一种防跌倒预警系统的研究与实现

跌倒是造成世界上意外伤害死亡的第二大原因,如何预防跌倒已成为保障老人生命的关键。目前常见 “跌倒报警器”的传感模块一般采用单一的三轴加速度计,测量精度受限,仅能实现人体跌倒后的报警功能而不 能实现跌倒前的预警。文章设计并实现了一种基于 MEMS 惯性传感单元的防跌倒预警器,率先设计了含“三轴 加速度计+三轴陀螺仪+三轴磁力计”的高精度多模态传感模块,内嵌跌倒预警算法,并通过蜂鸣器和振动器警 示。对九名健康年轻实验对象进行了总计 81 次的跌倒实验,系统结合基于阈值的跌倒预警算法,结果表明,其 检测灵敏度可达 98.61% 且特异度为 98.61%,平均预警时间为 300 ms。未来研究将嵌入全球移动通信系统(Global System For Mobile, GSM)、全球定位系统(Global Positioning System, GPS)等电路模块功能及配备穿戴式安全气 囊,有望在易跌人群中实现实时防护和及时救治。     

基于智能手机的老年人跌倒预警系统实现

设计实现了一个Android手机的App,为老年人跌倒提供实时检测,并在检测到跌倒发生时,及时发送报警短信到指定的手机.通过对从手机内置的加速度传感器和陀螺仪获取的数据求向量模,并将求得的向量模与实验测得的跌倒时的标准向量模进行比较,使用阈值算法来判断是否跌倒.判断发生跌倒时,使用百度提供的API进行定位.最终把跌倒的老年人位置信息和求救信号通过短信给指定监护人,以获得及时救助.     

一种智能可穿戴的跌倒检测系统

针对老年人意外跌倒的问题,设计了一种新型的可穿戴式跌倒检测系统。利用惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)对人体的6个自由度(Directions of Free,DoF)参数进行测量,通过跌倒检测算法分析自由度数据,及时检测出跌倒,并将报警信息通过低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy,BLE)发送到智能手机等终端。对不同的跌倒情况进行一系列的试验,测试结果表明,该系统可以有效地检测到意外跌倒事件并发出报警信息,达到预期目标。     

基于ADXL345防跌倒检测装置的研制

针对一些老年人在行走或站立时突发跌倒的情况,开发了一种跌倒检测装置。通过这种检测装置,在老年人跌倒触地前发出电信号触发穿戴式气囊保护装置开关快速充气,以保护要着地的人体部位。研究主要基于ADXL345三轴加速度计构建一单片机系统,通过理论分析、算法研究及实验研究等实现了该检测装置的功能。实验结果表明:该系统灵敏、可靠,可以在人体跌倒0.15 s内发出警报信号,并为穿戴式气体保护装置提供准确的触发信号。     

基于九轴惯性传感器的跌倒监测系统的研究

为解决当今人口老龄化社会所带来的老人跌倒事件频发,以及为防止老人、儿童、智障者走失,研发了一种基于九轴惯性传感器的跌倒监测系统。该系统采用了三轴加速度计、三轴磁力计和三轴陀螺仪集成的九轴惯性传感器检测人体运动产生的加速度、磁场强度和角速度数据,以MSP430F2418PM作为系统控制器,利用GSM/GPRS模块SIM908进行地理信息采集和短信/电话通信,并将报警等信息发到远程监控平台,实现任何时间、地点获取老人跌倒的相关信息,以便进行远程报警、定位和跌倒事件的处理。试验结果表明,跌倒检测终端达到将跌倒行为与正常行为区分开,准确率达98%,同时能准确地定位跌倒发生的位置,并通过手机短信发送给监护人,具有广阔的实用价值。     

一种新型电气火灾预警系统研究

针对现有电气火灾预警技术存在监测功能不够全面以及智能决策不够完善等问题,开发了一种新型电气火灾预警系统。首先,使用多个不同类型的单参量采集模块来采集火情现场数据,再将采集到的数据汇集到参量汇集模块,完成多参量采集;其次,参量汇集模块通过两级制数据传输网络,即ZigBee本地无线通讯和NB-IoT远程联网通讯,将火情现场数据上传至云平台;最后,云平台对数据进行相应运算与处理,运用智能识别算法,实现火灾预警。基于该系统,可及时预警和提前预判火情现场,减少人员伤亡和财产损失。     

