一种基于三维无线定位追踪及压电薄膜传感器的家庭成员安全预警方法和系统

摘要

本发明涉及家居安全预警系统和方法。该系统可包括处理单元、可穿戴设备、摄像头以及分散布置的M个无线接收单元，其中M≧3。可穿戴设备可被配置成发射无线信号。M个无线接收单元可被分别配置成从可穿戴设备接收无线信号并确定对应接收信号强度；以及将接收信号强度传送给处理单元。处理单元可被配置成基于M个无线接收单元的三维位置坐标以及接收信号强度来确定可穿戴设备的三维位置坐标；基于可穿戴设备的三维位置坐标来确定可穿戴设备的运动轨迹；以及在检测到可穿戴设备的运动轨迹异常时，发出告警信息。本公开的系统能够基于运动轨迹数据、和/或体征数据以及摄像头拍摄的图像进行综合分析后进行安全预警，提高预警准确度。

说明书

技术领域

本发明一般涉及家居安全技术领域，尤其涉及家居安全预警系统和方法。

背景技术

截至2019年底，我国60岁及以上人口的比重已经达到18.1％。预计在不 久的将来，我国老年人口将超过3亿。在老龄化社会中，年轻人面临的生活压力越来 越大，繁忙的工作不可避免地导致很多学龄前儿童缺乏必要的看护。日常生活 需要看护的老人与儿童在没有监护人的情况下一旦在居家活动使出现突发状 况时(例如，摔跤、突发疾病等)，难以通过自身努力来摆脱困境，而不在场 的监护人也无法及时得到消息来助被监测人员脱困。此时，针对被监测人员的 突发状况提供安全预警就显得尤为重要。

目前的家居安全预警方法主要通过在家中安装摄像头监控系统来完成。摄 像头监控系统可完成人脸识别、区域识别、语音识别等多种智能场景，能实现 家庭监控、家庭成员安全预警的功能。然而，摄像头具有监控死角，而实现人 脸识别的基础是摄像头拍摄到清晰的人脸，实现语音识别的基础是获取一定音 量和清晰度的语音音频，这些不可避免地使得摄像头监控系统出现的误报及漏 报。监护人也不可能在不在场时持续紧盯摄像头来判断被监护者的状态。

因此，迫切需要改进的家居安全预警系统和方法。

发明内容

以下给出了一个或多个方面的简要概述以提供对此类方面的基本理解。此 概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在标识出所有方面的关键 性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是以简化 形式给出一个或多个方面的一些概念以作为稍后给出的更详细描述之序言。

为了解决上述问题中的一个或多个问题，本发明的目的旨在提供一种家居安 全预警系统和方法。

根据本公开的一个方面，提供了一种家居安全预警系统。该系统可包括处理 单元、可穿戴设备、摄像头以及分散布置的M个无线接收单元，其中M≧3。 在一些情形中，可穿戴设备被配置成发射无线信号。M个无线接收单元被分别 配置成从可穿戴设备接收无线信号并确定对应接收信号强度；以及将所述接收 信号强度传送给处理单元。处理单元可被配置成基于M个无线接收单元的三维 位置坐标以及接收信号强度来确定可穿戴设备的三维位置坐标；基于可穿戴设 备的三维位置坐标来确定可穿戴设备的运动轨迹；以及在检测到可穿戴设备的 运动轨迹异常时，发出告警信息。

根据本公开的进一步实施例，可穿戴设备可进一步包括体征感测单元。体 征感测单元可被配置成向处理单元传送体征数据。处理单元可被进一步配置成 从体征感测单元接收体征数据；以及在检测到体征数据异常时，发出告警信息。

根据本公开的进一步实施例，处理单元可被进一步配置成基于可穿戴设备 的三维位置坐标来调整摄像头。

根据本公开的进一步实施例，其中M≧4，并且基于M个无线接收单元的 三维位置坐标以及接收信号强度来确定可穿戴设备的三维位置坐标进一步包 括：从所接收的M个接收信号强度中选取最强的N个接收信号强度，其中N ≧3；基于所选取的信号强度最强的N个无线接收单元的三维位置坐标以及N 个接收信号强度来确定可穿戴设备的三维位置坐标。

