CN105278506A - 一种具有养老看护功能的智能家居系统 - Google Patents
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Abstract
一种具有养老看护功能的智能家居系统,涉及网络监护系统,所述系统包括非接触式体征信息采集腕带、移动终端、Kinect深度传感器、IP摄像机、RFID阅读器、电动窗帘、室内智能家居监控终端、电器控制终端和远程医疗云平台;非接触式体征信息采集腕带由体征信息监测单元和表带组成;体征信息监测单元外壳的上方有凹进去的圆形透明的显示屏表盖,在体征信息监测单元外壳的下方有凹进去的圆形透明的心率和脉搏采集表盖,体征信息监测单元外壳的一个侧面有报警按键。该系统将脉搏、体温、加速度、时钟显示功能集成到一个生理特征数据采集腕带上,实现对老人体征信息非接触式、全天候检测,针对每个老人的不同情况,给出有利于健康的指导性建议。
Description
技术领域
本发明涉及网络监护系统,具体为一种具有养老看护功能的智能家居系统。
背景技术
随着科技的发展与社会的进步,智能家居已经开始进入人们的日常生活。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备连接到一起,提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测等多种功能和手段,提升了家居的安全性、便利性、舒适性。市场上也出现了大量的智能家居产品。目前市场上智能家居主要是提升家居本身使用的便捷性,而较少涉及对使用家居的人的服务,尤其是对老人看护的服务市场上几乎没有。而我国面临着巨大的人口老龄化压力,养老问题成为全社会关注的热点话题,因此对老年人健康状况、日常活动监护及医疗护理问题越来越受到重视。
虽然市场了也出现了能提供远程医疗诊断服务的智能家居系统,但对于老年人看护来说,存在以下缺陷:(1)、由于老人行动不便,有一些老人可能行为不能完全自理,因此,目前的智能家居没有充分考虑到老人对智能家居使用过程中可能出现的问题;(2)、不能对老人的生理信息进行全天候实时监测,因此无法对老人可能出现的意外进行及时发现和提前预防的功能;(3)、没有专业的服务平台,不能形成长期的数据积累,因此不能针对每个老人的不同特点提供综合的身体保健、医疗、心理辅导、护理和营养保健全方面的服务。
因此,本发明提出一种具有养老看护功能的智能家居系统。通过非接触式体征信息采集腕带对老人体征信息进行全天候检测,达到对老人健康问题及时发现和提前预防的目的。通过非接触式体征信息采集腕带与智能手机通信,能够对老人在室外活动进行检测和远程传输。同时,非接触式体征信息采集腕带上安有无源RFID标签,供室内智能家居监控终端采集老人信息。通过Kinect深度传感器收集老人姿态信息,实现室内老人姿态准确识别,及时的获得老年人当前运动的信息,在跌倒的第一时间进行报警功能。通过室内智能家居监控终端提高老人生活舒适性和便捷性。通过RFID阅读器,识别老人信息和老人所在位置,提示老人已到达所在房间位置。通过远程医疗云平台对老人体征信息大数据分析和数据挖掘,针对每个老人的不同情况,给出有利于健康的指导性建议。通过查阅资料,目前,具有养老看护功能的智能家居系统尚未见到报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有养老看护功能的智能家居系统,该系统将脉搏、体温、加速度、时钟显示功能功能集成到一个生理特征数据采集腕带上,实现对老人体征信息非接触式、全天候检测,针对每个老人的不同情况,给出有利于健康的指导性建议。
本发明技术方案:
