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随着科技发展和人民生活水平的提高,各种智能家居、智能可穿戴设备产品层出不穷,我国各类智能可穿戴设备市场需求量大,且出货量逐年递增。当前乃至未来我国老龄化日益严重,老龄人口会越来越多,随之带来“空巢老人”、“老人走失”、“老人摔倒无人扶”等一系列社会问题,因此开发服务于老年人健康监测的智能可穿戴设备有极大的应用价值和社会意义。本文提出了智感老人机的软硬件设计方案(知我盒和手环、智感老人APP和智感大数据云平台)。知我盒和手环将感知的多传感器数据通过窄带物联网上传至物联网平台;智感老人APP和智感大数据云平台可实时读取数据,同时也可下发指令;知我盒、云平台及APP三者可相互通信。主要工作如下:(1)知我盒、手环,手环与知我盒,知我盒与物联网平台间的软硬件设计。借助多传感器、主控芯片以及无线通信模块等实现知我盒和手环的硬件设计,特别是手环还搭载心率检测模块,知我盒搭载温湿度传感器、姿态传感器、GPS模块、NB通信模组和声光报警按键电路等。软件部分主要涉及手环中计算心率的算法、知我盒感测温湿度数据解析和NB模组数据的无线传输。(2)借助跌倒检测技术与数据融合方法实现老人的智能监护。基于加速度传感器的跌到检测是在姿态传感器测得感知数据后,经卡尔曼滤波预处理提取合加速度、合角速度和倾斜角的特征值,设定阈值来判断人体是否跌倒。利用温度、湿度、心率及跌倒检测实现多传感器数据融合,通过对数据阈值的划分,归纳和提取多条规则来判断当前老年人所受到的危险等级。(3)知我盒、云端和手机APP的多点数据可视化设计与实现。基于Android Studio开发的智感老人APP和基于Eclipse开发的智感大数据云平台实时读取由知我盒上传至物联网平台的数据,对数据进行存储并可云端展示各项数据,同时手机APP应用也可通过云端下发指令到知我盒启动报警信号,实现知我盒与云端、手机APP三者的多点通信。智感老人机系统运行测试表明可实现老年人的心率、姿态数据、环境参数及地理位置等进行连续的实时监测,并且在人体健康参数有异常或跌倒时,可报警,为老年人的健康提供了一种积极有效的监护预警手段。