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隨著醫(yī)療保健的進(jìn)步，人類的平均預(yù)期壽命越來(lái)越長(zhǎng)。世界上幾乎每個(gè)國(guó)家/地區(qū)的老年人口規(guī)模和比例都在增加，預(yù)計(jì)到2050年，65歲以上的人口總數(shù)將翻一番，達(dá)到15億。同時(shí)，為了應(yīng)對(duì)這一老齡化趨勢(shì)，家庭護(hù)理或護(hù)理設(shè)施的規(guī)模必須擴(kuò)大。

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根據(jù)疾病控制和預(yù)防中心的數(shù)據(jù)，近25%的老年人每年都會(huì)跌倒，這是美國(guó)創(chuàng)傷性住院的主要原因。了解跌倒或其他與健康相關(guān)的事件何時(shí)發(fā)生，并迅速做出反應(yīng)，以確保患者得到所需的護(hù)理。

當(dāng)前技術(shù)–家庭健康

醫(yī)用傳感器和連接技術(shù)的創(chuàng)新正在幫助老年人在家里過(guò)上正常的生活，并確保在發(fā)生事故時(shí)能夠及時(shí)提供幫助。這些醫(yī)用傳感器通常基于加速計(jì)來(lái)檢測(cè)跌倒等運(yùn)動(dòng)特性，并自動(dòng)呼叫家庭成員或護(hù)理人員尋求幫助。

老年人必須在脖子或手腕上佩戴這些由電池供電的傳感器；佩戴它們有助于識(shí)別身體上的宏觀運(yùn)動(dòng)，如跌倒，并使用連接節(jié)點(diǎn)聯(lián)系家庭或護(hù)理人員。其他傳感器（如心電圖或脈搏血氧計(jì)）也可以提供健康參數(shù)的連續(xù)視圖（如生命體征或睡眠質(zhì)量）。

，所有這些醫(yī)用傳感器都面臨著自己的挑戰(zhàn)。為了保證有效運(yùn)行，消費(fèi)者必須記得佩戴和充電，這可能會(huì)影響舒適性或可行性。有些型號(hào)要求患者在發(fā)生健康事件時(shí)按下按鈕，但如果患者沒(méi)有行為能力，就不能工作。最后，為了區(qū)分跌倒事件和日常活動(dòng)，傳感器需要非常準(zhǔn)確。當(dāng)一個(gè)人快速坐下或拍手時(shí)，當(dāng)前的傳感器往往會(huì)被誤判。放置在家中的某些類型的傳感器(如光學(xué)攝像頭中使用的傳感器)也會(huì)產(chǎn)生隱私問(wèn)題。

圖1 通過(guò)解決久坐或移動(dòng)、跌倒、生命體征檢測(cè)等問(wèn)題，可以幫助實(shí)現(xiàn)家庭健康

毫米波雷達(dá)：具有隱私保護(hù)功能的非接觸式感應(yīng)

60GHz毫米波雷達(dá)是檢測(cè)和跟蹤家庭健康和行為的另一種傳感技術(shù)。雷達(dá)有助于解決各種傳感挑戰(zhàn)，包括確定房間里是否有人（以及有多少人）、識(shí)別運(yùn)動(dòng)特征，識(shí)別跌倒事件，測(cè)量一個(gè)人的生命體征，評(píng)估睡眠質(zhì)量。毫米波雷達(dá)本質(zhì)上是一種基于射頻的傳感器，可以在不接觸身體的情況下進(jìn)行。由于傳感器不提供任何視覺(jué)識(shí)別信息，可安裝在臥室或浴室等敏感區(qū)域。將這些功能結(jié)合在應(yīng)用層面，有助于通過(guò)家庭監(jiān)控系統(tǒng)獲取家庭安全健康信息，讓親屬和護(hù)理人員放心。

IWR6843AOP利用板上天線、微控制器和數(shù)字信號(hào)處理器的板載處理功能來(lái)處理目標(biāo)的距離、速度和角度信息。距離和角度信息可以用來(lái)生成點(diǎn)云。輸入歷史跟蹤器時(shí)，不僅可以確定房間里是否有人，還可以確定房間里人的位置。云和跟蹤器信息可以用來(lái)確定一個(gè)人是在移動(dòng)還是久坐，或者他們是否有正常的行為，比如早上走到廚房。

以雷達(dá)點(diǎn)云為例，圖2用綠點(diǎn)表示點(diǎn)云，并為這一簇點(diǎn)云分配紅色軌跡。右邊的圖片顯示了一個(gè)人的瞬時(shí)高度和平均高度，可以用算法來(lái)檢測(cè)一個(gè)人是否摔倒。

圖2 一個(gè)人跌倒后的雷達(dá)點(diǎn)云示例

速度信息可以測(cè)量房間內(nèi)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特征。這些運(yùn)動(dòng)特征可以通過(guò)定制算法或人工智能識(shí)別，如步態(tài)不穩(wěn)定、跌倒或幾乎跌倒。另一種用途是在床邊測(cè)量睡眠活動(dòng)，并確定睡眠模式是否發(fā)生變化，運(yùn)動(dòng)特征甚至可以測(cè)量坐著或躺著時(shí)的心率和呼吸頻率。

圖3 使用IWR6843AOP傳感器測(cè)量的心率和呼吸頻率安裝在胸部高度，Cymbet代理分別距離坐著的人1.2m和2.5m處

圖3中，上圖顯示使用胸掛式商用心率監(jiān)測(cè)器(黑線)IWR6843AOP比較處理過(guò)的輸出(綠線)。心率誤差小于5bpm(與胸掛式傳感器的真實(shí)值相比)表明良好的測(cè)量精度可以保證，無(wú)需傳感器接觸身體。

結(jié)語(yǔ)

毫米波雷達(dá)是一項(xiàng)不斷發(fā)展的技術(shù)，非常適合在家庭監(jiān)控和醫(yī)療領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新的創(chuàng)新功能。請(qǐng)查看以下鏈接和資源，了解更多關(guān)于毫米波雷達(dá)傳感器的信息，包括評(píng)估模塊、演示軟件或我們的第三方合作伙伴提供的解決方案。