根据本公开的进一步实施例，发出告警信息可包括向指定预警接收设备或 急救调度中心发出告警信息。告警信息包括以下信息中的一项或多项：可穿戴 设备所在位置；摄像头拍摄的图像；异常的运动轨迹数据；以及异常的体征数 据。

根据本公开的进一步实施例，处理单元可被进一步配置成在发出告警信息 之前，对运动轨迹数据、体征数据以及摄像头拍摄的图像进行综合分析，以避 免误判。

根据本公开的一个方面，提供了一种在处理单元执行的家居安全预警方法。 该方法可包括：接收来自分散布置的M个无线接收单元的接收信号强度，其中M≧3，接收信号强度是M个无线接收单元接收到的由可穿戴设备发射的无线 信号的强度；基于M个无线接收单元的三维位置坐标以及接收信号强度来确定 可穿戴设备的三维位置坐标；基于可穿戴设备的三维位置坐标来确定可穿戴设 备的运动轨迹；以及在检测到可穿戴设备的运动轨迹异常时，发出告警信息。

根据本公开的进一步实施例，该方法可进一步包括接收来自可穿戴设备的 体征数据；以及在检测到体征数据异常时，发出告警信息。

根据本公开的进一步实施例，该方法可进一步包括基于可穿戴设备的三维 位置坐标来调整摄像头，摄像头被配置成捕捉可穿戴设备所在位置的图像。

根据本公开的一个方面，提供了一种可穿戴设备。该可穿戴设备可包括体征 感测单元和无线发射单元。无线发射单元可被配置成向多个无线接收单元传送 无线信号用于对可穿戴设备进行三维定位。

根据本公开的家居安全预警系统能够通过三维无线定位获取被监测人员 的运动轨迹，同时通过体征感测单元实时监测被监测人员的体征数据，并基于 运动轨迹数据、和/或体征数据以及摄像头拍摄的图像进行综合分析后进行安全 预警，提高预警的准确度，防止误报和漏报。

提供本发明内容是为了以简化的形式来介绍一些概念，这些概念将在下面 的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关 键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。各实施例的 其他方面、特征和/或优点将部分地在下面的描述中阐述，并且将部分地从描述 中显而易见，或者可以通过本发明的实践来学习。

附图简述

为了能详细理解本公开的以上陈述的特征所用的方式，可参照各方面来对 以上简要概述的内容进行更具体的描述，其中一些方面在附图中解说。然而应 该注意，附图仅解说了本公开的某些典型方面，故不应被认为限定其范围，因 为本描述可允许有其他等同有效的方面。在附图中：

图1解说了根据本公开的各实施例的家居安全预警系统的结构示意图；

图2示出了根据本公开的各实施例的三维无线定位示意图；

图3解说了根据本公开的各实施例的用于家居安全预警方法的流程图；

图4解说了根据本公开的各实施例的处理单元的框图；

图5解说了根据本公开的各实施例的可穿戴设备的框图；以及

图6解说了根据本公开的各实施例的包括处理单元的设备的框图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例， 并参照附图，对本公开的进一步详细说明。在以下详细描述中，阐述了许多具 体细节以提供对所描述的示例性实施例的透彻理解。然而，对于本领域技术人 员显而易见的是，可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践所描 述的实施例。在其他示例性实施例中，没有详细描述公知的结构或处理步骤， 以避免不必要地模糊本公开的概念。

