CN102646320A

CN102646320A - 老人起居智能看护实现的方法

Info

Publication number: CN102646320A
Application number: CN2012101259052A
Authority: CN
Inventors: 王杰; 顾长富
Original assignee: CONVERGINGSTREAM TECHNOLOOGIES Inc
Current assignee: ECARE SMARTTECH Inc
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2012-04-26
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2032-04-26
Also published as: CN102646320B

Abstract

本发明涉及一种老人起居智能看护实现的方法，其特征在于：包括提供一智能看护主机以及与该智能看护主机通讯的复数个传感器、生命体征监测装置以及一键通话装置；所述的智能看护主机接收所述传感器和生命体征监测装置的数据通过多参数基线算法计算各警情参数的基线，与系统设定的阈值进行比较，并将比较结果进行告警分类处理后告知给指定用户。本发明实现对居家养老的老人的日常起居、身体状况和紧急求助等活动和异常事件的监测、记录与告警，以使得亲友或社区或社会公共资源进行及时救助或干预。从而提高老人独立性、老人本人及其家人的生活质量。

Description

老人起居智能看护实现的方法

技术领域

本发明涉及一种老人起居智能看护实现的方法。

背景技术

中国老人(指60岁以上，含60岁)数量占总人口的比例是13.2%，达1.7亿人，这种状况引起了政府及广大民众的重视，其中很多的企业、科研或个人在近几年纷纷进入老人用品和老人看护等产品和系统的研发及生产领域，而老人看护涉及到包括老人生命体征参数监测、居住环境安全监测、日常起居的监测和行为趋势分析等方面的问题和需求。其中包括已经提交了的相关专利文件，例如：

i) “智能老人安全保护系统”（授权公告号CN202075613 U，授权公告日2011.12.14）其是将烟感、燃气、入侵传感器，加上血压、血糖和心电模块，通过Zigbee无线连接到家庭的主控模块，并由主控模块通过GPRS连接到远程的服务器，实现对上述事件和生理参数异常的监测。该系统的实现方法中陈述，其任何一个节点均带有单独的处理模块并能独立运行，在其实现灵活配置的同时，带来的不利的影响是使用时设置的复杂化，不适合老人使用；其入侵探测采用多传感器构成并采用神经元进行判断，与传统的安防告警系统(门磁、被动红外、玻璃破碎等探测器加上告警主机的撤防/设防)相比，该系统将使得误报和漏报增加，因为神经元系统本身的推理是“模糊”的。该系统和方法，除了上述的缺陷之外，还缺少对老人日常行为趋势、行为与身体状况关系的监测。

ii) “老人监测与报警系统”（授权公开号 CN201853320 U；公开日2011.06.01 ），该系统由带有GPS、三轴加速度传感器和GSM模块等构成的告警主机，并通过无线所连接的若干从机构成，这些从机各自以单独的单片机并集成了不同用途的传感器，包括温度、气体和烟雾、心率等以监测老人的生活环境危险和紧急情况的发生，以实现告警。该系统的明显不足之处有3个—其一是该系统的主机由老人随身携带，一旦老人出门或步入上述这些从机节点的无线连接“盲区”，则监测和告警失效；其二是系统中多数的传感器节点，其新颖性不够，其烟感、红外探测、门禁等就是市场上流行的安防产品，并且目前在售的这些安防产品中的多数系统结构简单、稳定；第三是每一个从机节点都有自己的单片机处理器，这将使得复杂性提高、可维护性降低。此外，该系统没有实质性地解决其列出的主机“辐射及其对加速度传感器影响的问题”，因为GSM运行要发射无线信号。

iii) “一种用于居家养老的监控报警装置”（授权公告号CN 201725403 U，授权公告日期2011.01.26）其构成是由温湿度计、便携式无线紧急告警器、生理体征参数等装置，但其实现方法上有缺陷，如利用红外报警监测室内的温湿度的变化，以判断闯入者，由于其控制器本身不具备设防和撤防功能，并且由于是监测运动的人或者动物的问题，致使其即无闯入者系统也会告警，因为老人在家也将被作为闯入者而测其温度并告警了；同时，该系统中测试体温和血压作为生理特征的全部，是不够的，因为生命体征参数还包括其他的指标包括血糖、血氧和心电图、脉搏等。

iv) “老人居家养老互联网监控系统及其监控方法”(申请公布号 CN101854385 A，公开日2010.10.06)由前端的传感器、老人终端以及后端的服务器构成，其中关于老人是否出门/或在家，是以3个传感器来判断其行为，缺陷在于，其有钥匙的亲友或非法闯入的行为将导致系统误报。卫生间内的传感器有2个，其中以在卫生间的时长来决定是否告警，缺陷是没有依据老人在卫生间内行动类型及其个人的行动速度进行监测和分析，仅仅依靠时长作为告警的依据，将造成大量的误报，同时这样的告警不能为亲友提供有用的告警信息及其类型，因为如厕、洗浴、梳妆和打扫卫生等，其时长都不同，并且即便是如厕，便秘和闹肚子其时长也不同。

