論文誌 · 2025
MultiSenseX: A Sustainable Solution for Multi-Human Activity Recognition and Localization in Smart Environments
Abstract
WiFi-based human sensing has emerged as a transformative technology for advancing sustainable living environments and promoting well-being by enabling non-intrusive and device-free monitoring of human behaviors. This offers significant potential in applications such as smart homes and sustainable urban spaces and healthcare systems that enhance well-being and patient monitoring. However, current research predominantly addresses single-user scenarios, limiting its applicability in multi-user environments. In this work, we introduce “MultiSenseX”, a cutting-edge system leveraging a multi-label, multi-view Transformer-based architecture to achieve simultaneous localization and activity recognition in multi-occupant settings. By employing advanced preprocessing techniques and utilizing the Transformer’s self-attention mechanism, MultiSenseX effectively learns complex patterns of human activity and location from Channel State Information (CSI) data. This approach transcends traditional sequential methods, enabling accurate and real-time analysis in dynamic, multi-user contexts. Our empirical evaluation demonstrates MultiSenseX’s superior performance in both localization and activity recognition tasks, achieving remarkable accuracy and scalability. By enhancing multi-user sensing technologies, MultiSenseX supports the development of intelligent, efficient, and sustainable communities, contributing to SDG 11 (Sustainable Cities and Communities) and SDG 3 (Good Health and Well-being) through safer, smarter, and more inclusive urban living solutions.
解説
Wi-Fi の電波を使った人のセンシングは、カメラやウェアラブル端末を使わずに行動を捉えられるため、スマートホームや見守り、患者モニタリングといった場面で注目されています。ただし、これまでの研究の多くは部屋に一人しかいない状況を前提にしており、実際の住宅や施設のように複数人がいる環境ではそのまま使えないという問題が残っていました。
本研究の MultiSenseX は、マルチラベルかつマルチビューの Transformer アーキテクチャを用いて、複数人がいる環境で位置推定と行動認識を同時に行います。マルチラベルというのは、一つの入力に対して複数の答えを同時に出せる形式のことで、「Aさんはキッチンで調理」「Bさんはリビングで着席」というような複数人の状態を一度に出力するために必要になります。
Transformer の自己注意機構は、時系列のなかで離れた時点どうしの関係も直接扱えるため、信号を順番に処理していく従来の手法では捉えにくかった複雑な行動パターンを、チャネル状態情報(CSI)から学習できます。前処理を工夫したうえでこの構造を適用することで、動的で人数の変わる状況でもリアルタイムに解析できるようにしています。
実験では、位置推定と行動認識の両方のタスクで既存手法を上回る精度と、人数が増えたときの追随性を示しました。