在本说明书中，除非另有说明，否则通过本说明书使用的术语“A或B” 指的是“A和B”和“A或B”，而不是指A和B是排他性的。

家居安全预警是应对逐步老龄化社会必不可少的一部分。目前的家居安全 预警方法主要通过在家中安装摄像头监控系统来完成。摄像头监控系统可完成 人脸识别、区域识别、语音识别等多种智能场景，能实现家庭监控、家庭成员 安全预警的功能。然而，摄像头具有监控死角，而实现人脸识别的基础是摄像 头拍摄到清晰的人脸，实现语音识别的基础是获取一定音量和清晰度的语音音 频，这些不可避免地使得摄像头监控系统出现的误报及漏报。监护人也不可能 在不在场时持续紧盯摄像头来判断被监护者的状态。值得注意的是，虽然本申 请以老人和儿童作为被监测人员进行阐述，但是本领域技术人员将领会，根据 本公开的家居安全预警系统和方法可适用于不具备应对突发状况或不具备自 救能力的所有被监护对象。

为解决上述问题中的一者或多者，本公开提出了家居安全预警系统和方法。 根据本公开的家居安全预警系统除了使用摄像头监控被监测人员以外还引入 了三维无线定位模块以及体征感测单元。根据本公开的家居安全预警系统能够 通过三维无线定位获取被监测人员的运动轨迹，同时通过体征感测单元实时监 测被监测人员的体征数据，并基于运动轨迹数据、和/或体征数据以及摄像头拍 摄的图像进行综合分析后进行安全预警，提高预警的准确度，防止误报和漏报。 以下将结合附图来具体阐述。

图1解说了根据本公开的各实施例的家居安全预警系统100的整体结构示 意图。如图1所示，家居安全预警系统10可包括处理单元100、一个或多个摄 像头200、无线发射单元300、以及分散布置的M个无线接收单元400，其中 M≧3。在一个示例中，M个无线接收单元400可被分散布置在被监测人员所居 住环境中的各个位置(例如，各个角落)处。在一些情形中，处理单元100可 被集成在家中的任意智能中枢中(诸如集成在智能路由器上、集成在智能音响 上、集成在某个无线接收单元上、集成在某个智能摄像头上)。

在一个可选实施例中，无线发射单元300与M个无线接收单元400可构成 无线定位模块，以用于对被监测人员进行三维无线定位以获取被监测人员的运 动轨迹。在一个示例中，无线发射单元300与M个无线接收单元400可被配置 成根据无线通信协议(诸如WiFi、BlueTooth、Zigbee、Z-wave或RF)进行通 信。

在一个示例情形中，被监测人员可随身携带无线发射单元300。例如，无 线发射单元300可被集成到可穿戴设备中，诸如以手腕为支撑的产品(例如， 手表、手环、腕带等)、以脚为支撑的产品(例如，鞋、袜子或者将来的其他 腿上可佩戴的产品)、以头部为支撑的产品类(例如，眼镜、头盔、头带等)、 以身体为支撑的产品类(例如，背心等)。

在一个示例情形中，假设M＝4，则可在被监测人员所居住环境中的四个位 置处分别固定安装无线接收单元400a、400b、400c和400d，其三维位置坐标 分别为(X1,Y1,Z1)、(X2,Y2,Z2)、(X3,Y3,Z3)和(X4,Y4,Z4)。参照图 2，其示出了根据本公开的各实施例的三维无线定位示意表示20。

