互聯(lián)網(wǎng)+獨(dú)居老人無(wú)線監(jiān)護(hù)系統(tǒng)

張一弛，毛曼琳，汪 昊

（西安交通工程學(xué)院，陜西 西安 710300）

0 引言

世界衛(wèi)生組織指出，在全世界190多個(gè)國(guó)家和地區(qū)中，有60多個(gè)國(guó)家已進(jìn)入老年型社會(huì)，人口老齡化已成為當(dāng)今世界的一個(gè)重要的社會(huì)問(wèn)題[1]。尤為突出的就是獨(dú)居老人問(wèn)題。數(shù)據(jù)顯示，截至2011年底，我國(guó)60歲及以上老年人口達(dá)1.85億，預(yù)計(jì)到“十二五”期末，全國(guó)老年人口將增加4300多萬(wàn)，達(dá)到2.28億，屆時(shí)80歲及以上的高齡老人將達(dá)到2400萬(wàn)，65歲以上空巢老人將超過(guò)5100萬(wàn)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)也發(fā)生多起“空巢老人”意外死亡事件。這樣的悲劇我們都不希望再發(fā)生，但是隨著人口老齡化的日益加深，獨(dú)居老人也存在一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題：老人獨(dú)處生活無(wú)法自理，精神上存在焦慮和孤獨(dú)且隨著年齡增長(zhǎng)，身體各項(xiàng)功能都有明顯的衰弱跡象。因此獨(dú)居老人需要的是通過(guò)某些手段監(jiān)護(hù)，在突發(fā)緊急狀況時(shí)可得到及時(shí)的救助從而使疾病得到提早的治療，并且在老人的精神上多些關(guān)心與慰藉，精神上的愉悅是保持老年人健康的最重要因素。

1 目前老人獨(dú)居監(jiān)控存在的問(wèn)題分析

現(xiàn)如今，我國(guó)人口結(jié)構(gòu)發(fā)生著巨大的變化,大城市中老年人比重加大，而未來(lái)社會(huì)中,受市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下激烈的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)影響。近十年65歲及以上人口逐年增加，人口紅利逐漸消失，這意味著人口老齡化的高峰即將到來(lái)和創(chuàng)造價(jià)值的勞動(dòng)力減少，醫(yī)療成本上升，給社會(huì)帶來(lái)多方面的挑戰(zhàn)[3]。并且人們的工作負(fù)擔(dān)越來(lái)越重，在工作之余也很難有更多的精力照顧老人，這會(huì)導(dǎo)致越來(lái)越多的獨(dú)居老人不得不自己料理生活起居。一旦發(fā)生意外，常常不能及時(shí)被人發(fā)現(xiàn)，及時(shí)得到救助，因而往往造成令人遺憾和不可挽回的后果，因此獨(dú)居老人的監(jiān)護(hù)已經(jīng)成為亟待解決的社會(huì)問(wèn)題。基于此問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種基于無(wú)線體域網(wǎng)技術(shù)的獨(dú)居老人安全健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。該智能家庭監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)安放在受控者家中的監(jiān)控設(shè)備和云端的數(shù)據(jù)分析，共同建立了一個(gè)用于此類(lèi)人群監(jiān)控及報(bào)警體系，目的在于最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)異常情況的感知，使得空巢、獨(dú)居老人能夠在最短的時(shí)間內(nèi)得到有效的幫助，并且也將會(huì)大大減少，甚至在以后會(huì)避免上述所述問(wèn)題。

2 系統(tǒng)方案論述

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

近年來(lái)，中國(guó)出現(xiàn)了明顯的老齡化現(xiàn)象，數(shù)據(jù)顯示未來(lái)20年中國(guó)將進(jìn)入老齡化高峰，“未富先老”成為中國(guó)越來(lái)越突出的問(wèn)題。這個(gè)項(xiàng)目是一座沒(méi)有圍墻的“虛擬養(yǎng)老院”，讓老人不再“老”，充分利用老年人才，提高社會(huì)貢獻(xiàn)，讓子女放心安心更積極投入與社會(huì)。項(xiàng)目會(huì)根據(jù)日常老人的基本狀態(tài)和病歷，在平臺(tái)上對(duì)于手環(huán)反映狀況及時(shí)專(zhuān)門(mén)制定一套服務(wù)，針對(duì)不同病癥提供不同的食物推薦和鍛煉方式以及生活習(xí)慣。

