I ndo ne s i a n J o ur na l  o f  E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng  a nd C o m p u t e r  Sc i e nc e   V o l.   1 1 ,  N o.   2 A ug us t   201 8 , p p 51 5 ~ 52 1   I SSN :   2502 - 4752 ,  D O I :  10. 11 591/ i j eecs . v 1 1 .i 2 .p p 515 - 5 21           515       Jou r n al  h om e p age h ttp : //ia e s c or e . c om / j our nal s / i nde x . php/ i j e e c s   Ca pa cit iv e Sens in g  Alg o rit h m  f o r E lderly  Ac t iv it y  De t ect io S che m e   I ndo o r E nv iro n m en t         At i k a  Ar s h a d ,  She r o z  K ha n,  K us hs a i r y  A bd ul   K a di r ,  R u m an T as n i m   D ep ar t e m en t  o f  E l ect r i cal  an d  C o m p u t er  E n g i n eer i n g ,  I n t er n at i o n al  I s l am i c U n i v er s i t y  M al a y s i a,     P . O .  B ox   10,  5 07 28 K ua l a  L um p ur       A rt i cl e I n f o     AB S T RAC T     A r tic le  h is to r y :   R ecei v ed   F eb   1 1 ,  201 8   Re v i se d   A pr   12 ,  201 8   A ccep t ed   Ap r   2 8 ,  20 1 8       T h e ai m  o f  t h i s  r es ear ch  i s  t o  as s i s t  el d er l i es  i n  acco m p l i s h i n g  t h ei r  ev er y d a y   t a s k s  t hr oug h  f a c i l i t a t i ng  t he i r   ho m e  a t m os phe r e  w i t h s e ns or s ,  a c t ua t or s ,  a nd   c om put a t i ona l  r e s our c e s .  A  s i g ni f i c a nt  e f f or t  i s  ne e de d t o i nc or por a t e  t he m  t m ak e  t h e m  e f f ect i v e   in  d a ily  lif e .  P a r tic u la r ly ,  th e  tr a c k in g  a n d  d e te c tio n  o f   e l de r l y  pe opl e s  da i l y  t a s k s ,  a s s oc i a t e d w i t h t he  i nf or m a t i on of  t he  us e r ' s   l oc a t i on i n t he  h om e  e nv i r onm e nt  s i g ni f y  t he  ke y  pi l l a r s  o f  t hi s  w or k .   T he   d et ect i n g  an d  t r ack i n g  al g o r i t h m  u s es  t h e s en s o r y  d at a t o  i n d i cat e an   a s s oc i a t e d s i t ua t i o n i n or de r  t o a l l ow  e l de r l y  pe opl e  w i t h s pe c i a l   r e qui r e m e nt s .  M oni t or i ng  t he  e l d e r l y s  be ha v i our  ov e r  a  l ong   pe r i od  of  t i m e   w ill a llo w  p r e d ic tio n  o f  th e ir  f o r th c o m in g  a la r m in g  s itu a tio n  w h ic h  a llo w s   t he  f i ndi ng  o f  t he  e l de r l y s  be ha v i our a l  de v i a t i ons  i n t he i r  e v e r y d a y  r out i ne .   T he  pr op os e d r e s ol ut i o ha s  be e n  m e t hodi c a l l y  a s s e s s e d i n t he  l a bo r a t or y .   Ke y wo rd s :   C ap aci t i v e d et ect i o n   T r a c ki ng m e c ha ni s m   E ld e r lie s   F l o o r  s e ns i ng   A c ti v it y  r e c o g n itio n   C opy r i g ht   ©  201 8   I ns t i t ut e  o f  A d v anc e d E ngi ne e r i ng  an Sc i e nc e   A l l  ri g h t s re se rv e d .   Co rre sp o n d i n g  Au t h o r :   At i k a  Ar s h a d ,   D ep ar t e m en t  o f  E l ect r i cal  an d   C o m p u t er  E n g i n eer i n g ,   I n te r n a tio n a l I s la m ic  U n iv e r s it y  M a la y s ia ,     P . O .  B ox  10,   507 28 K u a l a  L um p u r .   E m a il:  at i k aar s h ad @ h o t m ai l . c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   I n  a n  e ld e r l y   h o m e ,  it i s  i m p o r ta n t to  k n o w  o f  r e s id e n ts  a c tiv itie s   f o r  a s s ig n i n g   m o r e   s u p p o r t a n d   a s s i s t a n c e   t o t h e m .  M oni t or i ng  a c t i v i t i e s  s u c h  a s   s pe n di ng   pr ol on g e d t i m e  i n  t h e  be dr oom ,  r oa m i ng  a r ou n d   r e l e n t l e s s l y  i n  t h e  h o u s e ,  or   u nf a m i l i a r  a bs e n c e   f or  a  l e ng t hy  pe r i od of  t i m e  a n s on   m a y  be  pr ov e e f f e c t i v e  i n kn o w i n g a bou t  a ny   f or t h c o m i ng  i r r e gu l a r  or  a bn or m a l   h a ppe n i n gs .  T h e r e f or e ,  i t  i s  i m pe r a t i v e  t o   pr op os e  a  c on c e pt u a l  de s i gn   of  a  r obu s t   s y s t e m   c a p a b le  o f   m o n ito r i n g   th e  a c tiv itie s  o f  e ld e r l y  h o m e s .  I n   r ecen t   y ear s ,  r es ear ch er s  h a v d ev el o p ed  a v ar i et y  o f  h eal t h   m o n i t o r i n g  t ec h n o l o g i es  t o  as s i s t  el d er l y  ci t i zen s .   