跌倒传感器 华为全屋智能AI辅助康养传感器开售：跌倒 坠床检测，1399元
华为全屋智能AI辅助康养传感器开售：跌倒 坠床检测，1399元
IT之家 6 月 2 日消息，华为于今年 5 月 15 日在夏季全场景新品发布会上带来了全屋智能配件 AI 辅助康养传感器，售价 1399 元。
华为全屋智能 AI 辅助康养传感器采用毫米波雷达技术，支持 7×24 小时无感检测，支持跌倒、坠床、睡眠三大检测，可实现人体姿态、位置、呼吸频率综合检测及判定。
传感器支持检测、告警、处理场景触发，在检测异常行为后，即会通过多途径（电话 / 短信 / 推送等）告警联系人，同时会生成临时密码，方便人员上门查探。
IT之家附产品亮点信息如下：
使用 MEMS 传感器的跌倒检测系统
晚年仍独立生活的老年人往往会有一个担忧：如果出现突发情况，我还能打电话求助吗？ 穿戴式家庭紧急呼叫系统能让您更加安心。该系统的一个重要组成部分是跌倒检测。通过加入合适的传感器可以轻松将该功能集成到相应的设备中。
微机电系统 （Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS）运动传感器无处不在，从智能手机到汽车安全系统都能看到它的身影，在不同的设备中的功能也有所差异。MEMS 产生的信号必须经过解析才能够被电路使用。
跌倒检测系统的工作原理
家庭紧急呼叫系统中的跌倒检测传感器能够自动检测人跌倒并静止不动。背景：为方便讨论，假设紧急呼叫者不能手动触发紧急呼叫开关，必须自动发出紧急呼叫。三轴加速度传感器如何检测跌倒？ 在物理术语中，跌倒意味着短暂失重，即测量到大约 0 g 的加速度，然后出现较高的负加速度（急剧减速）。如果在一段时间内没有测量到加速度有变化，那么意味着穿戴着传感器的人静止不动。
要开发跌倒检测系统，必须正确解析MEMS 所产生的脉冲。另一个挑战是必须获得非常准确的值。因此，必须补偿诸如温度波动之类的干扰所带来的影响。总之，在开发跌倒检测算法功能之前，必须付出大量努力。幸运的是，如今的传感器模块对开发人员非常友好。
预设功能
伍尔特电子遵循“智能”元器件这一最新理念，在传感器中集成了部分“智能”功能。3 轴加速度传感器 WSEN-ITDS 的尺寸仅为 2.0 × 2.0 × 0.7 mm，LGA 封装，采用了基于电容测量原理的 MEMS技术。它集成了温度传感器，输出的数据都是经过补偿和校准的。它有四种测量范围可供选择：±2 g、±4 g、±8 g 和 ±16 g。可以通过寄存器设置选择自由落体、唤醒、活动、运动和方向检测等特定功能。特定功能的状态可以通过两个可编程中断引脚获知。这种面向应用的测量值处理和输出能够大幅简化应用开发过程。
跌倒检测也是这种情况。由于内置了预设功能和可选参数，开发人员可以轻松实现跌倒检测功能。该传感器的一大优势是内置功能可以最大程度减少不间断但不必要的传感器加速度数据传输，以及对这些数据进行复杂的运算。
优势
3 轴加速度传感器 WSEN-ITDS 有两个可编程中断引脚 INT_0 和 INT_1。这两个引脚可以单独激活或停用。来自传感器功能的中断信号会传输到这两个引脚。
图1：传感器功能框图
（图片来源：伍尔特电子）
如图中红色部分所示（图 1），跌倒检测需要三个功能：“自由落体”、“唤醒”和“静止/运动”。通过结合使用这些传感器功能就可以确定佩戴者是否跌倒和之后是否可以移动等可靠信息。传感器将这些事件产生的中断信号送到引脚 INT_0 和 INT_1，以通知监控系统发出警报。
设置阈值
在自由落体时，所有三个轴的加速度值都会趋近于零。在传感器模块的寄存器中，必须定义针对特定应用的两个值，在这两个值同时发生时生成报告跌倒的中断：自由落体时的阈值，以及自由落体的持续时间。为了使用传感器数据来解析跌倒事件，还必须定义传感器唤醒条件，通过设置加速度改变的阈值和该脉冲的最短持续时间。为了在侦测出现唤醒事件时排除重力矢量和极低频噪声的影响，应使用高通滤波器输出。
集成的“静止/运动”算法功能会通知警报系统传感器佩戴者在跌倒后是否保持不动或仍然能够行动。静止功能结合了两个检测事件：“睡眠”和“唤醒”，以记录静止事件。传感器没有单独的睡眠中断信号。它是通过监控睡眠和唤醒中断信号来实现的。用户可以根据应用来定义唤醒阈值和持续时间等参数。如果 X 轴、Y 轴和 Z 轴输出的加速度值小于唤醒阈值并且输出值在指定的持续时间保持在此范围内时，将生成睡眠中断信号。如果来自任一轴的数据值高于定义的唤醒阈值，并且数据在此范围内保持一段时间，则会生成唤醒中断信号。图 2 展示的是控制跌倒检测应用的中断的生成过程。
