一種具有養老看護功能的智能家居系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及網絡監護系統，具體為一種具有養老看護功能的智能家居系統。
【背景技術】
[0002]隨著科技的發展與社會的進步，智能家居已經開始進入人們的日常生活。智能家居通過物聯網技術將家中的各種設備連接到一起，提供家電控制、照明控制、電話遠程控制、室內外遙控、防盜報警、環境監測等多種功能和手段，提升了家居的安全性、便利性、舒適性。市場上也出現了大量的智能家居產品。目前市場上智能家居主要是提升家居本身使用的便捷性，而較少涉及對使用家居的人的服務，尤其是對老人看護的服務市場上幾乎沒有。而我國面臨著巨大的人口老齡化壓力，養老問題成為全社會關注的熱點話題，因此對老年人健康狀況、日常活動監護及醫療護理問題越來越受到重視。
[0003]雖然市場了也出現了能提供遠程醫療診斷服務的智能家居系統，但對于老年人看護來說，存在以下缺陷:(1)、由于老人行動不便，有一些老人可能行為不能完全自理，因此，目前的智能家居沒有充分考慮到老人對智能家居使用過程中可能出現的問題；(2)、不能對老人的生理信息進行全天候實時監測，因此無法對老人可能出現的意外進行及時發現和提前預防的功能；(3)、沒有專業的服務平臺，不能形成長期的數據積累，因此不能針對每個老人的不同特點提供綜合的身體保健、醫療、心理輔導、護理和營養保健全方面的服務。
[0004]因此，本發明提出一種具有養老看護功能的智能家居系統。通過非接觸式體征信息采集腕帶對老人體征信息進行全天候檢測，達到對老人健康問題及時發現和提前預防的目的。通過非接觸式體征信息采集腕帶與智能手機通信，能夠對老人在室外活動進行檢測和遠程傳輸。同時，非接觸式體征信息采集腕帶上安有無源RFID標簽，供室內智能家居監控終端采集老人信息。通過Kinect深度傳感器收集老人姿態信息，實現室內老人姿態準確識別，及時的獲得老年人當前運動的信息，在跌倒的第一時間進行報警功能。通過室內智能家居監控終端提高老人生活舒適性和便捷性。通過RFID閱讀器，識別老人信息和老人所在位置，提示老人已到達所在房間位置。通過遠程醫療云平臺對老人體征信息大數據分析和數據挖掘，針對每個老人的不同情況，給出有利于健康的指導性建議。通過查閱資料，目前，具有養老看護功能的智能家居系統尚未見到報道。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于提供一種具有養老看護功能的智能家居系統，該系統將脈搏、體溫、加速度、時鐘顯示功能功能集成到一個生理特征數據采集腕帶上，實現對老人體征信息非接觸式、全天候檢測，針對每個老人的不同情況，給出有利于健康的指導性建議。
[0006]本發明技術方案:
一種具有養老看護功能的智能家居系統，該系統由非接觸式體征信息采集腕帶、移動終端、Kinect深度傳感器、IP攝像機、RFID閱讀器、電動窗簾、室內智能家居監控終端、電器控制終端和遠程醫療云平臺組成。
[0007]所述非接觸式體征信息采集腕帶由體征信息監測單元和表帶組成。
[0008]體征信息監測單元有1個橢圓形的外殼。在體征信息監測單元外殼的上方有1個凹進去的圓形透明的顯示屏表蓋，用于保護顯示屏。在在體征信息監測單元外殼的下方有1個凹進去的圓形透明的心率和脈搏采集表蓋，用于保護和密封脈搏傳感器和溫度傳感器。在體征信息監測單元外殼的一個側面有1個報警按鍵按鈕和1個喚醒按鍵按鈕。在體征信息監測單元外殼的一對相對的2個側面上分別安有表帶母帶和表帶公帶，用于將非接觸式體征信息采集腕帶固定在腕上。在體征信息監測單元外殼內有1塊鋰電池和1塊體征信息采集電路板。所述鋰電池采用3.7V鋰電池，容量500mAh，放電截止電壓為2.75V，充電截止電壓4.2V。所述體征信息采集電路板由主處理器電路、脈搏傳感器、溫度傳感器、六軸加速度傳感器、蜂鳴器、報警按鍵、喚醒按鍵、0LED顯示屏和電源電路組成。