基于智能手机的老年人跌倒报警器设计
跌倒检测-跌倒报警-Android
跌倒检测-跌倒报警-Android摘要随着当今社会老龄化进程的逐步加剧，老年人跌倒造成的致病率、住院率和死亡率急速提高，带来了严重的社会经济负担。
因此，在不影响老年人正常活动的前提下，通过科学的手段监测老年人的活动，在检测到跌倒后迅速报警求助，可以有效地减少老年人跌倒带来的健康伤害和医疗开支。
在分析比较国内外跌倒检测相关技术研究后，本文提出了一种基于三轴加速度传感器和陀螺仪的跌倒检测与报警系统。
三轴加速度传感器和陀螺仪实时采集老人在日常活动中产生的加速度和角速度数据，通过蓝牙传送到Android 手机。
手机上运行的软件对接收到的数据进行分析处理，并判断老年人的运动状态。
当系统检测到跌倒发生时，发出铃声提醒老人，老人可以确认报警或取消误报。
若在5s内没有做出响应，系统将按照设定的报警方式通知联系人。
报警方式有发短信和打电话，短信内容包含老年人跌倒时所在的位置信息。
老人也可以在感到身体不适时自主报警。
关键词：跌倒检测，跌倒报警，AndroidAbstractAs the world aging process quickened, fall accidents of the elderly resulting in the increase of morbidity, hospitalization rate and mortality rate has brought a serious social and economic burden. Therefore, in the premise of not affecting the normal activities of the elderly, reliable method, which can monitor an elder’s daily activities and alert care center when detect a fall, is essential to reduce fall related injuries and medical expenses.Based on the analysis of the fall detection technology in the world, this paper presents an autonomous fall detection and alerting system based on a3-axial accelerator and gyroscope. The 3-axial accelerator can capture the data about the activities of daily living of the elders, the data is then sent to a mobile phone via Bluetooth. The software runs on the phone will analyze and process the data and judge an elder’s movement state by using a threshold-based fall detection algorithm. When the system detects a fall, the phone will make sound to alert the elder, the elder can make sure the alert or cancel the false positive. If there is no response in 5s, the system will alert according the settings. The alert methods are sending text messages and making calls. The message contains the position information of the elder who falls. The elder can also alert by himself when he feels bad.Key Word: fall detection, fall alert, Android目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论................................................... - 1 -1.1 研究背景及意义...................................... - 1 -1.2 国内外研究现状...................................... - 1 -1.3 论文的主要内容及组织结构............................ - 2 - 第2章跌倒检测技术........................................... - 3 -2.1 理论基础 ........................................... - 3 -2.1.1跌倒分析 ................................... - 3 -2.1.2 坐标建立................................... - 4 -2.2 跌倒检测技术 ....................................... - 4 -2.2.1 可穿戴计算技术............................. - 4 -2.2.2 硬件平台介绍............................... - 5 -2.3 跌倒检测算法 ....................................... - 6 -2.3.1 阈值法..................................... - 6 -2.3.2 支持向量机方法............................. - 7 -第3章总体方案.............................................. - 11 -3.1 功能需求 .......................................... - 11 -3.1.1场景描述 .................................. - 11 -3.1.2用例分析 .................................. - 12 -3.1.3典型用例行为描述........................... - 13 -3.2 性能需求 .......................................... - 15 -3.2.1性能需求 .................................. - 15 -3.2.2性能补充描述 .............................. - 15 -3.3 系统架构 .......................................... - 16 - 第4章系统设计与实现........................................ - 17 -4.1 可穿戴设备软件..................................... - 17 -4.1.1设计 ...................................... - 17 -4.1.2实现 ...................................... - 18 -4.2 智能手机端软件..................................... - 20 -4.2.1 ReceiveData类 ............................ - 22 -4.2.2 DataProcess类 ............................ - 23 -4.2.3 FallDetection类 .......................... - 25 -4.2.4 Alert类 .................................. - 27 -4.2.5 getSettings类 ............................ - 31 -4.2.6 Contact类 ................................ - 34 -4.2.7 Position类 ............................... - 37 -- 40 -- 40 -- 42 -5.2.1 实验数据分析.............................. - 42 -5.2.2 跌倒识别评估.............................. - 44 -结论......................................................... - 47 - 致谢......................................................... - 48 - 参考文献..................................................... - 49 -第1章绪论1.1 研究背景及意义21世纪被称为“银发世纪”，人口老龄化是当今社会面临的重大挑战之一。
老人跌倒警报器的设计
老人跌倒警报器的设计老年人跌倒是一个常见而严重的问题，特别是在家中独自生活的老人。
