基于“互聯(lián)網(wǎng)+”技術的“獨居老人”救援系統(tǒng)研究

蘇彩珍 陳偉利 程 鑫 王 紀 謝世杰

（吉林建筑大學，吉林 長春130118）

1 概述

2013 年以來，學術界開始廣泛使用“智慧養(yǎng)老”的概念。國內(nèi)普遍認為智慧養(yǎng)老是利用現(xiàn)代信息技術為老年人提供保健、醫(yī)療、休閑和交流等服務，并對有關信息進行上傳、監(jiān)測、分析、處理等，實現(xiàn)智能化。互聯(lián)網(wǎng)+智慧養(yǎng)老服務模式“系統(tǒng)+服務+老人+終端”，以社區(qū)為依托、以智慧養(yǎng)老服務平臺為支撐，以智能終端和熱線為紐帶，整合社區(qū)養(yǎng)老服務設施、專業(yè)服務隊伍和社會資源，重點打造以“呼叫救助、居家照料、健康服務、檔案管理”為中心的智能居家養(yǎng)老服務網(wǎng)絡，為老年人提供綜合性的養(yǎng)老服務。

而我們設計的“獨居老人”健康監(jiān)控與救援系統(tǒng)其核心理念其實就是圍繞老年人需求，通過運用現(xiàn)代信息技術把物聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)居家養(yǎng)老深度融合，在云平臺上為空巢老人提供快捷、靈活、全方位、低成本的養(yǎng)老服務，以更好地滿足老年人的各類養(yǎng)老需求。

2 研究內(nèi)容

整個系統(tǒng)一共分8 部分，如圖1 所示，分別為Zigbee 定位系統(tǒng)設計方案、智能手環(huán)設計方案、遠程授權開鎖方案、手機APP 設計方案、路由器的設計方案、服務器系統(tǒng)及設計方案、云服務器設計方案和數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)頁設計方案。

圖1 系統(tǒng)架構圖

3 系統(tǒng)功能

如圖2 所示，救援方案分為兩種，分別為老人在室內(nèi)、室外突發(fā)意外情況時。

Zigbee 定位系統(tǒng)負責定位老人在家的位置，Zigbee 協(xié)調(diào)器把位置信息發(fā)送給專用服務器，專用服務器采用ARM CORTEX A9 并運行Linux 操作系統(tǒng)，作為一戶老人的專用服務器。智能手環(huán)采集老人的心率與血氧，同時手環(huán)上的陀螺儀判斷老人的運動狀態(tài)，是否摔倒，然后通過藍牙發(fā)送給手機APP，最后手機APP 把這些信息發(fā)送至本地服務器。本地服務器收到后把信息進行處理并存入數(shù)據(jù)庫，然后把整理的信息發(fā)送至阿里云服務器。阿里云服務器對多戶老人進行監(jiān)控，并把所有信息進行云計算，作為參考信息發(fā)送給子女，以便子女可以隨時知道老人的身體健康，子女還可以對信息進行權限設置，開放一部分信息或者所有信息給醫(yī)療機構以便對老人身體健康進行管理，也可以讓老人知道自己的身體健康信息。

圖2 救援系統(tǒng)結構圖

當意外發(fā)生時，比如老人意外摔倒或者突發(fā)疾病，通過對老人心率血氧、摔倒姿態(tài)的判斷，手環(huán)發(fā)出警報，服務器接到警報后，把老人的位置已經(jīng)生命體征狀況等數(shù)據(jù)輸入至阿里云服務器數(shù)學模型中，生成一條最佳救援方案。然后立即把方案發(fā)送至社區(qū)的服務中心或者相關醫(yī)療機構，同時向子女APP 發(fā)送位置信息以及報警信號。救援人員到達時可以通過手機APP 向子女發(fā)送智能門鎖授權請求，當子女授權后，對老人進行及時的救治。如果子女無法及時處理，則可以通過人臉識別，匹配子女提前授權好的救援人員，進行開鎖。

4 技術難點與改進

本設計總計用到了多種網(wǎng)絡，分別是Zigbee 網(wǎng)絡、WIFI 網(wǎng)絡、GPS 網(wǎng)絡，不同網(wǎng)絡之間協(xié)議不同，進行多網(wǎng)的信息的交互，對位置進行綜合分析。需要了解各個網(wǎng)絡的協(xié)議，協(xié)議的轉換處理要合適，才能達到完美配合。

為方便老人的使用，我們在APP 上結合了AI 人工智能技術，讓老人直接用語音控制，方便于緊急情況下老人的呼救，以及更加方便的控制家庭內(nèi)的智能家居之類的物品。利用語音合成技術提醒老人按時吃藥或者按時休息等提醒功能，同時，若遇到緊急情況，向家人和機構發(fā)送提示信息。

在實施救援時，為更加快速的知曉老人的所在地，我們需要建立數(shù)學模型，化成具體的數(shù)據(jù)，直觀明了的觀測到老人的位置，為救援節(jié)約寶貴的時間，進一步提高救援的效率。

5 結論

對于養(yǎng)老問題，國家一直以來都比較重視，那本系統(tǒng)從中國的國情出發(fā)，能在一定程度上解決了智慧養(yǎng)老的問題，具有一定的實用價值和應用前景。原有的智慧養(yǎng)老系統(tǒng)，強調(diào)智慧社區(qū)或養(yǎng)老院，而本系統(tǒng)立足于家庭，符合中國人的養(yǎng)老習慣。由于國家的獨生子女政策，造成很多子女不在老人身邊，本系統(tǒng)通過云平臺，利用互聯(lián)網(wǎng)技術構建老人的健康監(jiān)測與救援系統(tǒng)，解決了老人獨立養(yǎng)老的問題。該系統(tǒng)不僅僅可以用在獨立生活的老人身上，也可以用在與子女生活在一起的老人身上。