可穿戴式跌倒检测与预警系统研究.pdf

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1、并技·探索·争

2、

3、lSc科ience&技Tech视nology界Vision可穿戴式跌倒检测与预警系统研究曲凤娟(北华航天工业学院，河北廊坊065000)【摘要】本文旨在研究一款可穿戴式跌倒检测与预警设备。该设备通过多种传感器、陀螺仪等部件结合相关算法．实现了对设备佩戴者产生的跌倒进行检测并报警，最大可能的减小危险动作带来的伤害。【关键词1可穿戴式；跌倒检测；陀螺仪；三轴加速度计0引言本系统采用手机端作为服务器端．STM32端则作为客户端STM32通过发送AT命令与手机端进行连接人口老龄化己成为一个世界性的问题我国早在1999年就已经手机端执行采用Eclipse编程技术开发的应用程序．除了要开

4、发进入老龄化社会。老年人占总人口的比重在持续攀升之中．空巢老年必要的界面还要长期监测是否有跌倒信号出现．因此收发蓝牙传输数人家庭也占了相当大的比例。如何更好的赡养老人已成为社会难题据功能需要定义为Service服务．保证系统能够在后台监听Service的除了可能的各种疾病外，老年人在日常生活中跌倒的发生率也非常启动流程为!context．startService0一>onCreate0一>onStart0一>高，是老年人伤残和死亡的主要原因之一。当老年人跌倒时．若能够得Servicerunning一>context．stopServiee0一>onDestroy0一>Service到及时的救助

5、。那么可以减少伤痛带来的痛苦．甚至可以避免死亡可stop。与Service通信的设备或Activity有：(1)通过蓝牙无线通信的跌穿戴式跌倒检测与预警设备能够在佩戴者发生跌倒后及时报警．接到倒检测装置(FD)：Stm32当检测到有跌倒可能时．向手机发送报警信报警的救助人员可采取相应措施尽快实施救助，即使身边无人的情况号；(21启动Service的Activity(StaAct)：用于启动：(3)St0pActivitv下也能得到及时救助(StpAct)：用于误报时用户停止报警界面：(4)FeedBackActivity(FBAct)：1可穿戴式跌倒检测与预警系统结构设计用于反馈用户对误报原因

6、的界面为实现定位需要使用百度地图。百度地图提供多种定位方法．考1．1系统结构虑到各种定位方法的精度．优先GPS定位．然后是wm定位和基站定本系统主要分两部分：一部分是人体运动采集和分析模块．包括位。首先需要下载相关最新的库文件并导人：将liblocSDK4-s0文件拷主处理器、三轴加速传感器、陀螺仪和蓝牙通信模块．这部分佩戴在人贝到libs／armeabi目录下．将locSDK4．1．Jar文件拷贝到工程的1ibs目体的腰部：第二部分是报警和定位模块．此部分基于android的智能手录下，并在工程属性一>JayaBuildPath一>Libraries中选择“AddJARs”．机，手机通过蓝牙

7、接收到报警信号后。启动GPS定位，通过短信或电选定locSDK4．1．jar．确定后返回：其次，设置AndroidManifest．xml：在话形式向家人报警。本系统结构如图l所示application标签中声明sen，ice组件．每个app拥有自己单独的定位跌倒检澳腆块报警及定位模块service．并且声明使用权限进行网络定位还需import类eom．baidu．tocation．BDL0cation、COIX1．baidu．[oeation：BDLoeationListener、corn．baidu．1ocation．LocationClient及eom．baidu．1ocation．L0

8、cationClient0pti0n。在发出报警短信或拨打电话时．给出定位的地址信息。百度地图提供从地址到经纬度坐标或者从经纬度坐标到地址的转换服务．通过向服务器发送包括经纬度信息在内的H1TrP请求．服务器返回JSON1．2模块功能数据．再通过JSON解析获得地址信息。系统采用STM32作为主处理器．接收来自陀螺仪、三轴加速度计的数据和信号，执行算法进行数据处理．并在必要时通过蓝牙模块向手机l发送报警信号．手机1接到报警信号后继续向手机2发出报警黑短信或电话．同时给出警报所在的位置信息三轴加速度计是测量载体x轴、v轴以及z轴方向上线加速度的仪表，通过3个轴向的加速度判断跌倒动作当然，仅通过三

9、轴加速度计是测不到转动的动作的．难以测量出完整的3D动作．所以进行跌倒动作的判断还需要结合陀螺仪。陀螺仪可以对转动、偏转的动作做很好的测量，这样就可以精确分析判断出使用者的实际动作。2可穿戴式跌倒检测与预警设备实现运2．1系统硬件集成圈2图3跌倒检测模块采用野火STM32V3开发板：关于陀螺仪和加速度计．本文选用了MPU一6050：跌倒检测模块与手机的通信采用蓝牙串另外．手机端需要先开启服务当检测