一种具有养老看护功能的智能家居系统,该系统由非接触式体征信息采集腕带、移动终端、Kinect深度传感器、IP摄像机、RFID阅读器、电动窗帘、室内智能家居监控终端、电器控制终端和远程医疗云平台组成。
所述非接触式体征信息采集腕带由体征信息监测单元和表带组成。
体征信息监测单元有1个椭圆形的外壳。在体征信息监测单元外壳的上方有1个凹进去的圆形透明的显示屏表盖,用于保护显示屏。在在体征信息监测单元外壳的下方有1个凹进去的圆形透明的心率和脉搏采集表盖,用于保护和密封脉搏传感器和温度传感器。在体征信息监测单元外壳的一个侧面有1个报警按键按钮和1个唤醒按键按钮。在体征信息监测单元外壳的一对相对的2个侧面上分别安有表带母带和表带公带,用于将非接触式体征信息采集腕带固定在腕上。在体征信息监测单元外壳内有1块锂电池和1块体征信息采集电路板。所述锂电池采用3.7V锂电池,容量500mAh,放电截止电压为2.75V,充电截止电压4.2V。所述体征信息采集电路板由主处理器电路、脉搏传感器、温度传感器、六轴加速度传感器、蜂鸣器、报警按键、唤醒按键、OLED显示屏和电源电路组成。该体征信息采集电路板上的主处理器电路由NRF51822及其外围电路组成,负责体征信息的采集、体征信息的传输和自动校时功能。该体征信息采集电路板上的脉搏传感器采用传感器PhotoSensor,PhotoSensor传感器是一款用于脉搏心率测量的光电反射式模拟传感器,发光二极管采用峰值波长为515nm的绿光LED,透过外壳下方的心率和脉搏采集表盖采集人体脉搏信息。该体征信息采集电路板上的温度传感器采用MLX90615,MLX90615采用红外测温技术实现非接触式温度测量。温度传感器采用MLX90615透过外壳下方的心率和脉搏采集表盖采集人体温信息。该体征信息采集电路板上的六轴加速度传感器采用MPU6050,六轴加速度传感器MPU6050负责采集非接触式体征信息采集腕带的三轴加速度和三轴角速度,通过程序可以测得佩戴非接触式体征信息采集腕带者是否跌倒。该体征信息采集电路板上的蜂鸣器采用3.3V无源蜂鸣器,用于电池没电提示和其他报警提示。该体征信息采集电路板上的报警按键与外壳侧面的报警按键按钮相连,用来识别老人出现意外时报警功能,具有最高级别的优先级,当报警按键按下后,通过蓝牙通信传输到智能手机,再由智能手机实现远程报警。该体征信息采集电路板上的唤醒按键与外壳侧面的唤醒按键按钮相连,用来唤醒OLED显示屏。处于低功耗考虑,平时OLED显示屏是不显示的,当唤醒按键按下时,唤醒OLED显示屏,OLED显示屏进行显示,显示2秒后自动关闭显示。该体征信息采集电路板上的OLED显示屏透过外壳上方的显示屏表盖显示时间信息和老人体征信息。时间信息包括年月日时分秒;体征信息包括温度、脉搏、运行特征。其中,通过蓝牙通信实现智能手机对手环自动校时,提高时钟准确性。该体征信息采集电路板上的电源电路由XC6206P332电源模块及其外围电路组成,负责将锂电池电压转换成3.3V电压,为系统供电。同时电源电路上具有电池电压检测电路,通过nRF51822对电池电压的检测,提示老人充电。电池接口处引出两条电源线,通过表带公带引出,用于给锂电池充电。
同时,非接触式体征信息采集腕带上安有无源RFID标签,用于RFID阅读器识别老人身份信息和感应老人已到达自己房门位置,通知给室内智能家居监控终端。
所述移动终端由支持蓝牙4.0的Android手机和APP构成。移动终端APP按照功能不同分为物理层、数据链路层、智能分析层、用户应用层。
