基于手機(jī)的老人跌倒監(jiān)護(hù)終端軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著社會(huì)人口老齡化程度的不斷提高，老年人跌倒的頻發(fā)也日趨明顯。老年人跌倒后最大的問(wèn)題是得不到及時(shí)的救助，由于無(wú)人敢扶、無(wú)法及時(shí)聯(lián)系監(jiān)護(hù)人等原因?qū)е吕夏耆藗麣埳踔了劳龅陌l(fā)生。因此，開(kāi)發(fā)一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)老人跌倒并及時(shí)發(fā)出呼救信息的跌倒監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，對(duì)于老人的安全出行有著十分重要的意義。目前，基于穿戴式的跌倒監(jiān)護(hù)系統(tǒng)是跌倒監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的主要研究趨勢(shì)。基于手機(jī)的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)屬于一種特殊的穿戴式系統(tǒng)，因?yàn)槭謾C(jī)屬于日常用品，便于攜帶，不易遺忘，使用方便，不會(huì)影

2、響使用者的正常生活，因此，更加適合于老人使用。國(guó)內(nèi)智能手機(jī)發(fā)展相對(duì)較晚，基于智能手機(jī)的跌倒檢測(cè)技術(shù)相對(duì)較少，如果能夠基于智能手機(jī)開(kāi)發(fā)一款跌倒監(jiān)護(hù)應(yīng)用軟件，老年人的出行安全必將得到更大的保障。
　　本文主要研究基于Android智能手機(jī)的跌倒監(jiān)護(hù)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，利用手機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體行為狀態(tài)，當(dāng)人體發(fā)生跌倒后，獲取人體跌倒位置，自動(dòng)發(fā)送短信呼救。首先，對(duì)人體活動(dòng)進(jìn)行分類(lèi)，區(qū)分跌倒和人體日常行為;建立人體坐標(biāo)，確定手機(jī)佩戴的具體部位和采

3、樣頻率，利用手機(jī)內(nèi)置的加速度和陀螺儀傳感器獲取人體加速度和角速度數(shù)據(jù)。其次，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)利用卡爾曼濾波濾除噪聲信號(hào)，提取能夠區(qū)分跌倒和人體日常動(dòng)作的6種特征量:人體姿態(tài)角、自由落體最小值、類(lèi)失重時(shí)長(zhǎng)、能量損耗、人體傾角、相似度特征量。再次，設(shè)計(jì)二級(jí)跌倒檢測(cè)算法。第一級(jí)對(duì)合加速度、合角速度、頻域幅值、相似度進(jìn)行閾值比較，初步判定出疑似跌倒事件;第二級(jí)采用支持向量機(jī)算法對(duì)6種特征量進(jìn)行學(xué)習(xí)分類(lèi)，利用得到的分類(lèi)器對(duì)人體是否跌倒做出最終的判定。

4、在選取模式識(shí)別算法時(shí)，利用WEKA數(shù)據(jù)挖掘平臺(tái)對(duì)4種常用的模式識(shí)別算法進(jìn)行分析，確定本文使用支持向量機(jī)算法，并且利用網(wǎng)格搜索和交叉驗(yàn)證的方法，尋找算法中懲罰因子和核函數(shù)參數(shù)的最優(yōu)值。然后，將軟件分為數(shù)據(jù)、跌倒識(shí)別、報(bào)警、參數(shù)設(shè)置4個(gè)功能模塊分別實(shí)現(xiàn)。選用SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，利用開(kāi)源libsvm庫(kù)進(jìn)行跌倒識(shí)別，結(jié)合BaiduMap API獲取GPS位置信息，調(diào)用系統(tǒng)自帶接口實(shí)現(xiàn)發(fā)送短信和撥打電話的功能。最后，進(jìn)行了跌倒實(shí)驗(yàn)分析和軟