智慧養老產品開發現狀研究

孫夢楚 高煥沙 薛群慧

摘 要：老齡化問題已成為我國迫切需要研究解決的重大課題之一，智慧養老提供了解決這一問題的有效途徑。養老智慧平臺系統、智能家居、養老機器人等智慧產品的開發能有效解決老年人的多樣化需求，為老年人提供方便、高效、高質量的生活。文章對國內外養老智慧外平臺系統、智能家居、養老機器人智慧養老產品開發現狀進行了系統梳理，為國內智慧養老產品開發提供參考與借鑒，同時分析了智慧養老行業發展存在的問題并提出了建議、對策，以促進國內智慧養老行業科學與快速地發展。

關鍵詞：智慧養老 產品開發 現狀研究

中圖分類號：F273.2 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2016）04-036-03

一、引言

根據中國社科院發布的《2014年中國社會形勢分析與預測》藍皮書，截至2013年，中國60歲及以上的老年人已達到2億人，為總人口的14.9%，65歲及以上占總人口的9.7%，顯然，我國已經進入了老齡化社會。照此增長速度，我國老年人口在2020年將達到2.43億，2050年將突破4.3億，屆時我國將成為世界上老齡化程度最高的國家。我國老年人人口基數大，而相應的養老配套設施缺乏，養老問題不僅是社會亟待解決的問題，同時也給每個家庭和個人帶來了沉重的負擔。如何將養老壓力轉化為發展老齡事業和銀發產業的動力，進而推動社會的全面發展，是擺在每一個人眼前的現實問題。

與此同時，以信息通信技術為核心的新一輪科技革命方興未艾，正在推動著人類經濟社會生活的方方面面發生著根本性變革。將養老與互聯網、移動互聯網、物聯網相結合，智慧養老（Smart care for the aged）應運而生。智慧養老產品的開發與應用解決了老年人安全監護、健康管理、生活服務、精神慰藉等各類需求，讓老年人隨時隨地都能享受到便捷、高品質的服務。2015年4月國家發展改革委辦公廳、民政部辦公廳、全國老齡辦綜合部聯合發布了《關于進一步做好養老服務業發展有關工作的通知》，通知中強調要對養老服務業進行創新發展，融入“互聯網+”行動，將信息技術、互聯網思維、人工智能與居家養老服務機制建設相結合，針對老年人需求，積極開發信息開放平臺、可穿戴設備等養老產品，提供人性化的、高效的智能養老服務。

本文擬對國內外智慧養老產品（平臺系統、智能家居、養老機器人）進行梳理分析，為國內智慧養老產品發展提供理論基礎，以促進該領域更好的發展。

二、國外智慧養老產品開發研究進程

（一）智慧養老平臺及系統開發

在系統開發方面，美國的Honor公司專注于養老護理服務，開發了一個在線市場平臺。護工們在該平臺上注明他們的服務類型、資質、技能、服務時間，同時老人也注明他們的個人信息及服務需求，Honor會將護工信息和老人的需求進行匹配，進行服務對接。馬里蘭大學開發了一個名叫Time Bank Manager（時間管理銀行）的信息管理系統，志愿者免費為老人提供服務，并將服務時間存入時間銀行，當志愿者自己需要相關服務時，便可提取“時間”享受服務，這種互助式養老目前也被我國很多社區效仿。西班牙的Etchemendy研究組專門開發了一個改善老年人精神及心理需求的健康管理平臺，當老年人出現負面情緒時，系統會準確感受到老年人的心理變化，并及時對老年人進行心理狀態評估，提供給老年人一個最適宜的放松治療方式。瑞典Tass公司研制出了基于Android系統移動健康監護系統，也進行了手機配套健康監護軟件的設計，系統通過無線接口將手機與無線網絡相連接，將傳感器采集到的健康數據（血壓、血脂、心率等）傳輸到手機上并做好數據分析及健康建議。

（二）智能家居

為了讓老年人或病人保持獨立性，即使在不住院的情況下也能享受到24小時的智能服務，國外在20世紀90年代便進行了智能家居和輔助設備的探索。Marie Chan 認為智能家居是一種極有前途的、具有較高成本效益的家庭護理方式，能夠減少老年人和殘疾人的被干擾頻率。Rialle提出了健康“智能”家庭發展（HSH）的概念，他認為患者遇到的困難和風險主要出現在家中，因此，建立一個有效的、以病人為中心的系統非常重要。

