基于Android技術的老人看護系統設計

文｜張林，崔亮

基于Android技術的老人看護系統設計

文｜張林，崔亮

一、引言

中國是世界上老年人口最多的國家，占全球老年人口總量的五分之一。隨著老齡化時代的到來，獨居老人現狀越來越普遍，老人的安全問題成為越來越重視的問題。如何解決老人的看護問題是值得研究的重要課題之一。目前子女關注老人的健康，大多數采用打電話詢問的方式，這種方式存在一定的弊端，因為老人擔心子女著急，一般情況下不會把狀態告訴子女；另外老人的居住環境可能隨時會出現異常，老人自己都感知不到危險的來臨。本系統采用智能化的方式來進行監控以及事件處理，感知層利用各種傳感器實時監控環境，網絡層進行數據傳輸，執行層采用Android技術進行遠程控制，該看護系統能夠幫助養老機構、社區大幅提升管理效率，并使得居家看護、社區看護成為可能。

二、硬件組成

（一）任務需求

本老人看護系統保障居家防火、防水、防盜等方面的環境安全。出現上述警情時，除本地警告外，報警信息應及時發至家人所隨身攜帶的移動通信工具，并且上述所有的告警信息可由家人通過智能終端上的選項設置是否需要通知社區服務中心。老人遇到諸如身體不適等緊急情況時，可按下隨身報警按鈕，將報警信息發至家人隨身攜帶的移動通信工具和社區服務中心。家人可以通過隨身攜帶的移動通信工具看到家中現場的實時影像。

（二）硬件設備選擇

智能終端是本設計系統的核心硬件設備，采用Cortex-M3處理器，集成了ZigBee、Bluetooth、RS485、RF315M、RF433M、RS232、CAN等與移動互聯相關的通信接口。繼電器可以進行四路光電隔離開關量采集，具有四路30A大功率繼電器常開、常閉輸出，具有RS485/RS232標準接口和MODBUS-RTU標準協議控制，可通過撥碼開關設置I/O輸入變化主動上傳。紅外探測器、門磁傳感器、水浸傳感器、煙霧傳感器屬于數字開關型傳感器。

根據任務要求，硬件設備選擇如下表：

序號 設備名稱 數量 序號 設備名稱 數量1 智能終端 1 9 紅外探測器 1 2 Z i g b e e節點模塊 4 1 0 報警器 1 3 R F 4 3 3 / 3 1 5節點模塊 1 1 1 隨身報警按鈕 1 4 路由器 1 1 2 門磁探測器 1 5 網絡攝像頭 1 1 3 繼電器 1 6 電腦 2 1 4 L E D燈 1 7 煙霧探測器 1 1 5 風扇 1 8 P A D 1 1 6 a n d r o i d手機 1

（三）電路設計原理

本系統系統架構分為三層，感知層、網絡層、執行層。感知層通過多種傳感器實時感知環境，網絡層負責把感知層檢測的數據實時傳送到執行層，執行層獲取到數據后，自動采取相應措施進行處理。

將人體紅外探測器、水浸傳感器、煙霧傳感器、門磁傳感器分別接入Zigbee的I/O口。隨身報警按鈕與智能終端通過RF433/315進行無線通信。智能終端通過RS485與繼電器模塊進行通信，智能終端和PAD之間通過藍牙通信。風扇、報警器、LED燈作為執行元件，連接在繼電器常開端。當設防時，人體紅外探測器和門磁作為是否有人入侵的警情信號，水浸傳感器作為家里發生廚衛設備的漏水警情信號，煙霧傳感器作為家里發生火災的警情信號，老人的隨身報警安排作為老人突發身體不適的警情信號。當警情信號產生時，各節點主動上報給智能終端，智能終端通過藍牙將警情信號發給PAD,同時發給仿真PC和手機，繼電器觸點常開變為常閉，產生聲光報警，發生火災時報警的同時風扇開啟進行排煙；在PAD和智能手機上可通過網絡攝像頭實時查看到家中的影像。

三、系統實現

（一）系統開發流程

本老人看護系統設計需要6個步驟， 首先是軟件開發環境的搭建，需要在Win7環境下安裝SQL2000、串口調試助手、仿真系統、Android開發環境等。軟件環境搭建好后根據項目任務要求選擇合適的硬件設備，根據項目設計原理在網孔板上進行安裝和接線。設備接線完成后進行局域網的組網，需要將兩臺電腦、路由器、網絡攝像頭、手機、PAD組網。接下來就是Zigbee節點、智能終端、藍牙節點、RF433/315節點進行相關的配置。配置好后根據項目要求進行程序編寫，程序編寫好后將APP下載到智能手機和PAD中，在程序編寫的過程中需要和硬件、仿真一起進行聯合調試。具體的開發流程如圖：

系統開發流程圖

（二）硬件設備運行

根據任務要求進行設備選擇、安裝、連線，將APP下載到手機和PAD中，可以在手機和PAD中收到警情信號，也可以通過設置接觸警報，繼電器輸出端的執行器可以作出正確的響應，完成能達到項目的要求。

四、總結

本系統利用Zigbee、藍牙、RF433/315、RS485多種通信方式，涉及電子、通信、計算機多專業知識的融合。采用Android程序開發技術設計面向居家老人、社區的物聯網看護系統系統，可實現對老人家突發意外和居家安全方位看護，可解決傳統的老人看護系統存在的諸多問題。

作者單位：江蘇食品藥品職業技術學院