小白上路

哈哈哈，毕业了3个月的我已然逐渐融入公司的生活，现在想总结一下我大学里的毕业设计…老年人摔倒检测及报警装置。

任务要求

研究重点：
①提高摔倒检测准确率；
②能及时告知摔倒地点。

研究难点：
①结合加速度和倾角传感器提高摔倒检测准确率；
②编写手机App程序；
③搭建服务器实现远程监控。

对于刚开始不会写APP的我慌得一批，后悔当时为啥选这个毕设哈哈哈哈哈…但既来之则安之！干就完了。

基本思路

本次毕业设计为老人摔倒检测及报警装置。本设计使用STM32主控，采用三轴加速度传感器对人体的x、y、z三个方向加速度值进行采集，再通过计算人体加速度向量幅值（SMV=表征人体运动的剧烈程度），也称为合加速度数据。参考人体摔倒时的阈值(大约为35)；倾斜角度传感器采集的人体倾斜角度的阈值(大约为)。同时达到以上两个阈值时，初步判断为摔倒，装置发出报警求救信号声音。若为误动作可在设定时间内手动复位报警装置避免误报，如果超过设定时间未进行人为干预则确定为摔倒。同时以短信的形式告知家人，家人可通过手机App查看摔倒地点。整个系统采用可充电电池供电。

基本实施方案

在这里插入图片描述
①主控模块采用STM32，用来处理传感器采集的数据并做出判断是否为摔倒；
②三轴加速度传感器采用ADXL345，对人体的x、y、z三个方向加速度值进行采集，倾斜度传感器采用MPU6050；
③GSM/GPRS通信模块采用SIM900A与云服务器通信；
④GPS定位模块采用ATGM336H，负责采集老人所在位置的经纬度坐标信息。
⑤服务器使用阿里云的云服务器；
⑥电源采用可充电锂电池，经过升压电路后为整个系统供电。

论文摘要

随着人口老龄化日益增加，老年人跌倒的比例也逐年增高，本文设计了一款穿戴在腰间的老年人跌倒检测及报警装置，能通过采集身体姿态数据来判断是否发生跌倒，并进行短信报警。监护者收到短信后可打开手机 App 获取跌倒地点，并对跌倒者进行及时的救治。本装置利用倾斜角加速度传感器对身体姿态进行实时检测，通过 STM32F103C8T6 芯片计算倾斜角和加速度，然后通过阈值判断是否发生跌倒，跌倒后进行短信报警，并采用 GPS 北斗 ATGM336H-5N 模块获取当前经纬度，再将其通过串口发送给单片机解析，解析后的经纬度数据再经过 GA6-B mini GPRS/GSM 模块发送到服务器。服务器通过后台运行 PHP 应用程序将经纬度数据转发给 App 客户端，App 采用 Android Studio 环境编写，使用高德地图的应用程序编程接口对获取的经纬度数据进行解析便可以获得跌倒地点。经过多次系统测试，装置反应迅速，报警所需时间在 20s 左右。装置判断为跌倒后，蜂鸣器响起，若 10 秒内使用者没有通过手动取消报警则判定为跌倒，系统将及时发送短信报警。定位 App 界面友好，能够实时定位跌倒地点并在地图上标明。装置左右摔倒检测最小成功率为 80%，前后摔倒检测最小成功率为 85%，整体摔倒检测成功率为 80% 以上，基本达到了设计的要求。

关键词：跌倒检测及报警；身体姿态检测；服务器；STM32