基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的老人看護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

王永強(qiáng) 王遠(yuǎn)飛

哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的老人看護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

王永強(qiáng) 王遠(yuǎn)飛

哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院

我國已經(jīng)進(jìn)入老齡化社會。很多老年人的子女不在身邊，或者因?yàn)楣ぷ鞯染壒薀o法長期陪伴左右。如何讓老年人老有所養(yǎng)、老有所醫(yī)、老有所居、老有所樂，過上高質(zhì)量的老年生活是人們關(guān)注的問題。誠然，解決這些問題需要社會各界的多方面努力。從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)角度，可以設(shè)計(jì)出老人看護(hù)系統(tǒng)，從一定層面幫助老人提升生活質(zhì)量。本文就如何利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)看護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

傳感器 功能模塊 老年服務(wù) 物聯(lián)網(wǎng) 監(jiān)控

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與老人看護(hù)的關(guān)系

物聯(lián)網(wǎng)具有物品信息通信、監(jiān)控跟蹤等功能。可以通過傳感器等專用設(shè)備進(jìn)行物品或者區(qū)域范圍內(nèi)的監(jiān)控、數(shù)據(jù)匯總以及傳送。老年人處于人生的特殊階段，活動能力偏弱，需要看護(hù)與照料。那么物聯(lián)網(wǎng)就可以對老年人的生活狀態(tài)進(jìn)行觀察，通過數(shù)學(xué)算法模擬各種狀態(tài)從而分析需要對老年人提供的服務(wù)與幫助。

2 老年人看護(hù)系統(tǒng)功能模塊分析

老年人看護(hù)系統(tǒng)并不是僅僅針對行動困難的老年人，也可以為老年人提供各種個(gè)樣便捷的服務(wù)。所以本看護(hù)系統(tǒng)目的是為老年人提供服務(wù)的基礎(chǔ)上，兼顧看護(hù)功能。

2.1 購物功能模塊

這個(gè)模塊能夠?yàn)槔夏耆颂峁┖艽蟮膸椭＠夏耆擞凶约旱娘嬍沉?xí)慣，喜歡采購自己喜愛的事物。但是行動并不十分便利，即便子女為老年人購買充足的食品，卻未必是老年人自己喜愛的食品。因此為提高老年人生活質(zhì)量，可以提供超市購買服務(wù)。服務(wù)可以采用兩種模式，與社區(qū)建立合作關(guān)系的超市，老年人可以選擇購買服務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)就會通過傳感器傳達(dá)信息，超市可以上門服務(wù)。也可以通過產(chǎn)品介紹，直接進(jìn)行貨物挑選，這就需要輔助搭建超市信息平臺。第二種購物功能模塊實(shí)際是針對老年人對新事物接受慢，對一些電子產(chǎn)品不了解，同時(shí)對食品信息關(guān)注少的特點(diǎn)。通過對已經(jīng)存儲的物品信息進(jìn)行存儲，以較大的字體呈現(xiàn)給老年人，幫助說明中通常包含食用方法、保質(zhì)期、電子器具操作幫助等。

2.2 藥品服務(wù)以及病情監(jiān)控功能模塊

老年人通常患有一些慢性的疾病，而且很多疾病也常發(fā)于老年人群。例如血管栓賽、心臟疾病等等。對于這些疾病，可以設(shè)置指標(biāo)監(jiān)控，通過傳感器觀察相關(guān)指標(biāo)狀態(tài)，一旦出現(xiàn)超越臨界線指標(biāo)狀態(tài)，給出用藥提示。同時(shí)，對于某個(gè)具體的服務(wù)對象，例如某位老年人患有高血壓，需要定時(shí)用藥。可以在指定時(shí)間給出服藥提示信息，避免老年人忘記服藥的狀況發(fā)生。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以與社區(qū)醫(yī)院建立互聯(lián)，當(dāng)老年人需要時(shí)，提供醫(yī)療服務(wù)。

