基于可穿戴设备的实时运动监测方法研究

为了激励用户加强身体活动并实现对其运动状况的实时监护，提出一种基于可穿戴设备的运动监测系统。系统由健康胸带、移动应用程序和服务器三部分组成。健康胸带内嵌有心电传感器和加速度计，采集人体心电和活动信号，使用蓝牙将信号传输至移动设备。安装于移动设备的应用程序接收和分析心电和加速度信号，解析为运动参数并向用户实时展示。为了分析信号处理算法的性能、评价系统的可用性，进行了实地实验。受试者使用该系统按照给定方案运动，并填写可用性调查问卷。实验结果表明，可穿戴运动监测系统有效可行，能够给予受试者可靠的运动反馈，移动应用程序的功能设计有助于提高用户接受度。     

国民体质监测系统

随着经济社会的发展,人们不仅追求更高的物质生活,也更加关注体质健康和监测自身体质信息.本文介绍了国民体质监测系统,用于集中监测用户个人信息、健康数据和基础运动数据,为健康管理和慢性病干预提供了完整的一站式服务解决方案.本系统包含基于.NET MVC的数据统计分析子系统、基于Windows服务的数据同步服务与汇总服务以及基于Zabbix的系统监控程序等功能模块,能同时提供Web和移动终端两种访问形式.其中数据统计分析子系统用于统计用户数据,并利用数据挖掘技术给出统计分析结果和科学健身指导方案.数据同步服务用于准备数据,保证系统的数据完整性和一致性.数据汇总服务把省数据中心的地面站数据库数据汇总到中心数据库,中心数据库与数据统计分析子系统进行数据交互.系统监控程序监控服务器联网情况、IIS状态、数据库状态以及系统运行过程中可能发生的错误,并通过短信或邮件给出告警信息.本文设计开发完成的国民体质监测系统,提供了高效的国民体质监测和科学健身指导方案,有利于用户改善自己的身体机能.     

基于Android的健康提醒系统的设计与实现

移动医疗（mhealth）通过移动设备提供与医疗相关的服务,Android是mhealth APP中最普遍使用的移动设备操作系统。简要介绍了Android系统和mhealth概念,利用时钟和云服务功能设计和实现了健康提醒系统。该系统使用户可以随时了解自己的健康数据,帮助用户养成良好的健康生活习惯。     

基于iOS的景区导游系统的设计与实现

iOS是目前使用最为普遍的移动设备操作系统之一,除极佳的用户体验外,还为开发人员提供了全面的编程接口。本文通过为某景区开发的智能导游系统,研究了该系统中LBS(基于地理位置的服务)、跨平台数据交互、多媒体资源等方面技术的应用。     

基于云计算的个人智能健康管理系统

针对目前我国医疗资源不足、分布不均、亚健康和慢性病人群比例增加、人口老龄化加重、公共医疗资源利用率低等问题,建立一个基于云计算的个人健康管理系统,达到便民就医的目的。该系统将移动终端与云计算相结合,建立病历数据库,依据患者病症与体征,推断患者的健康状况,提供科学的健康建议,建立个人健康档案。实践证明,该系统能够通过检查数据及用户提供数据完成疾病检查及相关诊断,保存系统用户健康数据并进行分析,提供有针对性的健康建议。     

基于MQTT协议与开源硬件的智能监控系统

实现一种采用MQTT协议、通过安卓/iOS APP对基于开源硬件-WRTnode的移动智能监控设备(如智能设备,机器人等)进行远程控制的方案.采用开源MQTT服务器框架-mosquitto作为MQTT broker,通过APP发布控制指令主题,监控设备订阅该主题并根据控制指令执行操作,监控设备发布需要上报的监控数据主题,APP订阅该主题后将接收到监控数据.通过双向的发布-订阅模式,实现多功能智能监控过程.     

基于Java语言的传感健身系统设计与研究

随着“全面健身”国家战略[1]的实施,社会对科学化、专业化的健身指导需求越来越多。但目前因为运动中对人体不同部位的肌肉和关节的的运动数据反馈不足,无法量化并实际分析运动效果,经常会出现运动效率不高、运动损害等问题。针对此问题,设计了一套以惯性传感器为运动数据采集装置的健身系统,基于现有大众健身[3]运动规范对健身动作进行了量化研究,通过分析用户运动数据,实现对用户的运动指标分析和运动指导;同时结合用户的历史运动数据,制定个性化运动处方。     

移动互联网

电子商务的高速发展正从PC端延伸至移动端,通过友盟所提供的数据,2012年电子商务APP的启动次数增长了6倍,移动端已经成为电子商务的重要战场。若想通过移动设备促成更多的交易,了解用户在移动终端上使用电商APP的行为特征至关重要。据统计,占比25％的iOS用户却贡献了57％的总启动量,22：00—23：00出现使用高峰;     

用ARM9实现移动目标跟踪的视频监控系统

提出了一种基于ARM的无线视频监控系统,该监控系统使用S3C2440处理器作为主控制器,并使用UVC摄像头进行视频数据的采集,最后利用WiFi网卡发送视频数据.搭载Linux操作系统并利用Mjpg_streamer视频服务器发送视频数据,然后通过自己设计的客户端接收视频数据.最后在基于Mean-shift算法的基础之上,使用Opencv 2.4.12和VS 2010开发平台以及C/C++编程语言实现了运动目标跟踪.实验结果表明,该监控系统可以为用户提供实时的 、稳定的 、清晰的视频图像,并且成功实现了在运动背景不太复杂,运动目标慢速移动情况下的运动目标的跟踪.     

