AI-Powered Noncontact In-Home Gait Monitoring and Activity Recognition System Based on mm-Wave FMCW Radar and Cloud Computing
Notice bibliographique
Résumé
In this work, we present a cloud-based system for non-contact, real-time recognition and monitoring of physical activities and walking periods within a domestic environment. The proposed system employs standalone Internet of Things (IoT)-based millimeter wave radar devices and deep learning models to enable autonomous, free-living activity recognition and gait analysis. To train deep learning models, we utilize range-Doppler maps generated from a dataset of real-life in-home activities. The performance of several deep learning models is evaluated based on accuracy and prediction time, with the gated recurrent network (GRU) model selected for real-time deployment due to its balance of speed and accuracy compared to 2D Convolutional Neural Network Long Short-Term Memory (2D-CNNLSTM) and Long Short-Term Memory (LSTM) models. The overall accuracy of the GRU model for classifying in-home physical activities of trained subjects is 93%, with 86% accuracy for a new subject. In addition to recognizing and differentiating various activities and walking periods, the system also records the subject’s activity level over time, washroom use frequency, sleep/sedentary/active/out-of-home durations, current state, and gait parameters. Importantly, the system maintains privacy by not requiring the subject to wear or carry any additional devices.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».