无线接收单元400的三维位置坐标可被预设在系统中。例如，无线接收单 元400的三维位置坐标可以其身份标识为索引存储在处理单元100中。值得注 意的是，每当无线接收单元400中的一个无线接收单元的位置被调整时，可在 系统中更新该无线接收单元的位置。被监测人员携带的可穿戴设备中的无线发 射单元可被配置成向无线接收单元400发射(例如，广播)无线信号(例如， 无线定位信号)。例如，无线发射单元300可被配置成周期性地(例如，每1 ms～2s)发射无线信号。替换地，无线发射单元300可被配置成在正常模式中以第一周期(例如，2s～5s)传送无线信号，并且在家居安全预警系统10进入 警戒模式时，无线发射单元300可被配置成在警戒模式中以第二周期(例如， 1ms～1s)传送无线信号。无线接收单元400a、400b、400c和400d接收无线信 号并确定接收信号强度RSSI1、RSSI2、RSSI3、RSSI4。在一些情形中，无线接 收单元400可从上述四个信号强度中选取最强的三个信号强度(例如，RSSI1、 RSSI2、RSSI3)并将这三个信号强度及相对应的无线接收单元的三维位置坐标 传送给处理单元100。在替换情形中，无线接收单元400可直接将其三维位置坐标和接收信号强度传送给处理单元，由处理单元100完成选取操作。处理单 元100可根据所选接收信号强度及相应的三维位置坐标来确定被监测人员的位 置，从而确定无线发射单元300的位置和运动轨迹，由此确定被监测人员的位 置和运动轨迹。在一个可选情形中，无线接收单元400可根据所选接收信号强 度及相应的三维位置坐标来确定无线发射单元300的位置并将所确定的位置传 送给处理单元100。由此，处理单元100可确定无线发射单元300以及被监测 人员的位置和运动轨迹。以上以M＝4为例进行阐述，本领域技术人员将领会， 家居安全预警系统10可包括M≧3无线接收单元，而不脱离本公开的范围。

在一个可选示例中，家居安全预警系统10(例如，处理单元100)可被配 置成预学习被监测人员随身携带的无线发射单元300相对于被监测人员的位置 (例如，尤其高度)，以较佳地确定被监测人员的运动轨迹，提高预警准确率， 减少误报和漏报。

在一个可选实施例中，处理单元100可被配置成在检测到无线发射单元300 的运动轨迹异常时，发出告警信息。例如，处理单元100可被配置成在检测到 无线发射单元300的运动轨迹异常时向指定预警接收设备(例如，监护人的用 户终端)或应急调度中心发出告警信息。在一些情形中，告警信息可包括但不 限于以下信息中的一项或多项：可穿戴设备所在位置；摄像头拍摄的图像；以 及异常的运动轨迹数据。

在一个可选实施例中，处理单元100可根据所获取的被监测人员的位置和 三维运动轨迹来调用摄像头200。在一些情形中，处理单元100可根据所获取 的被监测人员的位置来确定要调用的摄像头200(例如，调用被监测人员所在 房间的摄像头)。在其他一些情形中，处理单元100可根据所获取的被监测人 员的位置和三维运动轨迹来调整摄像头200以使得摄像头200对准被监测人员 所在的位置。例如，处理单元100可根据所获取的被监测人员的位置和三维运 动轨迹来旋转摄像头的角度、缩放摄像头的视野、调整焦距，以使得摄像头200 能够清楚地监控被监测人员所在的位置。在一些情形中，处理单元100调整摄 像头200可具体包括以下步骤：

S1：获取被监测人员的三维位置坐标；

S2：根据被监测人员的三维位置坐标向摄像头200发出请求报文，该请求 报文可请求获取摄像头当前三维位置坐标、摄像头当前转角和摄像头当前中心 焦点等；

S3：从摄像头200接收响应报文，响应报文可包括摄像头当前三维位置坐 标、摄像头当前转角、摄像头当前中心焦点等；

S4：根据被监测人员的三维位置坐标以及摄像头当前三维位置坐标得到两 者之间的距离和的空间向量，并根据摄像头当前转角和两者之间的空间向量得 到摄像头200将要转动的角度(包括前后角度)；以及

S5：向摄像头200传送控制报文，该控制报文可包括摄像头200将要转动 的角度以及两者之间的距离(以米为单位)，以使得摄像头200根据控制报文 内的转动角度信息调整摄像头转角并根据两者之间的距离调整摄像头中心焦 点，从而使得摄像头能够进行精准追踪拍摄，保障拍摄角度和拍摄画面质量。 在一些情形中，摄像头200可将拍摄的图像传送给处理单元100。

