Diseño de un prototipo para detección de caídas basado en sensores inerciales

Abstract

De acuerdo con investigaciones realizadas se determinó que las caídas son una de las principales razones de mortalidad a nivel mundial, a lo largo del tiempo se han buscado maneras de poder brindar un mejor estilo de vida al ser humano. Es por eso que se ha buscado diseñar e implementar un prototipo detector de caídas. En el presente trabajo de titulación se desarrolla un sistema embebido de adquisición de señales en los ejes x, y, z para la detección de tres distintas clases: caídas, caminar e inmóvil, el prototipo será colocado en la cadera y la información enviada será procesada para que el algoritmo pueda predecir cuál es la actividad realizada. Esto es posible mediante la utilización del sensor inercial MPU-6050 el cual envía señales de aceleración en los tres ejes y mediante la comunicación Bluetooth poder realizar la transmisión de datos. Después que la señal sea procesada se procede a extraer las características (Media, Mediana, Varianza, Percentil 25 y Asimetría), las cuales son aplicadas en el algoritmo clasificador Naive Bayes previamente entrenado con una base de datos. Luego se predice el evento realizado y se envía el resultado a la interfaz gráfica para poder visualizarlo. Finalmente, se realizan las pruebas del sistema a seis personas tanto en la clase de caídas como caminar y tres personas en la clase inmóvil para poder verificar el correcto funcionamiento del algoritmo, Las pruebas son realizadas tomando varios conjuntos de datos de diferentes tamaños para evaluar el comportamiento frente a la variación de información obtenida, se determina la exactitud del sistema que se encuentra entre 60 por ciento al 82 por ciento con tiempos de procesamiento del algoritmo de 0.50 milisegundos a 1.35 milisegundos. Lo que permite concluir que el número de datos afectará a los resultados y el tiempo de procesamiento.