知的環境（Intelligent Environment) とは、物理的な環境に情報通信技術（ICT）やセンサーシステム、 組み込み型コンピューターを導入し、そこにいる人間の活動を支援・向上させる空間のことを指します。 単純に言えば、物理的な環境そのものが「知性」を持ち、人間のニーズや行動を察知して反応するという考え方です。
このような環境では、コンピュータやセンサが日常生活に溶け込み、人々が意識することなく自然に支援を受けられます。 例えば、ジェスチャーや音声、動きなどを通じて環境とインタラクションが可能であり、 人の行動や状況に応じて最適な反応を示します。また、ユーザーが特に指示をしなくても、環境が自ら先回りしてニーズを予測し行動するプロアクティブな性質も持っています。 知的環境を実現するには多くの課題もあり、特に、ユーザーの意図を正確に予測するアルゴリズムの開発や、ユーザーの行動を支援しつつ過剰な介入を避けるためのバランス調整、 さらには、プライバシーの観点で必要な情報のみを効率よく収集する技術的な工夫が求められています。
無線（電波）を用いた人の行動や環境センシング技術 Wi-FiやBluetoothなどの電波を利用して人や物体の動きを検出する技術や、電波の反射を利用して物体の位置や動きを把握する技術（JST さきがけプロジェクト）
- Hikoto Iseda, Keiichi Yasumoto, Akira Uchiyama, Teruo Higashino, Daily Living Activity Recognition with Frequency-Shift WiFi Backscatter Tags, MDPI Sensors, Vol. 24, No. 11, pp. 3277, May 2024.
- Viktor Erdelyi, Kazuki Miyao, Akira Uchiyama, Tomoki Murakami, Activity Recognition Using CSI Backscatter with Commodity Wi-Fi, The 22nd ACM International Conference on Mobile Systems, Applications, and Services (MobiSys'24 Posters)
- Akira Uchiyama, Wireless Sensing for Future Smart Home and Society, The 34th International Conference on Computer Theory and Applications (ICCTA 2024)
など
例えばWi-Fi電波を用いて，物体や人からの反射強度を空間的に捉えることで人やモノを識別する研究を行います．電波の反射は物体の素材によって異なる特徴を持つという点に着目し，電波反射特性の異なる物質を対象ごとに別々の配置したタグを取り付けます．またBackscatterと呼ばれる技術を利用したタグを開発しています．Backscatterは鏡の反射のように，周囲の電波に影響を及ぼす状態とそうでない状態を切り替えて通信する超低消費電力の通信技術です．モノにタグを取り付けて，それぞれのタグは異なる電波変動を生み出すことで，複数の対象が存在する場合でもそれらの影響の分離を行います．さらに，複数の反射波の変動を時系列で獲得することで，特定の人やモノの位置関係から「AさんとBさんが会話している」，「Cさんがテレビを見ている」といった周囲の状況の認識を行います．また，ワイヤレスセンシングの新しいアプローチを探究しています．例えば，人の動きに応じてスイッチのオンオフを切り替える，といった工夫により，センサデバイスの電池交換といった手間を必要とせずに，医療や介護施設での高齢者の方の見守りが可能になると考えてます．
超小型3D LiDARセンサを用いた可搬型センシングデバイス「ひとなび-μ」（JST A-Stepプロジェクト）
- Shota Yamada, Hamada Rizk, Tatsuya Amano, Hirozumi Yamaguchi, Fall Detection and Assessment using Multitask Learning and Micro-Sized LiDAR in Elderly Care, EAI MobiQuitous 2023 - 20th EAI International Conference on Mobile and Ubiquitous Systems: Computing, Networking and Services
- Hamada Rizk, Yuma Okochi, Hirozumi Yamaguchi, Demonstrating Hitonavi-µ: A Novel Wearable LiDAR for Human Activity Recognition, Proceedings of the 28th Annual International Conference on Mobile Computing And Networking (MobiCom '22) POSTER/DEMO, pp.756 - 757 (BEST DEMO AWARD)
など．「ひとなび-μ」プロジェクトのページはこちら
NICT委託研究「新生活様式におけるコミュニティ形成のためのサイバーフィジカル空間共有基盤」プロジェクト プライバシー保護
- Tomokazu Matsui, Shigetomo Sakuma, Yuki Mishima, Hirohiko Suwa, Keiichi Yasumoto, Tatsuya Amano, and Hirozumi Yamaguchi, "Understanding Privacy Awareness in Immersive Spatial Sharing System", Sensors and Materials, Volume 36, Number 10(3) (2024), pp. 4567-4583
- Tatsuya Amano, Teruhiro Mizumoto, Srikant Manas Kala, Hirozumi Yamaguchi, Tomokazu Matsui, Keiichi Yasumoto, "Visual Privacy Control for Metaverse and the Beyond", IEEE Pervasive Computing, 2024
など．空間共有プロジェクトのページはこちら
スマートフォンセンシングを用いた登校問題の早期発見 Viktor Erdélyi, Teruhiro Mizumoto, Yuichiro Kitai, Daiki Ishimaru, Hiroyoshi Adachi, Teruo Higashino, Manabu Ikeda, IEEE Access
新生児熱モデルによる体温推定 Natsumi Sakamoto, Hiroki Kudo, Akira Uchiyama, Keisuke Hamada, Eiji Hirakawa, "A Preliminary Study on Core Temperature Estmiation Using a Neonatal Thermal Model via Backpropagation Algorithm", In Proc. of the EAI MobiQuitous 2024- 21st EAI International Conference on Mobile and Ubiquitous Systems: Computing, Networking and Services, (to appear)
ウェアラブルセンサの発展により，様々な生体データを手軽に収集することが可能となりました． 我々は，これらの生体データを病院・スポーツジムや大学などの多種多様な環境において収集し，深部体温推定法の改良や，熱中症の予兆検知，ストレスレベルの推定といった目的で利用する方法を研究しています．
