Sistema Avanzado de Detección de Caídas con Arduino, Windows IoT y Azure Cloud

Componentes y Suministros

Arduino UNO × 1
Módulo Bluetooth HC-06 × 1
Acelerómetro ADXL345 (Adafruit) × 1
Cables jumper macho-macho y macho-hembra × 1
Mini protoboard × 1
Lumia 1520 u otro Windows 10 Mobile × 1
Módulo Bluetooth ORICO (para Raspberry Pi) × 1

Aplicaciones y Servicios

Microsoft Windows 10 IoT Core
Microsoft Azure (Storage Tables)
Microsoft Visual Studio 2015
Arduino IDE

Sobre el Proyecto

Sistema de vigilancia en tiempo real para detección de caídas en personas mayores. Arquitectura en tres capas:

Arduino + ADXL345: Captura aceleración 3 ejes (13-bit, ±16g) vía I2C, envía por Bluetooth (HC-06).
Dispositivo Windows 10 (IoT Core/Mobile/PC): Recibe datos, ejecuta fusión de sensores y algoritmo de detección de caídas (basado en norma L2 y reconocimiento de postura: sentado, de pie, caminando).
Azure Cloud: Almacena datos en tablas para análisis histórico, alertas y acceso remoto vía app UWP.

Algoritmo de Detección

Reconocimiento de postura: Umbral en eje Y para orientación; tasa de variación de norma L2 vs gravedad (9.8) para distinguir caminar/transiciones.
Detección de caída: Busca patrón característico: diferencia entre mínimos y máximos consecutivos > 2g.
Decisión final: Combina ambos módulos; descarta falsos positivos si la postura sigue siendo "caminando".

Pasos de Implementación

Conectar ADXL345: SDA→A4, SCL→A5, VCC+CS→3.3V.
Conectar HC-06: VCC→5V, GND→GND, TX→RX (D0), RX→TX (D1). Desconectar TX/RX al subir sketch.
Emparejar Bluetooth: Código 1234, 9600 baudios. En Windows 10 IoT Core requiere dongle (ej. ORICO BTA-403) y emparejamiento vía SSH.
Crear cuenta Azure Storage: Obtener nombre y clave de acceso.
Crear tabla "AccelerometerTable" con Azure Storage Explorer.
Desplegar código:
- Arduino: sketch ADXL345_HC06.ino (lee ADXL345, envía por serie/Bluetooth).
- App UWP GenericBluetoothSerialUWApp (recibe BT, ejecuta algoritmo, sube a Azure cada 3s).
- App UWP FallDetectionClient (visualiza datos desde Azure en PC/Móvil/IoT).

Código

Sketch Arduino (`ADXL345_HC06.ino`)

#include <Wire.h>
#define ADXAddress 0x53 // 0xA7 >> 1
// Registros: 0x2D (POWER_CTL), 0x32-0x37 (DATA_X0..DATA_Z1)

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  Wire.beginTransmission(ADXAddress);
  Wire.write(0x2D); Wire.write(8); // Medición continua
  Wire.endTransmission();
}

void loop() {
  int16_t X_out, Y_out, Z_out;
  // Lectura ráfaga 6 bytes desde 0x32
  Wire.beginTransmission(ADXAddress);
  Wire.write(0x32);
  Wire.endTransmission(false);
  Wire.requestFrom(ADXAddress, 6);
  if (Wire.available() == 6) {
    X_out = Wire.read() | (Wire.read() << 8);
    Y_out = Wire.read() | (Wire.read() << 8);
    Z_out = Wire.read() | (Wire.read() << 8);
  }
  float Xg = X_out / 256.0, Yg = Y_out / 256.0, Zg = Z_out / 256.0;
  // Formato: x=+1.23y=-0.45z=+9.81,
  Serial.print("x="); Serial.print(Xg,2);
  Serial.print("y="); Serial.print(Yg,2);
  Serial.print("z="); Serial.print(Zg,2);
  Serial.println(",");
  delay(20);
}