Bezprzewodowy detektor upadków

• Autorzy: Wójtowicz B. , Dobrowolski A.

Warianty tytułu

EN

Wireless falls detector

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Upadki są bardzo istotnym problemem zdrowia publicznego. Ponieważ średnia wieku społeczeństwa wzrasta problem ten coraz częściej dotyka ludzi starszych, których układ kostny jest osłabiony, a szybkość reakcji nie pozwala na uniknięcie przypadkowych kontuzji. Upadki mogą prowadzić do bardzo skomplikowanych powikłań, a nawet śmierci człowieka. Niewątpliwie bardzo dużym wyzwaniem staje się opracowanie systemu pozwalającego na szybką detekcję upadku, przyczyniając się do skrócenia czasu oczekiwania na pierwszą pomoc medyczną i w efekcie krótszą hospitalizację oraz zmniejszenie ryzyka powikłań pourazowych. W artykule zaprezentowano bezprzewodowy system do detekcji niekontrolowanych upadków człowieka. Jego zasadniczym elementem jest bezprzewodowy detektor, który posiada cztery wbudowane sensory: żyroskop, akcelerometr, magnetometr oraz sensor ciśnienia. Zastosowanie fuzji i integracji danych sensorycznych zwiększa skuteczność działania systemu. Bezprzewodową komunikację zapewnia wbudowany w urządzenie moduł WIFI, pozwalający na komunikację m.in. z komputerem lub telefonem komórkowym. Uruchomienie procedury alarmowania następuje wskutek wypracowania decyzji przez moduł decyzyjno-wnioskujący, który bazuje na danych kolekcjonowanych z wbudowanych sensorów. System zaopatrzono w mechanizm minimalizujący możliwość zgłaszania fałszywych alarmów.

EN

Nowadays, falls are a very important problem of public health care system. The problem more often affects elderly people due to the fact that the average age of population is increasing. The aged people tend to have more fragile bones, thus accidental falls can lead to serious injuries or even death. The care for elderly people can be improved by using monitoring system, which reduces the potential risks of serious complications of injuries. This paper presents wireless system to detect uncontrolled falls, which can be widely used in emergency situation. Through immediate detection of uncontrolled falls, the hospitalization time can be shortened. Designed device consists of four sensors: gyroscope, accelerometer, magnetometer and pressure sensor. Data fusion and integration increases effectiveness of designed system. The use of WIFI module allows wireless transmission, i.e. with a computer or mobile phone. To decrease the number of potentially false alarms, all detected events can be interrupted by the user. In this study we describe experiments conducted using designed sensor.

Słowa kluczowe

PL

upadki; detekcja upadków; fuzja sensoryczna; żyroskop; akcelerometr; magnetometr; czujnik ciśnienia

EN

falls; falls detection; data fusion; gyroscope; accelerometer; magnetometer; pressure sensor

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 55, nr 3
• Strony: 72--75
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Wójtowicz B.

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Wydział Elektroniki, Warszawa

autor

Dobrowolski A.

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Wydział Elektroniki, Warszawa

Bibliografia

• [1] Bourke A. K., Lyons G. M., A threshold-based fall-detection algorithm using a biaxial gyroscope sensor, Biomedical Electronics Laboratory, Department of Electronic and Computer Engineering, University of Limerick, Limerick, Ireland 2006.
• [2] Edbom-Kolarz A., Marcinkowski J. T., Upadki osób starszych – przyczyny, następstwa, profilaktyka, Hygeia Public Health 2011, s. 313–318.
• [3] Elektronika praktyczna, Zastosowania czujników inercyjnych MEMS, EP 4/2011.
• [4] Kalache. A., Fu D., WHO Global Report on Falls Prevention in Older Age, WHO 2007.
• [5] Li Q., Stankovic J., Hanson M., Barth A., Lach J., Zhou G., Accurate, Fast Fall Detection Using Gyroscopes and Accelerometer-Derived Posture Information, University of Virginia, Wearable and Implantable Body Sensor Networks, 2009.
• [6] Lindemann U., Hock A., Stuber M., Keck W., Becker C., Evaluation of a fall detector based on accelerometers: A pilot study, Medical and Biological Engineering and Computing, 2005.
• [7] Myung-Chul Kim, Soo-Young Ye, Dong-Kun Jung, Jung Hoon Ro, Gye Rok Jeon, Developed system of fall down estimation using a bi-axial gyro sensor, WSEAS International Conference on Computational intelligence, man-machine systems and cybernetics World Scientific and Engineering Academy and Society (WSEAS) Stevens Point, Spain 2009.
• [8] Quoc T. Huynh, Uyen D. Nguyen, Su V. Tran, Afshin Nabili, Binh Q. Tran, Fall Detection System Using Combination Accelerometer and Gyroscope, Second Intl. Conf. on Advances in Electronic Devices and Circuits, 2013.
• [9] Rigler S. K., Preventing falls in older adults, Hospital Pract, 1999.
• [10] Simpson J. M., Elderly people at risk of falling: the role of muscle weakness, Physiother, 1993.
• [11] Soo-Young Hwang, Mun-Ho Ryu, Yoon-Seok Yang, Nak-Bum Lee, Fall Detection with Three-Axis Accelerometer and Magnetometer in a Smartphone, International Conference on Computer Science and Technology, 2012.
• [12] Szpringer M., Wybraniec-Lewicka B., Czerwiak G., Michalska M., Krawczyńska J., Upadki i urazy wieku geriatrycznego, Studia Medyczne 2008.
• [13] Sztur-Jaworska B., Błędowski P., Dzięgielewska M., Podstawy gerontologii społecznej, Warszawa 2006, 221–240.
• [14] Thornby M. A., Balance and falls in the frail older person: a review of the literature, Topics in Geriatric Rehabilitation, 1995.
• [15] Tolkiehn M., Atallah L., Lo B., Zhou G., Direction Sensitive Fall Detection Using a Triaxial Accelerometer and a Barometric Pressure Sensor, Engineering in Medicine and Biology Society, 2011.
• [16] Wójtowicz B., Dobrowolski A., Projekt integratora danych sensorycznych do detekcji niekontrolowanych upadków, Biuletyn WAT, Vol. LXII, Nr 4, Warszawa 2013.