随着人口老龄化问题的日益严重，老年人的安全问题逐渐成为社会关注的焦点。跌倒是继交通事故之后全球第二大意外伤害原因，对老年人的生命健康构成了严重威胁。据统计，大约30%的老年人至少经历一次跌倒，其中90%的跌倒会导致髋部骨折，60%导致头部受伤。此外，跌倒后长时间躺在地上的老年人面临更高的风险，如压疮、体温过低、肺炎、脱水和潜在的死亡。因此，开发一种高效、可靠的跌倒检测方法对于提高老年人的生活质量至关重要。

基于RFID的跌倒检测方法

近年来，RFID技术因其廉价、紧凑、非视距（NLoS）感测解决方案而备受关注。RFID技术不仅易于部署，而且具备无电池运行和低维护要求的特点，使得它在跌倒检测领域具有显著优势。最近，格拉斯哥大学科研人员提出了一种基于变压器架构的RFID跌倒检测系统，通过无源超高频（UHF）标签阵列，实现对老年人的监测。该系统通过融合RSSI和相位数据，实现了超过96.5%的活动识别和跌倒检测准确性。

格拉斯哥大学科研人员的系统首先从多个RFID标签捕获原始RSSI和相位信息，并将其预处理成光谱帧。利用变压器模型强大的数据拟合功能，通过最少的预处理，将原始数据作为输入，结合数据融合技术，实现了对活动的精确分类。与传统的卷积神经网络（CNN）、递归神经网络（RNN）和长短期记忆（LSTM）等方法相比，这个方法显著提高了活动识别和跌倒检测的准确性。

此外，这个系统还具备与现有RFID读取器的兼容性，使得它成为一种具有成本效益的实用解决方案。只需要一个具有单个圆极化天线的UHF阅读器，就可以实现高效的跌倒检测。这种灵活性使得系统在实际应用中具有广泛的适用性。与现有的可穿戴设备和视觉检测方法相比，该系统具有以下几个显著优势：

1.隐私保护：无需用户佩戴任何设备，保护了用户的隐私。

2.经济高效：使用最少的无电池UHF标签和单个天线，显著降低了成本。

3.可靠性强：在复杂环境中保持高精度，且检测范围扩展到3.5-4.5米。

4.训练时间短：仅编码器变压器模型显著减少了训练时间，提高了系统的实时性。

传统跌倒检测方法的局限

传统的跌倒检测方法可以大致分为穿戴式和不可穿戴式两种。穿戴式方法依靠附着在身体上的陀螺仪、加速度计等传感器来监控活动的变化。然而，这些设备佩戴起来可能会不舒服，并且可能对用户体验产生负面影响。相比之下，不可穿戴式方法包括视觉跌倒检测、环境跌倒检测以及基于射频识别（RFID）的跌倒检测。

几种跌倒检测技术优缺点对比（图源：AIOT星图研究院）

视觉跌倒检测通过摄像机来识别跌倒，虽然可以提供直观的视觉反馈，但容易引发用户隐私的担忧，并且对光线强度的变化很敏感。环境跌倒检测在用户的活动区域内使用策略性放置的传感器，如预测器和红外传感器，但这些系统对环境变化的适应性有限，且部署成本较高。因此，如果基于RFID的跌倒监测方法越来越成熟，康养监测市场很可能会迎来一条鲶鱼。而根据AIOT星图研究院的数据，康养监测市场未来五年有望实现超十倍增长。

实际应用与未来展望

格拉斯哥大学科研人员的RFID跌倒检测系统为室内跌倒检测提供了一种隐私保护、经济高效且可靠的解决方案。它不仅可以在家庭环境中使用，还可以在养老院、医院等场所广泛应用。通过实时监测老年人的活动状态，及时发现并预防跌倒事件的发生，可以有效降低跌倒带来的伤害和并发症风险。未来，他们计划进一步优化系统的算法和硬件设计，提高系统的准确性和可靠性。同时，他们还将探索更多应用场景和模式，如结合物联网（IoT）技术实现远程监控和预警等功能。通过这些努力，我们期待RFID技术在跌倒检测领域的应用推向一个新的高度，为老年人的安全保驾护航。想了解RFID在更多领域的应用，欢迎扫码报名参加今年八月份在深圳举行的RFID无源物联网生态研讨会，届时将有各行各业的代表和专家一起探讨RFID的最新应用情况。