基于“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的“獨(dú)居老人”救援系統(tǒng)研究

蘇彩珍 陳偉利 程 鑫 王 紀(jì) 謝世杰

（吉林建筑大學(xué)，吉林 長(zhǎng)春130118）

1 概述

2013 年以來(lái)，學(xué)術(shù)界開(kāi)始廣泛使用“智慧養(yǎng)老”的概念。國(guó)內(nèi)普遍認(rèn)為智慧養(yǎng)老是利用現(xiàn)代信息技術(shù)為老年人提供保健、醫(yī)療、休閑和交流等服務(wù)，并對(duì)有關(guān)信息進(jìn)行上傳、監(jiān)測(cè)、分析、處理等，實(shí)現(xiàn)智能化?；ヂ?lián)網(wǎng)+智慧養(yǎng)老服務(wù)模式“系統(tǒng)+服務(wù)+老人+終端”，以社區(qū)為依托、以智慧養(yǎng)老服務(wù)平臺(tái)為支撐，以智能終端和熱線為紐帶，整合社區(qū)養(yǎng)老服務(wù)設(shè)施、專業(yè)服務(wù)隊(duì)伍和社會(huì)資源，重點(diǎn)打造以“呼叫救助、居家照料、健康服務(wù)、檔案管理”為中心的智能居家養(yǎng)老服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，為老年人提供綜合性的養(yǎng)老服務(wù)。

而我們?cè)O(shè)計(jì)的“獨(dú)居老人”健康監(jiān)控與救援系統(tǒng)其核心理念其實(shí)就是圍繞老年人需求，通過(guò)運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)把物聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)居家養(yǎng)老深度融合，在云平臺(tái)上為空巢老人提供快捷、靈活、全方位、低成本的養(yǎng)老服務(wù)，以更好地滿足老年人的各類養(yǎng)老需求。

2 研究?jī)?nèi)容

整個(gè)系統(tǒng)一共分8 部分，如圖1 所示，分別為Zigbee 定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、智能手環(huán)設(shè)計(jì)方案、遠(yuǎn)程授權(quán)開(kāi)鎖方案、手機(jī)APP 設(shè)計(jì)方案、路由器的設(shè)計(jì)方案、服務(wù)器系統(tǒng)及設(shè)計(jì)方案、云服務(wù)器設(shè)計(jì)方案和數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)方案。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

3 系統(tǒng)功能

如圖2 所示，救援方案分為兩種，分別為老人在室內(nèi)、室外突發(fā)意外情況時(shí)。

Zigbee 定位系統(tǒng)負(fù)責(zé)定位老人在家的位置，Zigbee 協(xié)調(diào)器把位置信息發(fā)送給專用服務(wù)器，專用服務(wù)器采用ARM CORTEX A9 并運(yùn)行Linux 操作系統(tǒng)，作為一戶老人的專用服務(wù)器。智能手環(huán)采集老人的心率與血氧，同時(shí)手環(huán)上的陀螺儀判斷老人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是否摔倒，然后通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送給手機(jī)APP，最后手機(jī)APP 把這些信息發(fā)送至本地服務(wù)器。本地服務(wù)器收到后把信息進(jìn)行處理并存入數(shù)據(jù)庫(kù)，然后把整理的信息發(fā)送至阿里云服務(wù)器。阿里云服務(wù)器對(duì)多戶老人進(jìn)行監(jiān)控，并把所有信息進(jìn)行云計(jì)算，作為參考信息發(fā)送給子女，以便子女可以隨時(shí)知道老人的身體健康，子女還可以對(duì)信息進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，開(kāi)放一部分信息或者所有信息給醫(yī)療機(jī)構(gòu)以便對(duì)老人身體健康進(jìn)行管理，也可以讓老人知道自己的身體健康信息。

圖2 救援系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

當(dāng)意外發(fā)生時(shí)，比如老人意外摔倒或者突發(fā)疾病，通過(guò)對(duì)老人心率血氧、摔倒姿態(tài)的判斷，手環(huán)發(fā)出警報(bào)，服務(wù)器接到警報(bào)后，把老人的位置已經(jīng)生命體征狀況等數(shù)據(jù)輸入至阿里云服務(wù)器數(shù)學(xué)模型中，生成一條最佳救援方案。然后立即把方案發(fā)送至社區(qū)的服務(wù)中心或者相關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)，同時(shí)向子女APP 發(fā)送位置信息以及報(bào)警信號(hào)。救援人員到達(dá)時(shí)可以通過(guò)手機(jī)APP 向子女發(fā)送智能門鎖授權(quán)請(qǐng)求，當(dāng)子女授權(quán)后，對(duì)老人進(jìn)行及時(shí)的救治。如果子女無(wú)法及時(shí)處理，則可以通過(guò)人臉識(shí)別，匹配子女提前授權(quán)好的救援人員，進(jìn)行開(kāi)鎖。

4 技術(shù)難點(diǎn)與改進(jìn)

本設(shè)計(jì)總計(jì)用到了多種網(wǎng)絡(luò)，分別是Zigbee 網(wǎng)絡(luò)、WIFI 網(wǎng)絡(luò)、GPS 網(wǎng)絡(luò)，不同網(wǎng)絡(luò)之間協(xié)議不同，進(jìn)行多網(wǎng)的信息的交互，對(duì)位置進(jìn)行綜合分析。需要了解各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議，協(xié)議的轉(zhuǎn)換處理要合適，才能達(dá)到完美配合。

為方便老人的使用，我們?cè)贏PP 上結(jié)合了AI 人工智能技術(shù)，讓老人直接用語(yǔ)音控制，方便于緊急情況下老人的呼救，以及更加方便的控制家庭內(nèi)的智能家居之類的物品。利用語(yǔ)音合成技術(shù)提醒老人按時(shí)吃藥或者按時(shí)休息等提醒功能，同時(shí)，若遇到緊急情況，向家人和機(jī)構(gòu)發(fā)送提示信息。

在實(shí)施救援時(shí)，為更加快速的知曉老人的所在地，我們需要建立數(shù)學(xué)模型，化成具體的數(shù)據(jù)，直觀明了的觀測(cè)到老人的位置，為救援節(jié)約寶貴的時(shí)間，進(jìn)一步提高救援的效率。

5 結(jié)論

對(duì)于養(yǎng)老問(wèn)題，國(guó)家一直以來(lái)都比較重視，那本系統(tǒng)從中國(guó)的國(guó)情出發(fā)，能在一定程度上解決了智慧養(yǎng)老的問(wèn)題，具有一定的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。原有的智慧養(yǎng)老系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)智慧社區(qū)或養(yǎng)老院，而本系統(tǒng)立足于家庭，符合中國(guó)人的養(yǎng)老習(xí)慣。由于國(guó)家的獨(dú)生子女政策，造成很多子女不在老人身邊，本系統(tǒng)通過(guò)云平臺(tái)，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建老人的健康監(jiān)測(cè)與救援系統(tǒng)，解決了老人獨(dú)立養(yǎng)老的問(wèn)題。該系統(tǒng)不僅僅可以用在獨(dú)立生活的老人身上，也可以用在與子女生活在一起的老人身上。