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。

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。

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。

基于智能感知的老年人跌倒监测与紧急救援系统设计随着老龄化社会的到来，老年人的健康问题日益突出。

特别是老年人跌倒导致的意外事件频繁发生，给老人身体和心理带来了极大的伤害。

因此，如何提高老年人跌倒监测与紧急救援系统的效率和准确性，成为了亟待解决的问题。

基于智能感知技术的老年人跌倒监测与紧急救援系统设计，为老年人的安全提供了一种全新的解决方案。

一、智能感知技术的价值智能感知技术是指通过使用传感器、摄像机、声音识别等技术手段，对环境或人体进行物理感知、数据采集和分析，生成针对性的信息和反馈。

该技术的应用领域广泛，可以在老年人跌倒监测与紧急救援系统中发挥重要作用。

其次，智能感知技术可以对老年人的身体状态进行实时监测，如心率、血压、体温等指标的检测。

当老年人跌倒时，系统能够及时识别并触发紧急救援机制。

二、老年人跌倒监测与紧急救援系统的设计1. 硬件设施老年人跌倒监测与紧急救援系统的设计首先需要搭建一套完善的硬件设施。

其中包括传感器、摄像机、声音识别设备等物理设备，用于感知老年人的身体状态和环境变化。

传感器可以安装在老年人家中的关键位置，如卧室、客厅、厨房等地方。

摄像机可以通过设置合适的角度，实时监控老年人的活动轨迹和身体状况。

借助声音识别技术，系统可以通过分析老年人发出的声音来判断其是否发生了跌倒。

2. 数据采集与处理通过硬件设备的感知，系统可以实时采集到大量的数据。

为了提高系统的准确性和敏感度，这些数据需要经过必要的处理和分析。

首先，需要对传感器、摄像机和声音识别设备的数据进行整合和归纳，以降低数据的冗余和噪声。

然后，通过智能算法对数据进行分析和挖掘，提取跌倒事件的特征指标。

这些特征指标可以包括老年人的姿势偏差、步态异常、声音变化等。

基于这些特征指标，系统可以自动识别老年人的跌倒事件，并触发紧急救援机制。

3. 紧急救援机制老年人跌倒监测与紧急救援系统的设计还需要建立一个完善的紧急救援机制。

当系统检测到老年人发生跌倒事件后，会自动触发紧急救援流程。

老人跌倒警报器的设计老人跌倒是老年人常见的意外事件之一，老年人跌倒可能导致骨折或其他严重的伤害，甚至危及生命。

设计一种老人跌倒警报器成为了一种急需的产品。

老人跌倒警报器是一种能够在老人发生跌倒时及时发出警报并通知相关人员的装置。

下面就一起来探讨一下老人跌倒警报器的设计。

老人跌倒警报器的设计理念应该是“简单实用”，因为老年人的使用需求以及智力水平可能有限，所以警报器的操作应该尽可能简单，易于学习和使用。

老人跌倒警报器需要具备“自动触发”功能，当老人发生跌倒时能够自动发出警报。

警报器需要具备“定位追踪”功能，这样可以迅速找到老人的具体位置并进行救援。

老人跌倒警报器需要具备“长续航”能力，确保在老人需要帮助时，警报器依然能够工作。

老人跌倒警报器的设计还需要考虑到外形设计及佩戴方式。

由于老人的年龄特点，他们可能会对一些新奇的、外形奇特的东西感到抵触，所以老人跌倒警报器的外形设计应该简洁、大方。

佩戴方式也应该灵活多样，可以根据老人的个人习惯和喜好进行选择，例如手表式、项链式、腰带式等方式供老人选择。

在技术方面，老人跌倒警报器需要具备一定的传感器，以实现自动检测老人跌倒的功能。

目前较为常见的传感器有加速度传感器、姿态传感器等，这些传感器可以实时检测老人的身体姿势和运动状态，一旦发现老人跌倒，即可自动触发警报。

警报器还需要具备一定的通讯模块，以便能够及时传输警报信息，通知相关人员进行救援。

老人跌倒警报器的设计还需要考虑到其可靠性和稳定性。

警报器是老人生命安全的一种保障，所以在设计时必须确保其能够稳定可靠地工作。

这就需要在硬件设计和软件设计上下功夫，选择优质的元器件和芯片，进行严格的实验和测试，确保在各种环境下都能够正常工作。

在使用方面，老人跌倒警报器的使用也应该尽可能简单、方便，老人在平常生活中不需要投入过多的心思去操作它，以免造成不必要的困扰。

在售后服务方面也是需要重点考虑的，老人跌倒警报器是一种关乎生命安全的产品，一旦出现问题，需要有专业的团队及时进行维修和服务。