A  co m p r eh e n s i v l i t er at u r e   r ev i e w  i n  t h i s  ar ea  w a s  r ep o r t ed  b y  [ 1 - 2] .  H o w e v e r ,  be f or e  de v e l opi ng  a   m o n ito r i n g  te c h n iq u e ,  it i s  e s s e n tia l to  h a v e  a  b e tte r  u n d e r s ta n d in g  o f   h o w  to  d e s i g n  a   m o n i to r in g  s y s te m   w i th   r e q u ir e m e n ts  s u ite d   f o r  e ld e r ly  in d i v id u a l s  li f e s t y le s .     T h i s  i n f o r m at i o n  ca n  b e ach i ev ed  b as ed  o n  t h e t y p e o f   s en s o r s  n eed ed  f o r   m o ni t o r i ng e l d e r l in d iv id u a ls .  T h e  s e n s i n g  c a te g o r ie s  i n c l u d e ; ( i)  F a ll  d e te c t io n ,  ( ii)   A c ti v itie s  o f  e v e r y d a y   m o n ito r i n g  a n d     ( iii)  L o c a tio n  a n d  p o s itio n  tr a c k in g .  F a ll d e te c tio n  f o c u s e s  o n  th e   o c c u r r e n c e  o f  f a ll a m o n g  e ld e r lie s ,  a n d   a c tiv it y  m o n ito r in g   t ec h n i q u i d en t i f i es  a n d  d i f f er en t i at e s  e v er y d a y  act i v i t i e s  o f  a p er s o n  b ei n g  i n  a r o o m  o r   g e tti n g  o n  a n d  o f f  th e  b e d  in  a  r o o m  a n d  th u s  d e te c tin g  ir r e g u la r  c o n d itio n s .  L o c a tio n  a n d  p o s itio n  tr a c k in g   i d en t i f y   w h er e t h e p er s o n  i s   du r i ng   a n e m e r ge nc s i t ua t i o n.   G e n e r a ll y ,  it  is  k n o w n  t h a t e ld e r l y  i n d iv id u a ls  a r e   no t  a t  e a s e  a r o u nd  ne w   f o r m s  o f  t e c h no l o g y.  F o r  t he s e  r e a s o ns ,  t he  a d va nc e m e nt s  o f   uno b t r us i ve  t e c h ni q ue s   a n d t e c hn ol og i e s  a l l o w i ng  t h e  l e ng t hy   m o n i t or i ng  of   hum a n  be i n gs  i s  a   k e y  e f f or t  t o be  r e s e a r ch ed ,   p ar t i cu l ar l y  i n  t h e el d er l y  p eo p l e’ s   h o m e en v i r o n m e n t .   V id e o - ba s e d s e n s i ng  t e c hn i que s  c a n  of f e r  i m por t a n t  i n f or m a t i on  a bou t  a n e l de r l y s  c u r r e n t  a n d pa s t   act i o n s   b y   p o s t u r e d et ect i o n  [ 3 ] .  N ev er t h e l es s ,  t h i s   m a y   v i o l at u s u al   n eed  o f  p r i v ac y  i n  t h h o me   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p   Sc i ,   Vo l 1 1 , N o .   2 A ug us t   201 8   :   5 15     521   516   e n v i r o nm e n t  [ 4] .  I n  a ddi t i on ,   v i de o pr oc e s s i ng  i s  a n  e x pe n s i v e  a n d c o m pl i c a t e m o n i t or i n g   m e t h od n e e di n m o r e  t h an  o n e  ca m er a  i n  a r o o m .  I t  al s o  r eq u i r es   m o r s p ace an d   m o r e  p o w er .   A s   t h es e d ev i ce s   u s u al l y   o p er at e as  r eco r d i n g  d ev i ces ,  t h e y  ar e co n s i d er e d  to  b e  p r iv a c y   v io la tio n   to o ls .   A n o t h e r  is s u e   f o r  th e  c a m e r a - b a s e d  s y s te m  i s  it is  s u s c e p tib l e  to  s h a d o w s  a s   w e ll a s  r e f le c t io n s  a n d  it a l s o  h a s  li n e - of - s ig h t is s u e s .   T h e aco u s t i c - ba s e d s y s t e m  h a s  be e n  f oun d t o be  a  v e r y  i n c o n s pi c u ou s  t e c h n ol o gy   f or  t h e   pu r pos e  of   f a ll d e te c tio n  a n d  a c t iv it y  r e c o g n itio n  [ 5 ] .  U ltr a s o n ic   s y s te m s  a r e  o f   m o d e r a te l y  h ig h  c o s t a s   s u c h   s y s te m s   co n s u m m o r e p o w er  as   w e l l  as  h av h i g h  co m p l e x i t y  i s s u es  an d  al s o  s u f f er  f r o m   a g o o d  am o u n t  o f   e nvi r o n m e nt a l  i nt e r f e r e nc e .  C l o t hi n g a nd   t ex t i l e s  eas i l y  at t e n u at e t h e aco u s t i c s i g n al s .  T o  o v er co m e t h i s ,  t h e   u l t r as o n i c t r an s p o n d er  s h o u l d  b e p l aced  i n  a v i s i b l e l o cat i o n .  F u r t h er m o r e,  o n e r o o m  n eed s  l o t s  o f  t r an s d u cer s   co m p r i s i n g  o f  e x t e n s i v e cab l i n g  a n d  t h e al s o  u s er  n eed s  t o  car r y  a b at t er y - o p er at ed  t r an s p o n d er  al l  t h e t i m e.   G en er al l y ,  P I R  ( P as s i v e I n f r ar ed )  s en s o r s  ar e u s ed  co m m o n l y   f o r   m o n i t o r i n g   m o t i o n s .  