物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器融合和遠(yuǎn)程情感計(jì)算（一）

　　圖3 面向Windows 8的12軸Xtrinsic傳感器數(shù)據(jù)流

　　這個(gè)全面的硬件和軟件解決方案使用飛思卡爾 32 位 MCU 融合了加速計(jì)、磁力計(jì)和陀螺儀數(shù)據(jù)，并提供了易于集成的特性，從而簡(jiǎn)化了開發(fā)。微軟的 Windows 8 OS 針對(duì)平板電腦、筆記本電腦和其他移動(dòng)設(shè)備借助個(gè)人計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力，擴(kuò)展了運(yùn)行智能手機(jī)和平板電腦應(yīng)用的功能。飛思卡爾憑借其傳感器融合平臺(tái)，從微軟獲得了 Windows 8 認(rèn)證，成為第一批獲得該認(rèn)證的公司之一。

　　基本的傳感器融合處理需要 10–12 MIPS。對(duì)于 9-DoF 傳感器融合，這種要求可達(dá)到 18–20 MIPS 處理周期。有各種方法可以滿足這些處理要求（每種方法都有優(yōu)缺點(diǎn)），包括為傳感器處理添加專用的協(xié)處理器，或使用有足夠的性能擴(kuò)展空間、允許隨著時(shí)間的推移增加新功能的功能強(qiáng)大的 MCU。

　　5. 其他傳感器融合示例

　　飛思卡爾正在進(jìn)行有關(guān)傳感器在醫(yī)療電子中的使用和非醫(yī)療應(yīng)用的多傳感器處理的研究。José Fernández Villase?or 博士是一位醫(yī)學(xué)博士兼電氣工程師，他既是飛思卡爾醫(yī)療產(chǎn)品市場(chǎng)營(yíng)銷專家，同時(shí)也是一家醫(yī)院的醫(yī)生，研究使用傳感器（這是 REC 技術(shù)的較大的基本構(gòu)件）進(jìn)行情感分析，他將這兩個(gè)身份完美地結(jié)合在一起。研究表明由于物理活動(dòng)導(dǎo)致心律增加的模式和幅度與由于腎上腺素激發(fā)的心率增加的不同。因此，人們可以使用算法并分析傳感器數(shù)據(jù)，以電子方式檢測(cè)一個(gè)人所顯示的情感的類型。

　　下面是一個(gè)游戲平臺(tái)示例，這個(gè)游戲平臺(tái)能夠監(jiān)控生理變化和狀態(tài)并采集數(shù)據(jù)，從而以電子方式檢測(cè)情感，例如：

　　? 肌肉放松（MR）－通過(guò)壓力傳感器

　　? 心律變化（HRV）－通過(guò)一個(gè)芯片上的雙電極 ECG

　　? 流汗（S）－通過(guò)電容式傳感器

　　? 姿態(tài)（A）－通過(guò)加速計(jì)監(jiān)測(cè)一個(gè)人的放松狀態(tài)（生澀的動(dòng)作和平穩(wěn)的手）

　　? 肌肉收縮（MC）－通過(guò)壓力傳感器

　　圖4 使用情感感測(cè)的環(huán)境感知：工作方式

　　使用采集的傳感器數(shù)據(jù)，游戲平臺(tái)里的 MCU 能夠在游戲情境過(guò)程中檢測(cè)情感，并為玩家提供反饋，使游戲更精彩。是否可以在賽車游戲中當(dāng)檢測(cè)到玩家處于更放松的狀態(tài)（加速計(jì)的讀數(shù)減少）然后使轉(zhuǎn)彎速度更快、更難操控？這樣，能夠更好地控制情感的，沉穩(wěn)的駕駛員得分會(huì)更高（與現(xiàn)實(shí)生活相似）。如果本地控制臺(tái)的 MCU 提供處理功能，這將被視為本地情感計(jì)算，如果基于云的系統(tǒng)提供處理功能，則被視為遠(yuǎn)程情感計(jì)算。在基于云的系統(tǒng)中，可利用復(fù)雜的大數(shù)據(jù)算法對(duì)游戲場(chǎng)景提供更詳細(xì)的響應(yīng)。

　　在另一個(gè)示例中，傳感器可用于通過(guò)測(cè)量用戶拿手機(jī)輸入文字或撥打電話的方式，檢測(cè)用戶的情感。此外，軟件算法可用于分析人輸入文字的方式、手機(jī)運(yùn)動(dòng)是否平穩(wěn)或者在輸入文字時(shí)犯了多少錯(cuò)誤（使用退格鍵），提供有關(guān)個(gè)人心理狀態(tài)的其他背景。