根据世界卫生组织的数据，老年人跌倒是导致老年人死亡和残疾的主要原因之一。
设计一种老人跌倒警报器是非常有必要的，它可以及时发现老人跌倒并及时提供帮助，从而减少事故发生的几率。
老人跌倒警报器的设计需要考虑到老年人的生活习惯和身体特点，以及相关的技术条件。
老人跌倒警报器需要轻巧、方便携带和操作，因为老年人通常行动不便，需要一个简单易用的设备来确保他们能够在发生跌倒后快速地向亲友或医护人员求助。
老人跌倒警报器需要有高效的传感器和监测装置，以便能够及时发现老人跌倒，并向周围的人发送警报信息。
老人跌倒警报器还需要具有长久的电池续航能力和稳定的通信信号，以确保在老人跌倒时能及时发出警报并得到相应的帮助。
基于以上设计要求，下面将介绍一种老人跌倒警报器的设计方案。
这种老人跌倒警报器主要由传感器、控制模块、通信模块和电池模块组成。
传感器用于监测老人的运动状态和姿势，一旦发现老人跌倒就会触发控制模块。
控制模块接收到传感器的信号后，会通过通信模块发送警报信息给事先设定好的联系人，同时还会发出声光信号来吸引周围人的注意。
电池模块则为整个警报器提供电力支持，以确保其长时间的正常运行。
在具体实现上，传感器可以采用加速度计和陀螺仪传感器，通过检测老人身体的加速度和姿态信息来判断老人的运动状态。
控制模块可以采用微处理器或单片机，通过编程来实现传感器信号的处理和警报信息的发送。
通信模块可以选择GSM模块或者蓝牙模块，通过手机网络或蓝牙连接来发送警报信息。
电池模块可以选用高容量的锂电池或者可充电的电池，以确保警报器有足够的电力支持。
老人跌倒警报器的设计还需要考虑到外观和佩戴方式。
由于老人通常对新技术的接受度不高，因此设计时需要考虑到其外观要简洁、美观，并带有一定的可佩戴性，可以作为手表、挂饰或者其他形式，以增强老人的接受度和使用舒适性。
设计时也需要考虑到老人的生活环境，防水、防摔设计也是非常有必要的。
信息技术《老年人跌倒检测与报警系统的实现》教学设计方案
教学设计方案一、项目简介1. 项目主题：老年人跌倒检测与报警系统的设计与实现2. 项目背景：日常生活中老年人或者小孩子跌倒后，有可能造成损伤，如果当时身边没人发现，错过最佳救援时间可能酿成严重后果，需要设计一种智能穿戴设备，实时监测跌倒状况，并及时通知家人。
3. 课时安排1课时⚫课前发现问题、思考方案⚫课中交流讨论确定初步方案、实验探究完善方案、编程调试解决问题⚫课后思考优化项目、完成作业二、目标分析1. 学情分析⚫学习能力学生已初步了解项目式学习的基本过程，具备较强的动手实践能力，并具有一定的程序实现能力。
⚫知识基础通过前面几个项目的学习，学生已经掌握了掌控板中用传感器采集数据，编写简单的程序对数据进行分析和处理的能力。
⚫学习动机具备了物联系统相关的基础知识与基本技能，从关注社会生活的角度出发，对本项目有较强的学习动机。
2. 素养目标能够善于发现生活中问题，想到能够利用技术手段处理问题（信息意识），通过动手搭建与实验探究的方式，设计出一套问题解决方案（计算思维），帮助解决生活中老年人跌倒不能及时发现的问题（信息社会责任）3.学业目标⚫学科知识能使用掌控版中三轴加速传感器采集数据、用物联平台传输数据；能使用mPython编写并调试程序，完成数据的采集传输及应用的过程。
⚫问题解决能够通过实验探究方式，设计出并搭建出一套可以检测与报警的设备系统。
⚫学科思维能总结出本项目设计与搭建过程中要点与技能，梳理出一种能解决一类问题的思维方式。
三、教学方法与策略项目式学习，实验探究四、教学资源列表课程导学案、实验指导手册、实验指导微课、项目编程微课五、教学活动设计播放老人跌倒没有被及时发现的视频，引导学生提出问题。
1. 思考并设计解决问题的方案。
2. 经过讨论后形成初步方案。
六、教学评价设计目标达成情况：1. 知识目标（项目成果评价）2. 素养目标（课堂项目和课后作业完成情况评价）。
智能化监测产品对中国老年人的影响研究 ——以老人专用报警器为例
智能化监测产品对中国老年人的影响研究——以老人专用报警器为例摘要：目前中国人口老龄化日趋严重，其中乡镇的空巢老年人占主导地位。
笔者提出了一个智能产品项目，由一系列黑科技组成的老年人专用报警器，检测使用者的实时位置数据以及其他一些身体数据，通过互联网共享数据到其他手机的APP端。
此项目可以解决老年人跌倒无人敢扶的社会问题，以及大部分乡镇空巢老年人的空巢问题。
关键词：空巢老年人；预警保护1.前言互联网时代的来临，导致了物联网智能时代的降临。
世界上已经出现了许许多多的智能化产品，显而易见，有全球首富、微软创始人比尔盖茨的智能屋，有能够进行交流的机器人，有特拉斯、吉利等新型智能化汽车，有半智能化语音助手的手机和智能化手环，有wifi开关和可以通过手机APP进行变换的七彩Led灯泡。
此项目相信，基于互联网时代的未来智能领域也会有专门为中国老年人设计的智能手环产品的一席之地。
目前中国社会人口老龄化日趋严峻，为了解决这种老年人跌倒无人敢扶的社会问题。