該體征信息采集電路板上的主處理器電路由NRF51822及其外圍電路組成，負責體征信息的采集、體征信息的傳輸和自動校時功能。該體征信息采集電路板上的脈搏傳感器采用傳感器PhotoSensor，Photosensor傳感器是一款用于脈搏心率測量的光電反射式模擬傳感器，發光二極管采用峰值波長為515nm的綠光LED，透過外殼下方的心率和脈搏采集表蓋采集人體脈搏信息。該體征信息采集電路板上的溫度傳感器采用MLX90615，MLX90615采用紅外測溫技術實現非接觸式溫度測量。溫度傳感器采用MLX90615透過外殼下方的心率和脈搏采集表蓋采集人體溫信息。該體征信息采集電路板上的六軸加速度傳感器采用MPU6050，六軸加速度傳感器MPU6050負責采集非接觸式體征信息采集腕帶的三軸加速度和三軸角速度，通過程序可以測得佩戴非接觸式體征信息采集腕帶者是否跌倒。該體征信息采集電路板上的蜂鳴器采用3.3V無源蜂鳴器，用于電池沒電提示和其他報警提示。該體征信息采集電路板上的報警按鍵與外殼側面的報警按鍵按鈕相連，用來識別老人出現意外時報警功能，具有最高級別的優先級，當報警按鍵按下后，通過藍牙通信傳輸到智能手機，再由智能手機實現遠程報警。該體征信息采集電路板上的喚醒按鍵與外殼側面的喚醒按鍵按鈕相連，用來喚醒0LED顯示屏。處于低功耗考慮，平時0LED顯示屏是不顯示的，當喚醒按鍵按下時，喚醒0LED顯示屏，0LED顯示屏進行顯示，顯示2秒后自動關閉顯示。該體征信息采集電路板上的0LED顯示屏透過外殼上方的顯示屏表蓋顯示時間信息和老人體征信息。時間信息包括年月日時分秒；體征信息包括溫度、脈搏、運行特征。其中，通過藍牙通信實現智能手機對手環自動校時，提高時鐘準確性。該體征信息采集電路板上的電源電路由XC6206P332電源模塊及其外圍電路組成，負責將鋰電池電壓轉換成3.3V電壓，為系統供電。同時電源電路上具有電池電壓檢測電路，通過nRF51822對電池電壓的檢測，提示老人充電。電池接口處引出兩條電源線，通過表帶公帶引出，用于給鋰電池充電。
[0009]同時，非接觸式體征信息采集腕帶上安有無源RFID標簽，用于RFID閱讀器識別老人身份信息和感應老人已到達自己房門位置，通知給室內智能家居監控終端。
[0010]所述移動終端由支持藍牙4.0的Android手機和APP構成。移動終端APP按照功能不同分為物理層、數據鏈路層、智能分析層、用戶應用層。
[0011]物理層由支持藍牙4.0的Android手機的硬件物理層組成，負責藍牙無線通信和3G無線通信的無線信號的接收與發射。數據鏈路層由藍牙通信協議解析模塊和3G通信協議解析模塊構成，通過APP程序調用Android手機內的Android操作系統API函數，實現藍牙通信協議解析和3G通信協議解析。智能分析層由數據處理模塊構成，負責對非接觸式體征信息采集腕帶發送的體征數據進行處理，采用自適應尋峰小波閾值去噪算法提高心理檢測的準確度。根據六軸加速度傳感器輸出數據分析老人步態行為，進一步分析是否具有跌倒情況。同時通過3G通信網絡將老人體征信息發送給遠程醫療云平臺。用戶應用層包括體征信息顯示模塊、自動校時模塊、緊急報警模塊。體征信息顯示模塊通過APP編程實現在Android手機屏幕上顯示老人體溫、脈搏、步態信息。自動校時模塊負責接收非接觸式體征信息采集腕帶發送的自動校時命令，然后通過Android操作系統API函數函數獲取Android手機手機當前時間，通過藍牙發送到非接觸式體征信息采集腕帶。緊急報警模塊負責當老人出現心率不穩、跌倒等緊急情況下，通過3G通信網絡將報警信息傳送給老人的子女。
[0012]所述Kinect深度傳感器負責采集老人姿態信息，Kinect可以正確識別人體和其他物體的不同，能夠準確地實現人體識別和追蹤功能，具有較好的抗干擾能力，即使是在漆黑的夜晚一樣可以正常的運行。為了提高老年人跌倒的判斷，傳感器進行了人體的面部識另IJ，可以清楚的識別出