獨(dú)居老人監(jiān)控系統(tǒng)旨在設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種基于ZigBee的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)手環(huán)[4]，采用藍(lán)牙對(duì)老人所處房間進(jìn)行區(qū)域定位，完成傳感器網(wǎng)服務(wù)的實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)包括體溫、心率、用水用電情況、煙霧和煤氣含量等信息通過(guò)云服務(wù)器將實(shí)時(shí)信息傳輸?shù)阶优氖謾C(jī)中。一旦老人出現(xiàn)異常癥狀，子女可以通過(guò)手環(huán)反應(yīng)感知實(shí)際情況，若出現(xiàn)突發(fā)情況，老人也可按手環(huán)按鈕及時(shí)呼叫求救，手環(huán)內(nèi)也會(huì)儲(chǔ)存有使用者的病史。在定位算法方面提出了一種改進(jìn)后的三邊定位算法；系統(tǒng)提供了視頻語(yǔ)音通話、緊急撥號(hào)、室內(nèi)定位和室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)這些功能，能同時(shí)滿足空巢老人在家中對(duì)于精神陪伴、緊急醫(yī)療救助和安全服務(wù)的需求，也可以改善了老人可能會(huì)跟不上智能時(shí)代的弊端，彌補(bǔ)了市場(chǎng)上這類(lèi)產(chǎn)品功能不全，價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)。

在手環(huán)佩戴的基礎(chǔ)上搭建了整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心一云平臺(tái),對(duì)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全存儲(chǔ)與分析；當(dāng)老人生理參數(shù)或者生活環(huán)境出現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)發(fā)出警告，當(dāng)老人按下手環(huán)按鈕時(shí)也能及時(shí)獲取老人發(fā)出的求救信號(hào)。對(duì)于老人的疾病在子女手機(jī)相關(guān)平臺(tái)上也會(huì)給出相應(yīng)的老人對(duì)于日常飲食和平時(shí)鍛煉等防治措施。另外在對(duì)老人利用互聯(lián)網(wǎng)+的形式監(jiān)控下，同時(shí)也會(huì)開(kāi)辦一些社區(qū)“養(yǎng)老中心”，建立相互間老人的交流途徑之類(lèi)的。讓老人不再孤單，相互鼓勵(lì)，自己的心靈有所寄托；讓老人既能居家生活，享受更專(zhuān)業(yè)的養(yǎng)老服務(wù)；讓獨(dú)居老人成為過(guò)去。

從而整套系統(tǒng)會(huì)完成自動(dòng)看護(hù)，不影響老人日常生活，并且支持監(jiān)護(hù)人遠(yuǎn)程監(jiān)控，在手機(jī)相關(guān)平臺(tái)上登錄隨時(shí)隨地查看老人健康狀況和日常生活狀態(tài)。同時(shí)也可使老人“老有所依”，放心舒心。

2.2 方案實(shí)施可行性分析

監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)立足于滿足用戶的各種需求，并由顧客的消費(fèi)能力和用戶的生活觀念起決定性作用。監(jiān)護(hù)系統(tǒng)采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和“云存儲(chǔ)”技術(shù)，利用大數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行統(tǒng)一的材料收集，確保每位用戶的信息準(zhǔn)確無(wú)誤。并且設(shè)計(jì)初采用無(wú)線技術(shù)作為傳輸方式，大大降低了成本，提高了經(jīng)濟(jì)性。并依靠實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸使得工作人員及子女第一時(shí)間有效地發(fā)現(xiàn)情況，充分降低了老人發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)，并依靠自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)提高了軟件的安全性。

伴隨著科技的發(fā)展手機(jī)變成人們?nèi)粘２豢扇鄙俚臇|西，本產(chǎn)品設(shè)計(jì)初利用手機(jī)登錄相關(guān)的客戶端即可實(shí)時(shí)查看用戶的健康狀況，并且采用無(wú)線傳輸?shù)姆绞绞沟脗鬏敻鼮檠杆佟．?dāng)功能難以滿足用戶需求時(shí)，可以更快地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)改良，確定用戶的生命財(cái)產(chǎn)健康。

