智慧社區養老關鍵技術研究

唐敏 金京犬

摘要：中國人口老齡化形勢越來越嚴峻，用于老年人的社會保障支出將持續增長，養老問題的嚴重性和必要性浮出水面。采用先進的技術手段服務于養老事業的項目目前還處于起步階段，本文分析了智慧養老國內外的現狀，并闡述了智慧社區養老系統關鍵技術，進一步闡述了物聯網技術、可穿戴設備、大數據技術等在智慧社區養老系統構建中主要意義和實現方式。

關鍵詞：智慧社區養老;物聯網;大數據;云計算;虛擬現實

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）34-0256-03

當前，中國人口老齡化形勢越來越嚴峻，嚴重影響著我國社會、經濟等各方面的發展。從下圖1中國產業信息網數據統計顯示2020年65歲以上人口約2.47億占人口總數的18%，到2050年老齡人口將達到4.68億高峰值占比達到31.2%[1]，人口紅利逐漸消失，養老問題的嚴重性和必要性浮出水面。

1 國內外養老研究現狀和發展趨勢

歐美發達國家早于我們進入老齡化社會，早在20世紀80年代就開始探索和研究養老問題。美國主要通過完善法律法規，鼓勵社會力量興辦養老機構，以老年群體給予優惠政策，設立老年福利院、老人日托中心等。英國通過鼓勵私人開辦“好街坊”“托老所”等活動。日本大力發展老年教育，開辦“老年班”和老年大學。另一方面，各國還通過從技術角度來提高健康養老，美國積極開展健康物聯網技術的研發，包括可穿戴設備、體感網技術、無創傷測量技術、服務機器人和各種智能技術、云計算技術等。歐洲多數國家也正在推廣“網絡醫生”遠程醫療服務體系[2][3]。

在我國智能化服務將是居家養老的未來發展方向，“物聯網+養老”居家養老服務照料中心不斷的在試點;以“互聯網+”為抓手的智慧養老應用體系也在不斷地推廣，通過為老年人的服務熱線對接需求與服務，實現養老形式的多樣化[4]。

2 智慧社區養老系統

社區養老系統服務通常包括一個信息服務平臺、一個服務系統和三個存儲信息的數據庫。其中基礎數據采集系統主要完成老年人日常生理參數（如體溫、血壓、脈搏、血氧等）、室內外位置定位和行動軌跡安等安全指標采集，在智慧社區養老系統中關鍵是對基礎信息數據庫系統的建設，因為基礎數據庫系統收集的健康信息直接影響著服務的需求和供給的對接，是管理者決策制定的依據。

3 智慧社區養老關鍵技術

智慧社區養老系統環境搭建以及系統優化，從當前的技術角度考慮涉及醫療電子智能化的硬件技術、通信技術、互聯網技術、物聯網技術、數據庫技術、云存儲技術等，下面列出的相關技術突破在智慧社區養老系統構建與優化過程中尤為重要，是智慧社區養老系統先進性、高效性的有力保障，也是我們解決老齡化社會問題的重要技術手段[5]。

3.11物聯網技術

物聯網（Internet of Things）是典型的交叉學科，涉及電子、通信、計算機、自動控制等多領域相關專業知識，是跨學科的綜合應用。綜合權威專家分析，物聯網被普遍認為有三個層次：感知層、網絡層和應用層[6]。如圖2所示：

（1）感知層

感知層主要是物品標識及信息的智能采集，它通常由感應器件（如各類傳感器、RFID標簽及讀寫器、二維碼標簽等）及感應器件的網絡組成。感知層被認為是物聯網的核心層。該層的涉及的主要技術有：傳感技術、無線組網技術、射頻識別技術、FCS（現場總線控制技術）等，主要產品有傳感器、傳感器節點、無線路由器、無線網關、電子標簽等。

