智能居家養老輔助系統分析與設計

陳健

（上海恩谷信息科技有限公司 上海市 200000）

智能居家養老系統是基于智能化、信息化發展而來的一種老年系統管理辦法，對老年人的居家生活便捷性提高起到非常重要的作用，該種系統設計完成之后，老人的日常生活可以隨時隨地獲得便捷服務和安全監測，在家庭之中即可享受高質量的老年服務，并且提高自己的生活質量與水平，對于一些慢性疾病進行良好的控制。

1 智能居家養老系統概念

智能居家養老系統主要采用計算機控制、移動通信、物聯網等新一代信息技術，通過在老人居家環節中配置不同種類的智能化設備，并通過系統軟件將這些智能設備進行協同聯動，獲得老年人的相關數據進行遠程監控，使老年人的居家日常生活更加健康、便捷和安全。例如通過佩戴智能腕表，在老年人出現摔倒或者昏迷的狀態，就可以立即向系統報警并提供救助預案，確保開展救助服務的及時高效；通過各類家用健康監測設備，對老人生理指標進行采集，并實時上傳到居家養老系統，能夠動態感知老人健康情況，并為老人提供用藥提醒、運動建議、飲食建議、健康管理服務等。因此，智能居家養老系統構成主要包含老年人終端應用系統、開放應用平臺、信息采集平臺、信息服務平臺、社區養老開放服務平臺、政府商家服務企業的信息發布平臺等。基于這種服務體系可以為老年人的智能家居提供多種網絡服務，從而使得整個系統更加成熟可靠，并應用信息化的管理方式提高服務和管理的質量等級[1]。

2 智能居家養老輔助系統的設計

2.1 設計理念

智能居家養老服務是親情和家庭高科技結合的產物，可以為老年人提供多種日常生活服務，并能提供個性化的健康管理、安全監測及精神陪伴等服務。區別于傳統的家庭養老，這種智能系統首先應具備居家智能化養老設備配置，并融合社區、醫院、商家、政府等的智能聯動服務功能。系統框架如圖1 所示。

2.1.1 用戶需求設計

智能居家養老輔助系統的設計要充分調研大多數老年人的居家生活訴求，目前從國家給出的相關數據可以看出，小型化家庭結構數量越來越多，這不僅與當前的城市化和工業化的水平有關，也與人們生活方式、生活習慣、居住結構改變等原因有關，大規模的家庭結構正在逐漸的消解，社區在整個家庭結構當中的力量逐漸減弱。家庭結構的縮小帶來了家庭方式的轉型，在強大的工作壓力和快節奏的生活環境之下，很多家庭已經不再具備養老功能，一般的養老機構由于投資周期長，需要的資源多，服務的范圍受限，也不可能滿足絕大多數人的養老需求。智能居家養老輔助系統正是適應了這種時代發展背景，在設計的過程當中要滿足用戶的相應需求。

圖1：智能居家養老輔助系統框架

圖2：老人的馬斯洛需求層次設計

一方面在設計的過程當中，首先要滿足對老人狀態的感知，通過在家里或社區活動中心配置可穿戴設備、智能血糖儀、智能血壓計、智能溫濕度傳感器等，動態感知老人生理指標及老人所處環境的信息。由于市面上相關設備具備不同品牌、不同傳輸協議等問題，因此系統設計時需解決設備互聯互通的難題。另一方面，在設計的過程當中，要充分考慮老年人的精神需求，滿足家庭親情。充分利用現代化的高科技，滿足老年人和家人共同居住時的不同需求，提供居家監測、緊急救助、上門服務、健康管理等全面服務，也可以讓子女在工作之余減輕精神負擔和物質負擔。從這個角度來看，居家智能養老輔助體系的設計是未來我國養老的一種最佳選擇方式[2]。

2.1.2 數量匹配設計

從我國老年為2018年4月給出的數據可以看出，老年人使用的醫療資源是青年群體和兒童群體的三到五倍，但是從目前我國可以提供的養老機構床位來看，這個數據不足每千名老人12 張，也就是說只有1.2%左右的老人可以在社區養老機構當中享受到國家提供的養老服務。而其余98.8%左右的老年人，不論是出于個人選擇的無奈，還是出于經濟問題，都必然會在家庭當中進行養老。開展輔助系統的智能化設計，就要考慮老年人群匹配問題，例如用馬斯洛需求層次理論，我們可以將老人用戶畫像設計為三層，如圖2所示。因此，在數量設計方面要考慮，讓每一個老年人都可以享受到的紅利和成果。通過大數據等先進技術，兼顧滿足老人對最基本生理需求和高程次自我超越需求，一方面能提高老年人的生活質量，降低子女壓力，推動家庭和睦，另一方面，促進養老服務消費，推進養老產業發展。

