腕帶式跌倒檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、當(dāng)前，全球人口老齡化問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。據(jù)聯(lián)合國(guó)預(yù)測(cè)，2150年老齡人口將占據(jù)世界人口的30％，因此老人健康問(wèn)題是當(dāng)前社會(huì)面臨的主要問(wèn)題。隨著空巢老人數(shù)目增加，老人跌倒死亡比例急劇增加，而跌倒檢測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)老人跌倒事件，獲得及時(shí)救助，減少死亡率?？纱┐骷夹g(shù)出現(xiàn)，為跌倒監(jiān)測(cè)提供了一種新的解決方法。但當(dāng)前該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中還存在準(zhǔn)確度低、舒適度差和設(shè)備能耗高等問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出了腕戴式跌倒檢測(cè)技術(shù)，利用三軸加速度傳感器傾角測(cè)量機(jī)制，

2、判斷跌倒事件，提高了跌倒事件判斷準(zhǔn)確性、攜帶舒適性及能效性問(wèn)題。并在可穿戴平臺(tái)Shimmer上對(duì)算法和能效性做了驗(yàn)證。
　　主要研究成果如下：
　　(1)當(dāng)前基于三軸加速度傳感器的跌倒監(jiān)測(cè)算法判斷準(zhǔn)確度低、攜帶不方便?；诖嬖诘膯?wèn)題，本文提出腕帶式系統(tǒng)，利用腕帶內(nèi)的三軸加速度傳感器監(jiān)測(cè)老人姿態(tài)，根據(jù)姿態(tài)數(shù)據(jù)梯度，選用雙閾值算法，判斷跌倒事件。實(shí)驗(yàn)中對(duì)不同分類算法進(jìn)行靈敏度、特異度以及復(fù)雜度比較。結(jié)果表明，本文提出的算法在特異

3、度相同條件下，靈敏度可以提高25%。
　　(2)可穿戴設(shè)備中能耗問(wèn)題是影響系統(tǒng)生命期主要因素。本文針對(duì)可穿戴平臺(tái)Shimmer節(jié)點(diǎn)，對(duì)傳感、計(jì)算以及發(fā)送模塊分別進(jìn)行了能耗測(cè)試，提出了事件驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)傳輸和節(jié)點(diǎn)休眠機(jī)制。通過(guò)特征值在線判斷，當(dāng)特征值超過(guò)閾值才發(fā)送數(shù)據(jù)，否則不發(fā)送；通過(guò)傾斜與振動(dòng)傳感器控制節(jié)點(diǎn)休眠，減少系統(tǒng)能效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，休眠機(jī)制可以延長(zhǎng)佩戴時(shí)間從16小時(shí)到29小時(shí)，生命期延長(zhǎng)接近80%。
　　(3)在可穿戴