基于MEMS传感器群的人体运动捕获

通过附在人身上的微型传感器对人体运动进行实时捕获.使用MEMS数字传感器和计算、通信设备搭建一种运动捕获系统,将导航和机器人机构学算法进行裁剪整合,权衡并且优化了计算量和精度,得出一种能用于人体运动捕获的算法并植入运动捕获系统.理想情况实验表明:系统的捕获误差为±2°,能迅速跟踪运动.系统的整体实验发现:系统捕获精度可以达到专业运动捕获的70％,对系统的误差进行了分析.本系统在保证运动捕获精度和速度的情况下,使用廉价设备,不需要高通量的数据计算,兼具轻便,对人体运动干扰小.     

基于连续查询的用户轨迹k-匿名隐私保护算法

随着移动服务和移动网络的持续发展,基于LBS的连续查询服务被广泛应用。基于单点的K-匿名位置隐私保护算法已经不能满足连续查询下用户位置隐私需求。针对用户轨迹隐私保护提出新的保护方法,该方法采用不可信第三方中心匿名器,用户获取自己的真实位置后首先在客户端进行模糊处理,然后提交给第三方匿名器,第三方匿名器根据用户的隐私需求结合用户某时刻的真实位置信息生成虚假用户,然后根据历史数据生成虚假轨迹。为了进一步提高虚假轨迹与用户真实轨迹的相似性,该算法提出了虚假轨迹生成的两个约束条件：虚假轨迹距用户真实轨迹的距离约束和相似性约束。经大量实验证明,该算法与传统的不同时刻K-匿名算法相比,不仅可以满足连续查询的用户轨迹隐私保护而且可以满足基于快照的LBS用户位置隐私保护。     

基于移动端协助的硬口令认证密钥交换协议

针对现有口令认证密钥交换协议易受各种网络攻击,影响用户私密信息安全的问题,提出一种基于移动端协助的硬口令认证密钥交换协议,在移动端的辅助下,允许用户使用单一口令建立与服务器之间的安全会话。协议中,用户无须记忆任何复杂的私钥信息,即使移动设备丢失、被盗或遭受恶意软件侵袭,也不会损害用户信息。安全性和性能分析表明,协议明显降低了服务器的计算消耗,大大提高了用户私密信息的安全性,可以抵御字典攻击、中间人攻击等的影响,减轻用户记忆负担,缓解存储压力,易于部署。     

基于ARM和WIFI通信的智能开关控制器设计

针对新一代智能家居系统对于大量多功能、高精度自动化控制功能的需求,设计提出了一种基于ARM和WIFI通信的智能开关控制器。以WIFI无线通信技术为基础,用户通过使用Android智能手机或平板电脑等移动智能终端设备,借助设备上的客户端软件对被控设备如灯光照明系统等家居用电设备进行实时无线遥控。采用各种传感器模块对该控制器以及被控设备运行环境进行实时监测,用户可通过移动客户端软件查看了解相关情况。采用TFT液晶显示屏构建用户交互显示模块,对相关信息进行显示,方便用户的日常使用,增强用户的直观体验。通过实验测试,提出的基于ARM和WIFI通信的智能开关控制器达到了对被控设备的智能动态控制要求。该控制器具有结构简单、操作简便、响应迅速、控制功能多样化等优点,应用前景广泛。     

基于位置语义的增量近邻隐私保护研究

针对LBS查询服务中构造的匿名区或选取的锚点仍位于敏感区域而导致的位置隐私泄露问题,提出一种基于位置语义的增量近邻隐私保护方法。该方法在客户端/服务器体系架构下,先根据用户的位置隐私需求计算语义安全匿名区,保护用户位置隐私;再筛选语义安全匿名区中道路交叉点作为语义安全锚点,保证了选取锚点是真实存在的,且其语义安全性达到最大;最终客户端以锚点位置请求服务并获取查询结果。实验结果表明,该方法能够较好地保护用户位置的隐私,且查询准确率较高约90%,查询时间较低约60 ms。     