上述已经提交的与老人看护有关的专利申请文件，多为对当前安全状态或者身体状态的监视告警，并且有些系统的前端太复杂或者前端需要老人介入而不适合用于老人看护环境。并且这些申请，较少涉及对老人日常生活起居多种活动的监测和关联分析及其长期趋势的分析，也没有进行多参数包括生命特征参数的关联分析，从而得出老人尤其是独居老人的身体、心理的变化，慢性病的出现及变化趋势。

因此，需要提供老人居住环境下特有的看护系统—即满足：老人最少的介入；起居活动多参数的关联分析和异常告警、变化趋势；日常起居与生命体征参数的关联分析和异常告警；主动发出的告警求助、居住环境安全的紧急告警。

发明内容

本发明的目的是提供一种老人起居智能看护实现的方法，实现对居家养老的老人的日常起居、身体状况和紧急求助等活动和异常事件的监测、记录与告警，以使得亲友或社区或社会公共资源进行及时救助或干预。

本发明采用以下方案实现；一种老人起居智能看护实现的方法，其特征在于：包括提供一智能看护主机以及与该智能看护主机通讯的复数个传感器、生命体征监测装置以及一键通话装置；所述的智能看护主机接收所述传感器和生命体征监测装置的数据通过多参数基线算法计算各警情参数的基线，与系统设定的阈值进行比较，并将比较结果进行告警分类处理后告知给指定用户。

在本发明一实施例中，所述的基线包括被监护老人的睡眠数据基线、行走数据基线、如厕数据基线以及梳洗数据基线。

在本发明一实施例中，所述睡眠数据基线包括入睡/起床次数、总时长，其算法为：根据不同季节的睡眠次数基线BLSN(Base Line of Sleep Number)，BLSN_i=(DSN₁+DSN₂+…+DSN_M)/M；睡眠时长基线BLST(Base line of Sleep Time)，BLST=（BLST_i=(DST₁+DST₂+…+DST_M)/M），其中DSN是取样期间每日睡眠次数，DST是取样期间每日的睡眠总时长；i是季节编号，取值1-4，分别表示春夏秋冬；M为计算样本窗口，其取值可调；

所述如厕数据基线包括每日的如厕次数、平均间隔时间、平均时长，其算法为：如厕次数基线BLRN(Base Line of Rest Number)，BLRN=(DRN₁+DRN₂+…+DRN_M)/M；平均时间间隔BLRTS(Base Line of Rest Time Slot),BLRTS=(DRTS₁+DRTS₂+…+DRTS_M)/M；平均时长基线BLRT(Base Line of Rest Time), BLRT=(DRT₁+DRT₂+…+DRT_M)/M；其中，DRN为取样期间内每日的如厕次数，DRT为取样期间内每日的如厕平均时间，DRST为取样期间相邻如厕的平均时间间隔；M为计算样本窗口，其取值可调；

所述梳洗数据基线包括每日的梳洗次数，其算法为：梳洗次数基线BLMN(Base Line of Makeup Number)，BLRN=(DMN₁+DMN₂+…+DMN_M)/M；其中，DMN为取样期间内每日的梳洗次数；M为计算样本窗口，其取值可调；

所述行走数据基线包括行走步数，其算法为：行走步数BLWN (Base Line of Walking Number), BLWN=(DWN₁+DWN₂+…+DWN_M)/M，其中DWN为采样期间每日的步数计数；M为计算样本窗口，其取值可调。

在本发明一实施例中，所述睡眠数据的采集是通过压力传感器或者压电陶瓷磁片矩阵判断床铺的压力状态，通过一无线通讯方式实时发送到所述智能看护主机；

所述如厕数据的采集是通过水箱液位传感器或者厕所冲洗水量的流量传感器判断如厕的次数和频率，并通过无线通讯方式发送到所述智能看护主机，通过在马桶处配置由压力传感器或压电陶瓷片矩阵构成的脚垫，以监测每次如厕需要的时间；

所述梳洗数据的采集通过流量传感器检测梳洗水龙头的水流量，将老人梳洗的次数和频度通过无线通讯方式发送到所述智能看护主机，同时在梳洗台盆处配置由压力传感器或者压电陶瓷片矩阵构成的脚垫，以监测每次梳洗需要的时间；

所述行走数据的采集通过重力加速度传感器设置于老人身上，通过重力加速度传感器的变化以及当前的时间，统计老人行走总量以及活动的时段通过无线通讯方式发送到所述智能看护主机。

