基于脑机接口的智能家居控制系统

王增尉, 刘佳奇, 戴 露, 李芷萱, 王启月, 李 蛟, 赵宏伟

(1. 吉林大学 a. 电子科学与技术学院; b. 计算机科学与技术学院, 长春 130012; 2. 吉林大学 图书馆, 长春 130012)

0 引 言

随着网络通信技术和人工智能技术的发展, 智能家居成为未来的发展趋势, 其能使人们生活更加方便、 安全和节能。智能家居是物联网的体现形式, 通过物联网将家中的各种设备, 如照明系统、 空调控制和网络家电等连接, 提供全方位的信息交互功能。脑机接口、 AR (Augmented Reality)技术与智能家居的结合, 为未来智能家居控制系统提供了一个更具科技感、 交互性的解决思路。

脑机接口(BCI: Brain-Computer Interface)是近年来兴起的一种人机交互系统, 它脱离了一般交互系统对肌肉运动的依赖, 在人的中枢神经系统与设备之间建立直接的信息和控制通路, 直接把从人类大脑皮层记录的大脑活动电信号转换为计算机控制信号, 并用于控制外部设备。BCI为人机信息交换、 人类与设备的交互提供了新的方式。早在20世纪70年代, 加州大学洛杉矶分校的Vidal[1]基于视觉诱发电位设计了BCI系统, 他的用户观看了一个用氙气闪光灯照亮的钻石形红色棋盘。通过观察闪烁棋盘的不同角落, 系统可以生成向右、 向上、 向左和向下的命令, 使它们能在图形终端上呈现的迷宫中移动。

目前BCI系统受到很多关注, 已出现利用脑电信号(EEG: Electro Encephalo Gram)控制轮椅[2]、 机械手臂[3]等方面的应用。在BCI系统中, EEG信号的特征提取和分类是最为关键的技术, 但由于EEG信号的非线性、 非平稳特性, 导致其识别较为困难[4]。……