老年人跌倒检测系统论文

人员跌倒监测报警系统的作用有哪些？背景技术：老年人由于人体解剖组织结构的生理代谢功能等一系列变化，身体机能开始衰退，应变能力降低，急性损伤增多。因此，如何提高老年人活动时的跌倒报警和检测，最大限度地提高老年人的健康水平，节省医疗保险开销，则是一个十分重要的医疗问题和社会问题。利用MEMS三轴加速度传感器的摔倒检测技术，目前已有许多国内外的团队在研究，其中做的比较好的是复旦大学电子工程系的刘鹏团队，曾在传感技术学报上发表论文《基于MEMS三轴加速度传感器的摔倒检测》。对于摔倒的判断主要难点是在于人体复杂活动(起立、坐下、跑步等)的误报率。刘鹏团队是引用两个定义归一化信号幅度域SMA和身体加速度信号幅度向量SVM。(x、y、z分别表示三轴加速度传感器检测到的三个轴上的作用力，i表示检测到的第i个点)该系统是使用基于决策二叉树的分类器将人体活动分为短暂性活动和循环性活动，区分的界限是对应5个连续的SMA离散点。对于循环活动中的快速跑步中的摔倒情况利用下列两种方法综合判断：1、当SVM连续3个离散点中有两个超过且相互间隔开，直接判定为非摔倒；当SVM连续3个离散点中有两个连续点超过或仅有一个点超过，则预测为摔倒，并利用下面第2个方法做进一步判断。2、使用差分SMA得DSMA，即当在循环活动中检测到SVM超过阈值时，考察对应时刻之后3个SMA离散点的DSMA是否超过，若超过则判为摔倒发生。

老人摔倒监测报警系统能对监控区域内的老人摔倒自动识别，对视频检测画面进行实时分析、突发状况实时告警，有效弥补传统方法和技术在监管中的缺陷，解决传统依赖于人工巡视的工作方式，极大地节约人力成本，提高工作效率。

目前市场上提供给老人使用的，有多种技术原理的跌倒检测报警器，常见技术有毫米波雷达技术、摄像头技术、红外线技术、加速度原理等，产品类型分别是：无感跌倒检测报警器、跌倒报警摄像头、红外线跌倒报警器、穿戴类跌倒报警（跌倒报警手环、手表等），另外还有拉绳、按键等类型的主动触发报警设备。

其中，毫米波雷达技术的跌倒检测报警器可以很好的规避老年人在使用跌倒报警设备中几大常见问题：

1. 按键、拉绳类产品无法实现设备主动报警；

2. 红外、加速度原理等设备的误报率高；

3. 穿戴类设备易被老年人遗忘佩戴、遗忘充电、睡觉与洗澡无法穿戴或者不愿意穿戴；

4. 摄像头侵犯隐私；

点可公司所提供的毫米波雷达技术的“无感跌倒检测报警器“，采用毫米波技术，全隐私，能够适用于复杂的应用场景：

1. 检测范围达20平方米；

2. 全隐私，能够适用于复杂的应用场景；

3. 能准确检测各种姿态；

4. 既能墙装又能顶装；

5. 有防误报机制；

6. 有生命体征检测和提醒功能；

点可公司是生物特征识别技术及感知终端的设备和解决方案提供商，给银发、慢病等人群提供居家安全、健康产品。有来自美国硅谷和国内的传感器技术、人工智能技术的顶尖科技团队。

老人摔倒监测报警系统基于智能视频分析，对监控区域内的老人摔倒进行识别，当发现异常情况时以最快、最佳的方式进行预警，真正做到事前预警，事中常态检测，事后规范管理，将安防操作人员从繁杂而枯燥的“盯屏幕”任务中解脱出来。

人员跌倒监测报警系统基于智能视频分析，自动对视频图像信息进行分析识别，无需人工干预；对监控区域内的人员跌倒进行监测，当发现人员跌倒时以最快、最佳的方式进行预警，有效的协助管理人员处理，并最大限度地降低误报和漏报现象；同时还可以查看现场录像，方便事后管理查询。

利用人工智能算法方案监测老人情况，当AI识别到老人发生异常时马上通过手机或者手环通知监护人，保证老人的安全。

好的产品不仅要保证摔倒监测的准确性，还要维护老人的隐私，不能泄露老人的真实画面。

现在市面上很多毫米波雷达监测方案，最大的问题就是准确度低，误报频发。

这款采用了人工智能算法的老年人智能照护系统可以规避上述风险。

首先，它只采集老人的火柴人骨架，不收集真实形象，可以有效维护隐私。

其次，算法非常聪明，可以识别躺卧在沙发上或者真是跌倒，前沿AI技术的加持大大降低了准确率。

爱可尔智能研发了这款产品。

目前市面上的跌倒监测设备有各种各样的，常见的有红外、摄像头和毫米波，红外准确度稍差，摄像头侵犯隐私，而毫米波则解决了两者的问题，在准确度和隐私保护上都有很大的提升，这是目前技术的方向。

Vayyar Care正是这样的一种毫米波监测设备， 提供无接触式跌倒监测报警和健康监测解决方案，采用非接触式毫米波跌倒监测技术，不侵犯隐私，也没有拉绳按钮。如果居民发生跌倒，它能立刻自动进行跌倒检测，发起报警，寻求帮助。它使用完全无害的无线电波，其强度仅相当于手机信号的千分之一。只需安装在房间墙壁或天花板上，即可进行7*24小时不间断的监测，实现实时跌倒自动报警和活动监测，获取丰富的长者活动数据，有助于全面了解长者的健康数据，从而制定个性化的健康照护计划。

