Εντοπισμός πτώσεων και αναγνώριση δραστηριοτήτων σε περιβάλλον έξυπνου ρολογιού

Πέτσας, Κωνσταντίνος; Petsas, Konstantinos

dc.contributor.author	Πέτσας, Κωνσταντίνος	el
dc.contributor.author	Petsas, Konstantinos	en
dc.date.accessioned	2017-01-18T13:03:13Z
dc.date.available	2017-01-18T13:03:13Z
dc.date.issued	2017-01-18
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44228
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.13929
dc.rights	Default License
dc.subject	Εντοπισμός πτώσης	el
dc.subject	Αναγνώριση δραστηριοτήτων	el
dc.subject	Επιταχυνσιόμετρο	el
dc.subject	Έξυπνο ρολόι	el
dc.subject	Εφαρμογή	el
dc.subject	Fall detection	en
dc.subject	Activity recognition	en
dc.subject	Accelerometer	en
dc.subject	Smartwatch	en
dc.subject	Application	en
dc.title	Εντοπισμός πτώσεων και αναγνώριση δραστηριοτήτων σε περιβάλλον έξυπνου ρολογιού	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Πληροφορική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-10-24
heal.abstract	Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η σχεδίαση και η κατασκευή συστήματος παρακολούθησης της καθημερινής δραστηριότητας του χρήστη, ο εντοπισμός πτώσεων και η παροχή άμεσου τρόπου ειδοποίησης σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης. Απευθύνεται κυρίως σε ηλικιωμένα άτομα στα οποία μια πτώση μπορεί να προκαλέσει σοβαρότατους τραυματισμούς και ενδεχομένως την κατάσταση παραμονής στο έδαφος για μεγάλο χρονικό διάστημα, κάτι το οποίο επιφέρει δραματικές σωματικές και ψυχολογικές συνέπειες. Ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στη χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και στην ελαχιστοποίηση χρήσης υπολογιστικών πόρων ώστε να μπορεί να ενσωματωθεί σε συσκευές χαμηλών δυνατοτήρων όπως τα έξυπνα ρολόγια. Προκειμένου να επιτευχθούν τα παραπάνω, διερευνήθηκαν σε βάθος οι δυνατότητες του έξυπνου ρολογιού Pebble Classic. Δημιουργήθηκε αρχικά εφαρμογή για τη συλλογή δεδομένων από το επιταχυνσιόμετρο του Pebble ώστε να γίνει δυνατή η περαιτέρω ανάλυση. Η αποθήκευση δεδομένων έγινε σε βάση δεδομένων που φιλοξενείται στις cloud υπηρεσίες του “Ωκεανού” μέσω ενός εξυπηρετητή με τον οποίο επικοινωνεί η εφαρμογή στέλνοντας τα δεδομένα. Στη συνέχεια δημιουργήθηκε εφαρμογή αναγνώρισης δραστηριοτήτων που ενσωματώνει και αλγόριθμο για τον εντοπισμό πτώσεων. Ο εξυπηρετητής αναλαμβάνει επιπλέον την αποστολή ειδοποιήσεων μέσω email σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης όταν λαμβάνει από το ρολόι κατάλληλο μήνυμα και τέλος, φιλοξενεί διαδικτυακή εφαρμογή που καθιστά δυνατή την παρακολούθηση της δραστηριότητας του χρήστη και εμφανίζει χρήσιμα στατιστικά στοιχεία. Συγκεκριμένα, οι εφαρμογές του Pebble χρησιμοποιούν τις γλώσσες προγραμματισμού C και JavaScript αξιοποιώντας τις διαφορετικές τεχνολογίες που υποστηρίζει το Pebble για εκτέλεση του κώδικα είτε επάνω στο ρολόι είτε σε smartphone με το οποίο συνδέεται μέσω Bluetooth, παρουσιάζονται τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της κάθε μιας και προτείνεται συγκεκριμένη μέθοδος ως καταλληλότερη. Ο εξυπηρετητής είναι υλοποιημένος σε γλώσσα Java στο πλαίσιο Spring και η βάση δεδομένων που χρησιμοποιήθηκε υιοθετεί το εγγραφοκεντρικό μοντέλο Mongo.H διαδικτυακή εφαρμογή δέχεται σαν είσοδο από το χρήστη την ημερομηνία και αναλαμβάνει μέσω απλών HTTP Requests να τραβήξει από τη βάση δεδομένων τα σχετικά δεδομένα και να τα αναπαραστήσει γραφικά. Τέλος, για την αποστολή email χρησιμοποιείται η γενικής χρήσης λειτουργία δρομολόγησης διαδικτυακών μηνυμάτων sendmail.	el
heal.abstract	The scope of this thesis is the design and development of a platform able to monitor user's every day activity, detect falls and send alerts in case of emergency situations. It is intended mainly for elder people who are more susceptible to falls. Moreover, a fall can cause severe injuries to them. Additionaly the long lying state which can occur after a fall has dramatic physical and psychological concenquences. We empashized on low energy consumption and minimum use of computational sources so that the system can be embeded on low capability devices such as smartwatches. In order to accomplish the above we explored deeply the capabilities of the Pebble smartwatch. At first we created an application in order to collect and store data from Pebble's accelerometer. For the data storage we used a data base on a server which resides on Okeanos' cloud services. Then we created an application which allows us to track user's activity and detect falls. The server is also responsible for sending notifications via email in case of emergency. Finally there is the possibility to use a web application to watch user's activity graphically and also learn several useful statistics. Pebble apps use C and JavaScript programming languages allowing us to execute code on the smartwatch and the paired smartphone respectively. We explored both techniques as well as the pros and cons of each one of them and we suggested specific method as more appropriate for the needs of our system. The server was developed in Java programming language using Spring framework while the data base uses the Mongo JSON-like documents model. The web application receives a date as input and uses simple HTTP Requests to fetch the requested data from the data base and depict them graphically. For the email notifications we used sendmail which is a general purpose internetwork email routing facility	en
heal.advisorName	Τσανάκας, Παναγιώτης	el
heal.committeeMemberName	Τσανάκας, Παναγιώτης	el
heal.committeeMemberName	Κουτσούρης, Δημήτρης	el
heal.committeeMemberName	Μαγκλογιάννης, Ηλίας	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	100 σ.
heal.fullTextAvailability	true