T h e y  ca n  b f i xe d  i n t he  c e i l i n g o f  a  r o o m ,  a l l o w i ng t he  e va l ua t i o n o f   m o ve m e nt s  a nd  a c t i vi t i e s  [ 6 - 8 , 1 4 ] .   P I R se n so r s a r e   co m p act  i n  s i z e,  co s t - ef f ect i v e,  eas i l y  i n s t al l ab l e,  l es s  p o w er  co n s u m i n g  an d  can  b e  u s ed  as  a  m o t i o n - d et ect i n g  s e n s o r .  U n l i k m i cr o w a v e s en s o r ,  i t s   w av e s  can n o t  g o  t h r o u g h   w al l s .  N ev er t h el es s ,  P I R  s en s o r s  ar co m p ar at i v el y  i m p r eci s e  as  t h e y  ar s en s i t i v t o  t e m p er at u r e   a n d a l s o c a n n ot   m o n i t or   m ot i on l e s s  or  s l o w l m o v i ng  hum a n  bod y .   T h e  f l oor - s e n s i ng   m e t h od i s  a n  e f f i c i e n t  a n d pot e n t i a l  de t e c t i on   m e t h od f or   f ut u r e  a d v a n c e m e nt s   i i n door   m o n i t or i ng .   I n   t h i s   m e t h od,   t h e   m o n i t or e pe r s on   doe s   n ot   r e qu i r e   t h e   de v i c e   t be   a t ta c h e d   to  h is   body  or  c l ot h i n g .  T h e  f l oor  s e n s or s  a r e   m a i n l y  pl a c e d  un de r n e a t h t h e   g r oun d or  a bov e  t h e  c e i l i n g pe r m i t t i ng  pa t i e n t s   t r oa m   a r ou n c onve n i e nt l y .   T h e r e f or e ,   t h e   f l oor   s e n s or - ba s e m e t h od  i s   t h e   be s t   a ppl i c a t i on   f or   e ld e r ly   h o m e s  a s  it i s  in e x p e n s iv e  a n d  p o r ta b le  f o r  a c tiv it y  r e c o g n itio n  s y s te m  [ 9 ] .   H e n c e  t h i s   w or k  pr opos e s  a  f l oor  s e n s i ng  de v i c e ,   w h i c h  c a n be  f i t t e d on t o t h e  f l oor  s u r f a c e ,  m a k i ng  th e  s y s te m  c o m p a tib le   w ith  e l d e r ly   in d i v id u a l s  e x is ti n g  li f e s t y le s .  T h e  p r o p o s e d  s y s te m  i n  t h is   w o r k   w i ll b e   a b l e  t o  p r e d i c t  t he  b e ha vi o ur a l  p a t t e r n o f  t he  p e r s o n.   F ur t he r m o r e ,  t hi s   w o r k i s  a n e xt e ns i o n o f  t he     w or k i n [ 10] .   T h e   w or k  c on d u c t e d i n  [ 10 - 11]  h a d di s c u s s e d t r a c k i ng  o f  t h e   h um a n  body  b y  i m pl e m e n t i ng  c a p a c itiv e  p r o x i m it y  s e n s in g  te c h n iq u e   to   s e ns e  t he  e xi s t e nc e  a nd   m o ve m e nt  o f  t he  h u m a n b o d y .  T he   de s i gn e d s y s t e m   w a s  pr opos e d t o be  i m pl e m e n t e d b y  i ns t a l l i ng  a   m a t r i x  of  t h i n  pl a n a r  e l e c t r ode s  u n de r n e a t t h f l o o r  s u r f ace i n  t h e el d e r l y   h o m es ,  h e n ce,   m ak i n g  t h e s y s t e m   n o n - i n v a s i v e an d  d i s cr eet .   P ar am e t er s   s t u di e d i n c l u de m obi l i t y  a nd f a l l .  T h i s   w or k   f u r t h e r  de v e l ops  a  l o n g - te r m  m o n ito r i n g   s y s te m  w h e r e  a   b eh av i o u r al  p r o f i l e o f  t h u s er  can  b e b u i l t ,   w h i c h  can   s en s an y  c h an g e i n  t h u s er ' s  p h y s i cal  co n d i t i o n .   F i g ur e  1  s ho w s   t he  b l o c k d i a gr a m  o f  t h e  pr opos e d s y s t e m .  T h e  l on g - t e r m  m o ni t o r i ng s ys t e m   c o m p r is e s  o f  s e n s o r s   w h ic h   w il l e n a b le  lo c a liz a tio n ,  f a ll d e te c tio n  a n d  a c ti v it y  r e c o g n i ti o n .  T h e  m o n ito r in g   s en s o r s  ar e l i n k ed  t o  a  p r o g r am m ab l e p r o ces s i n g   u n i t .   A  d i s p l a y   u n i t  l i k e a p er s o n al  co m p u t er  o r  a   m obi l e   p h o n e i s  r eq u i r ed  t o  s t o r e an d  an al y ze o b t ai n ed  d at a.           F i gu r e  1.   B l oc k  di a g r a m  of  t he  pr op os e d l on g - t e r m  m o ni t o r i ng s ys t e m       T h e  k e y  p u r p o s e  o f   th i s   w o r k  is  to  a s s e s s  a c tiv it y  r e c o g n iti o n  s c h e m e  t h a t id e n ti f ie s  a c ti v itie s  s u c h   a s  s i t t i ng o a  c h a i r ,   w a l k i ng ,  e n t e r i ng / l e a v i ng  a  r oom  or  w a s h r oo m  or  g oi n g  t o be d.  