基于STM32W的老人心率實(shí)時(shí)監(jiān)測及跌倒檢測系統(tǒng)
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2．2 處理器維護(hù)任務(wù)
在STM32W108的協(xié)議棧中，所有的應(yīng)用程序都要求的唯一的任務(wù)要運(yùn)行在這一個(gè)平臺上。通過周期性的調(diào)用emberTick函數(shù)，處理很多從最近一次調(diào)用emberTick函數(shù)開始收集的任務(wù)。
*功能按鍵采集任務(wù)
設(shè)備有四個(gè)按鍵，一個(gè)電源鍵，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的開關(guān)機(jī)及鎖鍵功能，三個(gè)功能鍵，負(fù)責(zé)系統(tǒng)相關(guān)配置。
*心率檢測和備份曲線任務(wù)
心率的實(shí)時(shí)監(jiān)測是利用STM32W定時(shí)器捕獲中斷來完成的，利用中斷來啟動心率檢測的任務(wù)，算出即時(shí)的心率，并且完成對異常值報(bào)警。將1min內(nèi)的記錄值(60-120個(gè))壓縮成10個(gè)，每小時(shí)存儲60個(gè)，每天存儲1440個(gè)，按照時(shí)間順序存儲在2 kB的e2PROM中。
*三軸加速度傳感器數(shù)據(jù)采集任務(wù)
數(shù)據(jù)采集的頻率設(shè)定為100Hz，每采集完2S的數(shù)據(jù)后，啟動跌倒算法任務(wù)。
*跌倒算法任務(wù)
首先判斷各個(gè)方向加速度值是否大于預(yù)設(shè)閥值，然后根據(jù)公司(1) (2)計(jì)算出SVM、DSVM。當(dāng)跌倒發(fā)生時(shí)，SVM會明顯增大，而且持續(xù)時(shí)間較長，DSVM明顯增大，當(dāng)峰值超過預(yù)設(shè)閥值(試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值為0．35g／s)時(shí)，則認(rèn)為人體有跌倒傾向。如果差值明顯，就斷定為跌倒；如果不明顯，根據(jù)公式(3) (4) (5)判斷姿態(tài)角的變化，如果姿態(tài)角發(fā)生變化，也斷定為跌倒。具體算法流程圖如圖6所示。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/159444.htm
3 系統(tǒng)測試
為了驗(yàn)證設(shè)備的實(shí)用可靠性，我們要進(jìn)行相關(guān)的測試，測試項(xiàng)目包括：系統(tǒng)功耗，即：系統(tǒng)正常工作時(shí)間(900mAh電池供電)；心率測試的實(shí)時(shí)性；跌倒報(bào)警的實(shí)時(shí)性；網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃浴?br /> 為了驗(yàn)證系統(tǒng)對心率測試的實(shí)時(shí)性，我們運(yùn)動加快心跳的測試。為了方便測試，我們將每分鐘的心率數(shù)據(jù)壓縮成50個(gè)，即時(shí)發(fā)送給智能終端，通過智能終端的如下表1分析可以很明顯的看出心率的變化。
系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸可以分為主動傳輸和被動傳輸，主動傳輸主要是用于發(fā)送報(bào)警信息，被動傳輸是智能終端訪問終端上的數(shù)據(jù)，每天都會將心率數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端上進(jìn)行分析。為了方便測試，被動傳輸定義為1h。
4 結(jié)束語
在該課題研究中，完成了心率的檢測和數(shù)據(jù)記錄，同時(shí)提供了跌倒報(bào)警，為遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對“空巢老人”的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)。記錄心率的歷史數(shù)據(jù)，對醫(yī)生分析病理有很大的幫助。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于選用了處理功能強(qiáng)大的STM32W無線射頻芯片，采用了相對復(fù)雜但是精確的算法，可以準(zhǔn)確的分析出突發(fā)性的事件(心率異常、跌倒)。以本系統(tǒng)為模型，可以設(shè)計(jì)對其他體征參數(shù)(如：血壓、血脂、血糖、呼吸等)的檢測系統(tǒng)，建立完整的健康檔案，對遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)的發(fā)展具有實(shí)用意義。
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