可穿戴式個(gè)人室內(nèi)位置和行為監(jiān)測(cè)系統(tǒng).pdf

1、第六次全國(guó)人口普查數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)正邁入老齡化社會(huì)，人口結(jié)構(gòu)老化、生育率低等問題已成未來發(fā)展的重大隱患。然而目前從事老年人看護(hù)的醫(yī)療人員人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，通過大量人力物力來提供良好的老年人看護(hù)服務(wù)難度較大，穿戴式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)從位置和行為兩方面為全時(shí)段的老年人看護(hù)提供了可行性。
　　本文分別針對(duì)室內(nèi)定位和行為識(shí)別問題進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)了可穿戴式個(gè)人室內(nèi)位置和行為的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。此系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。首先基于單個(gè)慣性測(cè)量單元(Inert

2、ial Measurement Unit，IMU)實(shí)現(xiàn)了九種簡(jiǎn)單日常動(dòng)作的識(shí)別，這九種動(dòng)作分別是:站、坐、躺、走、跑、站起、坐下、坐起、躺下。通過單個(gè)節(jié)點(diǎn)固定位置的選擇，并且提出了基于空間姿態(tài)信息特征來提高動(dòng)作識(shí)別的正確率。其次，本文在經(jīng)典慣性導(dǎo)航定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，以增加朝向、位置參考為目標(biāo)，進(jìn)行了一系列的改進(jìn)，提高定位精度。對(duì)于零速更新算法，本文利用其在零速期速度重置時(shí)的速度誤差信息，通過構(gòu)造簡(jiǎn)單加速度誤差模型來計(jì)算出邁步期的加速

3、度恒定誤差，并且回滾計(jì)算積分過程來消除邁步期累積的位移誤差。接著增加固定在腰部的IMU提供直線行走情況下的朝向參考;增加雙腳IMU和測(cè)距傳感器節(jié)點(diǎn)使得兩腳在行走過程中彼此提供位置參考，從而減小定位誤差。并且考慮到多人定位場(chǎng)景下的相互合作，通過測(cè)距傳感器將多人的位置估計(jì)相互融合，多次迭代獲取多人的位置最優(yōu)估計(jì)。這些改進(jìn)策略的效果都通過真實(shí)環(huán)境中的多組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。最后，本文在分別獲取了位置和行為信息的基礎(chǔ)上，利用室內(nèi)位置和行為的相關(guān)性，構(gòu)