2.2 交互能力設計

交互能力和感知能力是智能居家養老系統輔助系統設計的核心，目前一些國內外的智能家居養老系統已經在智能化方面推出了相關的研究成果，具有較高價值的借鑒意義。

（1）英國開發的聰明屋智能家居養老系統注入現代網絡科技，以網絡客廳，網絡廚房，網絡臥室作為杰出代表，屬于智能化住宅的典范。該種系統作為交互原型在居家養老系統設計當中被廣泛的利用。這種交互系統可以進行智能化的學習，也就是說通過數據感知的方式獲得居住者的日常生活習性。例如通過智能化腕表，獲得老年人的日常身高數據，日常心率數據，如果老年人不慎跌倒，就可以立即啟動遠程觀測，分析視頻并啟動脈搏監測控制器，查看此人是否出現休克的癥狀，并提醒子女以及社區的醫療衛生服務人員了解到報警系統的通知。除此之外，該系統還配備了健康服務的相關內容，一旦老年人出現任何的身體健康問題，都可以及時的發送地理位置坐標系統，這一套系統尤其適合一些獨居老年人，患有阿爾茲海默癥的老年人，或者其他系統性基礎疾病老年人。一旦佩戴腕表的老年人發生走失的現象，系統就可以發出警示作用，并上報地理坐標系統，如果在環境內長時間沒有走動或者離家太遠，識別牌也會自動發出警報。

（2）芬蘭研發的一套“活躍家庭生活”也是居家養老科技系統的典型設計，該種居家養老模式在家電以及地板上都裝有了物聯網智能感應器。這一套感應器在老年人摔倒時可以由子女通過手機進行遠程查看，地板和智能家電都可以發出警報音，在老年人靠近時發出相應的聲響，這對于一些實力水平下降或者行動不便的老年人具有非常重要的價值，同時這些家電和地板上也可以安裝GPS定位系統，當老年人一旦離開一定距離之后，就自動進行上報并進行定位。

（3）北京在智慧養老方面也做出了卓越的貢獻。在2019年4月正式推出了智慧養老方案，該方案連接醫療物聯網，可以為老年人提供24 小時的關愛服務，同時這種系統還搭載了監督飲食健康管理數據等等，利用5G 網絡，該系統連接社區信息養老，關愛醫療服務，建立有效的傳感網，同時通過5g 移動通信獲得強大的數據處理能力，將上述信息充分整合在一起，可以同時連接國家社區，老年人與家庭護理員，醫院等多項平臺，電腦一旦發現老年人離床時間超過20分鐘或者半個小時以上都沒有起身活動就會進行提醒，方便管理人員尤其是醫護工作人員進行巡查，避免老年人在臥床期間內發生意外。

2.3 系統設計的技術路線及核心關鍵技術

智能化居家養老系統設計的核心在于搭建一個綜合為老服務平臺，這種新型的養老服務平臺不僅可以為老年人提供核心服務，為家屬提供核心服務，還包含各項增值類業務[4]。系統設計的技術路線如圖3 所示。

系統設計過程的核心關鍵技術包括以下幾個方面：

（1）多維數據感知及異構通信協議協同。為了能夠更加準確及時的對老人和相關職能設備進行識別和智能控制，需要協同感知老人自身狀態、居住環境、社交狀態、活動軌跡等動態信息，因此，需要高可靠的物聯網情景感知技術來提供支撐。同時在數據層面，針對多品牌終端接入及多介質組網的復雜環境和業務承載需求，需要開發兼容多方協議及信道特點的綜合接入及管理中間件系統。

圖3：系統設計技術路線

（2）大數據智能處理。為了提供更精準和有效的服務，必須對數據進行智能處理和分析（挖掘與融合）。尤其是用戶規模較大的應用情景，實現對海量數據進行智能信息處理和決策支持時，需要引入hadoop、spark 等大數據處理框架技術。

（3）系統服務開放標準制定。開放標準能夠促進系統的生態化迭代，讓更多的養老資源能夠更容易融入系統，并實現各參與方之間的信息，吸取各自的服務長處、彌補服務不足、結成服務聯盟，由市場機制淘汰落后的服務體系和有問題的服務機構，從而為老人用戶提供更高質量的服務。

3 結論

綜上所述，智能化居家養老系統的輔助設計需要進行全方面的考慮，打造一個完善的服務體系，從本文的分析可知，研究智能化居家養老體系的輔助設計，有利于我們從問題的角度看待目前居家養老模式設計當中存在的不足，因而我們要加強系統性研究，探究技術發展路徑，為老年人提供更加便捷的生理監測，日常服務，飲食管理方便老年人與子女之間建立高科技的聯系。