在本发明一实施例中，所述的基线包括被监护老人的洗澡数据基线、打电话数据基线、备餐数据基线、洗衣数据基线以及服药数据基线。

在本发明一实施例中，所述的洗澡数据基线包括每周洗澡次数BLBN(Base Line of Bathing Number)，监测每周洗衣服的次数并按照周计算均值；洗浴时长基线BLBT（Base Line of Bathing Time），BLBT=(WBT₁+WBT₂+…+WBT_M)/M；其中，WBT为取样期间内每次洗澡所花平均时间；M为计算样本窗口，其取值可调；

所述的备餐数据基线包括每日备餐次数BLCN(Base Line of Cooking Number)，该BLCN=3；备餐时长基线BLCT（Base Line of Cooking Time），BLCT=(DCT₁+DCT₂+…+DCT_M)/M，其中，DCT为取样期间内每次备餐所花平均时间；M为计算样本窗口，其取值可调；

所述的洗衣数据基线包括每周洗衣服次数BLWCN(Base Line of Washing Clothing Number)，其按照不同的季节，洗澡的次数不同设定，监测每周洗衣服的次数并按照周计算均值；

所述的打电话数据基线包括按照每天接/打电话次数，其基线BLPCN(Base Line of Phone Call Number)，通过监测每天接打的次数并按照天计算均值；

所述的服药数据基线依据老人服药的次数进行设定。

在本发明一实施例中，所述洗澡数据通过流量传感器监测老人洗浴的次数和频度，通过无线通讯方式发送到所述智能看护主机；

所述打电话数据是通过串接在电话线上的一个拨号记录装置，按照Q.931标准生成通话中断码，按照中断码判断判断正常拨号、通话，还是异常拨号，统计正常和异常拨号的次数，通过Zigbee发送到所述智能看护主机；

所述备餐数据是通过采集炉灶的点火器是否点火或煮饭器具是否通电结合当前时间判断老人备餐的次数和频度，并将该备餐数据通过无线通讯的方式发送到所述智能看护主机；

所述洗衣数据是通过流量传感器监测老人洗衣的次数和频度，并将该数据通过无线通讯方式发送到所述智能看护主机；

所述服药数据是通过采用智能药盒判断老人服药的状态，并通过无线通讯发送发送给所述智能看护主机。

在本发明一实施例中，所述的传感器还包括用于检测燃气泄漏、水淹、烟雾、门磁动作、窗磁动作的传感器。

在本发明一实施例中，所述的告警分类是将警情分为起居活动、生命体征、居住环境安全和紧急事件四类；按严重告警、中度告警以及一般提示分成三种告警等级；

所述紧急事件：基于单个告警信息的紧急事件判断，包括：烟雾、水浸、燃气、跌倒、紧急告警按钮，设防情况下的门磁和窗磁告警，均生成严重告警信息，立刻发送至相关的亲友、物业、急救站或公安部门，以使得这些事件得到及时的干预、处理和救助；

生命体征：生命体征参数异常的判断，主要基于医学方面的参数设定基线，并依据超出或者低于基线的不同百分比设定告警等级；

居家活动：包括如厕、梳洗、行走、洗澡、打电话、备餐、洗衣、服药、睡眠的告警和提示；

居住环境安全：包括：居住环境的烟雾、水浸、燃气以及设防情况下的门磁和窗磁告警。

在本发明一实施例中，所述一键通话装置包括两个按钮，其中一个是用于一键拨通指定电话；另外一个是当外部无线电话拨入时用于即时接通电话。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的方法覆盖老人居家养老的各个方面：老人日常生活活动的数据采集、对日常活动量表(ADL)中多参数的数据处理及其关联分析、异常指数及其告警、活动能力趋势分析、生命体征多参数监测、传统的安防系统，以及加密的手机遥控户门开锁系统和紧急求助一键通通信装置。所有这些功能，都是以老人日常生活所涉及的方方面、异常告警和求助等为中心进行设计。大多数的功能是其他系统所没有的。

2、多维度分析使得看护和告警更加精准：对居家活动事件的判断基于多个判断准则，包括时间窗口、活动持续的时长、频度、动作之间的时序关系等。

3、本发明提出了老人居住环境下特有的看护系统—即满足：老人最少的介入；除了生命体征参数需要老人介入之外，绝大部分的设备均是部署在老人生活的环境中，不用老人介入。

4、远程的历史数据挖掘和趋势分析：本发明所产生的各类看护数据及生成的自学习活动基线、多参数的关联分析和历史趋势分析，可为其亲友及时了解老人身体及活动机能的变化趋势，进而判定老人不能再单独居住并转入人工看护的时间。