此项目提出一种以一系列黑科技零件组装成的老年人专用报警器，专门为老年人设计，记录老年人的行程记录以及将其实时位置数据通过互联网共享到其他的手机App端。
因此，才能有效地避免老年人跌倒时救助的路人被敲诈的情况出现，进一步让老年人外出出现问题时得到更多的及时救助。
老年人属于弱者群体，外出时希望得到社会各界的关爱。
2.国内外研究现状首先，《基于智能手机的老年人跌倒报警器设计》一文中提到基于智能手机的老年人跌倒报警器设计，针对现有的老年人跌倒报警器携带不便，因漏报、误报频繁造成不必要的恐慌等问题。
他们对报警器的原理、结构组成以及软件设计方面进行了论述，通过实验，报警器达到预期效果，以及现用的老年人跌倒报警装置是通过无线对讲系统研发的。
[3]此外，一篇杂志《预防老年人伤亡的对策———仅靠报警器不足以预防老年人伤亡》中有提到另一种报警器在老年人群中作用小。
这一篇文提到，在 100 起住宅火灾造成死亡人数中，安装了报警器的是 3.3 人，没有报警器的是 6. 1 人，几乎是 2倍。
基于NB(LoRa)的老人跌倒报警一键呼叫传感器
基于NB/LoRa的老人跌倒报警/一键呼叫传感器基于NB/LoRa的老人跌倒报警/一键呼叫传感器是爱体智能自行研制的老人看护产品，当老人只要有滑倒、晕倒、绊倒的情况发生，戴在老人手上的一键呼叫传感器就会及时的通知紧急联系人或者急救中心，以便老人得到及时的救助。
下面就由爱体智能简单的给大家介绍基于NB/LoRa的老人跌倒报警/一键呼叫传感器。
其原理是通过传感器检测到老人滑倒、跌倒，就会发出信号传输到基站，再通过基站上传到云端服务器，这样我们在管理中心就会立即做出反馈，比如打电话给紧急联系人、物业上门服务、拨打急救中心电话。
一、技术参数主要产品：井盖、液位、水浸、老人一键报警、定位手环老人跌倒一键报警检测系统主要有着跌倒自动报警、GPS定位、安全活动圈、一键求助、短信通知、轨迹查询等功能特点。
主要应用于，当跌倒时发送警信息及位置信息给社区的服务中心及子女。
二、NB-IoT模块或者LoRa模块可选1. NB-IoT模块使用运营商基站，一个设备配一张sim卡，覆盖范围广。
2. LoRa模块兼容LoRaWAN基站，亦可自建基站，覆盖半径2-5km范围。
三、固定式报警器和移动式报警器1. 固定式报警器主要用于行动不便的老人，在床头或者卫生间安装。
2. 移动式报警器可以用于有行动能力的老人，在马路或户外跌倒报警。
以上就是老人跌倒与一键报警传感器的介绍，如果想要了解更多关于老人跌倒与一键报警传感器的细节，欢迎立即咨询南京爱体智能科技有限公司。
南京爱体智能科技有限公司主要从事智能化系统、智能家居传感器、智能穿戴设备、智慧城市传感器、物联网系统、图像识别物联网、物联网软件研发等产品开发和系统开发。
爱体智能自成立以来，发展迅速，业务不断发展壮大，始终坚持用户至上，用心服务于客户，坚持用优良服务与优质品质打动客户，我们秉承“保证质量，保持信誉”的经营理念，坚持“客户为先”的原则为广大客户提供高质量的服务。
欢迎新老客户咨询合作！主要产品：井盖、液位、水浸、老人一键报警、定位手环。
基于智能手机的老年人跌倒预警系统实现
ｓｙ肘＾＝√ｚ２＋ｙ２＋ｚｚ
（１） （２）
ＳＶＭ。＝再五７巧７
其中ｘ、Ｙ、ｚ分别是从加速度传感器取得的３个方向的加速 度，ｄ，Ｂ，＾ｙ分别是从陀螺仪获得的向３个方向旋转的角速度。 ２．３跌倒判别算法 由于跌倒时具有大加速度和大角速度的特征．而日常生 活中的正常活动时幅度较小，与跌倒时的加速度和角速度比 相差较大。因此可以通过所求的向量模与实验所得的阈值比 较，从而判断是否发生跌倒。对于人体运动时的加速度和角速 度的向量模与跌倒时的向量模较为相似的问题，本设计采用跌 倒发生的时间较短。而且跌倒后手机不再移动来加以区别。
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（上接第３５页）
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写工作，提高效率。
参考文献
【ｌ】李芝兴，杨瑞龙．Ｊａｖａ程序设计之网络编程基础教程 ［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２０１２． ［２】张思民．Ｊａｖａ语言程序设计【Ｍ】．３版．北京：清华大学 版社，２０１５． 【３］朱喜福．Ｊａｖａ网络编程［Ｍ］．２版．北京：人民邮电出版 图３使用远程代理计算圆的面积 社．２００８． ［４】王诚，梅霆．Ｊａｖａ编程技术与项目实战【Ｍ］．２版．北京： 人民邮电ｍ版社，２０１５． ［５】孙宪丽，关颖．Ｊａｖａ程序设计基础与实践［Ｍ】．北京：清 华大学出版社，２０１５． 【６】６梅兴文．Ｊａｖａ编程入门经典【Ｍ】．北京：人民邮电出版 社，２００７．
ｃｌｉｅｎｔＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｊａｖａ保存到客户端Ｄ：＼Ｃｌｉｅｎｔ目录中，上 述ＣｌｉｅｎｔＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ程序使用远程代理计算圆的面积．然后编 译、运行该程序即可以使用远程代理计算圆的面积，程序运 行效果如图３所示。
４结语
ＲＭＩ是一种分布式技术．使用ＲＭＩ可以让一个虚拟机上 的应用程序请求调用位于网络上另一处ＪＶＭ上的对象方法， 它可以简化在多台计算机上的Ｊａｖａ应用之间的通信，可以在 编程时不必再过问在ＲＭＩ之下的网络细节问题，任意两台计 算机之间的通信完全南ＲＭＩ负责，这样可以简化程序开发编
老人防摔GPS定位报警系统的设计
2020.34科学技术创新老人防摔GPS 定位报警系统的设计韩金威（南阳医学高等专科学校，河南南阳473000）随着社会人口比例变化，大多数家庭都出现了老人多，年轻人少的情况，老人照顾不到位，老人安全问题成为每个家庭的安全隐患。
老年人摔倒现象时有发生，摔倒本身不会出现多大问题，但摔倒后处理不当会造成严重后果。
因此实时了解老年人独自上街的行为状态十分重要。
本文针对相关问题开展研究，设计出对应跌倒报警器，以51单片机为设计系统核心，包括可以检测出跌倒信号的传感器ADXL345进行跌倒识别，GPS 模块VK2828U7G5LF 部分实时检查老人位置信息，GSM 模块的SIM900能给监护人发去老人摔倒位置信息，使摔倒老人及时得到救助治疗，降低摔倒后的不利后果。
1线路设计1.1GSM 模块SIM900A 是通过串口发送AT 指令来完成控制的，所以我们需要一块多串口的51单片机STC12C5A ，检查好电源和接地后，SIM900A 的TXD 和RXD 分别连接到STC12C5A 的P3.0和P3.1即可。
当ADXL345检查到老人摔倒数据后，通过单片机指令实现老人摔倒后位置信息的发送。
1.2GPS 模块VK2828U7G5LF 通过串口通信与单片机进行数据传输，当芯片的PPS 指示灯1秒一闪烁绿灯时，它就开始实时定位了，它给单片机传输获得的定位数据，里面有、时间、位置信息等，只要产品开机并且该模块有信号就实时检查老人位置信息。
通过STC12C5A60S2对数据处理，让GSM 模块把信息发送到指定手机号上。
例如多个监护人电话号码、医院急救车电话等。
1.3ADXL345模块ADXL345是一款三轴、数字化的加速度传感器，它能测X 、Y 、Z 三个方向轴上的对应的速度信号。
该模块能够对各种条件下的加速度进行检测。
第一步主要通过其自带的感应器检测出加速度信号，然后进行信号转换，转换为可识别的模拟信号，从模拟信号和数字信号的定义可知，模拟量和数字量有着本质的差异。
基于GSM通信技术的老人防跌倒系统设计
基于GSM通信技术的老人防跌倒系统设计摘要：基于GSM通信技术，设计出一款能够判断老人是否跌倒并能向外界发送求救信号的报警系统。
通过加速度传感器采集动态坐标系下X,Y,Z三轴加速度分量，经由STM32单片机主控芯片进行数据处理，用于判断老人当前的状态。
本系统可准确判断老人是否跌倒，及时向绑定手机发送求救信息，包括老人心率、所处位置经纬度等关键信息。
结果显示该系统具有准确度高，便捷性强，操作简易等优点。
关键词：STM32单片机；GPS定位系统；GSM1 引言现今不只是国内，全世界老龄化都开始增长，使老人致残的原因很大一部分都是因为摔倒。
根据世界卫生报告书，“世界各地方有391000人在2002年死于跌倒，其中百分之50的人年龄在六十岁，有百分之40的人年龄在七十岁。
在全世界发达国家中，有百分之28到百分之35的六十五岁的人在一年间发生跌倒，而百分之50的人年龄在八十岁”。
像住院的空巢老人，自己摔倒的几率发生更大。
老人的健康因为摔倒而影响，他们的经济压力也随之被影响。
缺乏自主求救、准确描述自身位置的能力，因此一款能够准确判断老人是否跌倒并自动向外界发出报警信号的装置是很必要的，能够有效解决问题，为老人争取宝贵的救援时间。
本文提出基于GSM通信监控老人防跌倒系统设计，该系统经由STM32单片机主控芯片进行数据处理，用于判断老人当前的状态。
本系统可准确判断老人是否跌倒，及时向绑定手机发送求救信息和监控画面，包括老人心率、所处位置经纬度等关键信息。
2 方案设计此设计由单片机、火焰传感器、加速度传感器、心率传感器、GSM模块、蜂鸣器、液晶显示屏及电源组成。
单片机选择STM32，成本相对便宜，可操作性强，电源需求也不高，火焰传感器选择ADXL345，它非常适合移动设备，GSM模块选择SIM800。
本系统通过STM32单片机、火焰传感器、加速度传感器、心率传感器、短信模块电路、液晶模块的电路、蜂鸣器模块电路及电源组成。