物理层由支持蓝牙4.0的Android手机的硬件物理层组成,负责蓝牙无线通信和3G无线通信的无线信号的接收与发射。数据链路层由蓝牙通信协议解析模块和3G通信协议解析模块构成,通过APP程序调用Android手机内的Android操作系统API函数,实现蓝牙通信协议解析和3G通信协议解析。智能分析层由数据处理模块构成,负责对非接触式体征信息采集腕带发送的体征数据进行处理,采用自适应寻峰小波阈值去噪算法提高心理检测的准确度。根据六轴加速度传感器输出数据分析老人步态行为,进一步分析是否具有跌倒情况。同时通过3G通信网络将老人体征信息发送给远程医疗云平台。用户应用层包括体征信息显示模块、自动校时模块、紧急报警模块。体征信息显示模块通过APP编程实现在Android手机屏幕上显示老人体温、脉搏、步态信息。自动校时模块负责接收非接触式体征信息采集腕带发送的自动校时命令,然后通过Android操作系统API函数函数获取Android手机手机当前时间,通过蓝牙发送到非接触式体征信息采集腕带。紧急报警模块负责当老人出现心率不稳、跌倒等紧急情况下,通过3G通信网络将报警信息传送给老人的子女。
所述Kinect深度传感器负责采集老人姿态信息,Kinect可以正确识别人体和其他物体的不同,能够准确地实现人体识别和追踪功能,具有较好的抗干扰能力,即使是在漆黑的夜晚一样可以正常的运行。为了提高老年人跌倒的判断,传感器进行了人体的面部识别,可以清楚的识别出当前监控范围中的人体当前的表情是高兴、悲伤,痛苦还是惊讶,增加了老年人的安全保障。
所述室内智能家居监控终端有1个长方形外壳。在室内智能家居监控终端外壳的一个侧面上开有3个长方形的开槽,分别为温湿度采集开槽、空气质量采集开槽和光照度采集开槽,用于传感器采集集室内环境信息。在室内智能家居监控终端外壳上方有三个圆形凹槽,分别为GPRS天线连接凹槽、室内智能家居监控终端WIFI天线连接凹槽和RFID阅读器通信凹槽。
在室内智能家居监控终端外壳内装有一块室内智能家居监控终端电路板,所述室内智能家居监控终端电路板由主控制器电路、温湿度传感器模块、PM2.5传感器模块、光照度传感器模块、GPRS通信电路、WIFI通信电路、RFID阅读器通信电路和电源电路组成。室内智能家居监控终端电路板上的主控制器电路由STC12C5A60S2单片机及其外围电路组成,负责室内环境的采集、室内环境调节设备的控制、IP摄像机云台控制以及电动窗帘的控制。室内智能家居监控终端电路板上的温湿度传感器模块采用AM2301温湿度传感器,通过室内智能家居监控终端外壳的侧面的温湿度采集开槽采集是内温湿度。PM2.5传感器模块采用QS-01传感器,通过室内智能家居监控终端外壳的侧面的空气质量采集开槽采集室内空气中的有机挥发物及燃烧烟物。光照度传感器模块采用GY-30传感器,通过室内智能家居监控终端外壳的侧面的光照度采集开槽采集室内光照度。室内智能家居监控终端电路板上的GPRS通信电路由SIM900AGPRS模块及其外围电路组成,用于与老人子女和看护人员进行远程通信。室内智能家居监控终端电路板上的GPRS通信电路上设有1个GPRS天线接口,通过GPRS高频线与GPRS天线相连。该GPRS天线接口位于室内智能家居监控终端外壳上方的GPRS天线连接凹槽处。室内智能家居监控终端电路板上的WIFI通信电路由TICC3200WIFI模块及其外围电路组成,用于与电器控制终端进行无线通信。室内智能家居监控终端电路板上的WIFI通信电路上设有1个室内智能家居监控终端WIFI天线接口,通过室内智能家居监控终端WIFI高频线与室内智能家居监控终端WIFI天线相连。该室内智能家居监控终端WIFI天线接口位于室内智能家居监控终端外壳上方的室内智能家居监控终端WIFI天线连接凹槽处。室内智能家居监控终端电路板上的RFID阅读器通信电路由MAX485及其外围电路组成,用于与RFID阅读器通信。室内智能家居监控终端电路板上的RFID阅读器通信电路上设有1个RFID阅读器通信接口,通过485总线与RFID阅读器相连。该RFID阅读器通信接口位于室内智能家居监控终端外壳上方的RFID阅读器通信凹槽处。室内智能家居监控终端电路板上的电源电路负责为室内智能家居监控终端电路板供电。