在一个可选实施例中，处理单元100可被配置成在从所拍摄的图像中识别 出动态异常时，发出告警信息。例如，处理单元100可被配置成在从所拍摄的 图像中识别出被监测人员移动异常(例如，摔跤)时向指定预警接收设备(例 如，监护人的用户终端)或应急调度中心发出告警信息。作为示例，处理单元 100可被配置成通过大量图像数据来预学习被监测人员移动异常。在一些情形 中，告警信息可包括但不限于以下信息中的一项或多项：可穿戴设备所在位置； 摄像头拍摄的图像。

在一个可选实施例中，被监测人员携带的可穿戴设备中可进一步包括体征 感测单元500，例如，体检监测传感器(诸如压电薄膜传感器等)。压电薄膜传 感器是一种动态应变传感器，可放置于人体皮肤表面或植入人体内部以监测生 命体征，例如，心率、呼吸和体动等等。此外，体征感测单元500可进一步包 括用于感测其他生命体征的其他传感器，例如，用于感测血压、体温的传感器 等。体征感测单元500可基于所感测的体征数据来确定被监测人员所处的状态 (例如，睡眠状态、运动转态)。体征感测单元500可将感测到的体征数据传 送给处理单元100。附加地，体征感测单元500可进一步将被监测人员所处的 状态传送给处理单元100

在一个可选实施例中，处理单元100可被配置成在检测到被监测人员的体 征数据异常时，发出告警信息。例如，处理单元100可被配置成在检测到被监 测人员的心率、呼吸、体动、血压、体温等中的至少一者异常时向指定预警接 收设备(例如，监护人的用户终端)或应急调度中心发出告警信息。附加地， 处理单元可结合被监测人员所处的状态来确定体征数据是否异常。例如，当被 监测人员处于睡眠状态时，心率突然剧烈，可断定体征数据异常。在一些情形 中，告警信息可包括但不限于以下信息中的一项或多项：可穿戴设备所在位置； 摄像头拍摄的图像；以及异常的体征数据。

在一个可选实施例中，处理单元100可被配置成在检测到以下各项中的任 一项异常时：运动数据、被检测人员移动、体征数据，进入警戒状态。处理单 元100随后可被配置成在进入警戒状态之后，对运动轨迹数据、体征数据以及 摄像头拍摄的图像进行综合分析，以避免误判。在一些情形中，告警信息可包 括但不限于以下信息中的一项或多项：可穿戴设备所在位置；摄像头拍摄的图 像；异常的运动轨迹数据；以及异常的体征数据。

作为一个示例，处理单元100发出告警信息可具体包括以下步骤：

S1：根据时间信息标注被监测人员的三维位置坐标及体征数据(例如，心 率等)，并根据时间轴生成移动轨迹曲线和体征数据曲线(例如，心率变化曲 线等)。一般而言，正常状态下的移动轨迹曲线是平滑的，而正常状态下的体 征数据曲线在一定范围内波动。当被监测人员跌倒、摔落时，位置曲线出现大 范围的瞬时波动(可通过曲线切线等方式判断)。检测到异常包括：(1)从移 动轨迹曲线中检测到大于阈值的瞬时波动、(2)从体征数据曲线检测到不在设 定的健康范围内的波动、(3)从所拍摄的图像中识别中移动异常。

S2：当(1)、(2)和(3)同时满足时，进入1级告警，包括将告警等级、 可穿戴设备所在位置、以波动点为中心前后阈值时间内(例如，以波动点为中 心前后15秒内)的告警视频和体征数据传送至监护人手机和/或急救调度中心； 若异常在第一持续时间阈值内恢复正常，则取消1级告警；

当(1)、(2)和(3)中的两者被满足时，进入2级告警，包括将告警等 级、可穿戴设备所在位置、以波动点为中心前后阈值时间内(例如，以波动点 为中心前后15秒内)的告警视频和体征数据传送至监护人手机；若异常在第二 持续时间阈值内恢复正常，则取消2级告警；或者

