智能家居環境下的智慧養老服務平臺探索

王奧迪 浙江理工大學 經濟管理學院

智能家居環境下的智慧養老服務平臺探索

王奧迪 浙江理工大學 經濟管理學院

分析智能家居和智慧養老研究現狀和發展趨勢，針對當前智慧養老平臺對數據獲取和分析不全面，對老人主動性依賴強等問題，提出基于智能家居的智慧養老服務平臺模型。從智能服務、家庭環境、數據活化三維度分析智能家居對養老服務的影響，認為智能服務是智慧養老的核心，智能家居是基礎，挖掘數據價值提升養老體驗，為智慧養老服務和智慧養老產業的發展提供有益參考。

智能家居 智慧養老 家庭智能代理 日常行為數據

引言

隨著智慧城市和智能家居的建設與發展，利用云計算、物聯網、機器學習等技術為老年人提供實時、便捷、高效的智慧養老服務成為現實。當前的智慧養老服務集中在提供信息服務和醫療看護資源方面，如為老人提供掛號、心理咨詢、遠程醫療、體征監控等服務。而日常生活能力是對人基本生活能力的評價的重要指標，是以日常行為為依據對人的生理和心理狀態進行評價[1]。研究把智能家居技術融入到智慧養老中，使智能家居能夠主動為養老決策提供依據，是智慧養老研究面臨的重要問題和發展方向。

一、智能家居研究及養老發展現狀

目前對智能家居的研究集中在兩個方面：研發低成本、低功耗、高魯棒性智能家居設備、可穿戴設備等；研發以機器學習和深度學習為代表的人工智能技術，構建智能化的家庭代理系統。構建智能家庭代理最主要的是實現日常行為識別[2]。國內外學者通過收集人的日常行為數據，使用機器學習、數據挖掘等技術中識別出居住著的日常行為習慣，監測異常行為，以此為依據提供個性化的服務，提供更準確的健康狀況分析，更節能環保的生活方式。

在歐美等發達國家三分之一的非正式護理是通過老年人的家庭成員以遠程協調護理和康復護理進行的，這些老人對社交需求、安全性和實時監測能力的需求更加迫切。在家庭環境中部署非侵入式傳感器，在智能家居環境下能夠實時、精確的監測獨居老人基本的日常行為，護理中心能夠快速得到老人的日常生活數據，更深入的分析老人的身體和生理狀況。與發達國家相比，我國家庭智能化不足，以智能家居有依托的智慧養老產業處于起步階段，存在巨大的服務空間和商業發展前景。

二、智慧養老平臺

智慧養老平臺具體而言是有效整合通訊、生命體征監測等相關技術，根據居家養老個性化及共性化需求，利用遠程傳感設備來采集人體重要生理數據，通過無線射頻等技術傳輸到遠程健康服務中心，而后由醫療保健團隊對這些數據進行遠程實時監測分析，形成個人健康數據檔案和分析報告，提供專業的保健養生、醫療咨詢與建議，從而實現維護健康的目的。同時協同各個部門，整合社會服務資源，共同營造老年人居家養老服務的社會環境，推動專業化的老年生活照料、醫療衛生、康復護理、心理慰籍等服務項目的開展，構建完整的、現代居家養老綜合服務體系[3]。

圖1 基于智能家居的智慧養老服務平臺模型

基于系統集成視角，強化智能代理系統在整個體系中的作用，構建以智能家居為依托的智慧養老平臺模型。如圖1所示，圖中各個某塊結構通過互聯網、物聯網、移動互聯網等連接起來。可穿戴設備、傳感器、家用醫療設備等構成體系的終端，端與端之間通過無線網連接，并結合智能代理系統，構造智能家居環境。非視覺傳感器具有低功耗、高魯棒性、廉價、非侵入性等方面的優點，成為智能家居構建的關鍵部件。智能代理系統能夠實時獲取終端產生的日常行為數據、生理體征數據等，發送給服務層的相關模塊，如向智能處理決策系統發送處理請求，并能夠利用機器學習、數據挖掘、人工智能等技術處理行為數據，識別老人的日常行為習慣。

