基于物聯網的老人監護系統的設計

程思奇 高艷 丁爭印 孫菲陽

摘要：隨著全球各國人口老齡化逐步加劇，老年人的健康安全問題已成為當今社會熱門的研究領域。因此，為老人設計一種合理的監護系統尤為重要。本文介紹的是一種能夠實時監測老人生理信息的可穿戴式設備，可實現監測心率變化、檢測周圍火源、檢測老人摔倒、GPS定位、自動報警等功能。

關鍵詞 GSM通信模塊 生理監護 短信報警

0引言

世界衛生組織指出，在全世界190多個國家和地區中，有60多個已進入老年型社會，人口老齡化成為當今世界的一個突出的社會問題。老年人健康的最大威脅-心血管疾病引起導致的死亡人數，占全球死亡人數的三分之一。各種心血管疾病在發病前都會有相應的征兆，而通過觀測病人的生理參數數據是能 夠發現這些征兆的。所以設計一種可以監測主要生理參數并兼有報警功能的醫療儀器，將為預防和治療各種突發性疾病提供一種新的手段。目前，生理參數監測設備大多用于醫院監護室、養老院等，可對病人或老年人的重要生理參數作實時、連續和長時間的監護，有些監護設備還帶有一定的本地報警功能，但其在遠程無線報警功能方面略顯匱乏，不支持手機短信報警功能，本監護系統有準確的監測功能的同時又有手機GPRS報警功能，可在日常家庭中使用。

1系統總體結構及原理

1.1系統組成

基于物聯網的老人生理監護系統總設計框圖如圖1所示。該系統由STC89C52單片機模塊、心率傳感器、火焰傳感器模塊、ADXL345三軸加速度傳感器、GSM模塊、GPS模塊組合。

1.2工作原理及流程

該老人生理監護系統采取穿戴式，設備簡單輕巧，不會影響老人的任何正常活動。當老人遇到以下幾種情況：（1）老人身邊產生火焰并放出濃煙;（2）老人摔倒導致加速度傳感器與水平面形成夾角;（3）老人心率超過120并保持一段時間。單片機收到這三個傳感器發來的數據并立即進行處理，通過I/O口發送信號使GSM模塊啟動，向之前設定好的手機號發送求助短信，以確保老人的安全。系統工作的流程圖。

2系統硬件設計

2.1 ADXL345加速度傳感器模塊

ADXL345是三軸加速度傳感器，可根據x、y、z軸偏移的角度確定老人是否摔倒。具體連接圖如圖3所示。

2.2GSM模塊

該設備中使用的GSM模塊以西門子TC35為核心，其電路圖見圖4。STC89C52通過兩個串口引腳P3.0和P3.1連接GSM模塊，當其接收到來自各個傳感器發來的數據，立即響應并控制GSM模塊發出求救短信。

3結束語

本文介紹了一種對老人生理實時監測的裝置，該裝置具有多數據融合的智慧性、傳輸信息的高效性、結構簡單、方便使用等特點，能有效保障老人的安全，有很大的實用性。

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