獨(dú)居老人無(wú)線監(jiān)護(hù)系統(tǒng)利用的是以無(wú)線通信技術(shù)為核心，是一項(xiàng)創(chuàng)新型技術(shù)。它通過(guò)手環(huán)無(wú)線傳感器為傳輸方式來(lái)對(duì)使用者進(jìn)行采集生理參數(shù)，利用互聯(lián)網(wǎng)+的信息化，“云儲(chǔ)存”和“云計(jì)算”對(duì)所有上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全存儲(chǔ)和危險(xiǎn)評(píng)估，從而第一時(shí)間做出反應(yīng)。利用大數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行統(tǒng)一的材料收集，確保每位用戶的信息準(zhǔn)確無(wú)誤，同時(shí)采用了三邊定位算法;系統(tǒng)提供了視頻語(yǔ)音通話、緊急撥號(hào)、室內(nèi)定位和室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)這些功能。相比與傳統(tǒng)的監(jiān)控模式具有廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)然這關(guān)乎的是獨(dú)居老人的安全健康準(zhǔn)確反應(yīng)，未來(lái)也面臨著更多的問(wèn)題，則在后期試用所反應(yīng)的問(wèn)題再不斷加以改進(jìn)。

3 預(yù)期效果分析

設(shè)計(jì)初采用了無(wú)線傳輸技術(shù)，并利用藍(lán)牙連接來(lái)對(duì)老人所處房間進(jìn)行精準(zhǔn)定位。優(yōu)質(zhì)的傳輸速度使得工作人員能在意外發(fā)生時(shí)第一時(shí)間做出反應(yīng)。無(wú)線傳輸有著良好的適應(yīng)性，它不受限于地理因素，可以滿足不同地區(qū)人們的需求。在后期產(chǎn)品更新時(shí)，采用無(wú)線傳輸可以最大限度地節(jié)約時(shí)間，從而更好地承擔(dān)起相應(yīng)的責(zé)任。相比于傳統(tǒng)的有線傳輸無(wú)線傳輸在維修方面其簡(jiǎn)易程度遠(yuǎn)超于傳統(tǒng)的傳輸模式。采用無(wú)線傳輸一旦出現(xiàn)問(wèn)題，只需要對(duì)于數(shù)據(jù)模塊進(jìn)行維修處理，從而第一時(shí)間恢復(fù)正常。并且“云儲(chǔ)存”和“云計(jì)算”有著很高的安全性和可靠性，即使你的個(gè)人計(jì)算機(jī)崩潰，但所有在“云”中的數(shù)據(jù)都是安全的，確保了用戶信息安全。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)在經(jīng)濟(jì)方面主要是低功耗設(shè)計(jì)，采用無(wú)線傳輸方式傳輸數(shù)據(jù),集成多種監(jiān)測(cè)傳感器采集各類(lèi)信號(hào),集成自動(dòng)報(bào)警功能，實(shí)現(xiàn)低成本的監(jiān)護(hù)產(chǎn)品。并在軟件功能上進(jìn)行低功耗優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)裝置長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作的要求。

對(duì)于老人的個(gè)人信息我們要求嚴(yán)格保密，并且與子女電話采用綁定，由于老人們安全防范意識(shí)差，極容易上當(dāng)或進(jìn)入傳銷(xiāo)組織，當(dāng)有不法分子通過(guò)不正當(dāng)途徑對(duì)老人進(jìn)行詐騙錢(qián)財(cái)或極易有相關(guān)可能，監(jiān)護(hù)系統(tǒng)會(huì)第一時(shí)間用短信通知至子女的手機(jī)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文無(wú)線智能技術(shù)讓我們能以一種新的方式來(lái)照顧到獨(dú)居的老人，為獨(dú)居老人帶來(lái)了新的自理方式和交流方式。在實(shí)施過(guò)程中還要不斷完善功能以及情境的分析和優(yōu)化，在新技術(shù)的支持下進(jìn)行思考和實(shí)驗(yàn)，使得管理措施更具有合理性和精準(zhǔn)性。本文對(duì)當(dāng)前人口老齡化下的獨(dú)居老人智能監(jiān)護(hù)技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)下的應(yīng)用進(jìn)行了研究和探索，構(gòu)建了無(wú)線監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的初步模型并準(zhǔn)備將其應(yīng)用于實(shí)踐，期望本文提出的設(shè)計(jì)思路可以為老人們的晚年生活而獻(xiàn)出自己的一點(diǎn)微薄之力。