يعد اختيار تردد أخذ عينات يبلغ 20 هرتز توازنًا هندسيًا محسوبًا. يتم اختيار هذا المعدل خصيصًا لالتقاط التفاصيل الميكانيكية الكاملة لدورة المشي - مثل الانتقال من الاصطدام بالكعب إلى إقلاع الإصبع - مع إدارة صارمة لاستهلاك الطاقة وحمل معالجة البيانات المتأصل في الأجهزة القابلة للارتداء.
يوفر معدل أخذ عينات يبلغ 20 هرتز التوازن الأمثل لتحليل المشي الذكي، مما يوفر دقة زمنية كافية لرسم مسارات مركز الضغط (COP) لدى كبار السن مع الحفاظ على كفاءة الطاقة المطلوبة للمراقبة المستمرة للأجهزة القابلة للارتداء.
التقاط الميكانيكا الحيوية الأساسية
رسم دورة المشي الكاملة
المتطلب الأساسي لأي نظام تحليل مشي هو القدرة على تسجيل الطيف الكامل لحركة القدم.
يوفر تردد 20 هرتز نقاط بيانات كافية لتوثيق المراحل الحرجة للمشي بشكل موثوق. وهذا يشمل التقدم الكامل من الاصطدام بالكعب الأولي إلى إقلاع الإصبع النهائي.
تتبع مركز الضغط (COP)
بالنسبة لفئات سكانية محددة، وخاصة كبار السن، فإن دقة البيانات أمر بالغ الأهمية لتحليل الاستقرار.
عند 20 هرتز، يكون النظام قادرًا على التقاط مسار الهجرة الديناميكي لمركز الضغط (COP). وهذا يضمن تسجيل التحولات الدقيقة في التوازن وتوزيع الضغط بدقة، بدلاً من فقدانها بين نقاط البيانات.
ضمان موثوقية البيانات للتحليل
الهدف النهائي للجمع هو إنتاج بيانات خام للسلاسل الزمنية تكون قوية بما يكفي لمعالجة الخوارزميات.
تعتبر البيانات التي تم جمعها بهذا التردد موثوقة لاستخلاص الميزات المعقدة. وهذا يشمل حساب تناظر المشي وتقييم الاتساق الزمني، وكلاهما حيوي لتقييم خطر السقوط وتدهور الحركة.
إدارة قيود الأجهزة
تحسين استهلاك الطاقة
تعمل الأجهزة القابلة للارتداء تحت قيود صارمة للبطارية.
تستنزف معدلات أخذ العينات العالية الطاقة بسرعة. من خلال تحديد التردد عند 20 هرتز، يطيل النظام بشكل كبير عمر تشغيله، مما يسمح بفترات مراقبة أطول دون الحاجة إلى إعادة الشحن المتكرر.
تقليل حمل المعالجة
يتطلب نقل البيانات والحساب على اللوحة قوة معالجة.
يؤدي خفض معدل أخذ العينات إلى الحد الأدنى الضروري إلى تقليل حجم البيانات التي يجب على المعالج الدقيق التعامل معها. وهذا يمنع اختناقات النظام ويضمن تشغيل الجهاز بسلاسة دون ارتفاع درجة الحرارة أو التأخير.
فهم المقايضات الهندسية
موازنة الدقة مقابل الكفاءة
يتضمن كل اختيار لمعدل أخذ العينات مقايضة بين دقة الإشارة واستخدام الموارد.
إذا تم تعيين التردد أقل بكثير من 20 هرتز، فإن النظام يخاطر بـ "التشويش" (aliasing)، أو فقدان اللحظات الحرجة في مسار مركز الضغط (COP)، مما يجعل البيانات عديمة الفائدة للتحليل الطبي.
على العكس من ذلك، قد يلتقط تردد أعلى بكثير تفاصيل مجهرية غير ذات صلة بتحليل مشي كبار السن. سيؤدي ذلك إلى إهدار عمر البطارية واستخدام مفرط للتخزين دون أي مكاسب في القيمة التشخيصية. تم تحديد 20 هرتز على أنه الحد الأدنى الكافي لهذا التطبيق المحدد.
اتخاذ القرار الصحيح لهدفك
لتحديد ما إذا كان هذا التكوين يطابق احتياجات مشروعك، ضع في اعتبارك التركيزات التالية:
- إذا كان تركيزك الأساسي هو مدة المراقبة الممتدة: اعتمد على 20 هرتز لزيادة عمر البطارية مع الاحتفاظ بالصلاحية السريرية للمشاركين من كبار السن.
- إذا كان تركيزك الأساسي هو دقة استخراج الميزات: استخدم 20 هرتز للتأكد من أن لديك كثافة البيانات المطلوبة لحساب تناظر المشي وهجرة مركز الضغط (COP) دون ضوضاء.
من خلال اختيار 20 هرتز، فإنك تواءم إمكانيات أجهزتك مع المتطلبات الميكانيكية الحيوية المحددة لتحليل مشي كبار السن.
جدول الملخص:
| الميزة | تأثير تردد أخذ العينات 20 هرتز |
|---|---|
| التقاط الميكانيكا الحيوية | دورة المشي الكاملة (من الاصطدام بالكعب إلى إقلاع الإصبع) ومسارات مركز الضغط (COP) |
| استهلاك الطاقة | منخفض؛ مُحسّن لعمر بطارية الأجهزة القابلة للارتداء طويلة الأمد |
| سلامة البيانات | دقة كافية لتحليل تناظر المشي وخطر السقوط |
| حمل المعالجة | الحد الأدنى؛ يقلل من حمل المعالج الدقيق وارتفاع درجة الحرارة |
| التطبيق المستهدف | مثالي لمراقبة حركة كبار السن وتتبع الاستقرار |
شراكة مع 3515 لحلول الأحذية المتقدمة
بصفتنا شركة مصنعة واسعة النطاق تخدم الموزعين وأصحاب العلامات التجارية في جميع أنحاء العالم، تستفيد 3515 من الخبرة الهندسية لتقديم أحذية عالية الأداء في جميع الفئات. سواء كنت تقوم بتطوير أحذية مدمجة مع تحليل المشي الذكي أو ملابس عمل عالية المتانة، فإن قدرات الإنتاج الشاملة لدينا تغطي احتياجاتك.
تشمل خبرتنا الأساسية:
- أحذية السلامة الرائدة: مصممة للحماية القصوى والامتثال.
- أحذية تكتيكية وأحذية عمل: مصممة للمتانة في البيئات الأكثر تطلبًا.
- أحذية خارجية وأحذية تدريب: تصميمات مدفوعة بالأداء للمستخدمين النشطين.
- أحذية رسمية وكاجوال: جودة ممتازة لمتطلبات الكميات الكبيرة المتنوعة.
استفد من التصنيع على نطاق صناعي ورؤيتنا الفنية لرفع مستوى علامتك التجارية. اتصل بنا اليوم لمناقشة متطلباتك بالجملة واحتياجات الإنتاج المخصصة!
المراجع
- Zhen Song, Zhuoming Chen. Fall Risk Assessment for the Elderly Based on Weak Foot Features of Wearable Plantar Pressure. DOI: 10.1109/tnsre.2022.3167473
تستند هذه المقالة أيضًا إلى معلومات تقنية من 3515 قاعدة المعرفة .