随着全球老龄化进程的加速,老年人的健康与安全问题日益受到关注。跌倒是威胁老年人身心健康和生活质量的重要因素之一,不仅可能导致骨折、颅脑损伤等严重后果,还会增加老年人的死亡风险,给家庭和社会带来沉重负担。据相关数据显示,我国 65 岁以上老年人每年跌倒发生率高达 30%,且这一数字随着年龄增长而攀升。如何有效预防老年人跌倒,成为亟待解决的社会问题。在科技飞速发展的今天,雷达模块作为一项先进的传感技术,正逐渐应用于老年人防跌倒领域,为这一难题提供了创新的解决方案。
一、老年人跌倒的严峻现状
跌倒是我国伤害死亡的第四位原因,而在 65 岁以上的老年人中则为首位。老年人跌倒死亡率随年龄的增加急剧上升。澳大利亚 65 岁以上老年人每年有 30% 的人至少跌倒一次。根据美国疾病预防控制中心的数据,2006 年美国每年有 30% 的 65 岁以上老年人出现跌倒。我国已进入老龄化社会,65 岁及以上老年人已达 1.5 亿。按 30% 的发生率估算每年将有 4000 多万老年人至少发生 1 次跌倒。
老年人易发生跌倒的原因是多方面的。从生理因素来看,身体机能衰退使得老年人肌肉力量减弱、关节灵活性下降、平衡感变差;视力、听力减退影响他们对环境和障碍物的判断与察觉;心血管问题如高血压、心律失常等可能导致头晕、乏力而增加跌倒风险。病理因素方面,神经系统疾病如帕金森病、脑卒中等影响肢体控制和协调能力;骨质疏松使骨骼变脆,增加跌倒后骨折的损伤程度;慢性疾病如糖尿病可能导致末梢神经病变,影响脚部感觉;认知功能下降则使老年人反应速度变慢,应对突发情况的能力减弱。此外,某些药物可能引起嗜睡、头晕、体位性低血压等不良反应,如精神类药物、心血管类药物、降压药、降糖药、利尿药、镇痛药、抗帕金森药物等。环境因素同样不可忽视,地面湿滑、光线昏暗、物品摆放杂乱等不安全的居住环境,都大大增加了老年人发生跌倒的风险。
二、雷达技术的工作原理与优势
雷达是一种利用电磁波探测目标的电子设备,其工作原理基于电磁波的发射与接收。在老年人防跌倒应用中,雷达模块通常发射特定频率的电磁波,当电磁波遇到人体等目标时会发生反射,雷达模块接收反射回波,并通过分析回波的特性,如时间延迟、频率变化、相位变化等,来获取目标的相关信息,包括目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、角度以及人体的姿态、动作等信息。
相较于其他传感技术,雷达模块在老年人防跌倒监测方面具有显著优势。首先,雷达感应模块具有较远的感应距离和宽广的角度,能够实现大面积的监测,且不存在监测死区,可全方位捕捉老年人的活动情况。其次,它能够穿透玻璃、薄木板等常见障碍物,这使得在复杂的室内环境中,也能对老年人进行无阻碍的监测,无需担心障碍物对监测效果的影响。再者,雷达感应模块在正常工作环境下,几乎不受环境温度、湿度、灰尘、光照以及是否完全静止等因素的干扰,具有极高的稳定性和可靠性,能够持续、精准地监测老年人的状态。此外,雷达技术属于非接触式监测,不会给老年人带来穿戴设备的束缚感和不舒适感,也避免了因佩戴设备可能导致的皮肤过敏等问题,同时有效保护了老年人的隐私,让他们在日常生活中能够自在地活动,而无需担心个人隐私被侵犯。
三、雷达模块在老年人防跌倒中的应用场景
(一)家庭场景
卧室:卧室是老年人休息和活动的重要场所。在卧室天花板或墙壁上安装雷达模块,可实时监测老年人在睡眠期间的状态。例如,当老年人夜间起夜时,雷达模块能够及时捕捉到其起床动作,避免因光线不足、意识不清醒等原因导致跌倒。若监测到老年人长时间静止不动且姿态异常,如身体从床上滑落等情况,雷达模块会立即发出警报,通知家人及时查看,防止意外发生。
卫生间:卫生间是老年人跌倒的高发区域。由于地面经常湿滑,加上老年人如厕、洗澡时行动不便,稍有不慎就容易摔倒。在卫生间安装雷达模块,可通过监测人体的活动轨迹和姿态变化,判断老年人是否发生跌倒。一旦检测到跌倒事件,雷达模块会迅速联动相关设备,如智能音箱发出响亮的警报声,提醒家中其他成员,同时向家人的手机发送报警信息,告知跌倒发生的位置和时间,以便及时采取救助措施。此外,雷达模块还可与卫生间的照明、通风设备联动,实现人来灯亮、人走灯熄、有人通风的智能化控制,既方便老年人使用,又能保障卫生间的环境安全。
客厅:客厅是老年人日常活动、休闲娱乐的地方。在客厅布置雷达模块,可对老年人的日常活动进行全方位监测。当老年人在客厅行走、起身、坐下等过程中,雷达模块能够实时分析其动作姿态,一旦发现异常,如行走不稳、突然摔倒等情况,立即触发报警机制。同时,雷达模块还可记录老年人在客厅的活动时间和轨迹,家人通过手机 APP 可随时查看,了解老年人的日常活动规律,若发现异常变化,可及时关注老年人的身体状况。
(二)养老机构场景
老人房间:在养老机构的老人房间内安装雷达模块,护理人员可通过统一的监控平台,实时掌握每个房间内老人的状态。当有老人发生跌倒或其他异常情况时,监控平台会立即发出声光报警,提醒护理人员迅速前往处理。雷达模块还能与养老机构的信息管理系统集成,将老人的健康数据、活动情况等信息进行汇总分析,为护理人员制定个性化的护理方案提供依据,提高养老服务的质量和效率。
公共区域:养老机构的走廊、楼梯间、活动室等公共区域人员流动较大,也是老年人容易发生跌倒的地方。在这些公共区域安装雷达模块,可对过往老人进行实时监测,一旦发现有老人跌倒或身体不适,及时通知护理人员赶到现场救助。同时,雷达模块还可统计公共区域的人员流量和活动情况,帮助养老机构合理安排资源,优化公共区域的管理和服务。