跌倒降低了人体的活动能力,是老年人和病人伤残、死亡以及经济负担加重的重要原因之一。鉴于现有的跌倒检测设备功耗高、报警范围受限、携带不便等缺点,设计出一款功耗低、体积小、方便携带的可穿戴式检测装置,对于提高智慧医疗信息化、实时性、促进和谐社会发展等具有重要的意义。本文结合Arduino与Android研发了一套基于数据融合的跌倒检测系统,分析了系统的功能需求,并给出了整体设计方案,重点设计了下位机数据采集、传输和处理的软硬件平台,开发了上位机实时定位报警软件,实现了对人体的运动数据、实时定位的精确控制。主要研究内容如下:(1)针对目前跌倒检测系统的研究现状及优缺点,给出了本文跌倒检测系统的需求指标与总体设计方案,并指出了本文系统的主要创新点。(2)搭建了跌倒检测系统的硬件电路,主要包括数据采集模块、数据传输模块、报警模块及一些微控制模块。根据下位机设计需求完成了对元器件的选择、电路原理图的设计,并对电路板进行功能调试,以保证系统的稳定性与可靠性。同时,开发了跌倒检测系统的定位报警App,详细介绍了百度地图定位模块、蓝牙串口通信模块以及定位求救短信发送模块的设计流程。(3)分析了人体的日常运动模式,详细阐述了数据源和采样频率的选择、mpu6050的采样原理、数据的预处理以及特征量的提取等。(4)详细给出了联合卡尔曼滤波和ProtoThread并行调度的实现原理,提出基于数据融合的并行阈值算法,利用Arduino IDE开发环境开发了跌倒检测系统的软件程序,同时加入了偏差补偿等一些优化,使采集到的数据更加准确,从而提高系统的准确率。(5)介绍了本文跌倒检测系统的佩戴方式与具体操作方法,并通过对志愿者的模拟测试,将实验结果与现有算法进行对比与性能分析,验证了系统的稳定性和可靠性。本文所开发的跌倒检测系统,具有低功耗、低成本、高精度、易携带等优点,不仅降低了跌倒检测设备的成本,提高了检测精度,同时对促进医疗设备的科学发展具有重要意义,且具有良好的社会效益与广阔的市场前景。