当(1)、(2)和(3)中的一者被满足时，可进入警戒模式(例如，缩短 采样周期)，同时检测体征数据或结合摄像头在波动点前后所拍摄的图像来判 断，若异常超过第三持续时间阈值，则触发2级告警；若异常超过第四持续时 间阈值，则触发1级告警。2级告警和1级告警的示例可与如上所述的2级告 警和1级告警相似。

另外，当预警接收设备接收到告警信息，监护人可根据告警信息初步判断 是否是误判，若为误判，将告警信息标记为误判；若想要获取进一步信息，则 可进入系统详情页，查看被监测人员的实时状况。预警接收设备可以是监护人 随身携带的个人电子设备，诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、平板计算 机、膝上型计算机或个人计算机等。在其他实施例中，预警接收设备可以是急 救中心的服务器。

图3解说了根据本公开的各实施例的用于在处理单元处执行的家居安全预 警方法30的流程图。参照图3，用于在处理单元处执行的家居安全预警方法30 可包括以下步骤：

在305，可接收来自分散布置的M个无线接收单元的接收信号强度，其中 M≧3。在一些情形中，当M≧4时，可接收来自分散布置的N个无线接收单元 的接收信号强度，其中接收信号强度是从所接收的M个接收信号强度中选取最 强的N个接收信号强度，其中N≧3。

在310，可基于所选个无线接收单元的三维位置坐标以及所选接收信号强 度来确定可穿戴设备的三维位置坐标。

在315，可基于可穿戴设备的三维位置坐标来确定可穿戴设备的运动轨迹。

在320，可在检测到可穿戴设备的运动轨迹异常时，发出告警信息。

附加地，用于在处理单元处执行的家居安全预警方法40可包括：接收来自 所述可穿戴设备的体征数据；以及在检测到体征数据异常时，发出告警信息。

图4解说了根据本公开的各实施例的处理单元100的框图。参照图4，处 理单元100可包括：接收模块105、处理模块110和传送模块115。

在本公开的实施例中，接收模块105可被配置成接收来自分散布置的M个 无线接收单元的接收信号强度，其中M≧3。处理模块110可被配置成基于所选 个无线接收单元的三维位置坐标以及所选接收信号强度来确定可穿戴设备的 三维位置坐标，并基于可穿戴设备的三维位置坐标来确定可穿戴设备的运动轨 迹。传送模块115可被配置成发出告警信息。

图5解说了根据本公开的各实施例的可穿戴设备600的框图。参照图5， 可穿戴设备600可包括：无线发射模块400和体征感测单元500。

在本公开的实施例中，无线发射模块400可被配置成向多个无线接收单元 传送无线信号供对可穿戴设备600进行三维定位。体征感测单元500可被配置 成检测体征数据。

图6示出了根据本公开的各方面的包括处理单元的设备700的框图。该设 备示出了一般硬件环境，可在其中根据本公开的示例性实施例应用本公开。

现在将参照图6描述设备700，其是可以应用于本公开的各方面的硬件设备的 示例性实施例。设备700可以是被配置为执行处理和/或计算的任何机器，可以是 但不限于工作站、服务器、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人数字助 理(PDA)、智能电话、或其任何组合。上述系统可以全部或至少部分地由设备700 或类似设备或系统实现。

设备700可包括可能经由一个或多个接口与总线702连接或与总线702通信 的元件。例如，设备700可包括总线702、一个或多个输入设备705、一个或多个 输出设备710、一个或多个处理器715、以及一个或多个存储器720等。

处理器715可以是任何类型的处理器，并且可包括但不限于通用处理器和/或 专用处理器(例如特殊处理芯片)、智能硬件设备(例如，通用处理器、DSP、CPU、 微控制器、ASIC、FPGA、可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑组件、分立的 硬件组件、或其任何组合)。在一些情形中，处理器715可被配置成使用存储器控 制器来操作存储器阵列。在其他情形中，存储器控制器(未示出)可被集成到处理 器715中。处理器715可被配置成执行存储器中所储存的计算机可读指令以执行 本文中所描述的各种功能。

