aifa体育注册官网-【烧脑】智能可穿戴如何预防老人意外跌倒事故？

0章节　　由于体质的上升和生理机能的衰落，老年人更容易发生意外摔倒，车祸摔倒再次发生后，如果无法及时取得救助，甚至有可能严重威胁生命安全。随着人口老龄化社会的来临，老年人的车祸摔倒问题已沦为十分最重要的医疗和社会问题。摔倒检测系统的目标是需要精确并及时地检测到摔倒的再次发生，需要将其与日常活动（ActivityinDailyLife，ADL）互为区分，并在检测到摔倒时收到报警信号，从而确保老年人的安全性和身体健康。

目前，针对摔倒的检测方法主要有3种：视频监测法、音频和振动检测法、可穿着式装置检测法。基于三轴加速度传感器的摔倒检测系统沦为目前国内外研究的主要方向，加速度阈值法是常用的摔倒判断方法。可穿着设备外形小巧，具有优良的电池寿命。

另外，随着智能终端上BLE技术的普及，以智能终端为中心，以穿着设备为应用于外设，以BLE为数据通信链路的可穿着系统具备极大的市场发展潜力。　　1系统设计　　本文设计了一种基于BLE的摔倒检测系统，系统使用InvenSense公司的MPU-6050IMU测量人活动时的三维加速度和三维角速度共6个DoF的数据。再行根据这些数据并融合摔倒检测算法展开处置和分析，从而判断否再次发生摔倒。

最后，通过Nordic公司的nRF51822BLE片上系统将检测到的报警信号传输到智能终端，构建摔倒的检测和报警信号的提供。　　摔倒检测系统还包括数据采集、摔倒检测算法和信息传输。其中，数据采集牵涉到MPU-6050的工作配备以及MPU-6050与nRF51822BLE片上系统的I2C数字通信接口的构建。

摔倒检测算法牵涉到算法的原理与明确构建流程。信息传输牵涉到BLE与智能终端之间数据通信的构建。其中，nRF51822片上系统集成了Cortex-M0内核和BLE模块。

摔倒检测系统结构如图1右图。　　MPU-6050与nRF51822可实现单板构建，外形小巧更容易穿着用于。穿着方位可选择腰腹部位，尽可能减少日常活动对系统的影响。

　　1.1nRF51822BLE片上系统　　BLE承继了传统蓝牙技术在无线连接上的固有优势，同时减少了高速和低功耗的特性。BLE的核心是低功耗技术，与众不同了可穿着设备的技术市场需求。　　nRF51822BLE片上系统集成了32位的Cortex-M0内核，256KBFlash和16KBRAM，2.4GHz射频模块，定时器/计数器以及仿真与数字外设等。

其中射频模块反对BLE。另外，Nordic公司获取了原始的BLE协议栈解决方案，它构建了低功耗的控制器和主机，并获取了在片上系统（SystemonChip，SoC）上研发BLE应用于的原始且灵活性的应用于程序接口（ApplicationProgramInterface，API）。用户只需定义和构建BLE应用于的标准化终端规范（GenericAccessProfile，GAP）层和标准化属性规范（GenericAttributeProfile，GATT）层，并根据协议栈获取的应用于模块构建短距离的BLE无线通信。

　　1.2MPU-6050IMU　　摔倒检测系统通过MPU-6050IMU收集用户运动姿态数据，即三维加速度和三维角速度共6个DoF的数据，如图2右图。MPU-6050工作模式的配备以及用户DoF数据的提供皆必须对其内部寄存器展开读书或写出操作者，而上述的读书或写出操作者皆是nRF51822片上系统通过与MPU-6050之间的I2C数据通信接口构建的。

　　MPU-6050是InvenSense公司发售的一款6轴整合型运动处置芯片，其内部构建了一个三轴陀螺仪和一个三轴加速度计。MPU-6050对陀螺仪和加速度计分别使用了3个16位的ADC，将其测量的模拟量转化成为可输入的数字量，传感器的测量范围都是用户高效率的。MPU-6050与外部设备的通信通过400kHz的I2C数字模块，另外它还包括一个可编程的中断系统，因应构建对MPU-6050内部寄存器数据的加载。

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