54、利用高度传感器实现多居民家庭中的生物识别

利用高度传感器实现多居民家庭中的生物识别

1. 引言

在多居民家庭环境中，实现准确的居民身份识别和房间定位是一个具有挑战性的问题。传统的生物识别技术如指纹、面部识别等在家庭环境中可能不太适用，因为它们可能需要特定的设备和环境条件。而高度作为一种生物特征，虽然相对较弱，但在家庭环境中具有一定的应用潜力。本文将介绍如何利用超声波高度传感器来实现多居民家庭中的生物识别，并通过实验验证其准确性和可行性。

2. 现有方法的局限性

• 力板和智能地板 ：力板和智能地板需要精心安装以提高美观度和用户接受度，而且精确的力板价格昂贵。
• 视频摄像头 ：一些现有系统使用侵入性的视频摄像头来识别高度，但这种方法可能涉及隐私问题。
• 其他方法 ：如在天花板上安装密集的超声波设备或在门口放置红外/超声波距离探测器等方法，要么未经过充分评估，要么部署成本高、操作复杂。

3. 超声波传感器测量高度概述

3.1 传感器部署

为了识别居民在家庭中的移动，我们在每个房间的出入口上方部署了超声波距离传感器。这些传感器会发出50KHz的超声波脉冲，测量回声返回的时间，从而计算出与前方障碍物的距离。

3.2 数据处理

当居民站在传感器下方时，传感器只报告到头顶的最小距离，其他部位的距离会被自动过滤。通过计算报告距离低于默认距离（无障碍物时的距离）的时间戳，并使用DBSCAN聚类算法对这些时间戳进行聚类，我们可以得到离散的高度事件