跌倒是老年人獨立生活的主要障礙，是79歲以上老年人意外死亡的第二大原因，每年至少有30%的老年人會發生跌倒意外。因此，在老年人智能家居方面，國外學者對防跌倒檢測進行了大量的研究。為了促進社區老年人防跌倒的綜合管理，Williams早在1998年對防跌倒的智能傳感器進行了研究，該傳感器可識別墜落的狀態進而確定是否需要進行援助行動。此外，該器件還能對日常生活活動能力（ADL）進行計算，以幫助社會工作者和職業治療師判斷一個人是否可以進行獨立生活。Tabar探究了無線傳感器網絡，當老人不慎跌倒時，便可進行語音報警，方便用戶和看護中心進行交流。Sarela針對獨立生活的老年人進行了新型智能化社會報警系統研究，該系統融合了無線傳感技術、通訊技術、信號處理技術，可監控老年人的異常或不尋常行為。

為維護老年人健康和安全，其他輔助設備也成了老年人智能家居的重要組成部分，如視頻監控、遠程健康監測、電子傳感器和設備（門磁監控、床警報、壓力墊、煙霧報警器）。Ogawa和Suzuki對兩個在日本獨居的老年人進行了為期1年的日常行為檢測，他們通過紅外傳感器檢測人體運動，用磁開關檢測門的開閉，功率表監測家用電器的使用情況，火焰檢測器檢測爐灶的使用，二氧化碳傳感器來檢測房間中存在的隱患，這些監控程序都是自動完成的，檢測得到的數字會通過互聯網傳送給監控中心。Demongeot、Leijdekkers和Raad在其研究成果中均提到了遠程健康檢測。Demongeot基于大量實測數據，建立了老年人正常行為的平均閾值以檢測突發異常事件及慢性病活動（如尿頻），此外可以通過檢測心律來觀察心肺狀態，通過異常癥狀（動脈壓、呼出的空氣中流動的血漿蛋白）來診斷高血壓或肺水腫。Leijdekkers重點研究了遠程醫療檢測的硬件組成部分，包括智能手機，無線傳感器，Web服務器和IP攝像頭，以此方便老年人和慢性病人在家中進行康復護理。Raad在射頻識別技術（RFID）和移動技術的基礎上提出了一種移動遠程醫療解決方案，通過低成本的基于射頻識別技術（RFID）可穿戴設備對老人進行監測，當發生緊急狀況時，會進行救助。該技術可以收集老人的生命體征，有利于提高老人的日常生活活動能力（ADL），不管在家中還是醫院都能幫助到老人。

（三）智慧養老機器人

隨著年齡的增長，記憶下降和老年癡呆癥成了老年群體中普遍存在的問題，再加上各種身體機能的下降，老年人時刻需要被檢測、提醒和幫助。2004年2月25日，日本福岡市召開了世界第一屆機器人大會，會議發表了《世界機器人宣言》。20世紀80年代中期，服務型機器人被大量運用到生活當中。筆者歸納總結了六類不同功能的養老機器人，分別為娛樂型機器人、行動輔助型機器人、日常照顧型機器人、情緒調節機器人、伴侶機器人、按摩型機器人。娛樂型機器人常常擁有動物的外表，如貓、狗、海豚。索尼的AIBO機器狗可以走路、追逐、玩耍，它擁有眾多傳感器，可以發出聲音、振動，可以檢測距離。AIBO可以表達快樂、憤怒、恐懼、悲傷、驚奇和厭惡六種情緒，會尋求撫摸和擁抱。Takahashi 主要對行動輔助型機器人進行了研究，這類機器人可以協助老人行走、移動和上下樓梯。日常照顧機器人顧名思義可以幫助老年人完成日常的任務，如日本的SECOM飼喂機器人，SANYO自動刷洗浴缸機器人，AR保姆型（洗衣服、拖地、送餐等）機器人。Wada希望能通過機器人識別老年人的情緒，通過人臉插圖、老年抑郁量表、尿常規檢查的資料評估老人的情緒，情緒調節機器人識別老人情緒后會進行相應的疏導。伴侶機器人可作為伴侶與老人共處，Primo Puel是一個娃娃機器人，會笑會要求擁抱，它最初被設計為陪伴在單身女性身邊的男性伴侶，但在日本卻意外受到了老年女性的追捧。日本科學家 Tanya Minyong設計了一種擁有4個手指，13個自由度的靈巧手按摩型機器人，機器人靈巧手安裝了六維力傳感器，能夠將按摩力的信息準備傳達到上位機，通過上位機精確控制按摩力度。

