研究者らが開発したのは、電源コンセントに差し込むだけで、どんな部屋もモノのインターネット（IoT）の「スマート」な一部に変えられる単一のデバイスです。
開発されたプラグ式センサーパッケージは、音、振動、光、熱、電磁ノイズ、温度など、室内のさまざまな現象を監視します。
機械学習技術を活用することで、このセンサー群は、蛇口の左右どちらの水栓から水が出ているか、電子レンジの扉が開いているか、ペーパータオルが何枚取り出されたかを判定できます。
1台のデバイスに9つのセンサー
「これをコンセントに差し込めば、すぐに部屋をスマート環境に変えられるという発想です」と、カーネギーメロン大学ヒューマン・コンピューター・インタラクション研究所（HCII）の博士課程学生、ジエラド・ラプット氏は語ります。
「高価なスマート家電を買いに行く必要はありません。そもそも、それらは互いに通信できないかもしれません。また、監視したいものすべてにセンサーを取り付ける必要もありません。それは維持管理が難しく、見た目もよくない場合があります。コンセントに差し込むだけです。」
ラプット氏とHCIIのフューチャー・インターフェース・グループの共同研究者たちは、この手法を「合成センサー」と呼んでいます。装置に搭載された9つのセンサーから得られる生データを組み合わせて解釈することで、関心のある数十種類の現象を検知できるためです。研究成果は5月10日（水）、デンバーで開催されたコンピューティングシステムにおけるヒューマンファクター会議で発表されました。
ラプット氏らは、プライバシー上の懸念があるカメラを除き、一般に市販されている他のスマートホーム機器で使われるセンサーを用いて、センサープラットフォームを構築しました。
機械学習アルゴリズムは、これらの生データを組み合わせ、幅広い事象や物体を識別できる高性能な合成センサーを作り出します。例えば、音や振動から、ミキサー、コーヒーグラインダー、スタンドミキサーを区別できます。ホワイトボードに書いたり、消したりする音のような、小さく微妙な音も検知できます。
合成センサーは、機器が使用中かどうかを記録するだけでなく、その状態も追跡できます。電子レンジの扉が開いているか閉じているか、調理が中断されたか、調理サイクルが終了したかなどを把握します。
「タオルディスペンサーが作動しているかどうかを知らせるだけでなく、タオルが何枚取り出されたかを記録し、必要に応じて交換用ロールを注文することもできます」とラプット氏は言います。長時間、人のいない部屋で蛇口の水が出しっぱなしになっている場合、ユーザーのスマートフォンに警告メッセージを送ることもできます。
電子レンジにとどまらない活用
さらに高度なセンシングでは、人が寝ている、シャワーを浴びている、動画をストリーミング視聴している、あるいは仕事に出かけたといった行動も推測できます。同氏によると、こうした処理の大半はセンサープラットフォーム上で行われるため、詳細で機微なデータを送信したり記録したりする必要はありません。
センサープラットフォームは、給湯器や暖房・空調設備の運転サイクルなど、さまざまな現象を認識できるよう手動で学習させることができます。
また、一般的な家庭用・オフィス用製品の多くの機器やブランドを検知できるよう、センサーを事前に学習させておくことも可能です。そうすれば、プラットフォームはコンセントに差し込むとすぐに機能し始めます、とラプット氏は言います。
通常の電源コンセントに機器を差し込めば、電池や特別な配線は不要です。実際には各部屋にセンサープラットフォームが1台ずつ必要になるでしょう。ただし、各プラットフォームが近くのほかのセンサーと通信できるようにすれば、数百台ではなく数台のセンサーだけで、家全体をカバーするセンシング環境を構築することも可能です。
この研究は、GIoTTo Expedition Projectを通じたGoogleと、David and Lucile Packard Foundationの支援を受けました。合成センサーについて詳しくは、プロジェクトのウェブサイトをご覧ください。