F or  s e n s i ng  a ny  di s e a s e   o f  t h e p at i en t ,   w m u s t  cr eat e a b eh av i o u r al  p r o f i l e o f  t h u s er .   T h i s  p r o f i l e can  b e car r i ed  o u t  b y  d et ect i n g  a   l o ng - t er m  an d  r ep eat ed  b eh av i o u r al  ch a n g e s   f r o m   m o b ili t y  t r a c e s .  A  b e h a v io u r a l p r o f ile  c a n  s e n s e  a n o m a lie s   t o  r eal i ze p r o b ab l e b eh av i o u r al  d et er i o r at i o n s  t h at  can  r es u l t   i n  u r g en t  co n d i t i o n s  r el at ed  t o  an y  d i s ea s es .   T h e p r o p o s ed  s y s t e m   w i l l  b e ab l e t o  i d en t i f y  t h n eed  f o r  a n e w   g en er at i o n  o f  n o n - i n va s i ve   h eal t h car e s y s t e m s  t h at   m a k ear l y  d et ect i o n  o f  an o m al i es  a n d  h ea l t h  i s s u e s   f o r  el d er l y  p e o p l e b y  r eco g n i z i n g   a n d  d e te c tin g  th e ir  b e h a v io u r a l c h a n g e s  o v e r  ti m e .  P r o p e r  r e c o g n itio n  a n d  in te r p r e ta tio n  o f  a n y  ir r e g u la r it y   an d  ab n o r m al i t y  ar e cr u ci al  f o r  o f f er i n g  a s m ar t  h eal t h car e s y s t e m   f o r  t h e el d er l y ,  t h ei r   f a m i l y   m e m b er s ,  an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       C a p a c itiv e  S e n s in g  A lg o r ith m  fo r  E ld e r ly  A c tiv ity  D e te c tio n  S c h e m e   ( A tik a   A rsh a d )   517   car et ak er s .   A   h eal t h car s y s t e m   s h o u l d  o f f er  a n  e x t en s i v u s ab i l i t y  [ 1 2 ] .  A l s o ,  i t   m u s t  o f f er  co m m u n i cat i v u s er  i n t er f ace s  an d  co m f o r t ab l y  u s ab l e d ev i ces   f o r  el d er l y  p at i en t s .  T h u s ,  t h e p r o p o s ed  s y s t e m   w i l l  an al y ze   an d  r eco g n i ze t h e u s u al   n at u r e o f  el d er l y  p er s o n  f o r  an y  i n ci d en ce o f  an o m al i es  i n  t h ei r   r eg u l ar  b eh a v i o u r s   a nd  d e t e c t  b e ha vi o ur a l  na t ur e  o f  t he  p e r s o n.  S uc h  p r o f i c i e n t  a nd  c o m p l e t e   m o ni t o r i ng  t e c hni q ue   w i l l  e ns ur e   i nd e p e n d e n h e a lt h c a r e   w ith  le s s  h o s p ita liz a tio n .       2.   R ES EA R C H  M ETH O D   C ap aci t i v s en s o r s  h a v e t h e p r o s p ect  t o  r ec o g n i ze act i v i t y   as  i t  i s  an   u n o b t r u s i v e s y s t e m  an d  d o es   n o t n e c e s s ita te  a n y   m o n ito r in g  d e v ic e  a ll th e  ti m e .  T h e  f lo o r  s e n s in g  s y s te m  p r o p o s e d  c o n s is ts   of  a  n e t w or of   c a pa c i t i v e   pr ox i m i t y   s e ns or   pl a t e s   e m be dde un de r   t he   oor   s e a m l e s s l y ,   f or   h um a n   l oc a l i z a t i o n   a n d   t r a c ki n w h i c h  i s  a l so   c a pa bl e  of  s u ppor t i n g f a l l  a l g or i t hm s   f or   m o n i t or i ng   f a l l s .  F or  e a c h  s e n s or  pl a t e   f o r m i n g   t h o o r ,   i t   can   d et ect   t h o c c up a nc y i nf o r m a t i o n,   w h et h er  a p er s o n  i s  p r es en t  o r  ab s en t  t o  i n d i cat e   an d  t r ack  t h m o v e m e n t  o f  a  p er s o n  f r o m  o n e  p l ace o f  a r o o m  t o  an o t h er ,  ap p r o x i m a t t h e l o cat i o n  o f  t h e   pe r s on  b y   us i ng t h r e s h ol m ode .   T he  s ys t e m   s t a r t s   w i t t he  s e ns i n g a nd  d a t a  a c q u is itio n   w h e r e   a   m i cr o co n t r o l l er  i s  u s ed  f o r  d at a p r o ces s i n g .  T h e m i cr o co n t r o l l er  t es t s  t h e o ccu p an c y  o f  a s en s o r  p l at e b y   d e c i d i ng  t he   t h r es h o l d  v al u e.   W h en  t h e s i g n al  ch a n g es  i n t o  a d i f f er en t  v al u e f r o m  t h r es h o l d  l ev el ,  an  o b j ect s   ex i s t e n ce ca n  b u n d er s t o o d .  W he n t he   s i g na l  c o m e s  b a c und e r  t hi s  t hr e s ho l d  l e ve l ,  i t   i s  u nd e r s t o o d  t ha t  t he   ob j e c t  w a s  di s e ng a g e d f r o m  h i s  body .   W he n a n e l d e r l y p e r s o n s hi f t s   w it h in   t h e r o o m ,  t h e l o cal i zat i o n   a lg o r ith m  c a n  f o llo w  t h e  lo c a tio n  o f  th e  b o d y .  