Stress Evaluation with Biometric Information Using Smartphone by Radio Wave Reflection
Smartphone can be used to operate IoT devices and access services such as smartphone game, but prolonged use cause gaming disorder. Gaming disorder was published as an international disease in 2022 by World Health Organization (WHO). Gaming disorder is a symptom of an inability to control the amount of time spent playing games daily. In recent years, the number of patients with gaming disorder has been increasing and there are not enough hospitals to treat them, so it is necessary to cure gaming disorder by oneself without visiting hospitals. Therefore, it is necessary to understand the stress that users are under while playing games, and to provide remedial measures such as encouraging rest within a reasonable range. Since this paper is an initial study, stress evaluation of users during smartphone game playing. To evaluate the stress using biometric information, we obtain temporal changes in radio wave intensity by reflecting radio waveform in the 2.4 GHz band to the chest, and pulse wave and respiration waveforms by signal processing, from which 17 parameters that are attributable to stress. From the one-month smartphone usage logs, 16 subjects with short average game time per month and 18 subjects with long average game time per month are extracted. Since it can be assumed that the stress state during game play differs between the groups with short and long average game time, comparison of the difference in variation during game play using stress-induced parameters and binary classification using machine learning to evaluate the user’s stress state. Since this method uses two antennas in the 2.4GHz band, it will be possible to measure stress using smartphones in the future, contributing to the understanding of stress that is likely to be held unconsciously.
- Sato, S., Shimano, H., Saito, M., Shimamoto, S., & Kobayashi, N. (2024). Stress Evaluation with Biometric Information Using Smartphone by Radio Wave Reflection. 2024 IEEE 21st Consumer Communications & Networking Conference (CCNC), 1–4. https://doi.org/10.1109/CCNC51664.2024.10454736
スマートフォンは、IoT機器の操作やスマートフォンゲームなどのサービスにアクセスするために使用されるが、長期間の使用はゲーム行動症を引き起こす。ゲーム行動症は2022年に世界保健機関（WHO）から国際疾病として発表された。ゲーム行動症は、毎日のゲーム時間をコントロールできない症状である。近年、ゲーム行動症の患者数は増加傾向にあり、治療する病院が不足しているため、病院に行かずに自力でゲーム行動症を治す必要がある。そのため、ユーザーがゲームをプレイしているときのストレスを把握し、無理のない範囲で休息を促すなどの改善策を提供する必要がある。本稿は初期研究であるため、スマートフォンゲームプレイ中のユーザーのストレス評価を行った。生体情報を用いてストレスを評価するため、2.4GHz帯の電波波形を胸部に反射させることで電波強度の時間変化を、信号処理により脈波と呼吸波形を取得し、そこからストレスに起因する17のパラメータを得る。スマートフォンの1ヶ月の利用ログから、1ヶ月の平均ゲーム時間が短い被験者16名と長い被験者18名を抽出。平均ゲーム時間が短いグループと長いグループでは、ゲームプレイ中のストレス状態が異なることが想定できるため、ストレス起因パラメータを用いたゲームプレイ中の変動差の比較と、機械学習を用いた二値分類により、ユーザのストレス状態を評価する。本手法は、2.4GHz帯の2本のアンテナを使用するため、今後、スマートフォンを用いたストレス測定が可能となり、無意識に抱えている可能性の高いストレスの把握に貢献する。