（2）網絡層

物聯網的網絡層主要完成信息傳遞和處理，網絡層包括兩個部分：接入網、傳輸網。傳輸網是由公網與專網組成，常用的傳輸網絡有電信網、廣電網、電網、互聯網、專用網。接入網是連接感知層的網橋，它將獲得的感知層數據進行匯聚，并發送到接入網絡。接入網包括光纖接入方式、無線接入方式、以太網接入方式、衛星接入方式等。

（3）應用層

物聯網的應用層也稱之為處理層，主要解決的是信息處理和人機界面的問題。物聯網的網絡層傳輸過來的數據在應用層進入各類信息系統進行處理，并通過各種設備與人進行交互。物聯網的應用層主要是結合物聯網行業應用，包括物聯網的中間件、物聯網應用。

在智慧社區養老中，物聯網技術的應用主要包含了方便老人用的各種智能家居方面，例如：監控老人的活動記錄、生活軌跡，讓子女在外工作省心、安心;子女可隨時查看家中老人的生活情況，確保老人正常活動;一鍵呼叫子女及護理人員，確保安全;通過燃氣報警和煙霧報警，保障安全，避免事故的發生;同時可通過預設場景控制，當老人離家時，一鍵關場景，所有燈光、窗簾和電器都可以一鍵開關，老人也可以根據自己的習慣預設特定場景。室內環境檢測功能如光線和溫度，室內燈光亮度自動調節，方便老人閱讀、休息時保持最佳室內環境。

3.1.1 物聯網感知層技術突破

低功耗、微型化、智能化的傳感技術是社區養老系統健康終端產品重要支撐，針對智慧社區養老系統的特殊應用場合，為其配備的健康終端電子產品必須是微型化、智能化、低功耗的，而這些技術的突破又都依賴于計算機和微電子技術的突破性發展。

在可穿戴設備、便攜式等健康監測設備中，微型化和低功耗要尤為突出。低功耗方面的技術實現當前除了微電子技術外，還可以采用設置優化芯片的工作模式的來提高，同時還可采用動態功率管理和動態電壓調節等技術[7]。

3.2 可穿戴設備

目前的可穿戴設備主要集中于運動健身、娛樂社交和醫療監測領域。可穿戴設備可以記錄大量人體健康數據和環境監控數據，可以對各個時間點的數據進行比對并預測，還可以將數據發送給私人醫生、社區、醫療部門等相關個人和機構。這些特點恰好可以適應老人日常生活的健康監控、行為分析以及出行定位等的需求。

智慧社區養老系統中的健康數據的無創檢測技術有待突破，目前能夠做到無創檢測的健康數據參數指標只有血壓、血氧等，其他的健康數據采集還需要通過采集血液和其他生理樣本。目前無創檢測研究大都集中在通過光電或光譜檢測來實現無創檢測，無創檢測技術手段單一化，未來只有讓更多生理參數可通過穩定可靠的無創檢測獲取，可穿戴的小型健康管理設備及健康監測技術才可以在智慧社區養老系統中實現廣泛的應用[8]。

3.3 大數據技術

目前尚未形成針對養老的健康大數據分析的方法庫、挖掘算法庫和模型庫，因為這些方法模型的建立需要智慧社區養老系統推廣使用的足夠多的客戶群;準確、一致、可信、可解釋及完整的健康大數據為基礎，而且健康大數據安全性以及大數據相關標準規范的缺失也制約著大數據分析技術的發展。

針對智慧社區養老的大數據分析的是為了提高養老服務，大數據分析結果也要與相應的健康保健、遠程醫療、文化娛樂的資源庫對接，同時還要和醫院、社區和民政部門相互協調，真正實現智慧社區養老系統的智慧化、高效率、管理、照護、康復指導等功能，并且可在老年情感需求、娛樂、人文關懷等方面提高老年人的生活質量[9][10]。