图 2：通过唤醒和睡眠阈值进行无运动检测
（图片来源：伍尔特电子）
这四个阶段如下：
1. 在跌倒之前，来自三个轴的加速度值的矢量总和接近 1 g。通过同时监测跌倒前后加速度的方向，可以获得跌倒事件的更多信息。
2. 在自由落体条件下，失重总是发生在跌倒开始时。通过定义适当的自由落体持续时间和阈值，可以通过中断信号 FF_IA 检测到跌倒。在自由落体过程中，加速度趋向于 0 g，但在自由落体之后，人会撞击到地面，出现较高的加速度峰值。
3. 跌倒后，佩戴者会立即尝试移动。如果跌倒太严重，可能在跌倒后无法立即移动。此事件的持续时间可以通过静止检测功能进行配置。
4. 如果人在一定时间后（在静止功能中配置）因失去知觉而无法移动，则生成中断信号SLEEP_STATE_IA 和 SLEEP_CHANGE_IA。通过比较跌倒前后传感器加速度的方向指示跌倒检测系统产生警报。如果人在一定时间内移动，则生成唤醒信号 WU_IA，而不生成SLEEP_STATE_IA 和SLEEP_CHANGE_IA 中断信号。在这种情况下，跌倒检测系统不会生成自动警报。
结论
如本文所述，伍尔特电子 WSEN-ITDS 等传感器模块能够大幅减少开发人员的工作量，开发跌倒检测系统的电子设备和软件也变得更加轻松。节能传感器模块会在出现定义的加速事件时自行唤醒，对电池供电系统的能耗和使用寿命也有积极影响。
作者： 伍尔特电子传感器元器件产品经理 Vinod Kumar Ramu
图3：传感器模块 WSEN-ITDS
（图片来源：伍尔特电子）
相关问答
摩托车倾倒开关原理?1.摩托车倾倒开关的原理是通过感应器和电路控制,当摩托车倾倒时,感应器会检测到倾倒的状态,然后触发电路,将电流切断,从而关闭摩托车的点火系统。2.倾倒开...
加速 传感器 是什么，作用主要是什么?_土巴兔装修问答加速传感器是能感受加速度并转换成可用输出信号的传感器。加速度传感器可以帮助机器人了解它身处的环境。是在爬山?还是在走下坡,摔倒了没有?或者对...
se2可以测心率吗?SE2是苹果公司的一款智能手表,可以通过内置的心率传感器监测用户的心率。用户可以随时在手表上查看当前的心率数据,并且手表还可以在进行运动、训练或其他活动...
Chronolife宣称自家马甲背心可以预测心脏病，背后是怎样的原理?衣服内包含了嵌入式传感器,可以监控心脏的电活动、呼吸、体温、以及身体活动(比如跌到或突然运动)。用户可以通过配套的App,向医疗机构提供这些数据的访问...现...
摩托车摔倒了漏油了?1.摩托车倒了以后化油器的浮子失了水平的浮力,这样化油器的针阀关不死进油孔,化油器浮子室和油箱的油就倒流从空气滤芯中和化油器的泄油管中出来。这种情况漏...
kub平衡车怎么样?可优比是非常有名气的一个婴幼儿童用品综合品牌,产品涵盖婴幼儿生活成长的方方面面,大品牌,专业性强,比较受到宝妈家长的欢迎。价格中档偏上,适中不贵。这...
如何检测是否患有“老年痴呆”? - 红网问答对于许多人来说,父母的衰老疾病是一个无法回避的大问题。身体上的病痛或许还比较容易判断,然而神经或者说大脑认知层面上的问题,就很难加以判断了,...
下一代Apple Watch或将如何帮助拯救新冠病毒患者?这也是AppleWatchSeries6系列有望能够做到的。AppleWatch已经可以监测脉搏读数,并可以进行快速心电图。再加上跌倒提醒和血氧传感器,AppleWatch可能会成...
ABS是什么意思?有什么作用? - 1JWTDFGhkvo 的回答 - 懂得ABS是英语anti-lockbrakesystem的缩写,作用如名,就是起到一个防止刹车抱死现象的作用。当汽车在前进的时候,如果遇到紧急刹车,方向轮一旦抱死,那么...
apple watch 一代到四代进化史?以自由搭...2、其后AppleWatchSeries1推出,代替了初代的AppleWatch,使用的是类似第2代的双核处理器,但仍然缺乏内置GPS和更强的防水性能,虽然能够支持IPX...