D u e  to  th e   m o v e m e n o f  t h e p at i en t ,  t h e v a l u e o f  cap aci t an ce   ( t hr e s ho l d  va l ue )  o f  t he   se n s o r   v a r ie s  in  r e s p o n s e  to  th e ir  d is ta n c e  to  th e  b o d y  i n  th is   w a y  th e  e ld e r ly s  d a il y   m o v e m e n t  p at t er n  can  b e ex t r act ed .     T h e  f l oor  s e n s or  i s  bu i l t  on  a  ne t w or k  o f  25 c a pa c i t i v e  s e n s or s ,  e ach  s e n s o r  i s   h av i n g  a s q u a r e s i ze o f   6 0 cm  b y  6 0 c m ,  a n d  l ar g e e n o u g h  t o  as s u r e a n  av er a g f o o t  i s  d ep en d ab l y  s e n s ed .  T h e s en s o r s  ar e p l aced  o n   t h e f l o o r  s u r f ace  w i t h  a 5 c m  g ap  b et w ee n  t h e s e n s o r s .  F u r t h er m o r e,  t h e s en s o r s  ar e l o cat ed  i n  a 5  x  5  m at r i x .   x1 1   s y m bol i z e s  t h e  c oor di n a t e  pos i t i on  of  t h e  f i r s t  s e n s or  f or  r ow  1 a n d c ol um n 1 of  t h e  f l oor  s e n s i ng  t i l e ,   a nd   i n t ha t  o r d e r ,   x 55 s ym bol i z e s  s e n s or  25  w i t h t h e   m a t r i a r r a n g e m e n t  of  r o w  5 a n d c ol um n 5 of  t h e   f l oor   tile .   A  p la n  o f  th e   f lo o r  p la c e m e n t s y s te m   a n t h e  s e n s i ng  a n d pr oc e s s i ng   s y s t e m  i s  di s pl a y e d i n F i gu r e  2 a n d   T a b le  1  d is p la y s  th e  h a r d w a r e  p in  c o n n e c tio n   w it h  th e   m ic r o c o n tr o lle r  u n i t.  F o r  th e  n o tif ic a tio n  o f  a n y   s ud d e n f a l l i n o ccu r r e n ce   o r  d e te r io r a tin g  p h y s ic a l c o n d iti o n s  o f  th e  e ld e r lie s ,  a  b u z z e r  i s  us e d t o i nf or m  t h e   car et ak er s   o r  f a m i l y   m e m b er s   o f  acci d en t al  s ce n ar i o s  an d  o c cu p an c y   s t at u s  i n f o r m at i o n .       T ab l e 1 .  T h h ar d w ar e p i n  co n n ect i o n   w i t h  t h m i cr o co n t r o l l er  u n i t   A s s i g n e d  M C U  P i n  N u m b e r   C om p o n e nt   D ev i c e   D2 2 - D 46   C ap a ci t i v e s h eet   F l o or   s e n so r s ( 2 5  se n so r s)   D 1 3  ( P W M )  s e n d   p i n   C ap a ci t i v e s h eet   C ap a ci t i v e s en s o r s   D4 7   A la r m   B u zzer           F i g ur e   2 .  E x pe r i m e nt a l  s e t u p of  t h e   f l oor   m on i t or i ng  s y s t e m   [ 10]       T h e cap aci t an ce v ar i at i o n  can  b e m eas u r ed  b y   a c hi e vi ng s e ns o r  r e a d i ng s  a nd  a n y c ha n ge s   a s  w e ll.   T he n s e n s o r  r e a d i ngs   s e ns e  a n y  c ha nge s  t ha t  go   f r o m  a n e xa c t  t hr e s ho l d   va l ue .   A l so ,   t h e o ccu p an c y   s t at u s   can  b e an al y zed   w i t h i n  a t i m p er i o d  an d  r el at e t h em  t o  s o m e act i v i t y  l ev e l .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p   Sc i ,   Vo l 1 1 , N o .   2 A ug us t   201 8   :   5 15     521   518   D et ect i o n  o f   h u m a n  act i v i t i e s  i s  b as ed  o n  t h f eat u r es  o b t ai n ed  f o r   m o t i o n a na l ys i s .   I na c t i vi t y   r e c o gni t i o n s ys t e m ,  a n y   va r i a t i o n i n c a p a c i t a nc e   va l ue  d ue  t o  t he  m o ve m e nt s  o f  t he   us e r  i s  gi ve n b y  t he   M CU .   I n o r d e r  t o  m o ni t o r  t he  a c t i vi t y s uc h a s  l e a vi ng/ e nt e r i ng a   w a s hr o o m ,  go i ng t o  b e d  a nd  s o  o n.   I n t hi s   ex p er i m e n t al   wo r k ,   i t   w a s  as s u m ed  t h at  t h e s e n s o r  x 1 1   w as  p l aced  at   t h e en t r an ce  o f  t h t o i l et ,   x 1 2   w as   p l aced  at  t h en t r an ce   of  t h e  be dr oom  a n d x 13  w a s  pl a c e d ne a r  t o t h e  be d.  A  c ou n t e r   w a s   c on n e c t e d t o t h e s e   s p eci f i c s e n s o r s .  T h i s  act ed  l i k e a d at a s t o r ag e u n i t ,   w h i ch   w i l l  co u n t  t h n u m b er  o f  t i m es  each  s e n s o r   w as   oc c u pi e w i t h r e s pe c t  t o t i m e .  H e n c e ,  e l de r l y  be h a v i ou r  c a n be  doc um e n t e d ba s e d on   t h e   s e ns or  c oor di n a t i on   p o s itio n ,  ( a c tiv e  o r  in a c ti v e ) .   