所述RFID阅读器由JRM2030模块及其外围电路组成,负责对老人手环上的RFID标签进行读取,进而确定老人活动位置。尤其是当老人走到自己房门时,通过阅读老人RFID标签信息,提醒老人已经到达自己房门处。
所述电器控制终端有1个长方形外壳。在电器控制终端外壳上方有1个电器控制终端WIFI天线连接凹槽和1个电器控制输出凹槽。在电器控制终端外壳内装有1块电器控制终端电路板,该电器控制终端电路板由WIFI通信电路、输出控制电路及电源电路组成。电器控制终端电路板上的WIFI通信电路由TICC3200WIFI模块及其外围电路组成,用于与室内智能家居监控终端进行无线通信。电器控制终端电路板上的WIFI通信电路上设有1个电器控制终端WIFI天线接口,通过电器控制终端WIFI高频线与电器控制终端WIFI天线相连。该电器控制终端WIFI天线接口位于电器控制终端外壳上方的电器控制终端WIFI天线连接凹槽处。电器控制终端电路板上的输出控制电路由欧姆龙继电器MY4N-JAC220V及其外围电路组成,负责控制各个电器工作与断开。电器控制终端电路板上的输出控制电路设有1个输出控制电路接口,通过电器控制输出线与电器开关装置相连。该输出控制电路接口位于电器控制终端外壳上方的电器控制输出凹槽处。电器控制终端电路板上的电源电路负责为电器控制终端电路板供电。
所述远程医疗云平台由服务器和相应的老人看护管理系统组成。老人看护管理系统按照功能不同分为物理层、数据链路层、智能分析层、用户应用层。物理层由服务器内的有线网卡或无线网卡组成,负责接收Internet发送数据的有线物理信号或无线射频信号。数据链路层由TCP/IP协议解析模块构成,实现TCP/IP协议解析,进而获得移动终端发送的数据。智能分析层由数据挖掘模块构成,通过对老人体征数据进行长时间的积累,挖掘出有益于老人身体健康的信息,根据每位老人的身体状况,给出利于健康的指导性建议。用户应用层由用户登录模块、用户健康分析模块、用户体检建议模块、用户饮食建议模块、紧急报警模块。用户登录模块实现老人及子女通过远程登录进行访问养老看护系统。用户健康分析模块根据长时间对老人体征信息的分析,给出老人健康状况。用户体检建议模块根据长时间对老人体征信息的分析,对某一项或某几项健康状况欠佳的指标指导老人进行体检项目。用户饮食建议模块根据长时间对老人体征信息的分析,针对每一个老人的特点,给出合理的饮食建议。紧急报警模块负责当老人出现心率不稳、跌倒等紧急情况下,进行报警,及时派人前往救助。
本发明非接触式体征信息采集腕带负责采集老人体征信息,通过蓝牙将采集到的数据发动到移动终端。同时,非接触式体征信息采集腕带上安有无源RFID标签,供室内智能家居监控终端采集老人信息。移动终端接收非接触式体征信息采集腕带发送的数据,对数据进行处理,当老人数据异常或报警时,通过3G通信网络传输给看护人员和老人的子女,达到实时报警的功能。同时,移动终端将接收到的数据通过3G网络将数据传输给远程医疗云平台。Kinect深度传感器负责获取老人在室内的运动信息,包括夜晚时老人的运动信息,在跌倒的第一时间进行报警功能。同时,为了提高老年人跌倒的判断,传感器进行了人体的面部识别,极大增加了老年人的安全保障。IP摄像机用于对老人实时视频监测,通过控制云台,可以多角度监测老人活动情况。RFID阅读器负责读取老人非接触式体征信息采集腕带上RFID标签,用于识别老人信息和老人所在位置。尤其是当老人走到自己房门时,通过阅读老人RFID标签信息,提醒老人已经到达自己房门处。室内智能家居监控终端通过传感器采集室内环境参数,当室内环境参数超出设定范围时,通过WIFI通信控制电器控制终端启动或关闭,使老人生活环境中的温度、湿度、空气质量达到一个舒适的范围。同时还可以根据关照度控制电动窗帘。电器控制终端通过WIFI通信接收室内智能家居监控终端发送的控制信息,通过控制继电器实现电器的启动和关闭。远程医疗云平台接收移动终端发送的数据,对数据进行处理和分析。通过长时间的数据积累,针对每个老人的不同情况,给出有利于健康的指导性建议。