群智感知中基于社交属性及有效用户计算的任务分发机制

随着无线传感器网络的高速发展和多种移动智能设备的普及,移动群智感知(mobile crowd sensing,MCS)成为移动计算的核心。利用群智感知可完成大规模、复杂环境及社会感知任务,其中任务分发是这种应用中的一个重要环节。针对任务分发过程中存在感知环境复杂、用户数量达不到要求、收集数据质量低等问题,提出一种基于社交属性及有效用户计算的任务分发机制(effective user calculation,EUC),该机制具有根据任务来筛选用户的特点,从用户角度看,EUC考虑了用户的社会性,由用户的社交网络传递相关信息来增加平台的有效用户数;从平台的角度看,EUC可根据任务的接收和提交情况,动态调整有效用户的积分,从而保障整个系统的有效用户数。理论分析和实验结果表明,所提出的机制可提高系统的任务分发效率,并改善了收集数据的质量。     

基于Toast重复绘制机制的口令攻击技术

移动终端在飞速发展的同时也带来了安全问题,其中,口令是用户信息的第一道安全防线,因此针对用户口令的窃取攻击是主要的安全威胁之一.利用Android系统中Toast机制设计的缺陷,实现了一种基于Toast重复绘制机制的新型口令攻击.通过分析Android Toast机制的实现原理和功能特点,发现恶意应用可利用Java反射技术定制可获取用户点击事件的Toast钓鱼键盘.虽然Toast会自动定时消亡,但是由于Toast淡入淡出动画效果的设计缺陷,恶意应用可优化Toast绘制策略,通过重复绘制Toast钓鱼键盘使其长时间驻留并覆盖于系统键盘之上,从而实现对用户屏幕输入的隐蔽劫持.最后,攻击者可以通过分析用户点击在Toast钓鱼键盘上的坐标信息,结合实际键盘布局推测出用户输入的口令.在移动终端上实现该攻击并进行了用户实验,验证了该攻击的有效性、准确性和隐蔽性,结果表明:当口令长度为8时,攻击成功率为89%.发现的口令漏洞已在Android最新版本中得到修复.     

移动社交网络中细粒度朋友发现隐私保护机制

在移动社交网络中,用户可以通过匹配彼此的特征属性进行朋友发现,针对单属性管理中心用户属性密钥更容易被攻击者窃取和服务高峰出现的性能瓶颈问题,提出一种由多个属性管理中心、分级管理用户属性子密钥方案.在该方案中,多个属性中心细粒度地管理用户的不同特征属性,并根据用户特征属性生成属性子密钥,交友请求者只有满足交友发起者设置的交友访问策略,才能正确地将各子密钥组合成完整的解密密钥,进而解密存储在交友中心的用户加密数据文件.通过对属性子密钥进行分级分类管理,不仅避免了单属性管理中心容易被攻击而造成的密钥泄漏以及单点故障风险,而且多属性中心协同工作提高了交友匹配计算效率.通过验证方案是否可挑战明文攻击,证明可达到CPA安全,可以有效地保护用户的隐私不被泄露.同时与既有方案进行了充分的对比实验,确保该方案计算开销最小,可以提供良好的用户体验.     

LBSN中融合类别信息的混合推荐模型

针对基于位置的社交网络（Location-Based Social Network,LBSN）中用户签到数据的高稀疏性问题及用户隐私问题,提出了一种混合推荐模型（SoGeoCat）.首先,通过用户潜在兴趣点数据模型,学习用户的潜在兴趣点;其次,将用户的潜在兴趣点纳入融合类别信息的矩阵分解模型中并优化;最后,根据用户特征矩阵、兴趣点特征矩阵,提出推荐策略.基于Foursquare真实数据集,实验结果表明：（1）相比于其他几个推荐模型,该算法将用户的潜在兴趣点填充至用户-兴趣点矩阵中,可以有效地缓解数据稀疏性的影响;（2）该算法可保护用户家庭信息;（3）在推荐模型中纳入类别信息的影响能提高推荐效果.     

基于用户分布感知的移动P2P快速位置匿名算法

针对移动点对点（P2P）结构下位置隐私保护匿名区形成存在着通信开销大、匿名效率低以及成功率低等问题,提出了一种移动P2P结构下用户分布感知方案,用户在邻域内共享邻域加权密度参数,获取邻域用户实时分布信息,根据用户分布特征为用户推荐隐私参数及候选用户查找半径,帮助用户快速形成匿名区。仿真结果表明,该算法通信开销小,在满足移动P2P网络移动设备节能需求的同时,匿名区生成时间平均在500ms以下,平均成功率达到92%以上。     

基于用户标签的微博推荐算法

为了解决推荐算法中用户标签稀疏、推荐准确度不高的问题,提出了一种基于用户标签的微博推荐算法。利用TextRank排序方法提取用户发布微博中的关键词,并对该关键词进行扩展,将其作为表示用户兴趣的标签;再根据微博的效应函数和生命周期形成待推荐的微博列表,计算用户标签及其同义词在待推荐微博列表 中出现的次数,将出现次数较多的TOP-k条微博推荐给用户。通过实验验证,该算法能够有效地解决用户标签的稀疏性问题,并能提高推荐算法的准确性。