引言
隨著社會(huì)老齡化進(jìn)程的加速，到2050年，我國(guó)65歲以上老人數(shù)量將達(dá)到4億，占中國(guó)人口總量的30%，而跌倒是造成老年人意外傷害的主要原因之一。隨著年齡的增長(zhǎng)，老年人的身體既能下降，反應(yīng)變慢，因跌倒導(dǎo)致的死亡率和受傷率急劇增加。所以在不影響老人日?；顒?dòng)的前提下，研發(fā)一種能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)老人是否跌倒并及時(shí)報(bào)警，保護(hù)老人安全的跌倒監(jiān)測(cè)裝備具有重大意義。
目前，跌倒檢測(cè)的方法有很多，從信息采集的渠道分類，可以分為以下三種：
（1）基于視頻的跌倒檢測(cè)方法通過在房間內(nèi)安置1個(gè)或多個(gè)攝像頭來捕捉人體運(yùn)動(dòng)畫面，經(jīng)過圖像處理，判定老人是否跌倒。其不足之之處是只能在安裝了攝像頭的地方使用，且可能對(duì)檢測(cè)者造成隱私泄漏。
（2）基于聲學(xué)的跌倒檢測(cè)方法通過分析跌倒時(shí)老人觸地的音頻變化來檢測(cè)。其不足之之處是精度不高，一般作為其他檢測(cè)方法的輔助檢測(cè)。
（3）基于多傳感器的可穿戴式跌倒檢測(cè)方法設(shè)計(jì)一種運(yùn)動(dòng)微型傳感器的可穿戴設(shè)備。該檢測(cè)方法優(yōu)點(diǎn)明顯，不受空間的限制，可以實(shí)時(shí)地檢測(cè)人體活動(dòng)，比基于視頻和基于聲學(xué)的檢測(cè)方法更適用于跌倒檢測(cè)。
本文提出了一種基于MPU6050的老年人跌倒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，首先利用傳感器MPU6050內(nèi)部集成的三軸加速度、陀螺儀組件和STM32處理器結(jié)合來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，再運(yùn)用跌倒檢測(cè)算法識(shí)別跌倒事件。與此同時(shí)，采用基于android智能手機(jī)的報(bào)警系統(tǒng)，利用藍(lán)牙4.0技術(shù)，將跌倒信息傳輸?shù)?a href="http://srfitnesspt.com/v/" target="_blank">智能手機(jī)上，手機(jī)進(jìn)行語音報(bào)警并將GPS信息通過短信形式通知家人和醫(yī)院，保證老人跌倒后能夠得到及時(shí)救助。
1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集和分析模塊及手機(jī)定位報(bào)警模塊兩部分組成：第一部分包括傳感器MPU6050、主處理器STM32F103C8T6和HC-08藍(lán)牙4.0模塊，這模塊安裝在老人的腰部；第二部分由android智能手機(jī)構(gòu)成，手機(jī)和藍(lán)牙匹配后，手機(jī)啟動(dòng)GPS定位，通過短信將跌倒信息通知給家人和醫(yī)院緊急救護(hù)系統(tǒng)。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 ?系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
1.1、主控制器
主控制器是高性能的ARMCortexTM-M332位的RISC內(nèi)核單片機(jī)STM32F103C8T6，其工作頻率可高達(dá)72MHz，內(nèi)置高速存儲(chǔ)器（20KBSRAM、64KBFLASH），工作電壓范圍在2~3.6V。
1.2、新型MEMS傳感器——MPU6050
MPU6050是整合了加速度和陀螺儀的傳感器，它和STM32單片機(jī)之間的通信采用400KHZ的IIC接口，其供電電壓范圍為5V。將STM32的引腳（SDA）和PB7（SCL）分別和MPU6050的24號(hào)引腳（SDA）和23號(hào)引腳（SCL）相連接，可實(shí)現(xiàn)傳感器和微處理器通信。
圖2 ?MPU6050接線圖