引言

隨著社會老齡化進程的加速，到2050年，我國65歲以上老人數量將達到4億，占中國人口總量的30%，而跌倒是造成老年人意外傷害的主要原因之一。隨著年齡的增長，老年人的身體既能下降，反應變慢，因跌倒導致的死亡率和受傷率急劇增加。所以在不影響老人日常活動的前提下，研發一種能夠實時檢測老人是否跌倒并及時報警，保護老人安全的跌倒監測裝備具有重大意義。

目前，跌倒檢測的方法有很多，從信息采集的渠道分類，可以分為以下三種：

（1）基于視頻的跌倒檢測方法通過在房間內安置1個或多個攝像頭來捕捉人體運動畫面，經過圖像處理，判定老人是否跌倒。其不足之之處是只能在安裝了攝像頭的地方使用，且可能對檢測者造成隱私泄漏。

（2）基于聲學的跌倒檢測方法通過分析跌倒時老人觸地的音頻變化來檢測。其不足之之處是精度不高，一般作為其他檢測方法的輔助檢測。

（3）基于多傳感器的可穿戴式跌倒檢測方法設計一種運動微型傳感器的可穿戴設備。該檢測方法優點明顯，不受空間的限制，可以實時地檢測人體活動，比基于視頻和基于聲學的檢測方法更適用于跌倒檢測。

本文提出了一種基于MPU6050的老年人跌倒監測系統，首先利用傳感器MPU6050內部集成的三軸加速度、陀螺儀組件和STM32處理器結合來實現數據采集，再運用跌倒檢測算法識別跌倒事件。與此同時，采用基于android智能手機的報警系統，利用藍牙4.0技術，將跌倒信息傳輸到智能手機上，手機進行語音報警并將GPS信息通過短信形式通知家人和醫院，保證老人跌倒后能夠得到及時救助。

1、系統結構

本系統由數據采集和分析模塊及手機定位報警模塊兩部分組成：第一部分包括傳感器MPU6050、主處理器STM32F103C8T6和HC-08藍牙4.0模塊，這模塊安裝在老人的腰部；第二部分由android智能手機構成，手機和藍牙匹配后，手機啟動GPS定位，通過短信將跌倒信息通知給家人和醫院緊急救護系統。本系統結構如圖1所示。

圖1 ?系統結構圖

1.1、主控制器

主控制器是高性能的ARMCortexTM-M332位的RISC內核單片機STM32F103C8T6，其工作頻率可高達72MHz，內置高速存儲器（20KBSRAM、64KBFLASH），工作電壓范圍在2~3.6V。

1.2、新型MEMS傳感器——MPU6050

MPU6050是整合了加速度和陀螺儀的傳感器，它和STM32單片機之間的通信采用400KHZ的IIC接口，其供電電壓范圍為5V。將STM32的引腳（SDA）和PB7（SCL）分別和MPU6050的24號引腳（SDA）和23號引腳（SCL）相連接，可實現傳感器和微處理器通信。

圖2 ?MPU6050接線圖