5、灵活的配置结构及其服务模式：看护仪可以单独运行和告警，也能数万户、数百万户老人看护数据传输到远程数据中心进行更高层次的关联及其趋势分析；由于这个功能，整个系统实际上构成了一个“老人看护的服务云“，即被看护的老人可以选择所需要看护的传感器—即要监控参数/指标的个数、监控的时间段、要看护的住宅数等。

6、易于安装和维护：所有的装置均无线连接、避免市电供电线路的安装，因此对老人生活环境的影响最小。

7、起居活动多参数的关联分析和异常告警、变化趋势；日常起居与生命体征参数的关联分析和异常告警；主动发出的告警求助、居住环境安全的紧急告警。

附图说明

图1是本发明方法所涉及的硬件架构原理示意图。

具体实施方式

请参照图1，本实施例提供一种老人起居智能看护实现的方法，其包括提供一智能看护主机以及与该智能看护主机通讯的复数个传感器、生命体征监测装置以及一键通话装置；所述的智能看护主机接收所述传感器和生命体征监测装置的数据通过多参数基线算法计算各警情参数的基线，与系统设定的阈值进行比较，并将比较结果进行告警分类处理后告知给指定用户。

为了让一般技术人员更好的理解本发明，下面我们对上述方法提及的设备及本实施例中具体采用的技术手段做进一步的说明。

所述的智能看护主机，其功能是：作为日常起居的传感器、生命体征参数监测装置、紧急求助和居家环境安防探头的上位机，接收各老人居住环境内的所有传感器和探头发送来的监测信息，处理分析并发送告警，同时可以连接互联网或者移动运营商将分析结果发送到远程数据中心做深度分析。本实施例中，该主机支持Lunix操作系统的低功耗处理机，同时包含一个支持VPN的多功能路由器，配有无线接口包括GSM/GPRS、蓝牙、Zigbee、WiFi、315Mhz/433Mhz FSK，和有线网络接口10/100Base-Tx，并指支持防火墙和AES数据加密功能。

本实施例中，所述的315/433Mhz无线端口用于连接日常生活起居ADL参数监测(除打电话监测参数的传输用ZigBee)、居住环境安防探头和紧急求助装置。蓝牙、ZigBee、WiFi用于连接不同类型的生命体征监测装置。WiFi还用来连接社区的无线网络，通过这个网络将“老人起居智能看护仪”主机连接到远程看护数据处理中心。GSM用于发送告警信息到老人的亲友手机。GPRS在没有家庭宽带连接时，可以用它连接远程的看护数据处理中心。10/100Base-Tx有线端口主要用于通过宽带VPN(虚拟专网)连接互联网，而连接到远程看护数据处理中心。

此外，WiFi还用于将老人用室内一键通话装置通过该智能看护主机连接到救助机构或亲友或者社区的电话。

下面我们对本发明采用的传感器进行简单的介绍，上述复数个传感器包括老人起居活动探测、生命体征参数、居住环境安全及紧急求助等探测传感器。

1、老人起居活动探测传感器

本实施例中，除了打电话探测传感器采用Zigbee传输信息以外，其它所有与老人生活起居的探测传感器都采用315/433Mhz无线链路与主机连接。

睡眠探测：由压力传感器或者压电陶瓷磁片矩阵与无线发射模块构成，通过压力的监测，将老人起床、睡觉的动作实时发送到上述的主机；同时，对防拆卸、低电量提供提醒信息。

如厕探测：由水箱传感器或者流量传感器加上无线发送模块构成，它将老人如厕的次数和频度发送到上述的主机，同时如果在马桶处配置由压力传感器或压电陶瓷片矩阵构成的脚垫，则可以测得每次如厕需要的时间。

梳洗探测：由流量传感器加上无线发送模块构成，它将老人梳洗的次数和频度发送到上述的主机，同时如果在台盆处配置由压力传感器或者压电陶瓷片矩阵构成的脚垫，则可以测得每次梳洗需要的时间。

行走探测：重力加速度传感器加上无线发送模块构成，它将老人行走总量及活动的时段的发送到上述的主机。

洗澡探测：由流量传感器加上无线发送模块构成，它将老人洗浴的次数和频度发送到上述的主机。

打电话探测：串接在电话线上的一个拨号记录装置，按照Q.931标准生成通话中断码，按照中断码判断判断正常拨号、通话，还是异常拨号(如错误的拨号)，统计正常和异常拨号的次数，通过Zigbee发送到上述主机。

备餐探测：由备餐传感器加上无线发送模块构成，其通过采集炉灶的点火器是否点火或煮饭器具是否通电结合当前时间判断老人备餐的次数和频度，并该次数和频度发送到上述的主机。