三、國內智慧養老產品開發研究現狀

（一）智慧養老平臺及其系統開發

國內有眾多學者投身于智慧養老平臺及系統領域的開發研究，王欣剛依托電信運營企業的統一化開放平臺設計了智慧養老信息系統總體架構，分析了服務平臺的功能，完成了平臺功能的設計，以及平臺與政府網站群對接，最后對接口管理和定制終端功能進行了描述。朱曉鳳在移動互聯網和社區養老模式的基礎上進行了基于Android技術的智慧養老平臺設計，她調研和分析了老人的需求并進行了歸類，然后通過Ruby onRails技術和Android技術部署到web網絡平臺和Android pad移動終端，同時為社區老人建立了電子健康檔案，并將整個系統部署到老人社區。張鈞和石光分別對智能養老住宅的監控系統進行了設計，張鈞運用傳感器技術、數據庫技術、圖形用戶界面技術（Graphical User Interface，GUI）完成了智能養老住宅遠程監控系統的設計，實現了老年人生命體征參數（心率、體溫、血壓等）以及室內環境質量參數（溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度等）的遠程監測，并進行了系統的跨平臺運行。石光引入了節能的概念，從建立多個子系統（健康檢測子系統、照明及溫控子系統、住宅設備遠程監控子系統和智能安防子系統）入手，構建了智能與節能養老住宅監控系統。

（二）老年智能家居

國內對智能家居的研究大多集中在智能家居系統設計范疇，對智能家居產品的研究還比較匱乏，相對國外而言，研究尚處于起步階段。左云美對智能家居產品做了一些總結性的介紹，構建了一副智能家居圖：虹膜識別門可自動識別老人虹膜進行開門；氣象感知器可自動測定室外溫度、濕度、風速，提醒老人出門注意事項；智能恒溫器能記錄用戶室內溫度數據，進行用戶習慣識別；防跌倒地板可檢測到老人的異常活動狀態；智能茶幾能提醒老人按時吃藥及吃藥用量；智能鞋柜可自動推送給老人合適的鞋子，無需老人自己彎腰穿戴。魏廣巨在家居安防的基礎上提出了可以檢測白血球、尿糖的馬桶，具有壓力感應的床墊、地板，以及可以檢測體溫的拖鞋。每一件產品都是一臺健康檢測儀器，可以記錄老人日常生活的軌跡。熊慧對智能淋浴房和智能浴缸進行了設計，智能淋浴房可以通過手機APP控制衛浴情況，用聲控調節水溫，可進行洗浴時間的控制，還能進行針刺按摩、蒸汽治療、音樂療養等保健活動，一旦發生意外情況會馬上報警。

可穿戴設備是智能家居不可缺少的組成部分，可穿戴設備具有隨身攜帶、靈敏度高、交互性好的特點。國內對可穿戴設備的研究并不多，孔超對老年人可穿戴設備的設計進行了研究，他將可穿戴設備按照佩戴位置總結為頭部、上肢、手部、足部四類。頭部類包括智能眼鏡、智能頭箍；上肢類包括智能胸帶，智能臂環、智能胸針；手部類包括智能手環、智能手表、智能戒指等；足部類包括智能鞋、智能足環。石明星對穿戴式智能衣進行了研究，智慧衣可以獲取老年人心電信號并進行數據分析，一旦出現異常情況可向監護方和醫院發出求救信號。智慧衣要設計得舒適，在確保接觸良好的同時不能對皮膚造成傷害，要具有良好的彈性，易于身體活動。

（三）養老機器人

國內機器人研究由于起步較晚，同時受到本國機器人技術的局限，我國的機器人研究滯后于世界先進水平。2012年，國家科技部發文《服務機器人科技發展“十二五”專項規劃》，表明要促進服務機器人產業的發展，將重點開發輔助高齡老人與殘障人服務機器人，將機器人發展納入老齡化的社會背景中。養老機器人是指輔助老年人進行日常生活照料、監護、交流的機器人。

陳殿生將老年人分為完全能自理老人、介助老人、介護老人三大類，將養老機器人分為生活服務、安全監護、醫療保健、學習交流四大類，并將不同老年人的需求進行不同功能的機器人匹配，同時對助老助殘機器人綜合應用平臺進行了展示。劉玉雪重點強調了養老服務機器人的監管功能，安全監護類機器人主要對老人進行安全健康檢測及救護，老人身上會配備定位、跌倒傳感器和生理參數檢測節點，傳感器和機器人是交互的，當老人發生意外情況時，傳感器進行識別并發出警報，方便家庭和工作人員進行遠程操作及救助。張立超將中醫按摩理論融入機器人，基于張釗汗醫師的“原始點法”按摩理論，建立了五種按摩手法的力學模型，構建了最優幾何結構模型，為老年人生活和健康帶來了幫助。侯鵬、韓良研制了具有4個方向自由度的家用搓背按摩機器人，可以滿足人體搓背按摩的需求，對老年人、殘疾人、中風病人有很好的醫療保健作用。

