基于传感器设计解决监督和保护老人的问题.doc
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1、基于传感器设计解决监督和保护老人的问题世界上许多国家的社会都在变老。首次加入劳动力队伍的年轻男女比例低于进入更久坐不动的人数,不幸的是,在许多人衰弱的时间。老龄化是一场我们最终都会失败的战斗,但潜在的问题是:少数人如何在照顾许多人的同时自己享受丰硕的生活呢?人类不会让我们的老人浮潜一座冰山,所以照顾他们是唯一的选择。然而,痴呆症等疾病的急剧增加以及降低人们照顾自己能力的类似情况正在加剧这一问题。只有两种选择:更多的人监控这些患者,或者技术允许更少的人更有效地监控更多的数据。本文着眼于基于传感器的设计方法和可用于的可能的架构解决方案监督和保护老人。独立生活前瞻性技术有望对老年人的生活质量产生重大
2、影响,特别是那些能够独自生活或不会自愿进入辅助生活设施的人。跌倒检测传感器是一个很好的例子,可以通过快速为已经摔倒的人提供帮助来挽救生命,尤其是当先前的解决方案如紧急呼叫按钮无法工作因为受害者已经失去意识和/或没有移动的能力。手机,智能手机和平板电脑的广泛使用使得可靠,低成本的多轴加速度计可用于老年护理设备。以STMicroelectronics的3轴基于MEMS的FC30TR为例。这款小巧的表面贴装重力参考14引脚器件具有高冲击耐受性,可提供正交的6位3D感应。它非常适合用于跌落检测传感器。FC30TR在这方面的一个特别有趣的方面是如何使用肖像中断简化与低功耗,混合信号嵌入式处理器的接口和景
3、观变化。类似于3位真值表的界面表示6个相对位置变化中每一个都以重力为参考的运动(图1)。这样可以让微控制器休眠,在需要时消耗更少的功率。该部件还可以作为分接检测器使用,并作为紧急呼叫按钮使用,作为集成解决方案的一部分。图1:重力作为恒定参考,3轴检测可用于指示跌落。类似的部件可从飞思卡尔(MMA8652FCR1)和ADI公司(ADXL343BCCZ)获得;两者都是小尺寸,低功耗,低成本的3轴加速度计,具有串行总线,如I 2 C和SPI作为连接方式。Analog Devices部分值得注意的是,因为它的状态寄存器中有一个“自由落体”位,如果检测到自由落体状态超过预定(和可编程)的时间阈值,它就会
4、跳闸。状态寄存器中的类似位也可用作抽头检测器,为单击和双击检测提供中断(图2)。图2:单击和双击检测可以使同一个跌落检测传感器加倍作为紧急呼叫按钮,提供更加集成的解决方案。使用快速学习和开发过程加速度计,Parallax 28028等教育套件以及ST STEVAL-IDI003V2,Mikroelectronika MIKROE-1941和Sparkfun SEN-12786等几款低于50美元的套件可以教授和测试几种竞争技术,而无需花费大量时间或资金。流浪癖在记忆中失误的老年人可能会徘徊,有时只是走出他们的家园(甚至是从辅助生活设施走出来),没有陪伴,也不知道他们在哪里。在规定的空间内,有几种
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