本发明的有益效果是:
1、将脉搏、体温、加速度、时钟显示功能功能集成到一个生理特征数据采集腕带上,实现对老人体征信息非接触式、全天候检测。
2、通过Kinect深度传感器获取老人运动的精确信息,包括夜夜间运行信息。为了提高老年人跌倒的判断,传感器进行了人体的面部识别,极大增加了老年人的安全保障。
3、通过RFID阅读器,识别老人活动范围,提示老人已到达自己的房间位置。
4、远程医疗云平台通过大数据分析和数据挖掘,针对每个老人的不同情况,给出有利于健康的指导性建议。
附图说明
图1为本发明系统框图;
图2为本发明非接触式体征信息采集腕带结构示意图;
图3为本发明非接触式体征信息采集腕带电路框图;
图4为本发明移动终端软件系统结构图;
图5为本发明室内智能家居监控终端结构示意图;
图6为本发明室内智能家居监控终端电路框图;
图7为本发明电器控制终端结构示意图;
图8为本发明电器控制终端电路框图;
图9为本发明远程医疗云平台软件系统结构图。
图中附件:1为Kinect深度传感器,2为IP摄像机,3为电动窗帘,4为RFID阅读器,5为室内智能家居监控终端,6为电器控制终端,7为非接触式体征信息采集腕带,8为移动终端,9为远程医疗云平台,10为RFID标签,11为显示屏表盖,12为体征信息监测单元外壳,13为锂电池,14为表带母带,15为表带公带,16为报警按键按钮,17为唤醒按键按钮,18为心率和脉搏采集表盖,19为室内智能家居监控终端WIFI天线,20为485总线,21为GPRS天线,22为GPRS高频线,23为室内智能家居监控终端WIFI高频线,24为GPRS天线连接凹槽,25为RFID阅读器通信凹槽,26为室内智能家居监控终端WIFI天线连接凹槽,27为温湿度采集开槽,28为空气质量采集开槽,29为光照度采集开槽,30为室内智能家居监控终端外壳,31为电器控制终端WIFI天线,32为电器控制输出线,33为电器控制终端WIFI高频线,34为电器控制终端WIFI天线连接凹槽,35为电器控制输出凹槽,36为电器控制终端外壳。
具体实施方式
实施例
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9,一种具有养老看护功能的智能家居系统包括非接触式体征信息采集腕带7、移动终端8、Kinect深度传感器1、IP摄像机2、RFID阅读器4、电动窗帘3、室内智能家居监控终端5、电器控制终端6和远程医疗云平台9。
所述非接触式体征信息采集腕带7由体征信息监测单元和表带组成。
体征信息监测单元有1个椭圆形的外壳。在体征信息监测单元外壳12的上方有1个凹进去的圆形透明的显示屏表盖11,用于保护显示屏。在在体征信息监测单元外壳12的下方有1个凹进去的圆形透明的心率和脉搏采集表盖18,用于保护和密封脉搏传感器和温度传感器。在体征信息监测单元外壳12的一个侧面有1个报警按键按钮16和1个唤醒按键按钮17。在体征信息监测单元外壳12的一对相对的2个侧面上分别安有表带母带14和表带公带15,用于将非接触式体征信息采集腕带7固定在腕上。在体征信息监测单元外壳12内有1块锂电池13和1块体征信息采集电路板。所述锂电池13采用3.7V锂电池,容量500mAh,放电截止电压为2.75V,充电截止电压4.2V。所述体征信息采集电路板由主处理器电路、脉搏传感器、温度传感器、六轴加速度传感器、蜂鸣器、报警按键、唤醒按键、OLED显示屏和电源电路组成。