The new generation of wireless technologies, fitness trackers, and devices with embedded sensors can have a big impact on healthcare systems and quality of life. Among the most crucial aspects to consider in these devices are the accuracy of the data produced and power consumption. Many of the events that can be monitored, while apparently simple, may not be easily detectable and recognizable by devices equipped with embedded sensors, especially on devices with low computing capabilities. It is well known that deep learning reduces the study of features that contribute to the recognition of the different target classes. In this work, we present a portable and battery-powered microcontroller-based device applicable to a wobble board. Wobble boards are low-cost equipment that can be used for sensorimotor training to avoid ankle injuries or as part of the rehabilitation process after an injury. The exercise recognition process was implemented through the use of cognitive techniques based on deep learning. To reduce power consumption, we add an adaptivity layer that dynamically manages the device's hardware and software configuration to adapt it to the required operating mode at runtime. Our experimental results show that adjusting the node configuration to the workload at runtime can save up to 60% of the power consumed. On a custom dataset, our optimized and quantized neural network achieves an accuracy value greater than 97% for detecting some specific physical exercises on a wobble board.


翻译:新一代无线技术、健身跟踪器和嵌入式传感器装置的新一代无线技术、健身跟踪器和嵌入式传感器能够对保健系统和生活质量产生巨大影响。这些装置中需要考虑的最关键方面是数据生成和电耗的准确性。许多可以监测的事件虽然表面上简单,但可能不易被安装有嵌入式传感器的装置探测和识别,特别是安装在低计算能力装置上的装置。众所周知,深层学习会减少对有助于识别不同目标类别的特性的研究。在这项工作中,我们展示了一种适用于织布板的便携式和电池驱动微控制器设备。摇动板是低成本的设备,可用于进行感官训练,以避免脚踝伤害或作为受伤后康复过程的一部分。通过使用基于深层学习的认知技术来实施练习识别过程。为了降低电耗,我们增加了一个适应性层,能管理设备硬件和软件配置,使其适应运行时所需的操作模式。我们的实验结果显示,调整运行时节能配置的节能配置,可以用来进行低成本的设备训练,以避免脚踝伤害,或者作为受伤过程的一部分。在精确度网络上,可以保存一个比精度更高精度的精度的精度,在最精度网络上,在最精确的磁度上,可以保存一个精度上,在最精度上,在最精确的节能的电压的节度上,在最精度上,在最精度网络上,在最精度上,在最精度上,使节度上,可以保存一个精度上,在最精确度上,在最精度为精度上。

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