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1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）
随着全球人口老龄化程度的不断加深，高龄老人的健康与安全问题愈发凸显，成为社会各界关注的焦点。本研究致力于设计一款针对高龄老人的智能看护终端，旨在运用现代科技手段，为老人的日常生活提供全方位的精准看护，具有极其重要的目的及深远的意义。
随着全球老龄化趋势的不断加剧，老年人口数量持续攀升，据相关统计数据显示，在部分发达国家，65岁及以上的老年人口占比已超过20%，而在我国，这一比例也在逐年稳步增长。在老年人的日常生活中，跌倒已成为一个不容忽视的安全隐患，研究表明，约有30%的65岁以上老年人每年至少会经历一次跌倒事件，且随着年龄的增长，这一比例还会显著提高，其中因跌倒导致的重伤甚至死亡案例也屡见不鲜。因此，老人看护系统的研发已然迫在眉睫，成为保障老年人生活安全与健康的关键所在。
在国内，一方面，政府给予了大力的政策支持，工信部等发布相关行动计划，明确发展具有行为监护、安全看护等功能的养老产品，推动防跌倒等智能设备的研发；另一方面，企业和科研机构积极投入技术研发，像汉威科技集团利用先进传感器推出多种智能监护设备，同时一些社区和养老机构也在试点应用智慧养老解决方案，探索通过智能化平台整合资源，此外还有结合可穿戴装置和看护App的产品出现，实现对老人的定位搜索与健康监测等功能。然而，尽管国内外已有诸多探索，但面对日益增长的养老需求，老人看护系统仍需不断优化与完善，以更好地保障老年人的生活质量与安全。
国内外均在这一领域取得了不同程度的成果与探索。如英国以社区为核心构建智慧养老服务中心，借助互联网及各类设备实现远程医疗与健康监测；美国则从智能建筑起步，逐步完善健康信息数据库，并吸引企业投入技术研发，开发出如苹果公司具有老年人友好功能的产品。
在此背景下，本研究巧妙融合单片机技术的高效运算与精准控制能力，以及通信技术的远程、稳定信息传输优势，提出了基于跌倒检测的老人看护系统设计方案。例如，采用高精度的陀螺仪和加速度传感器作为跌倒检测的核心部件，这些传感器能够敏锐捕捉老人身体姿态的细微变化，当检测到老人身体倾斜角度和加速度瞬间超出正常范围时，系统立即触发跌倒判定机制。
高龄老人智能看护终端设计着力于为老年人精心营造一个安全无忧、稳定可靠的生活环境，通过先进的传感器技术与智能算法，对老年人日常活动中的各类异常行为模式和难以预料的突发紧急情况进行实时监测与精准识别。如当系统检测到老人跌倒时，通过定位模块确定老人跌倒时的具体经纬度信息，利用短消息通信模块以短信方式将定位信息发送给软件设定的紧急联系人。
2、基本内容和技术方案
高龄老人智能看护终端设计系统主要由八个模块构成，分别是STM32单片机控制模块、陀螺仪模块、定位模块、按键模块、电源模块、报警模块、显示模块、短消息模块构成。系统总体设计框图如图1所示。
STM32单片机控制模块主要是与其他各个模块建立紧密连接，实现数据的接收与指令的发送。
陀螺仪模块通过实时采集老人身体的姿态信息，通过检测身体在三维空间中的倾斜角度和加速度变化，将这些物理量转换为电信号并传输给控制模块。当检测到身体倾斜角度过大且加速度突然变化，系统判定为可能发生跌倒事件，并触发报警和定位。
定位模块在系统判定老人跌倒的瞬间被激活。它依托多卫星系统联合定位技术，能够在极短时间（数秒内）锁定老人所处的精确地理位置，输出精确到数米误差范围的经纬度信息。
按键模块包含三个复位按键，可以进行手机号的设置、一键报警功能、一键取消报警功能。
电源模块适配系统各个模块的正常工作电压需求。
报警模块是通过陀螺仪和STM32单片机控制模块判定老人跌倒，或者按键模块一键报警，蜂鸣器立即发出报警声，LED灯闪烁向周边路人、邻居发出强烈的求救信号。
显示模块可以显示老人的实时位置的经纬度信息和是否发生跌倒事件等。在系统判定老人跌倒后，会显示相关的定位信息，方便周围人员了解情况。
短消息模块它与控制模块通过串口建立稳定通信链路，可以接收来自控制模块发出的跌倒报警指令以及定位模块提供的老人位置信息。
图1 高龄老人智能看护终端设计系统框图
首先系统开始运行并进行初始化，随后定位信息采集子程序获取老人位置信息，传递给STM32F103C8T6主控芯片，经处理后由液晶显示子程序显示将经纬度信息展示在屏幕上。接着，跌倒检测子程序持续检测老人是否跌倒，若未检测到跌倒，流程返回继续监测；若检测到跌倒或触发一键报警模式，则蜂鸣器和LED报警模块启动报警，同时短消息子程序将经纬度等关键信息以短信形式发送到设定手机号，完成一系列操作后流程结束。整个过程体现了各子程序间的协作，实现对老人的看护与异常情况报警功能。系统流程图如图2所示。
图2 高龄老人智能看护终端设计系统流程图
3．进度安排：
第1周（2024年12月23日）前熟悉课题内容，准备开题论证；
2024年12月24日～ 2025年1月10日查阅高龄老人智能看护终端设计资料，选择设计方案，熟悉开发环境、开发方案，完成开题报告撰写和修改，准备开题答辩。
第1周～第2周为调研各类单片机、陀螺仪、定位模块等的性能参数，对比不同品牌和型号，挑选出最适配本终端设计的元件，列出详细清单。
第3周～第4周进行硬件电路设计，利用电路设计软件绘制原理图和PCB图。
第5～7周进行软件算法设计，针对陀螺仪数据处理编写跌倒检测程序。
第8周全面测试系统的稳定性、准确性和可靠性，详细记录测试结果。
第9~10周，完善系统功能调试，修改论文并查重。
第11～12周，完成论文定稿，制作PPT进行答辩准备。
第13周 提交答辩材料，进行毕业设计答辩。
4、指导老师意见
该生的选题具有创新性和可研究性，针对高龄老人智能看护终端设计，紧贴社会实际需求。其研究内容清晰明确，逻辑严密，充分展现了课题的深度与广度，符合开题要求。通过对大量关于高龄老人智能看护终端的应用文献和资料的深入阅读与研究，该生对论文内容、设计及实验流程有了全面的理解。该生的论文开题报告写作规范，设计合理，研究内容和进度安排与论文写作计划契合。同意该生开题。
指导教师签名： 年 月 日
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