隨著醫學和醫療保健的進步，人類的平均預期壽命不斷增加。世界上幾乎每個國家/地區的老年人口規模和比例都在增長，65歲及以上的人口總數預計到2050年將翻一番，達到15億。與此同時，為了應對這一老齡化發展趨勢，必須擴大居家照護或護理設施的規模。
疾病控制與預防中心的資料顯示，每年有近25%的老年人跌倒，老年人跌倒是美國創傷性入院的主要原因。瞭解跌倒或其他與健康相關的事件何時發生，並能夠快速做出反應，有助於確保患者得到所需的護理。
當前技術 – 家庭健康
醫用感測器以及連接技術的創新正幫助老年人在家中過上正常的生活，並確保在發生意外時能夠及時提供幫助。這些醫用感測器通常基於加速計來檢測跌倒等運動特徵，並可自動呼叫家人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感測器；將他們佩戴在身體上有助於感測器識別諸如跌倒等宏觀運動，並使用連接節點聯繫家人或護理人員。其他感測器（如心電圖或脈搏血氧計）也可以提供健康參數的連續視圖（如生命體征或睡眠品質）。
如圖1所示，這些醫用感測器均面臨各自的挑戰。為確保有效運行，消費者必須記得佩戴並為其充電，這可能會影響舒適性或可行性。有些型號需要患者在發生健康事件時按下按鈕，但如果患者無行為能力時，便無法發揮作用。最後，感測器需要非常準確，以便區分跌倒事件和日常活動。當一個人快速坐下或拍手時，當前的感測器往往會誤判。某些類型的感測器（如光學攝像頭中使用的感測器）放置在家中時，也會產生隱私問題。
圖1：通過解決久坐或移動、跌倒以及表示長期健康趨勢或睡眠品質的生命體征檢測等問題的技術，可幫助實現家庭健康。
毫米波雷達：具有隱私保護功能的非接觸式感應
60GHz毫米波雷達是另一種可用於檢測和跟蹤家庭健康和行為的傳感技術。雷達有助於解決多種傳感挑戰，包括確定房間是否有人（以及有多少人），識別運動特徵以辨別跌倒事件，以及測量一個人的生命體征以評估睡眠品質等問題。毫米波雷達本質上是一種基於射頻的感測器，可在不接觸身體的情況下進行感應，由於該感測器不提供任何視覺識別資訊，因此可安裝在臥室或浴室等敏感區域。在應用層面將這些功能結合在一起，有助於通過家庭監控系統獲取家人的安全和健康資訊，從而讓親人和護理人員放心。
IWR6843AOP利用片上天線以及微控制器和數位訊號處理器的板載處理功能來處理目標的距離、速度和角度資訊。距離和角度資訊可用于生成“點雲”，當將其輸入歷史跟蹤器時，不僅可以確定一個房間內是否有人，還可以確定這個人在房間內的位置。該點雲和跟蹤器資訊可用於確定一個人是在移動還是久坐，或者他們是否具有正常行為，例如早晨步行到廚房。
以指示跌倒的雷達點雲為例，圖2用綠點表示點雲，並為這一簇點雲分配了一條紅色軌跡。右圖顯示了人的暫態高度和平均高度，可以使用演算法來檢測一個人是否跌倒。
圖2：一個人跌倒後的雷達點雲示例
速度資訊可以測量房間內目標的運動特徵。通過量身定制的演算法或人工智慧，這些運動特徵可以識別諸如步態不穩、跌倒或近乎跌倒等行為。另一種用途是放在床邊測量睡眠期間的活動，並確定睡眠模式是否發生變化。如圖3所示，運動特徵甚至可以測量一個人坐著或躺下時的心率和呼吸頻率。
圖 3：使用IWR6843AOP感測器測量的心率和呼吸頻率，該感測器安裝在胸部高度位置，分別距離坐著的人1.2m和2.5m處。
在圖3中，上面部分的圖片顯示了使用胸掛式商用心率監測器（黑線），與IWR6843AOP處理過的輸出（綠線）的比較。心率誤差小於5bpm（相對於胸掛式感測器的真實值），表明無需感測器接觸身體，即可保障良好的測量精度。
結語
毫米波雷達是一項不斷發展的技術，非常適合在家庭監控和醫療領域實現全新的創新功能。請查看本文連結和下面列出的一些資源，瞭解有關毫米波雷達感測器的更多資訊，包括評估模組、演示軟體或來自我們協力廠商合作夥伴提供的解決方案。
其他資源
• 訂購IWR6843AOP評估模組或IWR6843ISK智慧毫米波感測器標準天線外掛程式模組。
• 在毫米波感測器的工業工具箱中，瞭解有關其他毫米波應用的更多資訊。
• 下載毫米波雷達感測器協力廠商搜索工具。
• 觀看毫米波生命體征實驗室視頻
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德州儀器（TI）（納斯達克股票代碼：TXN）是一家全球性的半導體公司，致力於設計、製造、測試和銷售類比和嵌入式處理晶片，用於工業、汽車、個人電子產品、通信設備和企業系統等市場。我們致力於通過半導體技術讓電子產品更經濟實用，創造一個更美好的世界。如今，每一代創新都建立在上一代創新的基礎之上，使我們的技術變得更小巧、更快速、更可靠、更實惠，從而實現半導體在電子產品領域的廣泛應用，這就是工程的進步。這正是我們數十年來乃至現在一直在做的事。 欲瞭解更多資訊，請訪問公司網站http://www.ti.com.cn/。
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