该体征信息采集电路板上的主处理器电路由NRF51822及其外围电路组成,负责体征信息的采集、体征信息的传输和自动校时功能。该体征信息采集电路板上的脉搏传感器采用传感器PhotoSensor,PhotoSensor传感器是一款用于脉搏心率测量的光电反射式模拟传感器,发光二极管采用峰值波长为515nm的绿光LED,透过外壳下方的心率和脉搏采集表盖18采集人体脉搏信息。该体征信息采集电路板上的温度传感器采用MLX90615,MLX90615采用红外测温技术实现非接触式温度测量。温度传感器采用MLX90615透过外壳下方的心率和脉搏采集表盖18采集人体温信息。该体征信息采集电路板上的六轴加速度传感器采用MPU6050,六轴加速度传感器MPU6050负责采集非接触式体征信息采集腕带的三轴加速度和三轴角速度,通过程序可以测得佩戴非接触式体征信息采集腕带者是否跌倒。该体征信息采集电路板上的蜂鸣器采用3.3V无源蜂鸣器,用于电池没电提示和其他报警提示。该体征信息采集电路板上的报警按键与外壳侧面的报警按键按钮16相连,用来识别老人出现意外时报警功能,具有最高级别的优先级,当报警按键按下后,通过蓝牙通信传输到智能手机,再由智能手机实现远程报警。该体征信息采集电路板上的唤醒按键与外壳侧面的唤醒按键按钮17相连,用来唤醒OLED显示屏。处于低功耗考虑,平时OLED显示屏是不显示的,当唤醒按键按下时,唤醒OLED显示屏,OLED显示屏进行显示,显示2秒后自动关闭显示。该体征信息采集电路板上的OLED显示屏透过外壳上方的显示屏表盖11显示时间信息和老人体征信息。时间信息包括年月日时分秒;体征信息包括温度、脉搏、运行特征。其中,通过蓝牙通信实现智能手机对手环自动校时,提高时钟准确性。该体征信息采集电路板上的电源电路由XC6206P332电源模块及其外围电路组成,负责将锂电池电压转换成3.3V电压,为系统供电。同时电源电路上具有电池电压检测电路,通过nRF51822对电池电压的检测,提示老人充电。电池接口处引出两条电源线,通过表带公带15引出,用于给锂电池充电。
同时,非接触式体征信息采集腕带7上安有无源RFID标签10,用于RFID阅读器4识别老人身份信息和感应老人已到达自己房门位置,通知给室内智能家居监控终端5。
所述移动终端8由支持蓝牙4.0的Android手机和APP构成。移动终端APP按照功能不同分为物理层、数据链路层、智能分析层、用户应用层。
物理层由支持蓝牙4.0的Android手机的硬件物理层组成,负责蓝牙无线通信和3G无线通信的无线信号的接收与发射。数据链路层由蓝牙通信协议解析模块和3G通信协议解析模块构成,通过APP程序调用Android手机内的Android操作系统API函数,实现蓝牙通信协议解析和3G通信协议解析。智能分析层由数据处理模块构成,负责对非接触式体征信息采集腕带7发送的体征数据进行处理,采用自适应寻峰小波阈值去噪算法提高心理检测的准确度。根据六轴加速度传感器输出数据分析老人步态行为,进一步分析是否具有跌倒情况。同时通过3G通信网络将老人体征信息发送给远程医疗云平台9。用户应用层包括体征信息显示模块、自动校时模块、紧急报警模块。体征信息显示模块通过APP编程实现在Android手机屏幕上显示老人体温、脉搏、步态信息。自动校时模块负责接收非接触式体征信息采集腕带7发送的自动校时命令,然后通过Android操作系统API函数函数获取Android手机手机当前时间,通过蓝牙发送到非接触式体征信息采集腕带7。紧急报警模块负责当老人出现心率不稳、跌倒等紧急情况下,通过3G通信网络将报警信息传送给老人的子女。
所述Kinect深度传感器1负责采集老人姿态信息,Kinect可以正确识别人体和其他物体的不同,能够准确地实现人体识别和追踪功能,具有较好的抗干扰能力,即使是在漆黑的夜晚一样可以正常的运行。为了提高老年人跌倒的判断,传感器进行了人体的面部识别,可以清楚的识别出当前监控范围中的人体当前的表情是高兴、悲伤,痛苦还是惊讶,增加了老年人的安全保障。
