基于壓力和加速度監測的摔倒定位報警的可穿戴設備

　　據統計，60歲以上老年人受的意外傷害中，摔倒的比例占了40.60%。而且現在越來(lái)越多的老年人陷入 “跌倒-喪失信心-不敢活動(dòng)-衰弱-更易跌倒”惡性循環(huán)中。同時(shí)，這些年老人走失、跌倒無(wú)人攙扶這些新聞?wù)娌簧僖?jiàn)。

　　我們產(chǎn)品的主要功能就是自動(dòng)判斷老人摔倒事件及采取緊急處理措施——通知監護人并發(fā)出定位報警消息。除此之外，我們還可以遠程定位來(lái)防止老人走失，老人也可以通過(guò)一鍵報警的方式獲得幫助和通過(guò)定位導航回家。

　　我們通過(guò)調研分析得知目前市面上相應的摔倒報警設備主要以單一設備形式出現，比較成熟的有：摔倒報警拐杖以及摔倒報警腰帶。但我們在平常里也可以觀(guān)察到，大多數的老人是沒(méi)有拄著(zhù)拐杖的，同時(shí)，他們佩戴腰帶的時(shí)候也并不多，因此我們傾向于做出的產(chǎn)品是要更讓人接受和方便使用的。因此，我們選擇在手表處和鞋子進(jìn)行研究。因為手表是較為容易被人接受的智能穿戴設備了，而鞋子除了睡覺(jué)，幾乎都在穿著(zhù)。同時(shí)，經(jīng)過(guò)我們不斷地試驗后，發(fā)現如果單一地在手表利用以加速度和角度進(jìn)行判斷或單一地以腳下的壓力值進(jìn)行判斷摔倒，誤報率都比較高。所以，我們采用的是聯(lián)合判斷，同時(shí)具有算法簡(jiǎn)單且對于摔倒動(dòng)作判斷準確的特點(diǎn)。手表以及鞋子的雙向通信，確保了摔倒的判斷，減少了誤判率。

　　當然，我們難以得到老人摔倒時(shí)的真實(shí)數據，但是我們通過(guò)大量的實(shí)驗，得到足夠多的數據進(jìn)行特征分析，從而提取出相應的特征。如附圖二、附圖三所示，這是一次摔倒前后從三軸加速度計中采集到的數據，從圖中可以看到總加速度的變化及三軸方向的角度變化。我們可以根據相應的變化規律進(jìn)行編程。在實(shí)際生活中，我們是不可能得到這么漂亮的數據的，但是，摔倒那一瞬間時(shí)的特征還是相當明顯的。而設置在鞋墊上的監控壓力值的模塊也是通過(guò)對正常人的一些活動(dòng)進(jìn)行分析，得到摔倒的壓力值變化的特征，但每一單獨部分誤判率都略高，這也就是我們采用聯(lián)合判斷的原因。