基于智能終端的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)需求分析

李圣普+王小輝

摘 要：基于智能終端的跌倒檢測(cè)軟件，通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)跌倒?fàn)顟B(tài)，并及時(shí)地發(fā)出求救信息。該文研究利用智能終端來(lái)檢測(cè)跌倒事件的解決方案。主要研究?jī)?nèi)容分為跌倒過(guò)程分析及模型建立、跌倒檢測(cè)算法設(shè)計(jì)、算法評(píng)價(jià)、系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)4個(gè)部分。文章主要從項(xiàng)目的功能需求、性能需求、數(shù)據(jù)需求完成需求分析，并根據(jù)需求分析建立系統(tǒng)模型。

關(guān)鍵詞：智能終端 跌倒檢測(cè) 需求分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）05（c）-0002-02

基于智能終端的跌倒檢測(cè)軟件，通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)跌倒?fàn)顟B(tài)，遠(yuǎn)程發(fā)送求救信息，保存跌倒數(shù)據(jù)等功能，為老人跌倒發(fā)生時(shí)，為老人贏得寶貴的治療時(shí)間，大大降低老人因跌倒導(dǎo)致的傷殘率和死亡率，對(duì)于提高老人晚年生活質(zhì)量，減少家庭壓力，緩解社會(huì)道德問(wèn)題矛盾具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)價(jià)值。軟件的需求分析就是以用戶(hù)的需要以及實(shí)際情況為出發(fā)點(diǎn)，為開(kāi)發(fā)者合理地選擇系統(tǒng)的需求提供了基本保障，軟件需求分析的結(jié)果將影響著整個(gè)系統(tǒng)的成功與否。

1 系統(tǒng)的功能需求

該軟件所面向的用戶(hù)主要為以下幾種。

（1）易跌倒群體用戶(hù)。首先易跌倒人群最需要的就是跌倒后能及時(shí)的被檢測(cè)到并通過(guò)之前設(shè)置的緊急撥號(hào)號(hào)碼和緊急短信號(hào)碼來(lái)通知關(guān)心自己的親人朋友，減少心理上的壓力，使之能及時(shí)的得到救助。

（2）關(guān)注易倒人群的用戶(hù)。這些用戶(hù)可以使用自己的賬號(hào)登錄系統(tǒng)之后通過(guò)讓易跌倒用戶(hù)添加自己為可以獲取易跌倒者的合法用戶(hù)，進(jìn)而達(dá)到發(fā)送相應(yīng)的指令來(lái)獲取易跌倒用戶(hù)的位置等信息。

軟件所要面對(duì)的主要用戶(hù)為自己有要需要關(guān)心的親人的群體，而這種群體往往是存在于大多數(shù)群體之間的，其中易跌倒人的跌倒健康信息是最需要關(guān)注的，客戶(hù)端軟件最需要實(shí)現(xiàn)的一個(gè)最基本功能就是跌倒信息的快速檢測(cè)，結(jié)合客戶(hù)端跌到檢測(cè)算法實(shí)時(shí)分析出用戶(hù)的行走狀態(tài)，篩選出跌倒的信息并能進(jìn)行自定義報(bào)警設(shè)置，同時(shí)將跌倒信息發(fā)送到對(duì)應(yīng)的關(guān)注易倒人群用戶(hù)的手機(jī)上進(jìn)行通知，當(dāng)觀察者接收到信息或者電話(huà)后可以進(jìn)行及時(shí)的獲取跌倒者的位置信息，及時(shí)的提供救助。

當(dāng)然除了基本的跌到檢測(cè)之外，軟件還應(yīng)該按照用戶(hù)的需求為用戶(hù)提供大量其他的一些有益的并且和實(shí)際生活息息相關(guān)的功能，比方說(shuō)指南針功能，計(jì)步功能等， 除了上述基本功能模塊滿(mǎn)足用戶(hù)的技術(shù)需求之外，用戶(hù)還有對(duì)健康信息的需求，及時(shí)的獲得健康信息對(duì)于用戶(hù)的生活有一定的改進(jìn)作用。因此，需要一個(gè)健康咨詢(xún)的模塊。

2 系統(tǒng)的性能需求

系統(tǒng)的性能需求為以下幾種。

（1）確保數(shù)據(jù)的完整性。跌到檢測(cè)系統(tǒng)需要建立一個(gè)獨(dú)立的用戶(hù)賬號(hào)系統(tǒng)，用來(lái)保存用戶(hù)的跌到信息，計(jì)步器計(jì)步情況。

（2）實(shí)現(xiàn)友好界面?？蛻?hù)端軟件應(yīng)該界面美觀，簡(jiǎn)單易用，為了能使用戶(hù)實(shí)時(shí)的看到自己的行走狀態(tài)，必須流暢的為用戶(hù)展示實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)。

（3）系統(tǒng)分層功能設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)充性、可維護(hù)性及可調(diào)整性。

（4）服務(wù)器端高效處理客戶(hù)端請(qǐng)求的能力，使服務(wù)器端能同時(shí)滿(mǎn)足較多用戶(hù)的同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)。

