《可穿戴计算：基于人体传感器网络的可穿戴系统建模与实现》 —3.4.4　高级数据处理

3.4.4　高级数据处理

高级数据处理模块是一个可选的SPINE插件，它通过额外的信号处理和决策支持算法（例如，信号滤波器、模式识别、分类等）来增强核心框架功能。该模块可在协调器级别使用，并且能够在从传感器数据采集到分类这样的典型信号处理工作流中提供强大的支持（见图3.6）。

图3.4　SPINE管理GUI的Java桌面实现（传感器节点配置对话窗口）

图3.5　SPINE管理GUI的Android实现（传感器和功能配置对话窗口）

图3.6　SPINE的高级数据处理插件支持的数据处理链

高级数据处理组件的分层表示如图3.7所示。SPINE在该模块和底层BSN之间充当中间件层。在SPINE之上，放置了一组转换器，用来把SPINE的数据表示转换为更抽象的对象、数据集和信号。这样，数据挖掘和机器学习工具就可以清晰地处理BSN数据，因为该模块还可以生成符合WEKA标准的逗号分隔值格式（CSV）和属性关系文件格式（ARFF）的文件。最后，一组功能封装器进一步支持在SPINE应用程序开发期间快速实现所需的常见任务。下面详细描述该模块的典型用途。

BSN感知数据使用SPINE进行检索，并将其转换为更方便的数据结构（信号和数据集对象，取决于应用程序的具体需求）。然后，开发人员可以对输入信号有选择地应用过滤和分段。也可使用特征提取算法，当SPINE提供的节点内特征提取功能未启用时（即SPINE用于获取原始传感器信号），它们会非常有用。为支持初始问题分析，提供了几种特征选择算法，来识别所提取的特征中最重要的子集，以达到令人满意的分类准确性。最后，广泛支持分类阶段，包括训练。一些算法已经实现，并且随时准备派上用场，此外，尤其是可以选择是否对使用WEKA库提供支持，所以开发人员可以进一步集成更多的分类器。