随着中国人口老龄化步伐的明显加快,空巢老人数量也在急剧攀升,子女们承担着养家的重担和忙于自己的事业,无暇照顾家里的老人,尤其是空巢老人,在缺少家人更多照顾的情况下,非常容易遭受室内外环境变化或空气污染等带来的危害。老年人由于身体机能退化导致经常跌倒,带来的伤害常常伴有流血、骨折、住院甚至死亡。环境变化、空气污染和跌倒严重影响着老年人的健康生活。基于以上背景,开发了一种便携可穿戴式老年人实时环境监测、定位及跌倒防护报警系统,主要完成工作如下:搭建了整个硬件系统。根据系统预设功能要求选型硬件设备,并对所有硬件模块进行设计与分析,使用内置驱动无刷电机和美国雷音CO2气瓶、配套专用气嘴组成充气装置。采用AD（Altium Designer）软件绘制电路原理图并制作PCB（Printed Circuit Board）以集成所有硬件模块,减小尺寸,方便携带。编写了跌倒检测阈值算法。从人体活动模式方面进行分析,将跌倒行为与日常正常行为活动进行比较,人体跌倒产生的加速度、角速度、角度变化与正常日常行为活动有明显的不同,通过Wi Fi模块无线传输采集大量人体跌倒及日常行为活动数据集,使用MATLAB软件进行绘图,从中对比找到可以用于作为跌倒检测的加速度、角速度、角度阈值,人体整个跌倒过程耗时很短,将阈值信息与跌倒耗时短的特性相融合得到基于阈值的跌倒检测算法。完成了系统整体设计与实现。编写了底层硬件驱动程序和所有模块的功能函数封装,并提供调用接口以方便主程序获取各传感器数据。完成了MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）通信协议移植和各报文缓冲区构建,云端环境配置。借助于阿里云物联网IOT Studio平台开发了Web端系统与APP,调试并完成了设备端与云服务器端的正常通信。对设备功能进行了测试。完成了以下实验测试内容,对系统进行了测试验证,主要包括环境传感器数据超过设定范围时的报警显示及语音提醒,Web端系统与APP提供的语音提醒,历史行程轨迹显示及地理围栏越界报警,设备所在位置的导航查找,跌倒报警及防护、语音求救。