更深層次的保健類機器人還能對老人進行康復式訓練、用藥提醒，并能提供尋醫問藥、養生保健、健康飲食等方面的咨詢建議。郭麗娟以護理模式為切入點，確定了人性化、智能化、家庭化的護理模式，在此基礎之上對機器人護理需求進行了調研，并以人機工程學、心理學、美學為設計依據運用Rhino軟件進行了護理機器人的三維模型建立。生活服務類機器人也受到老年人的青睞，如集多功能護理床位、大小便處理裝置、智能電動輪椅一體化機器人，不僅可以給老人提供護理床位的抬背、曲腿功能，還能進行床椅自動互換、分離、對接，輕松解決臥床老人的如廁問題。安全性也是人機交互過程中應重點注意的事項，頓向明和劉玉雪認為，像機械和電氣性能機器人，一旦失控會直接危及人生安全，因此要加強機器人的識別、安全、可靠性，可靠不僅要求程序穩定，還應確保材料和設計上的可靠，此外數據傳輸的安全性也極為重要，應避免隱私的泄露。

四、我國智慧養老行業發展存在的問題

（一）缺乏智慧養老行業標準

我國出臺的養老服務標準政策文件并不多，且大多數以描述性語言為主，缺乏實質性的指導作用，智慧養老行業的標準就更少了。同時，涉及到智慧養老的文件內容較為分散，缺乏統一性和系統性。所以在智慧養老建設方面缺少規范化，提供的養老服務水平也參差不齊，服務內容也不夠量化和細化。

（二）適老化設計不夠深入

智慧養老產品開發由于沒有一個統一化的標準，所以產品質量良莠不齊，還存在不穩定等缺點。產品設計缺少針對老年群體的人性化處理，老年人常常產生孤獨、抑郁、恐慌的情緒，雖開發了一些交友平臺，但更深入的人文關懷還是很缺乏。還有需求比較旺盛的體育類產品，但開發甚少。

（三）數據共享與分析工作有待進一步完善

數據是一種重要資產，是構成老年人核心價值的重要內容。政府、企業在信息化建設過程中建立了各類業務系統，但各個系統在獨立運行過程中也積累下一個個“數據孤島”，形成數據隔閡問題。智慧養老數據主要集中在民政局和衛生局，但目前相關數據還沒有進行共享。數據背后隱藏著許多重要的信息，急需加大對數據的挖掘、整合、分析工作。

（四）缺乏智慧養老服務復合型人才

以往具有醫療護理、心理疏導的專業優秀養老服務人員比較少見，在此基礎上又要懂得網絡信息管理、智能終端應用、數據處理的復合型人才則更少。目前從事養老服務的人員大多未通過專業性的培訓。社會上又有不少人將養老服務人員等同于家政人員，降低了從事養老服務人員的自我價值感。智慧養老服務人員的缺乏制約了智慧養老的發展。

五、建議及對策

（一）推進智慧養老行業制度、標準和管理平臺建設

政府應高度重視智慧養老行業的建設，積極推進智慧養老頂層規劃設計，統一智慧養老服務標準，建立相應的法律規范和產業監督、評估機制，以保障智慧養老行業的健康穩定發展。制定扶持政策，給予企業稅收和融資方面的優惠政策和特許經營權。鼓勵社會機構、團體組織等民間力量投入到智慧養老的建設中，活躍建設隊伍。在智慧養老合作模式方面，推行PPP模式，即公私合營模式，政府以特許經營權方式將部分責轉移至社會主體。建立智慧養老資源管理中心，對養老資源進行統籌、整合、管理，協調居家、社區、機構養老的資源分配，同時依此對養老服務行業進行監督，提高服務效率和質量。

（二）加強產品的適老化設計和老年人信息技術教育

規范智慧養老產品設計標準。設計產品時首先要考慮老年人的生理特點和真實需求，在設計一些智能產品時要方便、簡單，可操作性強。還要特別考慮老年人心理慰藉需求，多提供心靈交流服務。有些老年人退休后寶貴的社會資源，應設計相應產品將他們的經驗、知識進行社會化分享。

