摘 要

跌倒是老年人日常生活中的一个危险事件，特别是独立生活的老人，常常在心理和生理上对他们造成严重伤害。所以，在逐渐走向人口老龄化的今天，如何切实保护老人的生命健康，是一个很重要的民生问题，政府和人民都应当对此有所关心。当老人发生跌倒时，如果有什么方法可以在第一时间把这个信息告知老人的亲朋好友或是摔倒地点周围的医院等地，对老人采取及时的救治措施，这样可以极大的减少跌倒救治不及时对老年人带来的一系列损害。所以，如果能设计一个软件，安装在老人随身携带的手机上，对老人的实时情况进行监测，自动报警，就可以实现上述要求。

本次设计根据iPhone5s自身具有的定位功能和自带的陀螺仪以及三轴加速度检测器这一特点，仅依靠手机进行基于IOS的编程实现人体跌倒后自动报警。当这个软件监测到人体跌倒之后，可以控制手机自动给设定的紧急联系人传送短消息，短消息可以指出老人跌倒的具体坐标，同时也可以自动联系坐标点附近的医院，让老人可以得到有效的救护。

本篇论文主要讨论了基于IOS系统设计一应用符合上述功能要求的可行性，通过数据收集分析，得到人体的动作状态与收集的数据之间的关系。并把摔倒时候身体的动作与平时生活中常见的动作区分开来，以便研究，最后得出基于IOS系统的老年人跌到检测报警系统的整体设计流程。

关键词：跌倒检测；IOS平台；iPhone；报警

Abstract

It falls in the elderly daily life a dangerous event, especially the elderly to live independently, often in the psychological and physiological causing them serious injury. So, gradually aging population, how to effectively protect the life and health of the elderly, is a very important livelihood issues, government and people should be concerned about this. When the old man falls occur, if there is any way to put this information in the first time to inform friends and family of the elderly or fall hospitals and other places around the site, to take timely treatment measures for the elderly, so that treatment can greatly reduce falls not in time for the elderly caused by a series of damage. So, if we can design a software installed on old portable cell phone, real-time monitoring of the situation of the elderly, automatic alarm, you can achieve the above requirements.

The design according to iPhone5s itself has positioning function and comes with gyroscope and three-axis acceleration sensor of this feature, only to rely on mobile phones based on IOS programming automatic alarm after human fall. When the body fell to the monitoring software, you can control your phone to automatically set emergency contact transmission of short messages, short messages can indicate specific coordinates falls among the elderly, but also can automatically contact coordinates near the hospital, so that the elderly can be effectively ambulance.

This paper discusses the design of an application based on the IOS System feasibility meet the above functional requirements, through data collection and analysis, the relation of the body's operating state and data collected between. And the fall time of the body movement and normal life in common action to separate, in order to study came to the conclusion based on older IOS system fall detection alarm system, the overall design process.

Key Words：fall detection；IOS；iPhone；alarm

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 研究现状 2

1.3 研究内容及组织结构 4

1.3.1 研究内容 4

1.3.2论文组织结构 5

1.4 本章小结 5

第2章 相关系统与技术 6

2.1 IOS平台介绍 6

2.2 开发环境与开发语言 6

2.2.1开发环境 6

2.2.2 开发语言 7

2.3陀螺仪和加速度传感器 7

2.3.1 MEMS 7

2.3.2 加速度传感器 7

2.3.3 陀螺仪 8

2.4 定位功能 9

2.5 本章小结 9

第3章 跌倒检测算法 10

3.1 特征的选择与提取 10

3.1.1 SVM 10

3.1.2 Attitude Angle 10

3.1.3 加速度的期望和方差 10

3.2 行为分类 11

3.3 跌倒检测算法 11

3.4 性能评估指标 13

3.5本章小结 13

第4章 跌倒检测系统的应用设计及实现 14

4.1跌倒检测装置模块总体设计 14

4.2 人体加速度信号的采集 14

4.2.1 采样频率与佩戴位置 14

4.2.2 加速度的采集 15

4.3 数据的预处理 15

4.4 数据存储 16

4.5 报警模块设计 16

4.6 数据流程的实现 16

4.6.1 数据采集实现过程 16

4.6.2 数据预处理实现过程 17

4.6.3 数据存储 17

4.7 报警模块的实现 17

4.8 界面实现 17

4.9 本章小结 18

第5章 总结与展望 19

致谢 20

参考文献 21

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

20世纪以来，世界逐渐步入了全球老龄化时代。预计我国也将于20世纪末进入老龄化社会，将于21世纪中期进入深度老龄化阶段，成为老龄化水平最严重的国家之一，这一现象将从多方面使我国社会面临更大的问题。