基于STM32W的老人心率實時監測及跌倒檢測系統
2.2 處理器維護任務
在STM32W108的協議棧中,所有的應用程序都要求的唯一的任務要運行在這一個平臺上。通過周期性的調用emberTick函數,處理很多從最近一次調用emberTick函數開始收集的任務。
*功能按鍵采集任務
設備有四個按鍵,一個電源鍵,負責系統的開關機及鎖鍵功能,三個功能鍵,負責系統相關配置。
*心率檢測和備份曲線任務
心率的實時監測是利用STM32W定時器捕獲中斷來完成的,利用中斷來啟動心率檢測的任務,算出即時的心率,并且完成對異常值報警。將1min內的記錄值(60-120個)壓縮成10個,每小時存儲60個,每天存儲1440個,按照時間順序存儲在2 kB的e2PROM中。
*三軸加速度傳感器數據采集任務
數據采集的頻率設定為100Hz,每采集完2S的數據后,啟動跌倒算法任務。
*跌倒算法任務
首先判斷各個方向加速度值是否大于預設閥值,然后根據公司(1) (2)計算出SVM、DSVM。當跌倒發生時,SVM會明顯增大,而且持續時間較長,DSVM明顯增大,當峰值超過預設閥值(試驗統計值為0.35g/s)時,則認為人體有跌倒傾向。如果差值明顯,就斷定為跌倒;如果不明顯,根據公式(3) (4) (5)判斷姿態角的變化,如果姿態角發生變化,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://www.czjhyjcfj.com/article/159444.htm
3 系統測試
為了驗證設備的實用可靠性,我們要進行相關的測試,測試項目包括:系統功耗,即:系統正常工作時間(900mAh電池供電);心率測試的實時性;跌倒報警的實時性;網絡傳輸的可靠性。
為了驗證系統對心率測試的實時性,我們運動加快心跳的測試。為了方便測試,我們將每分鐘的心率數據壓縮成50個,即時發送給智能終端,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。
系統在網絡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送報警信息,被動傳輸是智能終端訪問終端上的數據,每天都會將心率數據傳輸到終端上進行分析。為了方便測試,被動傳輸定義為1h。
4 結束語
在該課題研究中,完成了心率的檢測和數據記錄,同時提供了跌倒報警,為遠程監護系統的發展提供了基礎,同時實現了對“空巢老人”的遠程監護。記錄心率的歷史數據,對醫生分析病理有很大的幫助。該系統的優點在于選用了處理功能強大的STM32W無線射頻芯片,采用了相對復雜但是精確的算法,可以準確的分析出突發性的事件(心率異常、跌倒)。以本系統為模型,可以設計對其他體征參數(如:血壓、血脂、血糖、呼吸等)的檢測系統,建立完整的健康檔案,對遠程醫療服務的發展具有實用意義。
評論