基于壓力和加速度監(jiān)測(cè)的摔倒定位報(bào)警的可穿戴設(shè)備

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(xiàn)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(jiān)護(hù)人并發(fā)出定位報(bào)警消息。除此之外，我們還可以遠(yuǎn)程定位來(lái)防止老人走失，老人也可以通過(guò)一鍵報(bào)警的方式獲得幫助和通過(guò)定位導(dǎo)航回家。

　　我們通過(guò)調(diào)研分析得知目前市面上相應(yīng)的摔倒報(bào)警設(shè)備主要以單一設(shè)備形式出現(xiàn)，比較成熟的有：摔倒報(bào)警拐杖以及摔倒報(bào)警腰帶。但我們?cè)谄匠＠镆部梢杂^察到，大多數(shù)的老人是沒(méi)有拄著拐杖的，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?yàn)槭直硎禽^為容易被人接受的智能穿戴設(shè)備了，而鞋子除了睡覺(jué)，幾乎都在穿著。同時(shí)，經(jīng)過(guò)我們不斷地試驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)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(bào)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(duì)于摔倒動(dòng)作判斷準(zhǔn)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(dāng)然，我們難以得到老人摔倒時(shí)的真實(shí)數(shù)據(jù)，但是我們通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，得到足夠多的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征分析，從而提取出相應(yīng)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(jì)中采集到的數(shù)據(jù)，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(jù)相應(yīng)的變化規(guī)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(shù)據(jù)的，但是，摔倒那一瞬間時(shí)的特征還是相當(dāng)明顯的。而設(shè)置在鞋墊上的監(jiān)控壓力值的模塊也是通過(guò)對(duì)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(dú)部分誤判率都略高，這也就是我們采用聯(lián)合判斷的原因。