存储器720可以是可实现数据存储的任何存储设备。存储器720可包括但不 限于磁盘驱动器、光学存储设备、固态存储器、软盘、软盘、硬盘、磁带或任何其 他磁介质、光盘或任何其他光学介质、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存 储器)、高速缓冲存储器和/或任何其他存储器芯片或盒、和/或计算机可从其读取 数据、指令和/或代码的任何其他介质。存储器720可存储包括计算机可读指令的 计算机可执行软件725，这些指令在被执行时使得处理器执行本文中所描述的各种 功能。存储器720可以具有用于实现本文中所描述的各种功能的各种数据/指令/代 码。

软件725可被存储于存储器720中，包括但不限于操作系统、一个或多个应 用程序、驱动器和/或其他数据和代码。用以执行本文中所描述的各种功能的指令 可被包括在一个或多个应用程序中，并且上述设备700的各单元可由处理器715读 取并执行一个或多个应用程序的指令来实现。在一些情形中，软件725可以是不能 由处理器直接执行的，而是可以(例如，在被编译和执行时)使计算机执行本文中 所描述的各功能。

输入设备705可以是可以向计算设备输入信息的任何类型的设备。

输出设备710可以是可以输出信息的任何类型的输出设备。

本领域技术人员可以从上述实施例中清楚地了解到本公开可以通过具有 必要硬件的软件或者通过硬件，固件等来实现。基于这样的理解，本公开的实 施例可以部分地以软件形式实现。计算机软件可以存储在可读存储介质中，例 如软盘，硬盘，光盘或计算机的闪存。计算机软件包括一系列指令，以使计算 机(例如，个人计算机，服务站或网络终端)执行根据本公开的各个实施例的 方法或其一部分。

以上描述了根据本公开的家居安全预警设备和方法。本公开的设备和方法 至少具有以下优点：

(1)本公开提出的家居安全预警系统能够在被监测人员出现异常时，向监 护人和/或急救调度中心发出告警信息。告警信息内容丰富，包括但不限于被监 测人员所在位置和运动轨迹、体征数据、实时监控画面等。监护人可根据告警 信息进行判断，并及时进行必要施救措施，从而避免悲剧发生。

(2)本公开提出的家居安全预警系统利用被监测人员随身携带的无线发 射单元和分散布置的无线接收单元进行精确三维无线定位，从而获得被监测人 员的三维位置坐位和运动轨迹。被监测人员运动轨迹可作为判断被监测人员是 否出现突发状况的判据之一。

(3)被监测人员的三维位置坐位和运动轨迹用于调整摄像头以使得摄像 头对焦、转动，从而精准地跟踪拍摄被检测人员。摄像头拍摄的图像数据也可 以作为判断被监测人员是否出现突发状况的判据之一。

(4)压电薄膜传感器的压电薄膜超薄、质轻、柔软且极其耐用，能够经受 数百万次的弯曲和振动，灵敏高足够高(能够隔着外套探测出人体脉搏)非常 适合应用于人体皮肤表面或植入人体内部监测生命体征信号。压电薄膜传感器 作为体征感测单元制成可穿戴设备能够便捷灵敏地监测被监测人员的体征数 据。体征数据也可以作为判断被监测人员是否出现突发状况的判据之一。

(5)本公开提出的家居安全预警系统能够利用多种判据综合判断被监测 人员的状况，提高了告警准确率，避免漏报误报。

综上所述，本公开构建了多角度、全方位的安全预警系统，系统完善可操 作性强。

在整个说明书中已经参照“实施例”，意味着特定描述的特征、结构或特 性包括在至少一个实施例中。因此，这些短语的使用可以不仅仅指代一个实施 例。此外，所描述的特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适 的方式组合。

