隨著醫(yī)學(xué)和醫(yī)療保健的進(jìn)步，人類的平均預(yù)期壽命不斷增加。世界上幾乎每個(gè)國(guó)家的老年人口規(guī)模和人口比例都在增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到 2050年，65 歲或以上的總?cè)丝趯⒎环?，達(dá)到 15 億。同時(shí)，家庭護(hù)理或護(hù)理設(shè)施必須擴(kuò)大規(guī)模以支持這一增長(zhǎng)。

根據(jù)疾病控制和預(yù)防中心的數(shù)據(jù)，每年有近 25% 的老年人跌倒，跌倒是美國(guó)老年人因創(chuàng)傷住院的主要原因。了解何時(shí)發(fā)生跌倒或其他與健康相關(guān)的事件并能夠快速做出反應(yīng)有助于確保個(gè)人獲得所需的護(hù)理。

當(dāng)今的技術(shù)——家庭健康

醫(yī)療傳感器以及連接方面的創(chuàng)新正在幫助老年人在家中過上正常的生活，并確保如果發(fā)生任何事情，幫助就在附近。這些醫(yī)療傳感器通常基于加速度計(jì)，以檢測(cè)跌倒等運(yùn)動(dòng)特征，并可以自動(dòng)呼叫家人或護(hù)理人員尋求幫助。

老年人必須將這些電池供電的傳感器戴在脖子或手腕上；它們?cè)谏眢w上的位置有助于傳感器識(shí)別諸如跌倒等宏觀運(yùn)動(dòng)，并使用連接節(jié)點(diǎn)聯(lián)系家人或護(hù)理人員。其他傳感器（例如心電圖或脈搏血氧儀）也可以提供健康參數(shù)的連續(xù)視圖，例如生命體征或睡眠質(zhì)量。

這些醫(yī)療傳感器有其自身的挑戰(zhàn)，如圖 1 所示。為了有效，消費(fèi)者必須記住佩戴它們并為其充電，這可能并不總是舒適或可行的。某些型號(hào)需要在發(fā)生健康事件時(shí)按下按鈕，但如果此人無行為能力，這將無用。最后，傳感器需要非常準(zhǔn)確，以便區(qū)分跌倒事件和日?；顒?dòng)。當(dāng)一個(gè)人快速坐下或拍手時(shí)，今天的傳感器很容易誤檢測(cè)。像光學(xué)相機(jī)中使用的傳感器類型在放置在家中時(shí)也存在隱私問題。

圖 1：技術(shù)可以通過解決諸如檢測(cè)占用或移動(dòng)、跌倒以及長(zhǎng)期健康趨勢(shì)或睡眠質(zhì)量的生命體征等問題來幫助實(shí)現(xiàn)家庭健康

毫米波雷達(dá)：非接觸式、注重隱私的傳感

60 GHz 毫米波 (mmWave) 雷達(dá)是一種替代傳感技術(shù)，用于檢測(cè)和跟蹤家庭中的健康和行為。雷達(dá)有助于解決多種傳感挑戰(zhàn)，包括確定房間是否有人（以及有多少人）、識(shí)別運(yùn)動(dòng)特征以識(shí)別跌倒事件以及測(cè)量人的生命體征評(píng)估睡眠質(zhì)量等。就其作為基于射頻的傳感器的本質(zhì)而言，毫米波雷達(dá)在不接觸身體的情況下進(jìn)行感應(yīng)，并且由于傳感器不提供任何視覺上可識(shí)別的信息，因此它可以安裝在敏感區(qū)域，例如臥室或浴室。在應(yīng)用程序級(jí)別將這些功能組合在一起可以幫助家庭監(jiān)控系統(tǒng)讓親人和護(hù)理人員放心，一個(gè)人是安全和健康的。

在IWR6843AOP用途芯片上天線和板載與微控制器和數(shù)字信號(hào)處理器，用于處理范圍，速度和目標(biāo)角度的處理。范圍和角度信息可用于生成“點(diǎn)云”，當(dāng)將其輸入歷史跟蹤器時(shí)，不僅可以確定房間是否被占用，還可以確定某人在該房間的位置。該點(diǎn)云和跟蹤器信息可用于確定一個(gè)人是在移動(dòng)還是久坐，或者他們是否表現(xiàn)出正常行為，例如早上步行去廚房。

使用指示跌倒的雷達(dá)點(diǎn)云示例，圖 2 以綠點(diǎn)顯示了點(diǎn)云，并為集群分配了一條紅色軌跡。右邊的圖表顯示了人的瞬時(shí)和平均身高的測(cè)量值，算法可以用來檢測(cè)一個(gè)人是否跌倒。

圖 2：來自跌倒的人的雷達(dá)點(diǎn)云示例

速度信息可以測(cè)量房間內(nèi)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特征。通過量身定制的算法或人工智能，這些運(yùn)動(dòng)特征可以識(shí)別諸如步態(tài)不穩(wěn)、跌倒或接近跌倒等行為。另一種用途是在床邊測(cè)量睡眠期間的運(yùn)動(dòng)并確定睡眠模式是否正在改變。如圖 3 所示，運(yùn)動(dòng)特征甚至可以測(cè)量一個(gè)人坐著或躺下時(shí)的心率和呼吸頻率。

圖 3：使用安裝在距離坐著的人 1.2 m 和 2.5 m 的胸部高度的 IWR6843AOP 傳感器測(cè)量的心率和呼吸頻率。

在圖 3 中，上圖使用胸前商用心率監(jiān)測(cè)器（黑線）與 IWR6843AOP 的處理輸出（綠線）進(jìn)行比較。心率誤差小于 5 bpm（相對(duì)于胸裝傳感器的地面實(shí)況），展示了良好的測(cè)量精度，無需傳感器接觸身體。

結(jié)論

毫米波雷達(dá)是一項(xiàng)不斷發(fā)展的技術(shù)，非常適合家庭監(jiān)控和醫(yī)療領(lǐng)域的新功能和創(chuàng)新功能。查看本文中鏈接并在下面列出的一些資源，以了解有關(guān)毫米波雷達(dá)傳感器的更多信息，包括評(píng)估模塊、演示軟件或來自我們第三方合作伙伴之一的解決方案。