所述室内智能家居监控终端5有1个长方形外壳。在室内智能家居监控终端外壳的一个侧面上开有3个长方形的开槽,分别为温湿度采集开槽27、空气质量采集开槽28和光照度采集开槽29,用于传感器采集集室内环境信息。在室内智能家居监控终端外壳上方有三个圆形凹槽,分别为GPRS天线连接凹槽24、室内智能家居监控终端WIFI天线连接凹槽26和RFID阅读器通信凹槽25。
在室内智能家居监控终端外壳30内装有一块室内智能家居监控终端电路板,所述室内智能家居监控终端电路板由主控制器电路、温湿度传感器模块、PM2.5传感器模块、光照度传感器模块、GPRS通信电路、WIFI通信电路、RFID阅读器通信电路和电源电路组成。室内智能家居监控终端电路板上的主控制器电路由STC12C5A60S2单片机及其外围电路组成,负责室内环境的采集、室内环境调节设备的控制、IP摄像机云台控制以及电动窗帘3的控制。室内智能家居监控终端电路板上的温湿度传感器模块采用AM2301温湿度传感器,通过室内智能家居监控终端外壳的侧面的温湿度采集开槽27采集是内温湿度。PM2.5传感器模块采用QS-01传感器,通过室内智能家居监控终端外壳的侧面的空气质量采集开槽28采集室内空气中的有机挥发物及燃烧烟物。光照度传感器模块采用GY-30传感器,通过室内智能家居监控终端外壳的侧面的光照度采集开槽29采集室内光照度。室内智能家居监控终端电路板上的GPRS通信电路由SIM900AGPRS模块及其外围电路组成,用于与老人子女和看护人员进行远程通信。室内智能家居监控终端电路板上的GPRS通信电路上设有1个GPRS天线接口,通过GPRS高频线22与GPRS天线21相连。该GPRS天线接口位于室内智能家居监控终端外壳上方的GPRS天线连接凹槽24处。室内智能家居监控终端电路板上的WIFI通信电路由TICC3200WIFI模块及其外围电路组成,用于与电器控制终端6进行无线通信。室内智能家居监控终端电路板上的WIFI通信电路上设有1个室内智能家居监控终端WIFI天线接口,通过室内智能家居监控终端WIFI高频线23与室内智能家居监控终端WIFI天线19相连。该室内智能家居监控终端WIFI天线接口位于室内智能家居监控终端外壳上方的室内智能家居监控终端WIFI天线连接凹槽26处。室内智能家居监控终端电路板上的RFID阅读器通信电路由MAX485及其外围电路组成,用于与RFID阅读器4通信。室内智能家居监控终端电路板上的RFID阅读器通信电路上设有1个RFID阅读器通信接口,通过485总线20与RFID阅读器4相连。该RFID阅读器通信接口位于室内智能家居监控终端外壳上方的RFID阅读器通信凹槽25处。室内智能家居监控终端电路板上的电源电路负责为室内智能家居监控终端电路板供电。
所述RFID阅读器4由JRM2030模块及其外围电路组成,负责对老人手环上的RFID标签10进行读取,进而确定老人活动位置。尤其是当老人走到自己房门时,通过阅读老人RFID标签信息,提醒老人已经到达自己房门处。
所述电器控制终端6有1个长方形外壳。在电器控制终端外壳36上方有1个电器控制终端WIFI天线连接凹槽34和1个电器控制输出凹槽35。在电器控制终端外壳36内装有1块电器控制终端电路板,该电器控制终端电路板由WIFI通信电路、输出控制电路及电源电路组成。电器控制终端电路板上的WIFI通信电路由TICC3200WIFI模块及其外围电路组成,用于与室内智能家居监控终端5进行无线通信。电器控制终端电路板上的WIFI通信电路上设有1个电器控制终端WIFI天线接口,通过电器控制终端WIFI高频线33与电器控制终端WIFI天线31相连。该电器控制终端WIFI天线接口位于电器控制终端外壳36上方的电器控制终端WIFI天线连接凹槽34处。电器控制终端电路板上的输出控制电路由欧姆龙继电器MY4N-JAC220V及其外围电路组成,负责控制各个电器工作与断开。电器控制终端电路板上的输出控制电路设有1个输出控制电路接口,通过电器控制输出线32与电器开关装置相连。该输出控制电路接口位于电器控制终端外壳36上方的电器控制输出凹槽35处。电器控制终端电路板上的电源电路负责为电器控制终端电路板供电。
