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基于GPS/BD-2和GSM/GPRS的戶外監(jiān)護系統(tǒng)研究與實現(xiàn)

作者:笪東旭,楊文武,黃俊霖,姚玉峰 時間:2012-12-17 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  摘要:為解決當今社會中老人跌倒無人敢扶、得不到及時救助的問題,以及防止老人、兒童、智障者走失,設計了一種基于和GSM/的戶外監(jiān)護系統(tǒng)。該系統(tǒng)由MSP430F149單片機、GSM/無線通信模塊、衛(wèi)星定位模塊和跌倒檢測模塊等部分組成??蓪崿F(xiàn)跌倒檢測、戶外定位、短信求救和遠程追蹤等功能。該系統(tǒng)采用嵌入式設計,體積小、功耗低,適合用戶長期佩戴;采用雙模接收機模塊,具有定位精度高的特點;采用GSM/網(wǎng)絡進行無線通信,公共場所無通信盲區(qū),數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/140148.htm

  21世紀被稱為“銀發(fā)世紀”,世界范圍內的老齡化浪潮滾滾而來。老年人口激增,老人的醫(yī)療保健問題愈來愈需要更好更智能的服務加以解決。跌倒是老年人常遇到的危險情況,已成為造成老年人意外傷亡的首要原因。然而,“老人摔倒后,路人不敢扶,擔心被訛詐”這一社會問題日趨普遍。另外,老年人、智障者以及兒童走失的報道時常見諸報端,給走失者家屬帶來了經(jīng)濟和精神上的雙重壓力。因此,開發(fā)一種實用高效的戶外監(jiān)護系統(tǒng)迫在眉睫。目前,市場上常用的戶外監(jiān)護系統(tǒng)多為針對用戶地理位置或心電的遠程監(jiān)護,沒有跌倒檢測功能;多采用GPS定位,沒有結合我國自主研發(fā)的BD-2衛(wèi)星定位系統(tǒng)。本文設計基于GPS/BD-2和GSM/GPRS的戶外監(jiān)護系統(tǒng),以跌倒檢測功能為特色,并結合GPS/BD-2衛(wèi)星定位和GSM/GPRS無線通信,準確發(fā)送求救信號并給出最佳營救路線,同時可以對用戶所處的地里位置進行實時監(jiān)測,防止用戶走失。

  系統(tǒng)總體設計方案

  該系統(tǒng)以中央處理器為核心,在衛(wèi)星定位模塊、摔倒檢測模塊和無線通信模塊的配合下,達到對用戶進行戶外監(jiān)護的目標。監(jiān)護系統(tǒng)框圖如圖1所示。

  系統(tǒng)設計的總體目標是實現(xiàn)對老年人用戶跌倒后的救助及時準確,對老年人、兒童、智障者用戶的遠程定位追蹤準確快捷。為保證以上總體目標的實現(xiàn),需達到以下四個具體目標:第一,跌倒檢測算法最優(yōu)化,既要使算法的準確性滿足要求,保證足夠低的誤報率和錯報率,又要使算法足夠簡潔,滿足實時性要求;第二,用戶位置的定位準確化,選擇合適的GIS算法,將由衛(wèi)星定位模塊獲得的經(jīng)緯度坐標位置,準確地匹配到電子地圖;第三,求救信息的發(fā)送可靠化,確保無線通信模塊準確地響應中央控制器的指令,準確無誤地把求救信息發(fā)送給用戶的監(jiān)護人,并將用戶的位置信息實時上傳到網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫。第四,用戶位置信息的遠程追蹤、查詢實時化,確保及時回復用戶監(jiān)護人發(fā)出的用戶位置查詢請求,并保證可以通過訪問網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫查詢用戶位置的歷史記錄和進行實時追蹤?! ?/p>

 

  系統(tǒng)硬件設計

  系統(tǒng)硬件部分主要包括摔倒檢測、衛(wèi)星定位和無線通信三個模塊。摔倒檢測模塊用于實時監(jiān)測用戶身體傾角和加速度參數(shù),衛(wèi)星定位模塊用于實時監(jiān)測用戶所處位置和行動速度參數(shù),無線通信模塊用于發(fā)送求救短信、實時上傳用戶所處位置信息到網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫和接收用戶監(jiān)護人的查詢請求。各模塊在MSP430F149單片機的控制下相互配合,實現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能,系統(tǒng)硬件連接原理框圖如圖2所示[4~5]。基于GPS/BD-2和GSM/GPRS的戶外監(jiān)護系統(tǒng)研究與實現(xiàn)

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關鍵詞: GPRS GPS/BD-2 MCU 201212

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