基于压力和加速度监测的摔倒定位报警的可穿戴设备

　　据统计，60岁以上老年人受的意外伤害中，摔倒的比例占了40.60%。而且现在越来越多的老年人陷入 “跌倒-丧失信心-不敢活动-衰弱-更易跌倒”恶性循环中。同时，这些年老人走失、跌倒无人搀扶这些新闻真不少见。

　　我们产品的主要功能就是自动判断老人摔倒事件及采取紧急处理措施——通知监护人并发出定位报警消息。除此之外，我们还可以远程定位来防止老人走失，老人也可以通过一键报警的方式获得帮助和通过定位导航回家。

　　我们通过调研分析得知目前市面上相应的摔倒报警设备主要以单一设备形式出现，比较成熟的有：摔倒报警拐杖以及摔倒报警腰带。但我们在平常里也可以观察到，大多数的老人是没有拄着拐杖的，同时，他们佩戴腰带的时候也并不多，因此我们倾向于做出的产品是要更让人接受和方便使用的。因此，我们选择在手表处和鞋子进行研究。因为手表是较为容易被人接受的智能穿戴设备了，而鞋子除了睡觉，几乎都在穿着。同时，经过我们不断地试验后，发现如果单一地在手表利用以加速度和角度进行判断或单一地以脚下的压力值进行判断摔倒，误报率都比较高。所以，我们采用的是联合判断，同时具有算法简单且对于摔倒动作判断准确的特点。手表以及鞋子的双向通信，确保了摔倒的判断，减少了误判率。

　　当然，我们难以得到老人摔倒时的真实数据，但是我们通过大量的实验，得到足够多的数据进行特征分析，从而提取出相应的特征。如附图二、附图三所示，这是一次摔倒前后从三轴加速度计中采集到的数据，从图中可以看到总加速度的变化及三轴方向的角度变化。我们可以根据相应的变化规律进行编程。在实际生活中，我们是不可能得到这么漂亮的数据的，但是，摔倒那一瞬间时的特征还是相当明显的。而设置在鞋垫上的监控压力值的模块也是通过对正常人的一些活动进行分析，得到摔倒的压力值变化的特征，但每一单独部分误判率都略高，这也就是我们采用联合判断的原因。