論文誌 · 2025

MultiSenseX: A Sustainable Solution for Multi-Human Activity Recognition and Localization in Smart Environments

Hamada Rizk , Ahmed Elmogy , Mohamed Rihan , Hirozumi Yamaguchi

AI 2025, vol. 6, no. 6

DOI: 10.3390/ai6010006

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。

災害時LoRaネットワークのための環境認識型分散スケジューリング

Yuto Inaba, Tatsuya Amano, Akihito Hiromori, Hirozumi Yamaguchi

2026 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops and other Affiliated Events (PerCom Workshops), SPT-IoT 2026, pp. 1366–1371

DOI 10.1109/PerComWorkshops68308.2026.11585469

災害通信LoRa +4

災害現場画像要約のための軽量Vision-Language Model

Hibiki Yoshizaki, Akira Uchiyama, Akihito Hiromori, Mineo Takai, Hirozumi Yamaguchi

2026 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops and other Affiliated Events (PerCom Workshops), PerconAI 2026, pp. 1203–1208

DOI 10.1109/PerComWorkshops68308.2026.11585419

セマンティック通信災害対応 +4

物理モデル統合型深層学習による都市の土砂災害予測

Ren Ozeki, Hamada Rizk, Hirozumi Yamaguchi

2026 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops and other Affiliated Events (PerCom Workshops), URBSENSE 2026, pp. 1094–1099

DOI 10.1109/PerComWorkshops68308.2026.11585337

土砂災害予測物理モデル統合学習 +3

超大規模衛星群の精密編隊飛行に向けたシミュレーションフレームワーク

Tatsuya Amano, Akihito Hiromori, Hirozumi Yamaguchi, Sumio Morioka

2026 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops and other Affiliated Events (PerCom Workshops), PerVehicle , pp. 230–235

DOI 10.1109/PerComWorkshops68308.2026.11585321

衛星編隊飛行分散シミュレーション +4

レイトレーシング駆動型ISACレーダによるパターンベース車両認識

Heetae Jin, Akira Uchiyama

2026 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops and other Affiliated Events (PerCom Workshops), PerRad 2026, pp. 328–333

DOI 10.1109/PerComWorkshops68308.2026.11585327

ISACBeyond 5G +4

A Questionnaire-Only Counterfactual Machine Learning Approach to Assess the Spatial Impact of Green Mobility Vehicles in Urban Parks

Rami Naeem, Srikant Manas, Tatsuya Amano, Hirozumi Yamaguchi

ICDCN 2026 Workshop: IWNDSC2026

DOI 10.1145/3737611.3776620