2.3 身體監(jiān)控服務(wù)

這種監(jiān)控服務(wù)主要適用于行動不便或者年齡偏大數(shù)值較高的人群，生活自理能力不足，對生活中對存在的危險(xiǎn)因素進(jìn)行監(jiān)控。常見的監(jiān)控指標(biāo)有煤氣與天然氣、火災(zāi)與水災(zāi)指標(biāo)、老年人活動指標(biāo)（活動量偏大或者長期未活動）尤其是空巢老人，活動指標(biāo)的監(jiān)測格外重要。活動指標(biāo)中可以融合算法，例如如何判斷老年人出現(xiàn)跌倒現(xiàn)象，是否站起。可以通過活動中的加速度進(jìn)行平衡，在一定時(shí)間內(nèi)是否出現(xiàn)直立活動，來判斷是否站起。對于一些突發(fā)狀態(tài)給出確認(rèn)提示，如無應(yīng)答通過信息傳送裝置進(jìn)行信息傳送。根據(jù)需要發(fā)送信息給子女，社區(qū)醫(yī)院甚至急救中心。

3 功能設(shè)計(jì)簡要說明

煤氣探測模塊主要由AT89C51單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器、MQ-5型煙霧傳感器等部分組成。火災(zāi)探測模塊主要由ATMega128芯片、DSl302芯片、MAX811芯片等部分組成。無線煤氣及火災(zāi)檢測模塊按照設(shè)定的閾值對煙霧傳感器和火焰?zhèn)鞲衅鞑杉降膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)檢測到的數(shù)據(jù)超過閾值范疇時(shí)，系統(tǒng)自動發(fā)出30秒警報(bào)，當(dāng)警報(bào)未人工解除時(shí)系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡(luò)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行模煽刂浦行倪M(jìn)行數(shù)據(jù)的匯總、分析和進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。

控制中心端設(shè)計(jì)：控制中心是整個(gè)系統(tǒng)的中樞，主要負(fù)責(zé)匯集來自無線終端的各類監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合控制流程和基本算法對老人跌倒?fàn)顟B(tài)、活動情況或煤氣及火災(zāi)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并完成不同狀況的內(nèi)容顯示、傳輸模式選擇和突發(fā)狀況應(yīng)急處理等功能的設(shè)置，當(dāng)老人居所發(fā)生突發(fā)狀況時(shí)，會自動發(fā)生警報(bào)并通過GSM網(wǎng)絡(luò)將信息發(fā)送到監(jiān)管平臺中的工作人或監(jiān)護(hù)人，以提醒工作人員或監(jiān)護(hù)人盡快完成突發(fā)狀況的處理，盡可能地降低事故風(fēng)險(xiǎn)。控制中心主要由微控制器、GSM通信模塊、ZigBee無線通信模塊、信息顯示、警報(bào)裝置等部分組成。

4 工作流程結(jié)構(gòu)說明

工作流程采用的是物聯(lián)網(wǎng)的三主體結(jié)構(gòu)，各個(gè)傳感器感知各種數(shù)據(jù)，采集數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行發(fā)送。聚集點(diǎn)控制端接收所有傳感器數(shù)據(jù)，匯總以及分類處理。最終在管理端也就是綜合處理位置，與互聯(lián)網(wǎng)連接，發(fā)出各種指令與需求信息。

[1]穆光宗,張團(tuán).我國人口老齡化的發(fā)展趨勢及其戰(zhàn)略應(yīng)對[J].華中師范大學(xué)學(xué)報(bào).2011(05)

[2]沈蘇彬,范曲立,宗平,毛燕琴,黃維.物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)研究[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2009(06)

本文系2016年哈爾濱市應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)項(xiàng)目（科技創(chuàng)新人才）“基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的銀發(fā)族看護(hù)系統(tǒng)”項(xiàng)目研究成果（編號：2016RQQXJ222）。