MulticoreWare

智慧健康、智慧城市与工业4.0

智能健康:跌倒检测和安全增强

2023年11月17

老年人体能的下降是一件自然的事,这会增加他们跌倒的可能性。但是,利用先进技术来提高老年人的护理和安全是我们的责任。在本博客中,我们将讨论使用传感器进行跌倒检测以及通过深度学习分析结果的方法,同时也会深入探讨雷达技术。

引言

全球60岁及以上老年人口正在迅速增长。根据世界卫生组织(WHO)的报告,约28-35%的65岁及以上老年人每年会跌倒,导致严重伤害、骨折,甚至死亡。智能健康领域已经认识到,在意外跌倒后缺乏支持是一个非常迫切需要解决的问题。

利用融合了可穿戴设备、RGB摄像头和雷达等一系列传感器的深度学习解决方案,可以以惊人的速度和精确度检测意外跌倒。一旦检测到跌倒,这些系统可以快速提供帮助,应对任何潜在的生命威胁,使其成为确保安全和健康的非常宝贵工具。

我们MulticoreWare利用这种技术优势,创新和开发健康监测软件产品。我们帮助利用传感器到深度学习的过程来创建软件产品。

老年护理中的挑战

在老年护理中,检测老年人摔倒是至关重要的,但也会出现许多挑战:

  • 技术问题: 这些问题包括可穿戴传感器的准确性、老年人的合规性以及设备成本。
  • 隐私问题: 监控和数据安全通常会阻碍监测系统的采用。
  • 环境因素: 不同的摔倒地点、摔倒性质和拥挤的空间可能会阻碍摔倒的检测。
  • 沟通障碍:老年人之间的沟通障碍,尤其是那些不太熟悉技术的老年人,在检测到摔倒后会导致延迟的应对。过分依赖技术而不采取全面的预防措施也可能适得其反。

为了确保老年人的安全,关键是采用综合方法,将技术融入其中,以提高摔倒检测和预防的准确性,最终提高对老年人的护理水平。

传感器的重要性

为了有效地检测摔倒事件,需要使用能够检测运动和加速度变化的传感器。每个传感器都有其独特的功能,它们在各种情景下使用,以确保准确的检测和快速响应。

  • 可穿戴传感器: 可穿戴设备被设计成可每天佩戴在手腕或腰带上,以实时监测健康状况。这些设备使用加速度计和陀螺仪等传感器来测量运动和方向变化,重点关注加速度分析。它们采用机器学习算法来检测摔倒事件并发送警报,同时提供GPS来跟踪摔倒位置。它可以无缝地适应室外环境,并适用于各种活动。然而,对于老年人来说,不断佩戴或携带这些电子设备可能不太方便。
  • 视觉传感器: 基于计算机视觉的摔倒检测系统使用各种图像处理方法来分析实时视频帧。这些技术包括背景减法、姿势识别和骨骼提取等任务,还可以通过边界框分析等方法进行后续特征提取。特征提取过程在塑造摔倒模型中起着关键作用。此外,深度学习算法通过估计人体姿势和检测突然的姿势变化来提高精度。视觉传感器提供了无侵入、高度准确的摔倒检测,无需用户不断佩戴设备。然而,该系统可能不适用于低光条件,如黑暗房间,并可能在某些环境中引发隐私问题,如浴室。此外,固定摄像机位置限制了监测区域的范围。
  • 音频传感器: 基于环境设备的摔倒检测系统主要使用与人摔倒有关的声音、振动和红外信号等环境数据来检测摔倒风险。音频传感器不断监测和分析与摔倒相关的声音模式,使用深度学习算法来区分摔倒声音和常规声音,并在检测到类似摔倒声音时触发警报。这些传感器具有成本效益,覆盖广泛的检测区域,可以与其他传感器结合使用以提高准确性。然而,环境因素可能会带来挑战,包括非人类物体引发类似数据,因此需要将这些传感器与其他传感器结合以提高监测效果。
  • Wi-Fi感应: 该传感器不断发射无线电磁波,并通过反射信号失真来检测运动。它在人体活动识别、有效监测呼吸和心率等生命体征方面具有广泛的应用,非常适用于摔倒预防,性能优于摄像机和红外传感器。它在任何光照条件下都能正常工作,甚至能够穿墙检测摔倒事件,因此非常适用于带有微型芯片的智能家居。然而,在使用Wi-Fi感应时,需要区分多个个体的信号可能会存在挑战。Wi-Fi感应在不同环境下的可靠性无法保证,由于Wi-Fi设备的便携性和广泛使用,存在潜在的隐私泄露风险。
  • 雷达技术: 近年来,雷达技术越来越受欢迎,因为它解决了基于视频的技术的隐私问题,无需用户佩戴设备。雷达传感器可以跟踪人体运动,穿透障碍物,并不受光照条件的变化影响。通过分析反射的无线电信号频率和跟踪运动模式,雷达技术可以维护个人位置历史并检测摔倒事件,触发给护理人员发送警报。它可以同时从多个个体提取生命体征,是预防摔倒和监测生命体征变化的高效工具。此外,雷达信号往往嘈杂,需要大量的噪声处理预处理。一旦经过清洗,可以将其输入深度学习算法。尽管可能会在峰值检测方面遇到挑战,但通过传感器融合技术可以改进这些问题。总的来说,这项技术具有提高医疗保健结果的潜力。

MulticoreWare的专业知识:传感器融合以提高准确性

在MulticoreWare,我们的雷达技术专家团队在开发先进的摔倒检测算法方面表现出色。我们已经利用传感器融合来增强我们的摔倒检测系统的能力,确保在健康监测解决方案中提供更准确和可靠的结果。

这种方法包括整合来自不同传感器或不同来源的数据,以减少与单独使用这些来源相比所得信息的不确定性。例如,我们的方法涉及将来自雷达传感器、激光雷达传感器和RGB摄像机的数据合并,以更准确地估计室内物体位置,旨在提高摔倒检测系统的效率并减少误报。

结论

随着我们年纪的增长,我们对支持和关怀的需求也增加了。传感器在确保老年人的福祉方面发挥着至关重要的作用。然而,有很大的空间来提高它们的效率。技术的各个部分都需要准确性、效率和生产力。在McW,我们致力于推动这些技术的发展,无论是为我们的合作伙伴还是为我们自己的项目,最终的目标都是为老年人提供最高质量的护理。

Share Via

Explore More

Apr 24 2024

可解释性人工智能(Explainable AI):构建值得信赖的AI系统的基石

仅仅几十年前,机器能够思考的想法还属于科幻领域。但是,如今的机器已经不再仅仅是工具,它们在我们的思考、创造和决策中发挥着作用。

Read more
Sep 29 2023

汽车雷达与人工智能的结合——目标检测和跟踪(第二部分)

在我们之前的博客(人工智能的汽车雷达进步-第1部分)中,我们为理解人工智能对雷达信号处理的变革性影响奠定了基础。

Read more
Sep 5 2023

汽车雷达与人工智能的进步–彻底改变安全与感知(第 1 部分)

汽车行业在自动驾驶能力方面取得了长足进步,其中汽车雷达发挥了至关重要的作用。

Read more

GET IN TOUCH