F i g u r e 3  s h o w s  t h e al g o r i t h m  t o  d et er m i n e t h e o ccu p a n c y   s t at e o f  t h e  s e ns o r  p l a t e .  I n t hi s   e xp e r i m e nt ,  t he  t hr e s ho l d  va l ue  i s  a b o ut  6 0 0 0 .  T he s e  s e n s o r  r e a d i ng va l ue s  a r e  a  l o ng  i nt e ge r   i nc l ud i ng  t he   cap aci t an ce,  i n  ar b i t r ar y   u n i t s  ( a. u . ) .  W h en  t h e s e n s o r  r ead i n g  b eco m e s  6 0 0 0  o r  m o r e,  a s en s o r  p l at e i s   u n de r s t ood t o be  oc c u pi e d.             F i g ur e   3 S a m p l e o f  t h e p r o g r am m i n g  al g o r i t h m  t o  d et er m i n e  t h e o ccu p an c y  s t at e o f  t h s en s o r  p l at es       3.   R ES U LT S   A ND AN AL Y S I S   I n t hi s   w o r k,  t he   r es u l t s  o b t ai n ed  ar e v i s u al i zed  u s i n g  M A T L A B .  T h e r es u l t s  ar e o b t ai n ed   w i l l  s h o w   t he  o c c up a nc y o f  t he   s e n so r   p la te s   an d  t h e act i v i t y  r eco g n i t i o n .   Fi g ur e  4   illu s tr a te s  t h e   o c c up a nc y o f  a  s i n gl e   s e ns or ,  ov e r  a  pe r i od  of  f i v e   m i n ut e s .  T h e  x - a x i s  o f  t h g r ap h  r ep r es en t s  t h e t i m e an d  t h y - ax i s  r ep r es en t s  t h e   se n s o r   t hr e s ho l d   va l ue  i n a r b i t r a r y u ni t .   I t  can  b o b s e r ve d   f r o m  t he   f i g ur e  t ha t  i n  t he  b e gi nni n g o f  t he  t i m e ,   t he  s i gna l  p e a k i s   ve r y  l o w ,   s ho w i ng t ha t  no  h u m a n i s  o c c up y i ng t he  s e n s o r .  A f t e r   s o me  t i m e   t h e p ea k   r each es  t o  a m a x i m u m ,  f o l l o w ed  b y  a d r o p  o f  t h e s i g n al   w a v e f o r m .  T h e m a x i m u m  p eak  at t ai n ed  i l l u s tr a te s   t h e o ccu p a n c y  o f   t h e  s e n s o r ,  i t  can  b n o t ed  t h a t  t h e p eak  h a s  a t h r es h o l d  v al u m o r e t h an   6 0 0 0 .  I t  can  al s o  b n o t ed  t h at  t h er e ar e s m al l er  p eak s  b ei n g   f o r m ed  b es i d e t h e   m ai n  b i g  p eak .  T h e s m al l  p eak s  ar e t h e s e n s o r   r e a d i ngs  f r o m  t he  ne i ghb o ur i n se n s o r s   s i n ce  t h s en s o r s  ar e p r o x i m i t y  s e n s o r s  t h n ear b y   s en s o r s  ar e ab l e t o   s en s e t h e  p r es en ce o f  a co n d u ct i v e b o d y   w i t h i n  a cer t ai n   r an g e.  I t  i s  n o t e w o r t h y  t o  o b s er v e t h f al l  o f  t h e   t h r e s h ol d a f t e r  s o m e  t i m e ,  t h i s  dr op i s  du e  t o t h e  pe r s on  l e a vi n g t h e   s e n s o r  a nd   w h e n t he  p e r s o ha s  l e f t   f r o m   t h at  s e n s o r ,  t h s i g n al  b eg i n s  t o  f ad e a w a y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       C a p a c itiv e  S e n s in g  A lg o r ith m  fo r  E ld e r ly  A c tiv ity  D e te c tio n  S c h e m e   ( A tik a   A rsh a d )   519   F i g ur e  5  s ho w s  t he   gr a p w h e n a  p e r s o s t a nd s  o t w o  s e ns o r s .  T w o   m a xi m u m  p e a i s  a va i l a b l e  i n   t h f i g u r e s i n ce  t h e p er s o n  o ccu p i es  t h e t w o   se n s o r s   pos i t i on e d a t  x 11 a n x 21.  T h e  t w pe a k s   r ep r es en t   th e   c o nt a c t  o f  t he  s e ns o r   w i t h t he  p e r s o n.   S i m ila r l y ,   f o r  ev er y   o ccu p an c y  o f  a s e n o r ,  t h e o ccu p an c y   s t at e can  b r ep r es en t ed  g r ap h i cal l y .   I n t hi s   w a y,   m o v e m en t  p r o f i l e ca n   b e  b u ilt         F i g ur e   4 Gr a p h i c a l  r e pr e s e n t a t i on  of  t h e  f l oor  oc c u pa n c y   s t a t e  f or  x 11 s e n s or  pos i t i on         F i g ur e   5 .  G r a ph i c a l  r e pr e s e n t a t i on  of  t h e  f l oor  oc c u pa n c y   s t a t e  f or  x 11 a n d x 21 s e n s or  pos i t i on       F i g u r e 6  i n d i cat e s  t h f r eq u en c y  o f   u s a g e o f  t h e t o i l et  o v er   a p er i o d  o f  a d ay .  D at a  p at t er n  can  as s i s t   w i t h t he  d e t e c t i n g o f   ur i na r y   t r a c t  i n f e c t i o n s  t hr o u gh t he   f r e q ue nc y o f  b a t hr o o m   vi s i t s  t hr o ug ho u t  t he  d a y .   