[发明专利]一种基于极限学习机的老人监护系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于极限学习机的老人监护系统及方法，该系统包括：蓝牙数据采集模块、手机APP模块、服务器模块。蓝牙数据采集模块包括蓝牙模块和传感器，用于采集老人身上的活动数据，并将数据通过蓝牙传输到手机APP模块上。手机APP模块用于收集老人的GPS数据，并通过TCP/IP协议将传感器数据和GPS数据传输到服务器模块。服务器模块包括服务器和GPRS模块，用于利用已训练的极限学习机对数据进行实时处理，在发生预警时会及时将预警信息通过短信的方式发送到监护人手机上。本发明在提高老人异常情况检测准确率的同时，运用极限学习机有效提高老人异常情况检测的速度，使监护系统具有快速、准确率高等优点。

技术领域

本发明涉及医疗健康和机器学习技术领域，具体涉及一种基于极限学习机的老人监护系统及方法。

背景技术

科技的日新月异的发展，带动着老人监护技术的不断创新。在以前，如果家庭成员中有自理能力较弱的长者，则一般需要长期有人在旁照料，以防发生一些能够威胁到其生命安全的危险情况，如老人的以外跌倒。而在科技发达的今天，只能监护技术已经有了一定程度的发展，用户能够通过一些设备远程了解家中长者的活动情况，如发生异常情况，用户可以及时得知并尽早处理。

虽然目前不少学者提出了老人监护方法，但目前方法的研究仍存在诸多问题，如现有的老人监护方案大多只是利用了三轴加速度传感器和陀螺仪作为异常情况判断的依据，由于采集数据的种类单一，没有更多的有用信息提供给系统进行判别，因此系统有一定的误报率。此外，目前的老人监护算法一般分为阀值法和智能算法两类。阀值法的缺点在于需要人为设置预警的阀值，这种阀值是通过经验获得的，难以确定一个最佳的数值且阀值的高低还影响着系统检测的准确率，这类算法的表现一般不稳定。而如今用于老人监护的智能算法虽然能够较好的解决阀值法需要人为设置预警阀值的问题，但是带来的问题是智能算法需要花大量的时间进行算法的训练，在算法执行的过程中一般还需要花费大量的计算机资源进行计算，不利于系统的实时工作。

发明内容

本发明的第一个目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种基于极限学习机的老人监护系统。

本发明的第二个目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种基于极限学习机的老人监护方法。

本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于极限学习机的老人监护系统，所述老人监护系统包括：蓝牙数据采集模块、手机APP模块、服务器模块，

所述蓝牙数据采集模块包括蓝牙模块以及传感器，用于收集用户身体各项活动数据，并通过所述蓝牙模块将数据发送到所述手机APP模块；所述手机APP模块用于采集GPS数据和接收来自所述蓝牙数据采集模块的数据，并将所述蓝牙数据采集模块的数据和所述GPS数据发送到所述服务器模块上；所述服务器模块包括服务器和GPRS模块，用于接收来自所述手机APP模块的数据，并利用已训练的极限学习机对数据进行处理，判别是否发生异常情况，并将预警信息通过所述GPRS模块发送到监护人手机上。

进一步地，所述传感器包括：佩戴于人体腰部的三轴加速度传感器和三轴陀螺仪、佩戴于人体手腕的心率传感器、分别佩戴于人体左右脚底的第一压力传感器和第二压力传感器，各传感器的通信接口与所述蓝牙模块的I/O接口相连，各传感器的电源接口与所述蓝牙模块的电源提供接口相连。

进一步地，所述蓝牙模块采用配有CC2540蓝牙芯片的第二代New SmartRF开发板，其扩展I/O接口用于接收各个传感器数据，其电源提供接口用于给各个传感器提供电源，主要功能为采集各传感器数据并将数据发送到手机APP模块上。

进一步地，所述手机APP模块通过手机的蓝牙无线接口与所述蓝牙数据采集模块中的蓝牙模块连接，接收传感器数据，此外，所述手机APP模块还通过移动互联网与所述服务器模块连接，将各个传感器数据和手机GPS数据发送给所述服务器模块。