除產品設計以外，還要加強老年人信息技術教育來解決銀色數字鴻溝問題。政府應積極開辦老年人信息技術培訓班，或鼓勵社會機構從事相關教育培訓。老年人通過培訓，能更充分地利用智慧養老產品，提升生活質量。

（三）實現智慧養老數據共享、加強數據挖掘分析

政府應進行體制改革，為不同信息來源的數據提供一致的、單一版本的正確數據，實現數據共享以打破“數據孤島”問題。將共享和收集到的海量、零碎信息形成一個系統性的數據庫，進行數據收集、存儲、挖掘，發現數據的潛在價值，如建立數據分析與決策輔助平臺，以直觀、動態的多維報表、圖形形式展現給用戶，供用戶決策。數據的深度挖掘充分利用了政府、社會多方資源，提供給了服務正確的發展方向，大大推動了智慧養老行業的發展。

（四）培養智慧養老服務的復合型人才

建立健全養老服務人才培養體系和考核機制，重視智慧養老服務領域復合型人才的培養。結合高校資源，開辦信息化養老管理和服務專業；結合行業協會，進行智慧養老服務人才培訓；結合市場，鼓勵各方開辦相關培訓班，培養出一批專業化的隊伍。逐步提高智慧養老服務從業者的工薪水平和社會認同感，吸引更多人才投入到智慧養老服務領域中。

六、結語

國外由于智慧養老發展起步早，對平臺系統、智能家居、養老機器人等智慧養老產品的研究更為多樣化、細致化。相比國內，智慧養老近幾年才開始興起，在產品研究開發方面跟西方具有一定的差距，特別是智能化輔助設備和機器人類產品，且很多產品都是延于國外的開發理念和成果，缺乏創新性。我國智慧養老行業還存在缺乏行業標準，產品適老化設計不夠深入，數據孤島，智慧養老服務復合型人才缺少等問題，需加快建立行業制度，加強產品的適老化設計，實現數據共享，加快培養智慧養老服務的復合型人才，以此完善智慧養老產業的發展。

[基金項目：浙江省民政政策理論研究規劃課題（ZMZC201599）：基于杭州蕭山智慧養老服務模式建設研究。]

參考文獻：

[1] 王欣剛.信息化養老服務系統平臺的規劃與設計[D].南京：南京郵電大學，2011

[2] 朱曉鳳.基于Android技術的智慧養老平臺設計與實現[D].北京：北京郵電大學，2013

[3] 張鈞.智能養老住宅遠程監控系統研究[D].西安：西安建筑科技大學，2013

[4] 石光.智能與節能養老住宅監控系統研究與設計[D].西安：西安建筑科技大學，2013

[5] 左美云.智能家居讓生活更美好[J].智能建筑，2010（20-21）

[6] 魏廣巨.智能養老安防服務——民用安防市場的新增長點[J].中國安防，2013（11）

[7] 孔超.適用于老年群體的可穿戴設備的設計研究[J].大眾文藝（學術版），2014（8）

[8] 石明星.穿戴式智能居家養老照護系統的設計與實現[D].大連：大連理工大學，2014

[9] 陳殿生，葉強，胡木華，等.助老助殘機器人綜合應用展示平臺——展示全方位科技養老[J].機器人技術與應用，2013（2-7）

[10] 劉玉雪.養老服務型家用機器人設計思想漫議[J].科技導報，2014（2）

[11] 侯鵬，韓良.家用搓背與按摩機器人的研制[J].機械設計與研究，2009（4）

[12] 郭麗娟.人性化家用護理機器人護理方式及產品功能設計研究[D].河北工業大學，2013

[13] 張敏.云計算環境下的并行數據挖掘策略研究[D].南京：南京郵電大學，2011

[14] 王吉，潘彬.跨越銀色數字鴻溝：老年人信息技術教育初探[J].江蘇廣播電視大學學報，2013（2）

[15] 崔虹燕，馬桂琴.數字城市信息資源整合與共享服務[J].情報資料工作，2013（5-13）

（作者單位：浙江農林大學園林學院│旅游與健康學院 浙江臨安 311300；作者簡介：孫夢楚，碩士，城鄉規劃學學科助理，研究方向：智慧養老；高煥沙，碩士，旅游管理學科助理，研究方向：城鄉規劃設計；通訊作者：薛群慧，教授，博士，研究方向：城鄉規劃、健康養老。）

（責編：賈偉）