14、高效传感与分类以延长电池续航

高效传感与分类以延长电池续航

在人类活动识别系统的研究中，高效的传感与分类方法对于延长电池续航至关重要。本文将详细介绍相关的实验设置、分类器设计以及性能评估。

1. 实验设置

为了评估级联二分类器，我们使用了两个不同的数据集：“日常和体育活动数据集”以及“PAMAP2 身体活动监测数据集”。重点对第一个数据集进行了全面分析，对第二个数据集仅提供分析总结。

在“日常和体育活动数据集”中，由于受试者可以按自己的喜好方式进行活动，相同活动在不同受试者之间的速度和幅度存在明显差异。受试者佩戴 5 个运动传感器节点（分别位于躯干、右臂、左臂、右腿和左腿）进行 19 项活动。每个传感器节点包含三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计，但由于陀螺仪功耗高且需特定频率振动来测量角速度，我们在分析中未使用陀螺仪数据，仅处理躯干收集的数据。

原始数据采样频率为 25 Hz，将 5 分钟的信号划分为 5 秒的片段，每个活动可得到 480 个信号片段。根据代谢当量（MET），将活动分为三个强度组：
|活动 ID|活动描述|强度组|MET|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|坐着|轻度|1.3|
|2|仰卧|轻度|1.3|
|3|右侧卧|轻度|1.3|
|4|站立|轻度|2|
|5|在电梯里站立|轻度|2|
|6|在停车场行走|中度|3.2|
|7|以 4 km/h 的速度在跑步机上行走|中度|3.5|
|8|在电梯里移动|中度|3|
|9|以 4 km/h 的速度在 15 度倾斜的跑步机上行走|中度|5.3|
|10|上楼梯|中度|5|