随着全面二胎政策的实行,我国未来一个阶段内,婴儿数量会有一个明显的上升。婴儿数量的增加,加大了家庭层面的抚养支出,同时也给婴儿监护人带来照顾压力。婴儿无行为能力,抵抗力弱,一旦遇见突发情况,极易发生危险,这就要求家庭需对婴儿进行安全监护,降低其遇到危险的可能,提高婴儿的安全性。婴儿需要监护人时刻在身边照顾,但监护人也有可能产生疏忽,给婴儿带来风险。穿戴式设备和智能手机等相关技术的发展,给婴儿监护带来了新的契机。本研究设计并制作了一款可穿戴式设备,介绍了基于加速度计和温湿度计的婴儿睡姿和翻身情况监测,呼吸检测方法的设计与实现,以及智能手机APP软件的设计和功能实现。本文的主要研究内容包括:1.设计并制作了一款可穿戴式设备和驱动软件编写。该设备采用低功耗蓝牙芯片nrf52832芯片作为处理器,外接MPU6050加速度传感器,DHT11温湿度传感器,并配备锂电池,采用MCP73831芯片进行充电,采用TLV70033芯片进行稳压放电。然后设计了电路,并制成了样机。此外,完成了穿戴式设备软件设计,包括nrf52832主控芯片软件程序初始化、MPU6050驱动程序初始化及DHT11驱动程序初始化等。软件程序驱动各模块工作,实现设备设定功能,采集相关数据,并能与智能手机建立BLE通讯连接。2.实现了基于加速度计的睡姿和翻身检测、呼吸检测算法。根据三轴加速度信号方向和数据,识别婴儿所处睡姿,并通过不同体位加速度数据的特征,实现翻身运动的检测;根据呼吸运动时,采集的加速度数据信号的规律性,提出一种检测呼吸运动的方法,从而实现呼吸的检测。3.设计并实现了婴儿家庭监护系统智能手机APP软件。智能手机APP软件具有蓝牙连接、睡姿及翻身检测,呼吸检测、温湿度监护、视频监护、数据存储、用户信息设置等功能。APP软件使用时需注册登录,通过低功耗蓝牙与可穿戴式设备进行连接,接收加速度数据和温湿度数据;通过Wi Fi方式,接收婴儿图像数据,实现视频监护。此外,APP能够存储婴儿睡眠数据,便于长期的分析和监护,用户还可以通过设置功能对个人信息和存储的数据进行相应的操作。4.婴儿家庭监护系统的功能测试和验证。本文通过志愿者参与实验,验证了睡姿和翻身检测、呼吸检测的准确性。同时验证了视频监护的功能实现。