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摘要：人口老齡化在是當(dāng)今社會(huì)中最重要的社會(huì)問題。據(jù)推測(cè)，到2050年，我國老年人口將達(dá)到總數(shù)人口的三分之一。老年人屬于易摔倒人群，老年人摔倒具有很高的人治病率、死亡率、住院率，為人民帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)負(fù)擔(dān)，這種情況已經(jīng)引起了業(yè)界的高度重視。根據(jù)相關(guān)資料顯示：每年美國為摔倒引起的疾病花費(fèi)占占總醫(yī)療開支的8%左右，金額在210億美元左右，而且所占比例隨著老齡化也越來越大。因此，降低老年人的跌倒所帶來傷害的風(fēng)險(xiǎn)或及時(shí)救助他們成為很多國家研究的熱點(diǎn)問題。在不影響老年人常規(guī)活動(dòng)下，以有效嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒▉韰^(qū)分老年人正?；顒?dòng)和摔倒，當(dāng)發(fā)生摔倒時(shí)可以自主報(bào)警，有效地的減少了老年人摔倒所帶來的危害。 為使老人在摔倒后能得到及時(shí)救助，減少意外發(fā)生，本文涉及了一個(gè)基于Android平臺(tái)的傳感器可穿戴設(shè)備監(jiān)測(cè)老年人摔倒識(shí)別研究。獲取老年人平時(shí)將手機(jī)帶在身上，十分方便。首先，對(duì)老年人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（比如行走-轉(zhuǎn)身-行走、蹲下-起立、坐下-起立，走路摔倒等）做大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集，得到摔倒動(dòng)作發(fā)生時(shí)加速度傳感器和陀螺儀傳感器的數(shù)據(jù)與發(fā)生其他正常行為數(shù)據(jù)的不同點(diǎn)。接著，利用相對(duì)應(yīng)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行分析，得到摔倒時(shí)和正常活動(dòng)時(shí)加速度和角度的變化閾值。當(dāng)發(fā)生摔倒時(shí)，Android智能手機(jī)自帶的加速度傳感器和陀螺儀傳感器會(huì)自動(dòng)檢測(cè)。通過對(duì)大量樣本數(shù)據(jù)分析得到的閾值對(duì)比，當(dāng)手機(jī)檢測(cè)的數(shù)據(jù)超過閾值時(shí)，手機(jī)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，同時(shí)發(fā)出短信告知給家人，利用GPS或基站定位對(duì)老人摔倒的方位進(jìn)行定位。如果是誤報(bào)，可以連續(xù)按兩次音量鍵進(jìn)行取消報(bào)警。 在智能穿戴設(shè)備越發(fā)火熱的今天，可穿戴智能設(shè)備將迎來一個(gè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期，未來用戶將會(huì)大量的使用它們來提高工作的效率和生活的優(yōu)質(zhì)享受?？梢苿?dòng)終端設(shè)備是物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)最為重要的節(jié)點(diǎn)，它可以實(shí)時(shí)分享和處理社會(huì)生活中的各種信息。同時(shí)它也是必不可少的可穿戴設(shè)備中的一種，利用可移動(dòng)設(shè)備來對(duì)老年人摔倒識(shí)別和監(jiān)測(cè)，是一種可行且十分方便的方式。 關(guān)鍵詞：可穿戴設(shè)備 摔倒識(shí)別 閾值算法 自動(dòng)報(bào)警
目錄 摘要 Abstract 1概述-1 1.1研究目的和意義-1 1.2研究背景及國內(nèi)外現(xiàn)狀-1 1.3主要貢獻(xiàn)-3 1.4文章的結(jié)構(gòu)-3 2預(yù)備知識(shí)及原理說明-4 2.1手機(jī)傳感器技術(shù)(MST)-4 2.1.1手機(jī)傳感器技術(shù)(MST)的概念-4 2.1.2手機(jī)傳感器技術(shù)(MST)的原理-4 2.1.3手機(jī)傳感器技術(shù)(MST)的用途—數(shù)據(jù)采集-5 2.2L定位服務(wù)（LBS，Location-Based Service）-5 2.2.1 LBS概述-5 2.2.2LBS的原理-5 2.2.3LBS的用途-5 2.3跌倒檢測(cè)技術(shù)-6 2.3.1基于數(shù)據(jù)挖掘的摔倒判別算法流程-6 2.3.2數(shù)據(jù)集的采集-7 2.3.3特征值的選取-7 2.3.4人體行為分類-7 2.3.5模型選擇-8 2.3.6正確率和誤報(bào)率-8 3系統(tǒng)分析-9 3.1需求分析-9 3.2功能說明-9 3.2.1地理位置獲取功能-9 3.2.2跌倒檢測(cè)自動(dòng)報(bào)警-10 3.2.3自動(dòng)發(fā)送短信功能-10 3.2.4異常處理功能-10 4 Fall Recognition系統(tǒng)設(shè)計(jì)-11 4.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)-11 4.1.1系統(tǒng)的工作流程-11 4.1.2系統(tǒng)的功能模塊-11 4.2系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)-12 4.2.1系統(tǒng)關(guān)鍵類和方法-12 4.2.2地理位置信息獲取功能模塊設(shè)計(jì)-13 4.2.3人體摔倒報(bào)警模塊-14 4.2.4自動(dòng)發(fā)送短信模塊設(shè)計(jì)-15 4.2.5異常處理模塊設(shè)計(jì)-16 5. FallRecognition系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)-18 5.1開發(fā)平臺(tái)-18 5.1.1Eclipse-18 5.1.2 MATLAB-18 5.1.3Micosoft Visual Visio 2003-19 6 FallRecognition系統(tǒng)測(cè)試與運(yùn)行-20 6.1 訓(xùn)練與測(cè)試-20 6.2 訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)結(jié)果-20 6.2.1加速度變化分析-20 6.2.2角速度速度變化分析-23 6.2.3摔倒識(shí)別閾值評(píng)估-25 6.2.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)試-26 7 結(jié)束語-27 8 致謝-28 參考文獻(xiàn)-29 |
