基于物联网的多算法智能监护系统研究

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1、WangChangSunFumingLiYangSchoolofElectronicandInformationEngineering，UniversityofLiaoningUniversityofTechnology;DalianCloudForceTechnologiesCO.LTD;Abstract：Accordingtotheneedsofmiddleagedandoldpeople,anintelligentmonitoringsystemwasdesigned.Thesystemwasconsistedofintelligentmon

2、itoringequipment,networktransmissionmoduleandmonitoringcenterserviceplatform.Itintegratesmulti-plehighprecisionsensorswithRTOSreal-timeoperatingsystem，andmonitoringtheactivitydataoftheelderlyandthesurroundingenvironmentdatathroughthemulti-dimensionaldata,anduploadittothemonito

3、ringplatform.Aimingattheproblemofhighfalsealarmrateinpracticalapplication，thesystemadoptsthealgorithmofpersonalizedanomalyjudgmentandCRCchecksum，notonlyachieveaccurateprediction,butalsoeffectivelyreducethefalsealarmrate.Thetestsindicatedthatthesystemcanrealizetheintelligentrem

4、otereal-timemonitoring,judgment,alarm,predictionandotherfunctions,andreducethefalsealarmratebyabout95%.Keyword：personalizedanomalyjudgmentalgorithm;intelligentmonitoring;IoT;falsealarm;CRCchecksum;Received：2017-09-020引言根据南京市三所养老院养老机构内愿意合作的老人进行跌倒现状的问卷调查显示:养老机构老年人跌倒发生率为39.2%，影响因

5、素伍括睡眠状况、慢性病史、外界环境和服药史111。因此，针对中高龄老人意外伤害发生率较高的问题，建立一套完整的远程监护系统，用于监测老人的口常活动状态以及周边环境是很有必要的。目前对独居老人监护系统已有和关研宄，如浙江工业大学2007年设计的基于活动量分析的独居老人远程监护系统m，能够通过釆集数据建立预测模型，但不具有实时监控功能;如杨海建m等人设计的基于物联网技术的老人监护智能系统，具备及时报警功能，但会出现谎报、误报等情况;重庆邮电大学2012年设计的智能家居中老人跌倒远程监护系统UL在增加了取消报警按键后减小了误报率，但仍有误报可能，并且监测

6、系数单一;如石栋m等人通过支持向量机算法(SVM)对数据进行处理后进行上传，但其仅通过跌倒特征量SVM的阈值判断，算法单一，无法测量除跌倒以外的其他异常行为。本设计基于以上问题，通过多传感器感知设备采集老人的口常活动信息，除丫及时报警功能，采用异常判定算法等多混合算法定期更新计算老人日常生活规律数据，其在防止跌倒误报产生的同时，对老人除跌倒以外的其他异常行为通过算法进行预测判断，并通过WiFi上传到大数据平台，用户可以通过APP随时随地査看老人当前状态，以及阶段性生活规律。1系统总体方案设计本设计的智能监护系统主耍由三部分组成:智能监护设备、网络传

7、输模块、监护中心服务平台。系统总拓扑图如图1所示。图1系统总拓扑图下载原图1.1智能监护设备智能监护设备硬件电路主耍包括:主处理芯片电路、具备多个传感器的传感器单元电路(其中括温度、湿度、环境光、磁场、加速度、震动等多个高精度传感器)、无线WiFi传输电路、DC/DC电压转换电路、数据存储电路、时钟电路、模块转换开关电路等。系统硬件结构图如图2所示。图2系统硬件结构图下载原图1.2网络传输模块网络传输模块介于智能监护设备与监护屮心平台、监护端之间，是通信的桥梁，由数据链路层、网络层、数据传输层构成，实现对智能监护设备采集信息的获取与发送功能。其中数

8、据链路层采用IEEE802.11WiFi传输协议，直接与互联网相连；网络层与数据传输层通过TCP/IP传输协议将智能监护设