洗衣探测：由流量传感器加上无线发送模块构成，它将老人洗衣的次数和频度发送到上述的主机。

服药探测：采用智能药盒（该药盒可采用美国ePill公司(www.epill.com)MD2 Plus）盛放每餐应服的药物，并将不同药物放在不同药盒内，如果老人没有按时服药，则发出提示音，同时将提示信息发送到上述主机并开始计时，当超过指定时间老人依旧没有开启药盒，则由主机为亲友发出告警提示，以电话提醒其服药。

2、身体生命体征参数监测

生命体征参数监测包括血氧、心电、心率、血压、体表温度和血糖(有穿刺)，采用目前已经过认证的便携式装置；这些监测装置与主机之间，均采用WiFi或蓝牙连接。

3、安全参数和紧急求助探测

这些探测器包括燃气泄漏、水淹、烟雾、门磁、窗磁、振动、被动红外、红外围栏探测器、窗帘红外、紧急求助(手动紧急告警器和跌倒自动探测)等11类。这些探测传感器都采用315/433Mhz无线链路与主机连接。

本发明通过多参数基线算法计算各警情参数的基线，与系统设定的阈值进行比较，并将比较结果进行告警分类处理后告知给指定用户。由于每个老人的日常起居活动中，个人的身体状况、生活环境和生活条件、生活习惯、文化程度及是否仍旧兼职社会工作等不同，每个人的日常活动次数、频度和时长等都不同，因此本发明设计了一个面向不同老人的生活起居参数基线算法。

睡眠数据基线：入睡/起床次数、总时长，均有上下基线；其中，过多或者过少的入睡次数是不正常的，同时过长或过少的睡眠时长也是不正常的。自学习的睡眠参数基线计算公式是：不同季节的睡眠次数基线BLSN(Base Line of Sleep Number)，BLSN_i=(DSN₁+DSN₂+…+DSN_M)/M；睡眠时长基线BLST(Base line of Sleep Time)，BLST=（BLST_i=(DST₁+DST₂+…+DST_M)/M）。这里，DSN是取样期间每日睡眠次数，DST是取样期间每日的睡眠总时长；i是季节编号，取值1-4，分别表示春夏秋冬；M为计算样本窗口，通常取值大于21超过3周的时间，并可以调整。

如厕数据基线：每日的如厕次数、平均间隔时间、平均时长；其基线数值计算为：如厕次数基线BLRN(Base Line of Rest Number)，BLRN=(DRN₁+DRN₂+…+DRN_M)/M；平均时间间隔BLRTS(Base Line of Rest Time Slot),BLRTS=(DRTS₁+DRTS₂+…+DRTS_M)/M；平均时长基线BLRT(Base Line of Rest Time), BLRT=(DRT₁+DRT₂+…+DRT_M)/M。其中，DRN为取样期间内每日的如厕次数，DRT为取样期间内每日的如厕平均时间，DRST为取样期间相邻如厕的平均时间间隔；M为计算样本窗口，通常取值大于21超过3周的时间，并可以调整。

梳洗数据基线：每日的梳洗次数；其基线数值计算为：梳洗次数基线BLMN(Base Line of Makeup Number)，BLRN=(DMN₁+DMN₂+…+DMN_M)/M；其中，DMN为取样期间内每日的梳洗次数；M为计算样本窗口，通常取值大于21超过3周的时间，并可以调整。

行走数据基线：行走步数BLWN (Base Line of Walking Number), BLWN=(DWN₁+DWN₂+…+DWN_M)/M，其中DWN为采样期间每日的步数计数，M为计算样本窗口，通常取值大于21超过3周的时间，并可以调整。

洗澡数据基线：每周洗澡次数BLBN(Base Line of Bathing Number)，按照不同的季节，洗澡的次数不同，而且不同地区的老人其每个季节也不同(如海南、广东与东三省在冬季每周洗澡的次数差别很大)。该参数基线按照周设定，依据不同区域、不同季度该数据都不相同，如海南四季每周均为BLBN=7次，而东三省，秋冬季BLBN=1、春季BLBN=2，夏季BLBN=7；可以设成自学习模式，即给定时间窗口(3周以上)，监测每周洗衣服的次数并按照周计算均值。洗浴时长基线BLBT（Base Line of Bathing Time），BLBT=(WBT₁+WBT₂+…+WBT_M)/M。其中，WBT为取样期间内每次洗澡所花平均时间；M为计算样本窗口，通常取值大于4周的时间，并可以调整。

备餐数据基线：每日备餐次数BLCN(Base Line of Cooking Number)，通常BLCN=3；备餐时长基线BLCT（Base Line of Cooking Time），BLBT=(DCT₁+DCT₂+…+DCT_M)/M。其中，DCT为取样期间内每次备餐所花平均时间；M为计算样本窗口，通常取值大于21天的时间，并可以调整。

