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隨著醫(yī)療保健的進步，人類的平均預期壽命越來越長。世界上幾乎每個國家/地區(qū)的老年人口規(guī)模和比例都在增加，預計到2050年，65歲以上的人口總數(shù)將翻一番，達到15億。同時，為了應對這一老齡化趨勢，家庭護理或護理設施的規(guī)模必須擴大。

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

當前技術–家庭健康

醫(yī)用傳感器和連接技術的創(chuàng)新正在幫助老年人在家里過上正常的生活，并確保在發(fā)生事故時能夠及時提供幫助。這些醫(yī)用傳感器通常基于加速計來檢測跌倒等運動特性，并自動呼叫家庭成員或護理人員尋求幫助。

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；佩戴它們有助于識別身體上的宏觀運動，如跌倒，并使用連接節(jié)點聯(lián)系家庭或護理人員。其他傳感器（如心電圖或脈搏血氧計）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)。為了保證有效運行，消費者必須記得佩戴和充電，這可能會影響舒適性或可行性。有些型號要求患者在發(fā)生健康事件時按下按鈕，但如果患者沒有行為能力，就不能工作。最后，為了區(qū)分跌倒事件和日常活動，傳感器需要非常準確。當一個人快速坐下或拍手時，當前的傳感器往往會被誤判。放置在家中的某些類型的傳感器(如光學攝像頭中使用的傳感器)也會產(chǎn)生隱私問題。

圖1 通過解決久坐或移動、跌倒、生命體征檢測等問題，可以幫助實現(xiàn)家庭健康

毫米波雷達：具有隱私保護功能的非接觸式感應

60GHz毫米波雷達是檢測和跟蹤家庭健康和行為的另一種傳感技術。雷達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）、識別運動特征，識別跌倒事件，測量一個人的生命體征，評估睡眠質量。毫米波雷達本質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行。由于傳感器不提供任何視覺識別信息，可安裝在臥室或浴室等敏感區(qū)域。將這些功能結合在應用層面，有助于通過家庭監(jiān)控系統(tǒng)獲取家庭安全健康信息，讓親屬和護理人員放心。

IWR6843AOP利用板上天線、微控制器和數(shù)字信號處理器的板載處理功能來處理目標的距離、速度和角度信息。距離和角度信息可以用來生成點云。輸入歷史跟蹤器時，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確定一個人是在移動還是久坐，或者他們是否有正常的行為，比如早上走到廚房。

以雷達點云為例，圖2用綠點表示點云，并為這一簇點云分配紅色軌跡。右邊的圖片顯示了一個人的瞬時高度和平均高度，可以用算法來檢測一個人是否摔倒。

圖2 一個人跌倒后的雷達點云示例

速度信息可以測量房間內(nèi)目標的運動特征。這些運動特征可以通過定制算法或人工智能識別，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量睡眠活動，并確定睡眠模式是否發(fā)生變化，運動特征甚至可以測量坐著或躺著時的心率和呼吸頻率。

圖3 使用IWR6843AOP傳感器測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)測器(黑線)IWR6843AOP比較處理過的輸出(綠線)。心率誤差小于5bpm(與胸掛式傳感器的真實值相比)表明良好的測量精度可以保證，無需傳感器接觸身體。

結語

毫米波雷達是一項不斷發(fā)展的技術，非常適合在家庭監(jiān)控和醫(yī)療領域實現(xiàn)新的創(chuàng)新功能。請查看以下鏈接和資源，了解更多關于毫米波雷達傳感器的信息，包括評估模塊、演示軟件或我們的第三方合作伙伴提供的解決方案。