▶ 无需佩戴任何设备▶ 全自动跌倒监测、自动报警，无需拉绳、按钮▶ 非摄像头，不侵犯隐私

跌倒监测模拟场景，自动报警

人员跌倒监测报警系统的主要作用是防止老人跌倒之后不能得到及时救治，但是由于老年人的身体平衡能力、各种慢性疾病等原因，老人又属于易跌倒人群。所以在许多疾病突发时，能及时发现，及时送医对挽救老人的生命、防止老人病情造成无法挽救的后果，对防老人跌倒预警十分重要。

目前市场上提供给老人使用的，有多种技术原理的防跌倒检测报警器，常见技术有毫米波雷达技术、摄像头技术、红外线技术、加速度原理等，产品类型分别是：无感跌倒检测报警器、跌倒报警摄像头、红外线跌倒报警器、穿戴类跌倒报警（跌倒报警手环、手表等），另外还有拉绳、按键等类型的主动触发报警设备。

其中，毫米波雷达技术的跌倒检测报警器可以很好的规避老年人在使用跌倒报警设备中常见几大问题：

1. 按键、拉绳类产品无法实现设备主动报警；

2. 红外、加速度原理等设备的误报率高；

3. 穿戴类设备易被老年人遗忘佩戴、遗忘充电、睡觉与洗澡无法穿戴或者不愿意穿戴；

4. 摄像头侵犯隐私；

点可公司所提供的毫米波雷达技术的“无感跌倒检测报警器“，采用毫米波技术，全隐私，能够适用于复杂的应用场景：

1. 检测范围达30平方米2. 既能检测快跌又能检测慢跌、能检测身体部分阻挡的场景。3. 既能墙装又能顶装。4. 能够不受宠物干扰。5. 有3重防误报机制。6. 有生命体征检测和提醒功能。

点可”无感跌倒检测报警器“

点可公司有来自于美国硅谷和国内的传感器技术、人工智能技术的顶尖科技团队。 拥有自主的核心技术和卓越的产业化能力。

老人摔倒监测报警系统能实现哪些目标？21世纪的来临，使全世界范围内人口老年化的进程加快，在这种全球趋势的情形下，中国也不例外，随着我国人口老年化进程的加剧，社会对这一群体的健康保障将承担越来越艰巨的责任。年龄的增长，身体解剖组织结构和生理代谢发生变化，由于自身疾病或者外界的影响，老年人常会发生意外跌倒，有时候甚至是健康的老年人也会发生，据国外研究机构统计，约有的超过65岁的老人平均每年发生一次跌倒，且随着年纪的增加，概率也增加，而本身身体有病痛或者伤害的老人，就更容易发生意外的跌倒。而跌倒次数巨大的背后，是由跌倒带来的辅助治疗所需消耗的高昂费用，以及照顾跌倒人群消耗的巨额社会资源，有研究表明，社会支付的医疗费用超过50万亿元，而付出的代价则为160-800万亿元人民币。然而，跌倒造成的伤害不仅体现在身体的即时受伤，还体现在未得到及时的帮助而造成的所有后续恶劣影响。所以，针对跌倒问题，除了做好事先防范工作之外，如安全教育等，还应该在发生跌倒时，最快的将受伤人员送往医院进行救治，所以发明一个能够实时监测到跌倒并通知医护人员救治的产品很重要。研究目的和意义当前计算机、通信、集成电子等科学技术的飞速发展，以及社会对保健产品的关注，都推动了家庭看护产业的发展，而其中针对老年人的跌倒探测领域的探索深入，对保证老年人生活的安全健康，意义重大。一般的跌倒检测器通过分析反映人体姿势的加速度值和能量变化，一旦出现异常情况时，可以及时告知医院进行救治，跌倒检测器可随身佩戴，不影响老年人的日常生活，可以让老年人不再畏惧跌倒，让他们更放心的去享受屋外的世界，丰富晚年生活趣味；另一方面也减轻了跌倒带来的对子女和社会的压力，响应了我国的建设以人为本的和谐社会的号召。国内外研究现状目前对老年人跌倒检测技术相关研究主要的研究成果是利用加速度传感器检测装置,监测在跌倒事件发生时人体各方向加速度值，利用阈值检测或者模式识别的方法，对老年人的身体姿势状态进行实时检测，算法判断到处于跌倒状态后，再利用远程无线报警系统进行报警，通知护理人员进行救治，实现老年人的远程监护。国外的“基于PDA的临床护理仪器”,帮助医护人员进行血压、身体温度以及其他日常信息的记录，能够极大地减小医院对病人的日常信息进行测试的开销，并且保证了数据记录的正确性等；另外中则是将收集的反映人体加速度信息的传感器信号通过无线发送的通信方式，传递到PC终端进行最后数据的融合。而跌倒检测之于国内主要是自动化机器人，已发布的塔米(Tami)的主要功能之一就是看护老人,塔米能够24小时不间断的对老年人的血压和脉搏进行监测，在异常情况下进行报警并联系医护人员；另外国家十一五期间将服务类机器人列为了国家高科技制造术的领头计划,指出将开发出一批实用性产品，旨在凭借现代技术改善老年人和残障人士的生活品质。目前应用最普遍的跌倒检测技术有三类：（1）第一种为基于图像视频的方法，摄像头拍摄人体的活动图像，经过算法分析后确定人体状态，较为准确，但用户隐私是个待解决的问题；（2）基于音频信号的分析，分析跌倒冲击导致振动的频率，但适应性和正确性较差，且开销较大，一般作为其他检测方法的辅助手段；（3）基于穿戴式的检测装置，在穿戴设备中包含了微小的传感器装置和单片机处理器，能够随时监测人体各种状态，单片机利用感知到的传感器数据，再结合跌倒检测的相关算法进行跌倒判断。