洗衣数据基线：每周洗衣服次数BLWCN(Base Line of Washing Clothing Number)，按照不同的季节，洗澡的次数不同，而且不同地区的老人其每个季节也不同(如海南、广东与东三省在冬季每周洗衣服的次数差别很大)。该参数基线按照周设定，依据不同区域、不同季度该数据都不相同，如海南四季每周均为BLBN=3次，而东三省，秋冬季BLBN=1、春季BLBN=2，夏季BLBN=3。可以设成自学习模式，即给定时间窗口(3周以上)，监测每周洗衣服的次数并按照周计算均值。

打电话数据基线：按照每天接/打电话次数，其基线BLPCN(Base Line of Phone Call Number)，可设BLPCN=2，即每日通常接/打电话2次；或者可以设成自学习模式，即给定时间窗口(21天以上)，监测每天接打的次数并按照天计算均值。

服药数据基线：依据老人服药的次数进行设定。

血氧、心率、体表温度、心电、血糖、血压6参数的基线均按照医学规定和被看护者本人的情况而设定范围。

这里还需说明的是，本发明方法除了上述实施例的数据采集和处理的方式之外，还根据处理的结果进行告警分类，包括告警类别、等级、策略和算法。

告警的类别包括：起居活动、生命体征、居住环境安全和紧急求助四类。

告警等级分为：一般提示【活动异常告知】、中度告警【需要持续关注】、严重告警【立刻干预和处理】。请参见下表：

Figure 2012101259052100002DEST_PATH_IMAGE002

告警策略与算法

智能看护主机对包括日常居家活动、生命体征参数所有参数的采集和计算，包括各活动/动作在时间上的分布，同时生成居家日常活动曲线图，发送到远程的亲友。该主机对日常起居动作/事件的判定是基于各类传感器发送来的信号，部分动作/事件的判断仅仅基于对应单一传感器信号即可判断，而其它则要关联事件发生的时间窗口以及相关传感器的信号。

紧急事件告警算法：基于单个告警信息的紧急事件判断，包括：烟雾、水浸、燃气、跌倒、紧急告警按钮，设防情况下的门磁和窗磁告警，均生成严重告警信息，立刻发送至相关的亲友、物业、急救站和公安部门等，以使得这些事件得到及时的干预、处理和救助。

生命体征参数告警算法：生命体征参数异常的判断，主要基于医学方面的参数设定基线(告警门限值)，并依据超出或者低于基线的不同百分比设定告警等级。例如：通常老年人习惯取其血压在150mmHg／90mmHg，那么可以定义收缩压的告警等级在150之上分别增加3%,10%,15%即达到160，165和175分别设定成一般提示、关注告警和严重告警，舒张压也以类似的方法定义。其它包括血氧、心率、体表温度、心电、血糖等5个内参书参数，均有基线并按照医学规定和被看护者本人的情况设定告警等级。

居家活动算法：这些动作/事件的判断可能需要关联几个传感器或者时间窗口或者传感器所表示的动作信息之持续时间；同时涉及到生命体征参数的关联分析。

具体的，下面我们对各监测部分的预警方法做简单介绍：

睡眠：睡眠传感器发送床垫是否受压的信号，看护仪主机计算睡眠/起床的起止时间—包括时间窗口、睡眠总时常、起床次数，通过与相应的时间窗口、基线BLSN、BLST进行比较，从而判断睡眠是否异常。

睡眠窗口判断算法：定义上午、下午、夜间的睡眠时间窗口，并比较睡眠时段重合度，若超出时段，则生成异常提示信息，按天累计晚上不按时睡觉的天数，不按时睡觉可定义为不早于晚间正常睡眠窗口的开始时间的前60分钟，每提前60分钟，告警等级增加1级；或不迟于该窗口规定最晚时间的30分钟，每加30分钟，告警等级增加1个等级。窗口宽度和增加时间步长均可依据具体季节、身体状况、正常的起居习惯情况而设定。

夜晚睡眠窗口告警策略，以夜间时间窗口为例，设定评分并设定告警等级，夜晚睡眠时间窗口为[20:00-----22:00]，请参见下表。

Figure 2012101259052100002DEST_PATH_IMAGE004

睡眠时长判断算法：累计睡眠时长，小于15分钟的睡眠不计时长，与睡眠时长基线BLST比较，大于指定百分比或者小于指定百分比的，生成异常提示信息，累计连续不正常天数，并判断告警等级。

睡眠时长告警策略，经过一段时间的监测，计算出某季度老人睡眠正常时长基线BLST=10小时(夜晚8.5小时、下午1.5小时)；以偏离睡眠时长基线参见下表设定的告警等级。