三、模型三維度剖析

（一）智能服務是智慧養老的核心

智慧養老的目的是為老年人構建舒適、健康、安全的生活環境，提供快捷、準確的個性化和共性的智能服務。智能服務包括功能服務、數據服務。養老環境中的終端設施、政府、企業、老人形成各種關系，通過服務連接，每種具體關系表現成一系列具體的服務，而各種具體的服務又可能相互結合形成更高層次的服務和更為復雜的關系，最終形成一個交叉立體的智能服務體系。

智能家居環境下，家庭智能代理把老人的體征數據、行為數據等反饋到服務提供方。作為服務的提供方，政府和企業等機構分析數據，結合老人的主觀需求為老人提供醫療、娛樂、看護、信息等個性化的功能性服務，根據老人的健康狀況和生活狀況提供相應的數據服務，如身體狀況分析、個人健康數據庫等。作為服務的接受方，在智能家居環境下老人接受服務的質量等信息及時反饋到服務提供方。

（二）智能家居是智慧養老的基礎

智能家居環境作為智慧養老的底層，是老人接觸最多的環境。智能代理系統是智能家居環境的核心，起到家庭和外界信息互通的作用。代理系統融合多源數據[4]，從非視覺傳感器、可穿戴設備等數據中獲取老年人的日常生活習慣以及日常行為的變化情況。根據老人的生活習慣，智能代理對家庭電器設備進行控制。老人日常行為發現和識別是智能代理的核心功能。國內外研究機構和企業對基于非視覺傳感器的行為識別進行深入研究，研究成果應用于實際生活[5]，為老人的健康護理、提升生活能力、安全等方面帶來重大影響。智能家居的功能模型如圖2所示。

圖2 智能家居功能模型

（三）數據活化是智能養老的保障

智慧養老是智慧城市的重要組成部分，而數據則是智慧城市的核心。向社會開放部分脫敏數據，促進數據活化，充分挖掘數據價值，對提升老年生的生活質量、家庭健康護理等方面具有重要作用。智能家居捕獲老年人口的大量行為數據、生理數據、出行數據、視頻數據等，結合相關領域知識，能夠開發具有巨大價值的應用。

四、總結與展望

隨著人口老齡化情況加劇，獨居老人和失能老人人口增加，人力成本和健康護理成本持續上升，居家養老成為社會養老的主要形式。如何在家庭環境下提升針對老人的健康護理能力和舒適感，具有很大的研究價值和應用價值。智能家居對提升老年人生活能力、提升家庭健康護理質量、提高生活質量和安全性等方面具有重要作用。智能家居的構建依賴智能設備和機器學習、人工智能等技術的發展。隨著現代信息技術的發展與應用，如何融合智能家居，實現老人、親人、政府、企業多方溝通協作，為老人提供舒適、安全、健康的生活環境，是亟待研究和解決的重要問題，也是智慧養老的發展趨勢。

[1]孫玉枝,寇玉坤,楊利軍. 812例社區老年人日常生活能力、家庭功能及其相關因素調查[J]. 中國全科醫學,2004,13:974-976.

[2]Fang H, Lei H, Hao S, et al. Human activity recognition based on feature selection in smart home using back-propagation algorithm[J]. Isa Transactions, 2014, 53(5):1629-1638.

[3]張達勇.物聯網時代的智慧養老平臺[J].中國公共安全:學術版,2015(17):39-41.

[4]陳科文,張祖平,龍軍.多源信息融合關鍵問題、研究進展與新動向[J].計算機科學,2013,08:6-13.

[5]Cook D J, Crandall A S, Thomas B L, et al. CASAS: A Smart Home in a Box[J]. Computer, 2013, 46(7):62-69.

王奧迪（1993-），男，河南商丘人，浙江理工大學經濟管理學院，物流工程專業，碩士研究生，研究方向：物流企業運作管理。