然而，相关领域的技术人员可以认识到，可以在没有一个或多个具体细节 的情况下或者利用其他方法、资源、材料等来实践这些实施例。在其他情况下， 众所周知的结构、资源，或者仅仅为了观察实施例的模糊方面而未详细示出或 描述操作。

虽然已经说明和描述了实施例和应用，但是应该理解，实施例不限于上述 精确配置和资源。在不脱离所要求保护的实施例的范围的情况下，可以在本文 公开的方法和系统的布置，操作和细节中进行对本领域技术人员显而易见的各 种修改、替换和改进。

本公开的一种实现(1)可以是一种家居安全预警系统。该系统可包括处理 单元、可穿戴设备、摄像头以及分散布置的M个无线接收单元，其中M≧3。 在一些情形中，可穿戴设备被配置成发射无线信号。M个无线接收单元被分别 配置成从可穿戴设备接收无线信号并确定对应接收信号强度；以及将所述接收 信号强度传送给处理单元。处理单元可被配置成基于M个无线接收单元的三维 位置坐标以及接收信号强度来确定可穿戴设备的三维位置坐标；基于可穿戴设 备的三维位置坐标来确定可穿戴设备的运动轨迹；以及在检测到可穿戴设备的 运动轨迹异常时，发出告警信息。

可存在上述系统(1)的一些实现(2)，其中可穿戴设备可进一步包括体 征感测单元。体征感测单元可被配置成向处理单元传送体征数据。处理单元可 被进一步配置成从体征感测单元接收体征数据；以及在检测到体征数据异常时， 发出告警信息。

可存在上述系统(1)的一些实现(3)，其中处理单元可被进一步配置成 基于可穿戴设备的三维位置坐标来调整摄像头。

可存在上述系统(1)的一些实现(4)，其中M≧4，并且基于M个无线 接收单元的三维位置坐标以及接收信号强度来确定可穿戴设备的三维位置坐 标进一步包括：从所接收的M个接收信号强度中选取最强的N个接收信号强 度，其中N≧3；基于所选取的信号强度最强的N个无线接收单元的三维位置 坐标以及N个接收信号强度来确定可穿戴设备的三维位置坐标。

可存在上述系统(1)的一些实现(5)，其中发出告警信息可包括向指定 预警接收设备或急救调度中心发出告警信息。告警信息包括以下信息中的一项 或多项：可穿戴设备所在位置；摄像头拍摄的图像；异常的运动轨迹数据；以 及异常的体征数据。

可存在上述系统(1)的一些实现(6)，其中处理单元可被进一步配置成 在发出告警信息之前，对运动轨迹数据、体征数据以及摄像头拍摄的图像进行 综合分析，以避免误判。

本公开的一种实现(7)可以是一种一种在处理单元执行的家居安全预警方 法。该方法可包括：接收来自分散布置的M个无线接收单元的接收信号强度， 其中M≧3，接收信号强度是M个无线接收单元接收到的由可穿戴设备发射的 无线信号的强度；基于M个无线接收单元的三维位置坐标以及接收信号强度来 确定可穿戴设备的三维位置坐标；基于可穿戴设备的三维位置坐标来确定可穿 戴设备的运动轨迹；以及在检测到可穿戴设备的运动轨迹异常时，发出告警信 息。

可存在上述方法(7)的一些实现(8)，其中该方法可进一步包括接收来 自可穿戴设备的体征数据；以及在检测到体征数据异常时，发出告警信息。

可存在上述方法(7)的一些实现(9)，其中该方法可进一步包括基于可 穿戴设备的三维位置坐标来调整摄像头，摄像头被配置成捕捉可穿戴设备所在 位置的图像。

本公开的一种实现(10)可以是一种可穿戴设备。该可穿戴设备可包括体 征感测单元和无线发射单元，无线发射单元被配置成向多个无线接收单元传送 无线信号用于对可穿戴设备进行三维定位。