Figure 2012101259052100002DEST_PATH_IMAGE006

入睡/起床次数判断算法：与入睡/起床次数基线BLSN比较，超过指定百分比或者低于一定百分比的情形，生成异常提示信息，累计不正常天数。

睡眠/起床告警策略，经过一段时间的监测，计算出某季度老人睡眠/起床次数基线BLSN=5次(夜晚3次、下午2次)；以超过睡眠时长基线参见下表设定的告警等级。

Figure 2012101259052100002DEST_PATH_IMAGE008

睡眠关联分析算法：在上述异常提示信息情况下，判断其它传感器状态，参见图4所示；若入睡/起床次数异常，并检测到频繁如厕信号，关联分析结果：不能入睡原因：由肠胃或者过度饮水或泌尿系统问题。

如厕：如厕传感器将采集老人如厕活动，看护仪主机将记录和统计如厕的时间段、次数、2次如厕的间隔时间、如厕的时长等。与如厕次数的基线比较，过度偏离基线的如厕意味着异常的发生，包括频繁的如厕意味着某些慢性病或者肠胃问题等。

Figure 2012101259052100002DEST_PATH_IMAGE010

Figure 2012101259052100002DEST_PATH_IMAGE012

备餐：备餐传感器将结合时间窗口判断老人是否在常规的时间段做饭，每日支持4个时间窗口，即早、中、晚、夜等四餐，可根据实际情况定义3餐或者4餐；时间窗口亦可定义。如果超出了备餐的时间窗口，则意味着对应的那顿饭没有及时备餐，连续几天都是如此，则意味着生活规律的偏离；

同时，判定备餐的次数，如果少于规定的最小次数或者大于规定的最大次数，则意味着生活规律的偏离，连续几日的偏离，则意味着老人生活规律的变化。

连续几日的备餐窗口偏离或者备餐次数的偏离告警，算法上关联其他参数，包括睡眠、如厕参数是否发生偏离，如果同样出现偏离，则告警并进行干预。

梳洗：每天梳洗或者洗手的次数，表明老人的活动能力、记忆和卫生习惯的变化。按照次数基线生成告警信息。

洗浴：可定义的洗浴时间窗口，包括清晨、上午、中午、下午、晚间等五个窗口，深夜洗浴对老人可能意味着异常；而清晨洗浴对某些老人可能存在潜在的跌倒风险；这些异常或者潜在风险都将被记录并生成提示信息。另外，每周洗浴的次数需要按照所处的地域和季节所生成的次数基线，生成洗浴的告警信息。

用洗衣机洗衣服：按照每周累计洗衣服的次数，并与基线比较，少于基线数值一定量则判定为异常，可能预示着老人健忘或活动量减少。

此外，本发明还包括一些其它异常的关联处理算法，包括：

1、对各个传感器所发出的信号时序进行关联分析；具体包括：

1) 所有传感器在指定的时间内【可定义，如6小时】均无任何信号发出到看护主机，在查询6小时前门磁和窗磁也没有开关门动作，也没有设防或者撤防动作情况下，发出严重告警【预示着可能出现严重问题】。

2) 当同时出现多个传感器发出动作信号，如睡眠、如厕、开关冰箱门等，则发出提示告警，此时可能家里有额外的人出现。

3) 异常时序处理，即例如深夜睡眠传感器探测老人起床后，进行备餐或者开门外出，则发出关注告警，后者甚至可定义成严重告警；或者深夜起床洗浴，则发出关注告警—夜间洗浴老人有可能因地滑或血压等问题二而出现摔倒等意外。

4) 电话长期处于通话状态，则提示性告警，接收到提示性信息者，通过其他手段确认，是否电话没有挂好。

5) 备餐时间过长提示，即当备餐过程中，同时又监测到其他传感器的信号，或备餐时间超出预设是时间【如可定义为30分钟】，则看护主机发出语音提示“注意炉火”以警示老人，防治烧干锅等异常事件。

2、趋势分析和告警提示

老人起居看护仪主机，可通过互联网或通过GPRS连接到远程看护中心计算机，将所有的有关老人生命体征参数、起居参数等都传输到该计算机上，进行有关老人看护状况的长期趋势分析，包括按照月、季、年，统计分析各指标的变化趋势，如血压是否在选定的6个月内观测期内，有无显著的变化，包括该观察期内早中晚的变化，以及在较长期服用降压药的情况下的变化情况；还包括日常起居的趋势，如2年内洗浴次数2年内减少了50%，而如厕次数增加了60%，睡眠时间增加了30%，综合这些活动能力及其它生命体征参数、条件，判断该老人是否还能独立居住。

3、居住环境告警和确认

所有收到告警的信息，均应该由接受信息者，进行电话或委托就近的亲友或物业管理人员等进行现场确认，以便在第一时间内采取干预或救助措施。其中便捷的方法是采用老人在家中随身携带的老人手机或者本发明中的告警通话终端进行随时的沟通。