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现用的老年人跌倒报警装置是通过无线对讲系统 研发的。它外 观 精 美，自 动 化 程 度 高，有 很 强 的 专 业 性。但是，设计者忽略了一个问题，因为大多数老年人 使用现代化产品不熟练，随着视力、操作能力的下降， 使用该设备有很大困难。另外，老年人跌倒以后，由于 受到惊吓，再 进 行 操 作 按 钮、实 施 对 讲，就 更 不 现 实。 随着科学技术的发展，智能手机装备了较多的传感器 和智能系统，为项目的成功研制提供了研究平台。利 用智能手机进行跌倒检测是一个可行的且有很大推广 潜力的技术，智能手机同时完成两个工作： 跌倒检测和 救助通信。这样不仅可以降低系统成本，实时监测人
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方向上的加速度。采用合加速度的优点在于将空间的 加速度合为一矢量，在跌倒判断中就可以忽略跌倒的 方向，因此无论跌倒行为发生时朝哪个方向都可以进 行检测。
检测到老年人跌倒了，需要想法通知到跌倒者的 亲属。GSM 作用是实时监测老年人的生活行动，提取 老年人跌倒时的特征向量。无线采集系统以三轴加速 度传感器、角度传感器为核心，将传感器测得的信号通 过控制电路调理，进行编码产生无线信号发射到 GSM 发射控制器。
［3］ 徐丽，师卫，赵梁． 基于 PSoC 的汽车防盗报警系统设计 ［J］． 传感器与微系统，2013，32（ 2） ： 119 － 121．
（ 许雪军编发）
体活动，还可以结合 GPS 确定用户的跌倒位置。为亲 属和医务人员迅速找到病人赢取时间。
因此，基于智能手机的上述优点，本文设计了一种 装置小巧，携带方便，通过手机发出呼救信号，并能位 置定位的智能报警装置。
2 跌倒报警器的工作原理
老年人的跌倒是由于身体失去平衡所造成的。在
跌倒的一瞬间，人体受重力的作用。人体跌倒时发生
which results in unnecessary panic． A kind of fall alarm for old people based on smartphones is proposed． In this paper，
the principle，structure and software design of the alarm are described． Experiments show the alarm has achieved the de-
元 PDU（ protocol data unit） 模式。使用 Text 模式收发 短信代码简单，实现起来比较容易，但缺点是不能收发 中文短信； 而 PDU 模式不仅支持英文短信，也能发送 中文短 信。PDU 模 式 收 发 短 信 可 以 使 用 3 种 编 码 方式：
（ 1） 7 － bit 编码用于发送普通的 ASCII 字符； （ 2） 8 － bit 编码通常用于发送数据消息； （ 3） UCS2 编码用于发送 16 位 Unicode 字符。 为了支持中文短信的收发，本系统采用 PDU 编码 模式。 4． 3 接收短信息解码 接收短信： SMSC 号码是 + 86138XXXXXXX，对方 号码是 15#########，消息内容是“% % ”。 第 1 步： 收到短信通知： + CMTI： “SM”，＆＆（ ＆＆ 表示短信息在 SIM 卡中的存储位置） ； 第 2 步： 给出读短信命令： AT + CMGＲ = ##； 第 3 步： 收到： % % 。
图 1 报警器系统框图
3． 1 MC9S12G 单片机最小系统 以 MC9S12G128 为核心的单片机系统的硬件电路
设计主要包括以下几个部分： 时钟电路、电源电路、复 位电路、BDM 接口。其中各个部分的功能如下： （ 1） 时钟电路给单片机提供一个外接的 16 MHz 的石英晶 振； （ 2） 电源电路主要是给单片机提供 5 V 电源； （ 3） 复位电路在电压达到正常值时给单片机一个复位信 号； （ 4） BDM 接口让用户可以通过 BDM 头向单片机 下载和调试程序。 3． 2 GSM 通信模块电路设计
［1］ 卓从彬，杨龙频，周林． 基于 MPU6050 加速度传感器的跌 倒检测与报警系统设计［J］． 电子器件，2015，38（ 4） ： 821 － 825．
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仪表技术
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基于智能手机的老年人跌倒报警器设计
柳爱文，张利霞，孙力红，邱燕婷 （ 北京联合大学，北京 100101）
摘要： 针对现有的老年人跌倒报警器携带不便，因漏报、误报频繁造成不必要的恐慌等，提出一种基于智能手机的老年人跌倒
报警器。对报警器的原理、结构组成以及软件设计方面进行了论述，通过实验，报警器达到预期效果。
（ Beijing Union University，Beijing 100101，China）