基于惯性传感的穿戴式跌倒预警防护系统

针对老人跌倒伤害预防的社会难题,设计了一种穿戴式跌倒预警和防护系统,该系统包括跌倒预警器、安全气囊装置、远程监护平台和监护人手机应用程序。当跌倒发生时,跌倒预警器会触发安全气囊快速充气,以减少老人跌倒后所受到的损伤。老人倒地后,跌倒预警器会报警,并发送短信给监护人求助。同时,跌倒过程人体运动学数据会发送到远程监护平台,并显示跌倒事件发生的位置。最后通过实验验证该跌倒预警和防护系统功能的可靠性。结果表明,该系统可以较准确地检测跌倒,完成跌倒预警报警、气囊快速充气、数据传输和存储、监控平台实时定位等一系列功能,对减少老年人跌倒的直接损伤和缩短救助老人的时间有一定帮助。     

数据融合的跌倒检测系统设计

为解决跌倒检测中检测设备功耗高、报警范围受限、携带不便等难题,结合Arduino与Android设计了基于MPU6050的跌倒检测系统,提出了基于数据融合的并行阈值算法,通过对5位实验者的模拟测试,该算法实现了97.6%的精确度和99.2%的特异性.实验表明:算法和方案在方便携带的基础上能较为准确地实现人体跌倒检测并及时定位报警.     

基于三轴加速度计对阈值跌倒识别算法的优化

随着社会人口老龄化程度的不断提高,越来越多的人开始关注老年群体的身心健康。老年群体平衡能力较弱、反应较迟钝,失去平衡做出自我调整反应能力弱,非常容易出现意外摔跌的情况。市面上有三类跌倒检测装置^[1]：基于视频监控的跌倒检测、基于声学的跌倒检测以及基于传感器的跌倒检测。前两种检测方法受制于环境场景,而现有的传感器检测方法对于跌倒判定准确性不高。本文通过真人多次跌倒实验获得跌倒数据,对数据多角度进行特征提取和分析,选取有价值的判断标准实现算法,最后通过实验验证该算法优于已有的跌倒识别算法。     

基于可穿戴惯性传感器的跌倒预先识别方法

跌倒是老年人意外伤亡的主要原因,使用防护产品是预防其伤亡的重要措施.为提升跌倒防护产品的适用性,提出一种结合阈值和支持向量机(SVM)多分类的跌倒预先识别方法.利用置于腰部的惯性传感器采集人体动作的加速度和角速度,并提取合加速度、水平合角速度和姿态角特征.通过设定特征阈值对样本进行初步检测,并对疑似跌倒样本提取时间窗内特征的均值、范围和方差来构建分类特征向量,通过训练的SVM多分类器对疑似跌倒样本进行复检和方向识别.结果表明:该方法对跌倒预先识别的前置时间为256ms,准确率为98.9％,可有效预先识别跌倒行为及其方向.     

基于加速度传感器的人体跌倒检测方法

针对人体跌倒检测阈值算法在由于阈值设定不当而引起的检测精度下降问题,采用支持向量机方法决定跌倒检测的阈值大小。从加速度传感器中获取人体运动信号,提取合加速度以及倾角作为分类特征,根据人体在跌倒时经过的失重、撞击地面和平稳三个阶段,建立基于阈值的跌倒检测模型。采用所建立的跌倒检测模型,分别用支持向量机方法以及人工方法设定阈值,仿真结果显示采用支持向量机设定阈值的检测效果优于对比算法,结果表明本文方法能有效识别跌倒。     

老年人跌倒检测算法的研究现状

近些年,老年人的健康问题越来越受到重视,跌倒作为影响老年人健康安全问题的主要原因之一,其研究热度一直居高不下,高质量的跌倒检测算法层出不穷.总结了跌倒检测的研究意义和现有的热门研究方法,分别从单一算法和混合算法的角度概述基于阈值、机器学习与深度学习三个方面的跌倒检测算法,介绍各算法的检测方式、判定方式、总体性能和各类单...     

