Elderly care is one of the many applications supported by real-time activity recognition systems. Traditional approaches use cameras, body sensor networks, or radio patterns from various sources for activity recognition. However, these approaches are limited due to ease-of-use, coverage, or privacy preserving issues. In this paper, we present a novel wearable Radio Frequency Identification (RFID) system aims at providing an easy-to-use solution with high detection coverage. Our system uses passive tags which are maintenance-free and can be embedded into the clothes to reduce the wearing and maintenance efforts. A small RFID reader is also worn on the user's body to extend the detection coverage as the user moves. We exploit RFID radio patterns and extract both spatial and temporal features to characterize various activities. We also address the issues of false negative of tag readings and tag/antenna calibration, and design a fast online recognition system. Antenna and tag selection is done automatically to explore the minimum number of devices required to achieve target accuracy. We develop a prototype system which consists of a wearable RFID system and a smartphone to demonstrate the working principles, and conduct experimental studies with four subjects over two weeks. The results show that our system achieves a high recognition accuracy of 93.6 percent with a latency of 5 seconds. Additionally, we show that the system only requires two antennas and four tagged body parts to achieve a high recognition accuracy of 85 percent.

中文翻译：

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迈向使用无线电模式进行实时活动识别的可穿戴 RFID 系统

老年护理是实时活动识别系统支持的众多应用之一。传统方法使用来自各种来源的相机、身体传感器网络或无线电模式进行活动识别。然而，这些方法由于易用性、覆盖范围或隐私保护问题而受到限制。在本文中，我们提出了一种新颖的可穿戴射频识别 (RFID) 系统，旨在提供一种易于使用且检测覆盖率高的解决方案。我们的系统使用免维护的无源标签，可以嵌入到衣服中，以减少穿着和维护工作。用户身上还佩戴了一个小型 RFID 阅读器，以随着用户的移动扩大检测范围。我们利用 RFID 无线电模式并提取空间和时间特征来表征各种活动。我们还解决了标签读数和标签/天线校准的假阴性问题，并设计了一个快速的在线识别系统。天线和标签选择是自动完成的，以探索实现目标精度所需的最少设备数量。我们开发了一个由可穿戴 RFID 系统和智能手机组成的原型系统来演示工作原理，并在两周内对四个受试者进行实验研究。结果表明，我们的系统在 5 秒的延迟下实现了 93.6% 的高识别准确率。此外，我们表明该系统只需要两个天线和四个标记的身体部位即可实现 85% 的高识别准确率。天线和标签选择是自动完成的，以探索实现目标精度所需的最少设备数量。我们开发了一个由可穿戴 RFID 系统和智能手机组成的原型系统来演示工作原理，并在两周内对四个受试者进行实验研究。结果表明，我们的系统在 5 秒的延迟下实现了 93.6% 的高识别准确率。此外，我们表明该系统只需要两个天线和四个标记的身体部位即可实现 85% 的高识别准确率。天线和标签选择是自动完成的，以探索实现目标精度所需的最少设备数量。我们开发了一个由可穿戴 RFID 系统和智能手机组成的原型系统来演示工作原理，并在两周内对四个受试者进行实验研究。结果表明，我们的系统在 5 秒的延迟下实现了 93.6% 的高识别准确率。此外，我们表明该系统只需要两个天线和四个标记的身体部位即可实现 85% 的高识别准确率。并在两周内对四名受试者进行实验研究。结果表明，我们的系统在 5 秒的延迟下实现了 93.6% 的高识别准确率。此外，我们表明该系统只需要两个天线和四个标记的身体部位即可实现 85% 的高识别准确率。并在两周内对四名受试者进行实验研究。结果表明，我们的系统在 5 秒的延迟下实现了 93.6% 的高识别准确率。此外，我们表明该系统只需要两个天线和四个标记的身体部位即可实现 85% 的高识别准确率。