幾十年來(lái)，房屋逐漸變得越來(lái)越“智能化”，但下一代智能家居可能會(huì)提供凱斯西儲(chǔ)大學(xué)的兩位科學(xué)家稱之為“耳朵的互聯(lián)網(wǎng)”。

今天的智能家居具有相互連接和互聯(lián)網(wǎng)的家用電器，娛樂系統(tǒng)，安全攝像頭和照明，供暖和制冷系統(tǒng)。它們可以通過(guò)計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)應(yīng)用程序遠(yuǎn)程訪問和控制。

將商業(yè)，工業(yè)或政府建筑連接起來(lái)的技術(shù)，有朝一日甚至整個(gè)社區(qū)，被稱為“物聯(lián)網(wǎng)”或物聯(lián)網(wǎng)。

但是Case Case of Engineering的一對(duì)電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)教授一直在試驗(yàn)一套新的傳感器。該系統(tǒng)不僅可以讀取與建筑物中的人和動(dòng)物相關(guān)的振動(dòng)，聲音 - 甚至特定的步態(tài)或其他運(yùn)動(dòng)，還可以讀取現(xiàn)有環(huán)境電場(chǎng)中的任何細(xì)微變化。

雖然距離可能還有十年左右的距離，但未來(lái)的家園可能是一個(gè)可以根據(jù)您的活動(dòng)進(jìn)行調(diào)整的建筑物，墻壁和地板上只有少量隱藏的小型傳感器，無(wú)需使用入侵式攝像機(jī)。

一個(gè)“傾聽”的建筑

“我們正在努力建造一座能夠'傾聽'內(nèi)部人類的建筑，”電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)助理教授黃明春說(shuō)。

“我們使用的原理類似于人耳的原理，振動(dòng)被拾取，我們的算法會(huì)破譯它們以確定您的特定動(dòng)作。這就是我們稱之為'耳朵的互聯(lián)網(wǎng)'的原因。”

Huang正在領(lǐng)導(dǎo)有關(guān)人類步態(tài)和運(yùn)動(dòng)跟蹤的研究，而Soumyajit Mandal，T。和A. Schroeder電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)助理教授，專注于振動(dòng)傳感和人類存在引起的現(xiàn)有電場(chǎng)的變化甚至是寵物。

“我們周圍實(shí)際上有一個(gè)恒定的60赫茲電場(chǎng)，因?yàn)槿藗冇悬c(diǎn)導(dǎo)電，他們只是將場(chǎng)地縮短了一點(diǎn)，”曼達(dá)爾說(shuō)。“因此，通過(guò)測(cè)量該區(qū)域的干擾，即使沒有與聲音相關(guān)的振動(dòng)，我們也能夠確定它們的存在，甚至是它們的呼吸。

Huang和Mandal于10月在印度新德里舉行的IEEE Sensors會(huì)議上公布了他們的研究細(xì)節(jié)。他們的結(jié)果的較長(zhǎng)版本將出現(xiàn)在明年初的IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement期刊上。

他們還在校園電氣工程系的會(huì)議室和俄亥俄州威洛比的俄亥俄州生活布雷肯里奇村的智能生活實(shí)驗(yàn)室測(cè)試了這項(xiàng)技術(shù)。

曼達(dá)爾表示，他們?cè)诜块g的墻壁和地板上只使用了四個(gè)小型傳感器。至于隱私方面的問題，Mandal說(shuō)系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別個(gè)人，盡管可以對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)以識(shí)別人的不同步態(tài)。

節(jié)約能源，建筑安全

他們希望該系統(tǒng)可以提供許多好處。

“第一個(gè)優(yōu)勢(shì)將是建筑物的能源效率，特別是在照明和供暖方面，因?yàn)橄到y(tǒng)可以適應(yīng)人類從一個(gè)房間移動(dòng)到另一個(gè)房間的方式，更有效地分配能源，”Huang說(shuō)。

另一個(gè)好處是能夠根據(jù)人的入住情況跟蹤和測(cè)量建筑物的結(jié)構(gòu)完整性和安全性 - 這對(duì)地震或颶風(fēng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，例如，Huang說(shuō)。

“就我們所見，這還沒有真正探索過(guò)，但我們知道人類會(huì)在建筑物上產(chǎn)生動(dòng)態(tài)負(fù)荷，特別是在舊建筑物中，”黃說(shuō)。“我們與我們?cè)谕聊竟こ滩块T的同事YeongAe Heo合作，我們正在試圖預(yù)測(cè)是否會(huì)因?yàn)榈匕迳系娜藬?shù)或如何分配在地板上的重量或負(fù)荷增加而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性損壞地板。”