所述远程医疗云平台9由服务器和相应的老人看护管理系统组成。老人看护管理系统按照功能不同分为物理层、数据链路层、智能分析层、用户应用层。物理层由服务器内的有线网卡或无线网卡组成,负责接收Internet发送数据的有线物理信号或无线射频信号。数据链路层由TCP/IP协议解析模块构成,实现TCP/IP协议解析,进而获得移动终端发送的数据。智能分析层由数据挖掘模块构成,通过对老人体征数据进行长时间的积累,挖掘出有益于老人身体健康的信息,根据每位老人的身体状况,给出利于健康的指导性建议。用户应用层由用户登录模块、用户健康分析模块、用户体检建议模块、用户饮食建议模块、紧急报警模块。用户登录模块实现老人及子女通过远程登录进行访问养老看护系统。用户健康分析模块根据长时间对老人体征信息的分析,给出老人健康状况。用户体检建议模块根据长时间对老人体征信息的分析,对某一项或某几项健康状况欠佳的指标指导老人进行体检项目。用户饮食建议模块根据长时间对老人体征信息的分析,针对每一个老人的特点,给出合理的饮食建议。紧急报警模块负责当老人出现心率不稳、跌倒等紧急情况下,进行报警,及时派人前往救助。
Claims (5)
1.一种具有养老看护功能的智能家居系统,其特征在于,所述系统包括非接触式体征信息采集腕带、移动终端、Kinect深度传感器、IP摄像机、RFID阅读器、电动窗帘、室内智能家居监控终端、电器控制终端和远程医疗云平台;非接触式体征信息采集腕带由体征信息监测单元和表带组成;体征信息监测单元外壳的上方有凹进去的圆形透明的显示屏表盖,在体征信息监测单元外壳的下方有凹进去的圆形透明的心率和脉搏采集表盖,体征信息监测单元外壳的一个侧面有报警按键按钮和唤醒按键按钮;体征信息监测单元外壳的一对相对的2个侧面上分别安有表带母带和表带公带,用于将非接触式体征信息采集腕带固定在腕上;体征信息监测单元外壳内有锂电池和体征信息采集电路板;体征信息采集电路板由主处理器电路、脉搏传感器、温度传感器、六轴加速度传感器、蜂鸣器、报警按键、唤醒按键、OLED显示屏和电源电路组成;该体征信息采集电路板上的主处理器电路由NRF51822及其外围电路组成,体征信息采集电路板上设有传感器。
2.根据权利要求1所述的一种具有养老看护功能的智能家居系统,其特征在于,所述体征信息采集电路板上的报警按键与外壳侧面的报警按键按钮相连,体征信息采集电路板上的唤醒按键与外壳侧面的唤醒按键按钮相连。
3.根据权利要求1所述的一种具有养老看护功能的智能家居系统,其特征在于,所述体征信息采集电路板上的电源电路由XC6206P332电源模块及其外围电路组成,移动终端由支持蓝牙4.0的Android手机和APP构成。
4.根据权利要求1所述的一种具有养老看护功能的智能家居系统,其特征在于,所述室内智能家居监控终端有长方形外壳。
5.在室内智能家居监控终端外壳的一个侧面上开有3个长方形的开槽,分别为温湿度采集开槽、空气质量采集开槽和光照度采集开槽;室内智能家居监控终端外壳上方有三个圆形凹槽,分别为GPRS天线连接凹槽、室内智能家居监控终端WIFI天线连接凹槽和RFID阅读器通信凹槽。
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