基于加速度传感器的人体运动状态监测系统的研究开题报告
2020-10-31 09:10:28
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1 研究目的及意义
随着生活水平的不断提高,人们的生活习惯和饮食习惯也在逐步改变。现如今,过量的饮食、高热量食物的摄入以及长时间待在室内而缺乏运动的现象普遍存在,人们每天摄入过多的能量,却不怎么消耗能量,这容易导致肥胖、高血压、高血脂等疾病。人体需要大量运动,积极参加户外活动不仅可以增强人体免疫能力,而且能够消耗掉多余的能量,使人体的能量供需达到一个平衡。对人体日常运动状况进行监测(包括人体的运动步数、运动速度、运动轨迹以及能量消耗等信息),可以指导人们制定出健康合理的饮食计划、合理安排每天的运动量,这对于提高人们的健康生活水平有着重要的意义。
物体普遍具有运动的属性,一直以来,对物体运动状态的监测都采用外部观测的方法,常见的有全球定位系统(global positioning system,gps)、鹰眼系统(即时回放系统)等。gps虽然使用范围广,能够进行实时定位、导航与轨迹检测,但造价昂贵,且在室内效果差;“鹰眼”系统可以对室内高速运动物体的轨迹进行精确追踪,但需要多个高速摄像头与计算机,且观测范围小,无法满足成本敏感的大众应用的需求。
2. 研究的基本内容与方案
本次设计(论文)主要内容是借助三轴加速度传感器(可监测xyz方向的物体的加速度),设计出一个人体状态监测系统,检测出人体的运动步数,运动速度,运动轨迹以及能量消耗等信息。要求系统用电池供电。
人体运动状态监测系统不仅要实现对人体日常运动的实时监测,记录日常运动情况,同时还要具有识别运动模式、处理跌倒等异常行为的功能,能够通过报警机制对被监测对象进行有效救助或者给出建议。
人体运动状态监测系统采用典型的c/s结构,主要包括移动终端和服务器端两部分。系统的移动终端主要包括传感器模块、位置服务模块、网络通信模块和交互模块。服务器端主要包括网络通信模块、数据库模块和界面显示模块。移动终端模块与服务器端模块采用socket通信机制进行信息交互。系统的总体架构如图1所示。
3. 研究计划与安排
第1-2周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需理论基础。
第3周:确定方案,完成开题报告的编写及外文文献的翻译。
第4-12周:熟悉掌握基本理论,熟悉开发环境,对课题进行深度研究与设计。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 居悌.运动物体轨迹的在体测试[j].南京邮电学院学报.1997,(04): 145-150.
[2] 袁安存. 全球定位系统 (gps) 原理与应用. vol. 1[m].大连:大连海事大学出版社.1999:100-110
[3] 任明泉. 基于加速度传感器的运动物体轨迹检测系统的研究.南京邮电大学.2013