T ak e a cas e s cen ar i o ,  a  h eal t h y  el d er l y   ma y   u s e  t h e  to ile t  1 0  ti m e s   in  a  d a y ,  t h is   a c tiv it y   is  a s s u m e d  to  b e  a   f i x e d n um be r  of  t i m e s  pe r  u ni t  du r a t i on  f or  a   h eal t h y   c o n d itio n.  F o r  t he  s a m e   a c t i vi t y d ur i n g t he   s a m e   uni t   d ur a t i o i f  t h e t o i l et   s en s o r  x 1 1  i s  act i v at ed   m o r e o r  l es s  t h an  t h e  h eal t h y  co n d iti o n .   F r o m t h i s ,   th e   d e te r io r a tin g   s it u a tio n  c a n  b e   n o tic e d   a n d pr e di c t i on c a n be   m a de  on t h e i r   d e te r io r a tin g   h e a lth  c o n d itio n ,  t h us   al l o w i n g  t h e car et a k er s  t o  t ak e  act i o n  b ef o r e r es i d en t  h eal t h   w o r s e n s   f u r t h er .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p   Sc i ,   Vo l 1 1 , N o .   2 A ug us t   201 8   :   5 15     521   520       F i g ur e   6 D e m o n s t r at es  t h e f r e q u en c y  o f   to ile u s a g e  in  a  d a y       T h i s  s er v i ce p er m i t s  t h f o r ecas t  o f  t h e el d er l y s  ac t i v i t i e s  ar o u n d  t h e cl o ck ,   h en ce a l l o w i n g   t h e   s y s t e m  t o  l ear n  t h v ar i o u s  p at t er n s  s o  t h at  d eci s i o n s  can  b m ad e o n  t h ei r   w el l n e s s  l e v el .       4.   CO NCL U S I O N   T h e ap p r o ach  es t ab l i s h ed  i n   th is   w o r k  h a s  th e  o b j e c tiv e  to   d e v e lo p  a  tr a c k in g  s y s te m   th a w o u ld  a id   i p r ed i ct i n g  t h w el l n es s  o f  a  p er s o n  p er f o r m i n g  d ai l y  act i v i t i es  o v er  a l o n g  t er m .  T he   l o ng - te r m   m o ni t o r i ng   o f  h u m a w e l l  b e i ng c a n p r e ve nt  t he   s u dde n  s i c k n e s s   of  e l de r l y  pe opl e .  D u e  to  th e s e   r e a s o n s,  t h e   ad v an ce m e nt  of   l o ng - te r m   t r a c ki n g m e t ho d s   o f  el d er l y   g ood   b e i ngs   n eed s   t o be   w or k e d on p a r tic u la r l y  in  th e   el d er l y  h o m es   s ce n ar i o .   T h e  pr opos e d s y s t e m   ca n   se n s e  a n y   b eh av i o u r al   c ha nge s  o f t h e   r e g u la r  a c tio n s   b as ed   o a  ge ne r i c  i nd o o r  lo c a liz a tio n   t e c h ni q ue   an d  a  s w ar m  i n t el l i g e n ce  m et h o d .   T h is  w i ll   p e r m it  t he   fa m i l y   m e m b e rs  o car eg i v er s  i n   a na l ys i ng   t he   b e ha vi o ur a l   c h a nge s   o d a il y  a c ti v it ie s  o f   e ld e r ly .   C a p a c itiv e   p r o xi m i t y s e ns i n w a s  c ho s e n  f o r  t he  d e ve l o p m e nt  o f  t hi s   w o r k a s  i t   i s  a  p r e va i l i ng t e c h no l o g y   no w a d a y s   t ha t   i s  cap ab l e o f  b ei n g  d i s cr eet l y   i n t e g r at ed  i n t o  a r an g e o f  ap p l i cat i o n s .   H er e,  cap aci t i v e f l o o r  s en s o r s  ar e   i m p l e m en t ed  as  o cc u p an c y   s e n s o r s .       ACK NO W L E D G E M E NT   F i n a n ci al  a s s i s t a n ce f o r  t h i s  r es ear ch  b y  t h e  I I U R e s ear ch  Ma n ag e m e n t   C en t er  ( R M C )  v i R I G S   Gr a n t  No  R I GS  1 5 - 147 - 0147 i s  h i g hl y  a c k n o w l e d g e d.       R EF ER EN C ES   [ 1]   A r s h a d , A .,  A l a m A . H . M . Z .,  K h a n , S . , T a s n i m , R P as s i v e  m oni t or i ng  t e c hni que s  f or  e l de r l y :  a  r e v i e w   of   r ecen t   de v e l opm e nt  an p r o s p ect i ve .   P r o c e e di ng s  of  t he  W or l d C o ng r e s s  on E ng i ne e r i ng  a nd C om put e r  S c i e nc e .  20 15 ;   1.   [ 2]   A r s ha d,   A . ,  K ha n,  S . ,  Z a hi r ul  A l a m ,   A . ,  I s m a i l  A h m a d,  F . ,  T a s ni m ,  R .   A  S t udy  on H e a l t h M o ni t or i ng  S y s t e m :   R ecen t  A d v an c e m en t s .   I I U M  E ng i ne e r i ng J o ur n al .   2 01 4;  15 ( 2 ) ;  87 - 99.   [ 3]   J al a l ,   A . ,  K i m ,  Y .  H . ,  K i m ,   Y .  J . ,  K a m a l ,  S . ,  K i m ,  D .  R obus t  hu m a n a c t i v i t y  r e c og ni t i on f r om  de pt h v i de o us i ng   s p a tio te m p o r a l m u lti - f u s ed  f e at u r es .   