3.4 云計算技術

社區養老云計算平臺雖側重養老過程中的疾病醫療、日常護理等健康關注方面。但這種新的服務平臺是不同于傳統的生活照料養老模式，它不僅包括健康檢查、疾病診治、康復護理、臨終關懷等專業醫療保健服務模式，還包括日常起居、文化娛樂、心理健康等服務，這種新的服務平臺更符合中國的養老國情[11]。

3.5 虛擬現實（VR）

虛擬現實技術針對那些無法外出旅行或參與活動的老人來說，可以讓很小很沉悶的真實世界變得豐富多彩起來。老人們可以通過虛擬現實技術，在一定程度上避免這種孤獨感。目前有很多公司在做相關的研究與開發工作，這一愿望已逐漸變成了現實。同時國際上還將虛擬現實技術用于治療老年癡呆癥，也有一定的療效。“VR+養老”的結合可以幫助老年人減少壓力與焦慮，改善記憶，提升運動能力與社交能力，增加生活的幸福指數[12]。

4 結束語

中國人口老齡化形勢越來越嚴峻，用于老年人的社會保障支出將持續增長。人口紅利逐漸消失，養老問題的嚴重性和必要性浮出水面。目前我國有關智能化養老服務的研究重點還是集中在養老服務模式上面，對于如何采用先進的技術手段服務于養老事業的項目目前還處于起步階段。智慧社區養老系統關鍵技術涉及的領域廣、學科多、層次多，也是一項復雜的工程。本文通過社區養老系統關鍵技術的研究為智慧社區養老系統構建及應用提供參考。

參考文獻：

[1] 2018年中國人口老齡化現狀分析、老齡化帶來的問題及應對措施[EB/OL].http：//www.chyxx.com/industry/201 805/6 37022.html.

[2] Godfrey M，Johnson0.Digital circles of support： Meeting theinformation needs of older people. Computers in Human Be-havior，2009（25）.

[3]M Aanesen， AT Lotherington，F Olsen.Smarter elder care Acost-effectiveness analysis of implementing technology in el-der care. Health Informatics Joumal，2011（17）.

[4]林瑜勝.我國“虛擬養老院”發展“瓶頸”問題探析[J].東岳論叢，2017，11（38）：168-174.

[5]鄭世寶，物聯網與智慧養老[J].電視技術，2014，38（22）：24-27.

[6]唐敏，尚勇，林昕.高職院校物聯網應用技術專業課程體系的探索與構建[J].物聯網技術，2014（2）：85-87.

[7]智慧養老中涉及的幾個關鍵技術[EB/OL].http：//www.istis.sh.cn/listflist.aspx？id=10355.

[8]睢黨臣.“互聯網+”背景下我國城市社區智慧居家養老服務模式的構建[J].新疆師范大學學報，2018，05，3（39）：110-118.

[9]陳旭.基于物聯網智慧養老系統的關鍵技術研究[J].無線互聯科技，2017，08（15）：134-135.

[10]鄭玉.龔衛中.社區居家養老模式下的信息化平臺建設[J].信息化建設，2015（11）：82-83.

[11]楊韜，鄧紅莉，基于云計算的社區養老平臺研究[J].電腦編程技巧與維護，2015（5）：66-76.

[12]虛擬現實能夠為老年人做些什么？[EB/OL].https：//baijiahao.baidu.com/s ？id= 15 7645398 8839483 155 &wfr=spider&for=pc.

【通聯編輯：光文玲】

收稿日期：2019-08-22

基金項目：2015年度安徽省質量工程特色專業項目，物聯網應用技術（2015tszy086）;2017年安徽省質量工程項目“Linux系統管理基 礎教程”（2017ghj c398）

作者簡介：唐敏（1976-），女，安徽巢湖人，安徽郵電職業技術學院計算機系副教授，碩士研究生，主要研究方向為嵌入式技術、物聯網技術;金京犬（1983-），男，安徽安慶人，安徽郵電職業技術學院計算機系副教授，碩士研究生，主要研究方向為信息安全技術、物聯網技術。