國外成功用rfid技術(shù)實(shí)現(xiàn)跌倒檢測，殺入前景廣闊的康養(yǎng)監(jiān)測市場

隨著人口老齡化問題的日益嚴(yán)重，老年人的安全問題逐漸成為社會關(guān)注的焦點(diǎn)。跌倒是繼交通事故之后全球第二大意外傷害原因，對老年人的生命健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大約30%的老年人至少經(jīng)歷一次跌倒，其中90%的跌倒會導(dǎo)致髖部骨折，60%導(dǎo)致頭部受傷。此外，跌倒后長時間躺在地上的老年人面臨更高的風(fēng)險，如壓瘡、體溫過低、肺炎、脫水和潛在的死亡。因此，開發(fā)一種高效、可靠的跌倒檢測方法對于提高老年人的生活質(zhì)量至關(guān)重要。

基于RFID的跌倒檢測方法

近年來，RFID技術(shù)因其廉價、緊湊、非視距（NLoS）感測解決方案而備受關(guān)注。RFID技術(shù)不僅易于部署，而且具備無電池運(yùn)行和低維護(hù)要求的特點(diǎn)，使得它在跌倒檢測領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢。最近，格拉斯哥大學(xué)科研人員提出了一種基于變壓器架構(gòu)的RFID跌倒檢測系統(tǒng)，通過無源超高頻（UHF）標(biāo)簽陣列，實(shí)現(xiàn)對老年人的監(jiān)測。該系統(tǒng)通過融合RSSI和相位數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了超過96.5%的活動識別和跌倒檢測準(zhǔn)確性。

格拉斯哥大學(xué)科研人員的系統(tǒng)首先從多個RFID標(biāo)簽捕獲原始RSSI和相位信息，并將其預(yù)處理成光譜幀。利用變壓器模型強(qiáng)大的數(shù)據(jù)擬合功能，通過最少的預(yù)處理，將原始數(shù)據(jù)作為輸入，結(jié)合數(shù)據(jù)融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對活動的精確分類。與傳統(tǒng)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）、遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）和長短期記憶（LSTM）等方法相比，這個方法顯著提高了活動識別和跌倒檢測的準(zhǔn)確性。

此外，這個系統(tǒng)還具備與現(xiàn)有RFID讀取器的兼容性，使得它成為一種具有成本效益的實(shí)用解決方案。只需要一個具有單個圓極化天線的UHF閱讀器，就可以實(shí)現(xiàn)高效的跌倒檢測。這種靈活性使得系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中具有廣泛的適用性。與現(xiàn)有的可穿戴設(shè)備和視覺檢測方法相比，該系統(tǒng)具有以下幾個顯著優(yōu)勢：

1.隱私保護(hù)：無需用戶佩戴任何設(shè)備，保護(hù)了用戶的隱私。

2.經(jīng)濟(jì)高效：使用最少的無電池UHF標(biāo)簽和單個天線，顯著降低了成本。

3.可靠性強(qiáng)：在復(fù)雜環(huán)境中保持高精度，且檢測范圍擴(kuò)展到3.5-4.5米。

4.訓(xùn)練時間短：僅編碼器變壓器模型顯著減少了訓(xùn)練時間，提高了系統(tǒng)的實(shí)時性。

傳統(tǒng)跌倒檢測方法的局限

傳統(tǒng)的跌倒檢測方法可以大致分為穿戴式和不可穿戴式兩種。穿戴式方法依靠附著在身體上的陀螺儀、加速度計(jì)等傳感器來監(jiān)控活動的變化。然而，這些設(shè)備佩戴起來可能會不舒服，并且可能對用戶體驗(yàn)產(chǎn)生負(fù)面影響。相比之下，不可穿戴式方法包括視覺跌倒檢測、環(huán)境跌倒檢測以及基于射頻識別（RFID）的跌倒檢測。

幾種跌倒檢測技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)對比（圖源：AIOT星圖研究院）

視覺跌倒檢測通過攝像機(jī)來識別跌倒，雖然可以提供直觀的視覺反饋，但容易引發(fā)用戶隱私的擔(dān)憂，并且對光線強(qiáng)度的變化很敏感。環(huán)境跌倒檢測在用戶的活動區(qū)域內(nèi)使用策略性放置的傳感器，如預(yù)測器和紅外傳感器，但這些系統(tǒng)對環(huán)境變化的適應(yīng)性有限，且部署成本較高。因此，如果基于RFID的跌倒監(jiān)測方法越來越成熟，康養(yǎng)監(jiān)測市場很可能會迎來一條鯰魚。而根據(jù)AIOT星圖研究院的數(shù)據(jù)，康養(yǎng)監(jiān)測市場未來五年有望實(shí)現(xiàn)超十倍增長。

實(shí)際應(yīng)用與未來展望

格拉斯哥大學(xué)科研人員的RFID跌倒檢測系統(tǒng)為室內(nèi)跌倒檢測提供了一種隱私保護(hù)、經(jīng)濟(jì)高效且可靠的解決方案。它不僅可以在家庭環(huán)境中使用，還可以在養(yǎng)老院、醫(yī)院等場所廣泛應(yīng)用。通過實(shí)時監(jiān)測老年人的活動狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并預(yù)防跌倒事件的發(fā)生，可以有效降低跌倒帶來的傷害和并發(fā)癥風(fēng)險。未來，他們計(jì)劃進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)的算法和硬件設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性。同時，他們還將探索更多應(yīng)用場景和模式，如結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)警等功能。通過這些努力，我們期待RFID技術(shù)在跌倒檢測領(lǐng)域的應(yīng)用推向一個新的高度，為老年人的安全保駕護(hù)航。想了解RFID在更多領(lǐng)域的應(yīng)用，歡迎掃碼報(bào)名參加今年八月份在深圳舉行的RFID無源物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)研討會，屆時將有各行各業(yè)的代表和專家一起探討RFID的最新應(yīng)用情況。