一种简易光控预警系统的研究

本文简要报道了一种简单实用的光控预警系统的研究情况,并介绍了光控电路的基本原理及其基本结构,最后讨论了其实际应用及需改进的地方.     

基于二次判断的无线多传感器跌倒监测系统

通过研究跌倒事件,设计了一种基于多传感器的穿戴式跌倒监测系统.将加速度传感器、磁传感器和压力传感器相结合,采集相互独立的实时数据,并利用阈值和表决算法进行二次判断来提高系统的跌倒识别率.系统实时监测跌倒事件,并根据报警设置提醒误判或者通知家属以得到及时救助.实验结果表明,该系统有较高的识别率和可靠性,适合应用于跌倒监测系统.     

一种基于改进BA算法的K-means聚类

摘要：针对传统BA（蝙蝠）算法易被局部极值吸引、发生过早收敛等问题,将莱维飞行搜索策略引入传统BA算法对蝙蝠的位置和速度更新方式进行改进,从而提高算法的全局搜索能力;通过引入非线性惯性权重平衡算法的全局和局部搜索能力并提高算法搜索精度;结合Limit阈值的思想避免算法过快陷入局部极值。通过对6个标准测试函数的实验表明,改进后的BA算法不仅在全局搜索能力上有所提高,而且具有较好的搜索精度。最后将改进后的BA算法同K-means聚类算法进行结合,提出了一种基于改进BA算法的K-means聚类算法,实验结果表明,改进的算法提高了聚类准确率及算法鲁棒性。     

一种基于北斗定位的老年人跌倒检测终端设计

针对老年人日常生活及出行中的定位及跌倒检测的问题,设计一款基于北斗定位技术及MEMS加速度传感器的便携式定位及跌倒检测终端.设备适合老年人穿戴并具有跌倒自启动的功能,当老年人突发跌倒险情时,设备自动开机并把包含跌倒位置的求救信息发送到老人的子女或指定监护人的手机上,从而得到精准及时的救助,对于保障老年人的生命健康安全具...     

基于WSN的室内人员定位与跌倒检测系统

为了减少跌倒对老年人造成的意外伤害,基于无线传感网络(WSN),提出了一个具有室内人员定位和跌倒检测功能的无线监控系统。通过对人体跌倒过程的分析,利用三轴加速度传感器采集人体运动参数,并使用阈值法实现了跌倒检测;定位系统采用三边测距-质心定位算法,跌倒发生后启动定位系统,并将报警信息和跌倒后的位置信息发送至监控中心和监护人手机上。经过试验验证,系统具有较高的准确性和可靠性。     

一种人体跌倒检测方法

随着人口老龄化问题日趋严重,针对老年人容易跌倒的社会问题,进行跌倒检测方法的研究.采用基于穿戴式设备的跌倒检测方法,不同于绝大多数的跌倒事后检测方法,结合加速度特征和角度特征,采用支持向量机算法作为分类算法,进行人体跌倒的事前检测.通过实验发现,跌倒行为的检测率达到99.2%,日常活动行为的检测率达到96%,跌倒检测的平均前置时间为273ms.     

一种新颖的振动算法及其实现原理

本文给出了一种基于非方阵阈值阵列的振动算法，它较之基于方阵阈值阵列的振动算法具有产生较弱的人工因素的优点，且比误差扩散算法又具有小得多的时间复杂度。     

银行风险早期预警系统的研究与实现

单体银行的风险预警在银行风险监管和银行自身风险发现中起着重要的作用,它标志着银行风险管理从事后处置转变为事前防范。本文通过指数模型方法,开展了银行风险早期风险的发现和预警,并在实际的计算机系统上建立了B/S、C/S 混合结构的应用软件体系,实现了单体银行的早期风险预警,可以对当前运行中的法人银行实体,展开风险分析和报警工作,使监管单位和银行自身可以及早采取各种防范措施。