P at t e r n r e c o gni t i on .   20 17 ;   6 1,  2 95 - 30 8.   [ 4]   A l c al a,  J . M . ,  U r er a,  J . ,  H er n an d ez,  A . ,  G u al d a,  G .   A s s es s i n g  H u m an   A ct i v it y  in  Eld e r ly  P e o p le  U s in g  N o n - I nt r us i v e  L oa d M oni t or i ng .  S e n s o rs  201 7.   20 17 ;  1 7 ( 35 1) ;  2 - 1 7.   [ 5]   P a t t a m a s e t ,  S . ,  C ha r oe np ong ,  T . ,   C ha r oe np ong ,   P . ,  C hi a nr a but r a ,  C .   H um an f al l   de t e c t i on  by  us i n g t he  bo dy  v e c t or .   9t h I nt e r na t i ona l  C onf e r e nc e  on  K now l e dg e  a nd  S m a r t  T e c hnol og y  ( K S T ) .  201 7;  1 62 - 16 5.   [ 6]   P o p e s c u M ., H o t r a b h a v a n a n d a B ., M o o r e , M ., S k u b i c M .   V A M P I R -   An  Au t o m a tic   Fa ll  D e te c tio n  S y s te m  U s in g  a   V e rt i c a l  P I R  S e n so r A rra y .  6t h I nt e r na t i o na l  C onf e r e nc e  on P e r v a s i ve  C o m put i ng  T e c hnol og i e s  f or  H e a l t hc a r e .   20 12 ;  1 63 16 6.   [ 7]   Al - N a i m i , I .,  W o n g , C . B .   I nd oor  h um an  de t e c t i on  an d t r ac k i ng us i ng t he  adv a nc e d s m ar t  f l oor .   8 t h  I E EE  c onf e r e nc e  on I nf or m a t i on a nd  C om m uni c a t i on S y s t e m s  ( I C I C S ) .  201 7;   34 - 3 9.   [ 8]   Al - N a i m i , I .,  W o n g , C . B ., M o o r e , P . , C h e n X M u l t i m o d a l  a p p r o a c h   f or  non - t a g g e d i nd oor  i de nt i f i c a t i on a nd   t r a c k i ng  us i ng  s m a r t   f l oor  a nd  p y r oe l e c t r i c  i nf r a r e d s e ns or s .   I nt e r nat i on al  J o ur n al  o f  C om p ut at i o n al  Sc i e nc e  a n d   E ngi ne e r i ng .   2 01 7;  14( 1) ;  1 - 15 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       C a p a c itiv e  S e n s in g  A lg o r ith m  fo r  E ld e r ly  A c tiv ity  D e te c tio n  S c h e m e   ( A tik a   A rsh a d )   521   [ 9]   R a na s i ng he ,  S . ,  A l  M a c hot ,  F . ,  M a y r ,  H .  C .   A  r e v i e w  on a ppl i c a t i o ns  o f  a c ti v it y  r e c o g n itio n  s y s te m s   w ith  r e g a r d  to   p er f o r m an ce an d  ev al u at i o n .   I n te r n a tio n a l J o u r n a l o D is tr ib u te d  S e n s o r  N e tw o r k s .  20 16 ;  1 2( 8) ;   155 01 47 71 66 65 52 0.   [ 1 0]   A r s h a d A ., K a d i r , K A ., K h a n , S ., I s m a i l A . F ., A .H .M   A l a m , Z .,  Y u s o f , Z . M C apac i t i v e  pr ox i m it y  flo o r  s e n s in g   s y s te m  fo r  e ld e r ly  tr a c k in g  a n d  f a ll d e te c tio n .  4t h I E E E  c o nf e r e nc e  on S m a r t  I ns t r u m e nt a t i on,  M e a s ur e m e nt  a nd  A ppl i c a t i ons  ( I C S I M A ) .  201 7.   [ 1 1]   E ni  F o l e ndr a  R os a ,  " A f f e c t i v e   D i s or de r s  i n T he  E l de r l y :   T he   R i s k  of  S l e e p D i s or de r s , "   I JP H S , V o l 7 N o . 1 ,   M a r c h 20 18   [ 1 2]   B a n o s , O ., V i l l a l o n g a , C ., B a n g , J ., H u r , T ., K a n g , D ., P a r k , S ., &   H o n g , C . S . H u m a n  b e h a v i o r  a n a l y s i s  b y   m e a n s   o f   m u ltim o d a l c o n te x t m in in g .   S e n so r s.   20 16;   1 6( 8) ;  12 64 .   [ 1 3]   A t i ka   A r s ha d,  S he r oz  K ha n,  K us hs a i r y   A bdul  K a di r ,  R um a na  T a s ni m ,   " A n  A ct i vi t y D et ect i o n  s ch em e o f  E l d er l B e hav i o ur  at  R o om  E nv i r onm e n t  U s i ng C ap ac i t i v e  Se ns i ng  A l g or i t hm , "   P r oc e e di ng s  of  t he  I E E E  I nt e r na t i ona l   C onf e r e nc e  on S m a r t  I ns t r um e nt a t i on,  M e a s ur e m e nt  a nd A ppl i c a t i on ( I C S I M A  20 17) ,  2 7 - 28 N o v20 1 7,  T h e  E ve r l y   Ho t e l  P u t r aj ay a,   M al a y s i a.   [ 1 4]   T . S .  G una w a n,  I . R . H .  Y a l di ,   M .   K a r t i w i  a nd H .  M a ns or ,  “ P e r f or m a nc e  E v a l ua t i on of  S m a r t  H o m e  S y s t e m  us i ng   I nt e r ne t  of  T hi ng s ,   I nt e r nat i o n al  J our n al  of  E l e c t r i c al  an d C o m put e r  E ng i ne e r i ng ( I J E C E ) ,  8( 1) ,  p p. 4 00 - 41 1,   201 8.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.