4、告警通话终端，即一键通话装置

这是一部WiFi手机，上面只有2个按钮，其中一个是用于一键拨通电话；另外一个是当外部无线电话拨入时用于即时接通电话。通过这个无线链路连接看护主机上，看看护主机将其与其内部的移动通信装置接口并连接到移动运营商网络中。在紧急告警发出而外界确认电话拨入情况下，老人可按接听键，实现即时通话；另外一个键，是在紧急情况下，老人一键接通外界亲友电话。

5、户门远程开锁控制

本发明中包括的户门锁远程控制，由手机短信码实现，并加入双重加密和认证。其主要部分包括电磁门锁的驱动电路、加密控制电路，以及看护主机的无线接口和软件，实现在紧急情况下由亲友控制的短信遥控开门，以便社会力量在紧急情况对失去知觉或者失去开门能力的独居老人实施紧急救助。看护主机与电磁门锁之间的连接为Zigbee无线加密链路。告警具体实现过程是：亲友(或者物业、社区医疗站等)接到紧急告警à确认是否需要紧急救助à若判断需要或者无法确认[老人失去知觉或开门能力]à亲友用手机连接看护主机à输入第一组密码à看护主机进行认证(密码认证和拨入手机号认证)à向开锁请求手机发送确认信息à手机输入第二组密码à看护主机认证密码à若正确则向电磁门锁发送加密的开门信号，同时向请求手机发送“门已打开”确认信息。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种老人起居智能看护实现的方法，其特征在于：包括提供一智能看护主机以及与该智能看护主机通讯的复数个传感器、生命体征监测装置以及一键通话装置；所述的智能看护主机接收所述传感器和生命体征监测装置的数据通过多参数基线算法计算各警情参数的基线，与系统设定的阈值进行比较，并将比较结果进行告警分类处理后告知给指定用户。

2.根据权利要求1所述的老人起居智能看护实现的方法，其特征在于：所述的基线包括被监护老人的睡眠数据基线、行走数据基线、如厕数据基线以及梳洗数据基线。

3.根据权利要求2所述的老人起居智能看护实现的方法，其特征在于：

所述睡眠数据基线包括入睡/起床次数、总时长，其算法为：根据不同季节的睡眠次数基线BLSN(Base Line of Sleep Number)，BLSN_i=(DSN₁+DSN₂+…+DSN_M)/M；睡眠时长基线BLST(Base line of Sleep Time)，BLST=（BLST_i=(DST₁+DST₂+…+DST_M)/M），其中DSN是取样期间每日睡眠次数，DST是取样期间每日的睡眠总时长；i是季节编号，取值1-4，分别表示春夏秋冬；M为计算样本窗口，其取值可调；

4.根据权利要求2所述的老人起居智能看护实现的方法，其特征在于：

所述睡眠数据的采集是通过压力传感器或者压电陶瓷磁片矩阵判断床铺的压力状态，通过一无线通讯方式实时发送到所述智能看护主机；

5.根据权利要求1或2所述的老人起居智能看护实现的方法，其特征在于：所述的基线包括被监护老人的洗澡数据基线、打电话数据基线、备餐数据基线、洗衣数据基线以及服药数据基线。

6.根据权利要求5所述的老人起居智能看护实现的方法，其特征在于：

所述的洗澡数据基线包括每周洗澡次数BLBN(Base Line of Bathing Number)，监测每周洗衣服的次数并按照周计算均值；洗浴时长基线BLBT（Base Line of Bathing Time），BLBT=(WBT₁+WBT₂+…+WBT_M)/M；其中，WBT为取样期间内每次洗澡所花平均时间；M为计算样本窗口，其取值可调；

所述的服药数据基线依据老人服药的次数进行设定。

7.根据权利要求6所述的老人起居智能看护实现的方法，其特征在于：

所述洗澡数据通过流量传感器监测老人洗浴的次数和频度，通过无线通讯方式发送到所述智能看护主机；

8.根据权利要求1所述的老人起居智能看护实现的方法，其特征在于：所述的传感器还包括用于检测燃气泄漏、水淹、烟雾、门磁动作、窗磁动作的传感器。

9.根据权利要求1所述的老人起居智能看护实现的方法，其特征在于：所述的告警分类是将警情分为起居活动、生命体征、居住环境安全和紧急事件四类；按严重告警、中度告警以及一般提示分成三种告警等级；

10.根据权利要求1所述的老人起居智能看护实现的方法，其特征在于：所述一键通话装置包括两个按钮，其中一个是用于一键拨通指定电话；另外一个是当外部无线电话拨入时用于即时接通电话。