Abstract： There is no alarm or false alarm frequently occurred in the existing fall alarm system for old people，
6 结束语
本文针对老年人摔倒后果的严重性，提出一种基 于老年人跌倒的报警器，为抢救赢取时间。由于结合 了现代智能手机，报警器具有装置小巧、携带方便的特 点，适用于经常单独活动的老年人。它采用情景记忆 方法控制，智能化高，定制性强，有着非常广泛的应用 前景和广阔的市场。
参考文献：
图 5 主程序流程图
4． 2 短信息的编码解析 目前，短消息模式主要有 Text 模式和协议数据单
向下的加速度，其位姿态等相关量都会发生相应地变
化。为了方便叙述人体在发生跌倒时的重力、加速度 和姿态的变化，首先对人体特征进行假设。假设人体 前后方为 X 轴，左右方为 Y 轴，上下方向为 Z 轴。人
在运动过程中，所携带的加速度传感器的坐标系随着
人体姿势的改变而改变，当人跌倒时加速度的值由传 感器直接输出，此时提取的加速度的变化过程具有跌 倒特征。特征提取是识别的重要步骤，为了减少运算
3 系统硬件设计
老年人跌倒报警器系统框图如图 1 所示，它由单 片机、GSM 通信模块、检测单元（ 加速度计、陀螺仪） 、 老年人亲属携带的手机及发射模块、亲属电话、专家电 话等组成，完成对信号的检测、处理和传输、报警等功 能。中心数 据 处 理 模 块 由 单 片 机 和 GSM 通 信 模 块 TC35i 组成，对传感器检测到的信号进行处理和分析， 同时完成现场和远程报警。
复杂性，消除不同时刻加速度输出值的坐标映射关系， 先引入合加速度：
槡 A（ t） =
α2 χ，t
+
α2 y，t
+
α2 z，t
式中： α2χ，t 、α2y，t 、α2z，t 分别为传感器采集到的 x、y、z 三轴
收稿日期： 2015 － 10 基金项目： 北京联合大学“启明星”大学生科技创新资助项目（ 201511417SJ012） 作者简介： 柳爱文（ 1993—） ，女，在读本科生，研究方向为计算机控制。
TC35i 西门子工业 GSM 模块可以进行中文短信 息的发送与接收，并且 GSM 模块的接口连接器与 SIM 卡的读卡器相连，天线连接 器 与 SIM 卡 的 天 线 相 连 接。TC35i 的数据接口在单片机的命令下对数据进行 双向传输，它支持 Text 和 PDU 格式的短消息业务。本 文中可以利用 TC35i 模块向跌倒者亲属发送报警信 息，让跌倒者亲属根据实际情况做相应处理。 3． 3 陀螺仪模块
图 4 无线遥控器电路图
4 系统软件设计 4． 1 主要程序
系统软件部分主要包括： GSM 通信模块、无线遥 控模块以及传感器模块。由程序流程图 5 可知，首先 需要进行初始化，初始化成功之后，再检测是否有车主 发送短消息，如果有，则根据车主的指示执行相应地操 作； 如果没有，则检测遥控信号，若有遥控信号，则根据 指示做进一步地处理； 如果没有，则检测是否有传感器 信号，若有，则根据信号进行相应地操作； 如果没有， 则返回初始状态，进行下一次地检测，如此循环往复。 主程序流程图如图 5 所示。
加速度传感器可以测量由地球引力作用或者物体 图，图中为加法器，+ 为正端引入口，－ 为负端引入
运动所产生的加速度。考虑信号之间的相互兼容，采 口。通过调整卡尔曼的系数可以有效地区别假摔现
用飞思卡尔公司生产的加速度传感器。该系列的加速 象，避免无谓的恐慌。
度计 MMA8452 传感器采用了半导体表面微机械加工 3． 5 无线通信模块电路设计
sired effect．
Key words： smartphones； fall alarms； accelerometers； GSM
0 引言
老年人摔倒现象时有发生，老年人跌倒带来的后 果严重。因此，准确判断老年人发生危险，研究一种老 年人跌倒报警器非常重要。基于上述要求，本文设计 了一种基于智能手机的老年人跌倒报警器，内置的跌 倒检测装置可以进行跌倒识别并快速报警，使用户及 时得到医疗救助，降低跌倒对身体的伤害。跌倒检测 装置采用加速度传感器、陀螺仪和 GSM 装置。
和集成电路技术，传感器体积小、质量轻。由于加速度
该模块选用 PSoC 27443 芯片，实现无线通信。图
计与陀螺仪共同使用，这样能更好地检测出老年人的 4 为无线遥控器电路图。无线模块选择 CYＲF7936，端
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图 3 加速度计与陀螺仪关联图
口采用编程排针，方便元器件发生问题时及时更换。
陀螺仪一般用来测量物体的旋转角速度，本报警 器中共使用了两个 ENC-03MB 传感器，一个用于测量 老年人日常人体前后站立角度，另一个用于测量侧向 站立角度（ 防止老年侧向跌倒） 。陀螺仪模块电路如 图 2 所示。