另外，提供良好的用戶(hù)界面和完整的文檔資料。

3 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)需求

數(shù)據(jù)庫(kù)的需求分析是整個(gè)跌到檢測(cè)軟件的基礎(chǔ)和核心，把跌到檢測(cè)系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)信息按照一定的關(guān)系模式組織起來(lái)，對(duì)外提供存儲(chǔ)，維護(hù)，數(shù)據(jù)檢索的能力，同時(shí)也使跌倒檢測(cè)系統(tǒng)可以及時(shí)、方便、準(zhǔn)確快捷的完成與數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)操作。數(shù)據(jù)庫(kù)是跌倒檢測(cè)系統(tǒng)各個(gè)部分緊密地接結(jié)合在一起的關(guān)鍵。

在上述用戶(hù)需求分析的基礎(chǔ)上，分析和提取所涉及到的各種對(duì)象，并進(jìn)一步細(xì)化每個(gè)對(duì)象的性質(zhì)，得到如下的數(shù)據(jù)需求。

（1）用戶(hù)信息。

用戶(hù)有2種不同類(lèi)型：易跌倒用戶(hù)和關(guān)注易跌倒用戶(hù)的用戶(hù)，由于兩者所使用的數(shù)據(jù)庫(kù)的字段完全一致，則共用一張用戶(hù)表；普通用戶(hù)：數(shù)據(jù)編號(hào)、用戶(hù)賬號(hào)、用戶(hù)密碼、登錄狀態(tài)、登錄圖片、角色、注冊(cè)日期、年齡、體重、性別、Vip狀態(tài)、地址、密保問(wèn)題、密保答案。

上述信息項(xiàng)的限制要求：其中用戶(hù)賬號(hào)作為主鍵長(zhǎng)度需要是大于或等于6的字符，密碼至少包含6位字符，以保證密碼的安全，密碼中最好能包含一些特殊的難易分辨的字符，密保問(wèn)題與密保答案則是用于找回密碼時(shí)使用。

（2）業(yè)務(wù)相關(guān)信息。

計(jì)步（數(shù)據(jù)編號(hào)、用戶(hù)名、今日步數(shù)、計(jì)步時(shí)間）；緊急電話(huà)（用戶(hù)名，緊急電話(huà)姓名、緊急電話(huà)號(hào)碼、優(yōu)先級(jí)，電話(huà)使用狀態(tài)）；緊急短信（數(shù)據(jù)編號(hào)、用戶(hù)名、緊急短信姓名、緊急短信號(hào)碼、短信自定義前綴、優(yōu)先級(jí)、短信使用狀態(tài)）；跌到信息（數(shù)據(jù)編號(hào)、用戶(hù)名，加速度數(shù)據(jù)、平均速度、X軸旋轉(zhuǎn)角度、Y軸旋轉(zhuǎn)角度、Z軸旋轉(zhuǎn)角度，時(shí)間戳、跌倒?fàn)顟B(tài)）；允許定位聯(lián)系人（數(shù)據(jù)編號(hào)、用戶(hù)名、聯(lián)系人姓名、聯(lián)系人號(hào)碼、定位狀態(tài)）。

4 結(jié)語(yǔ)

跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的主要目標(biāo)是當(dāng)?shù)估先税l(fā)生危險(xiǎn)時(shí)能夠及時(shí)發(fā)出求救信號(hào)，使老人能夠及時(shí)的獲救，從而減少老人因?yàn)榈拱l(fā)生危險(xiǎn)的可能。跌到檢測(cè)系統(tǒng)要針對(duì)不同用戶(hù)的需求，設(shè)計(jì)合理的功能模塊，做到既滿(mǎn)足易跌倒用戶(hù)跌倒后能及時(shí)通知親人的需求，又能夠滿(mǎn)足關(guān)心易跌倒用戶(hù)的用戶(hù)獲取用戶(hù)信息的需求，設(shè)計(jì)出一個(gè)跌到檢測(cè)系統(tǒng)。

該文首先對(duì)課題的背景及意義做了相關(guān)的介紹，完成了系統(tǒng)的需求分析。系統(tǒng)擬選擇Android作為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，使用Android自帶的SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，利用Android Studio作為開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行開(kāi)發(fā)。然后分析了跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的需求，包括功能需求、性能需求、接口需求，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的可行性進(jìn)行了論證。在后續(xù)的研究中，還需要通過(guò)系統(tǒng)功能模塊圖和技術(shù)分析完成對(duì)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，接著在詳細(xì)設(shè)計(jì)中詳細(xì)介紹跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的功能模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。最后，通過(guò)設(shè)計(jì)的測(cè)試用例對(duì)關(guān)鍵功能進(jìn)行必要的測(cè)試，使得最終的測(cè)試達(dá)到預(yù)期效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙祥欣.基于三維加速度傳感器的跌倒監(jiān)控研究[D].浙江大學(xué)，2008

[2] 謝開(kāi)明.基于GPRS的跌倒檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].重慶大學(xué)，2010.

[3] A.Sixsmith and N.Johnson. Smart sensor to detect the falls of the elderly[Z].IEEE Prevasive Computing，2004.

[4] R.B.Jeennings III，ect.A study of internet instant messaging and chat protocols[J].IEEE Network，2006.

[5] Luo，S.and Q.Hu.A Dynamic Motion Pattern Analysis Approach to Fall Detection[J].IEEE international Workshop on Biomedical Circuits&Systems，2014.

[6] 張玉，陳蔚.老人跌倒研究概況與進(jìn)展[J].中國(guó)老年學(xué)，2008（9）：929-931.

[7] 周雅琴，譚定忠.無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用及研究現(xiàn)狀[J].傳感器世界，2009（5）：35-40.