CN106109097A - 基于无线传感网的智能护垫 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于无线传感网的智能护垫，在护垫本体的底层上设置湿度传感器和温度传感器，湿度传感器和温度传感器分别与Zigbee模块以及GPRS模块通讯连接，Zigbee模块和GPRS模块均与数据服务器通信连接。湿度传感器和温度传感器采集到的数据通过Zigbee模块传输至数据服务器，数据服务器接收到的数据处理后存入数据库；用户管理客户端通过Internet访问数据服务器，读取数据，当检测到存入数据库的温度数据值、湿度数据值超过警戒值时，通过GPRS模块以短信形式通知护理人员。将Zigbee模块和GPRS模块引入到智能护垫设计上，为护理者提供有效的信息，方便护理者的监控与管理。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于无线传感网的智能护垫。
背景技术
西方经济发达国家率先进入老龄化社会，老年服务产业起步较早，积累了大量经验。在形式上，以机构养老和居家养老并重的两种养老模式。当前发达国家老年服务业已经较为成熟，服务方式和服务内容相当丰富，基本上满足了人民的养老需求。同时，西方国家更早的将信息化技术运用在养老领域，尤其是远程医疗监测、老年人移动健康监护方面，实现了较为完善的信息化养老系统。
瑞典Tass公司研制出一种可以在Android系统上运行的移动健康监护系统，并设计了可在手机上运行的健康监护软件。该系统通过无线接口连接手机与无线网络，将传感器采集到的心电图等多种生命体征数据传输到手机上并做出相应的数据分析。其他发达国家也有许多类似的产品研究，将这些先进的智能监控系统与完善的养老模式相结合，为老年人提供一整套人性化、智能化的养老服务，较好解决了社会养老问题。
我国进入养老社会比西方发达国家迟，但进入老年社会的速度快。经济的发展赶不上老年化的进程，所谓“未富先老”，使得社会养老基础比较差。我国政府在近十年，非常重视老年事业的发展，国务院制定了《中国老龄事业发展的》“十一五“规划和“十二五”规划，以及《社会养老服务体系建设规划》，指出我国的养老应借鉴国外成功的经验，结合我国的特点，重点发展多种所有制、多形式的机构养老，以及以社会为中心的居家养老，同时强调养老服务的信息化建设和提高社会养老服务装备水平，鼓励研发养老护理专业设备、辅具。目前市场上不断出现许多养老用的智能设备、智能家具、智能穿戴品，围绕智能养老的IT系统也层出不穷。
为了积极应对人口老龄化，解决照料和护理老人的现实问题，国家积极鼓励和大力扶持养老事业的发展。除了过去的福利院、敬老院外，近年来出现了大量的护理院、老年公寓、养老院、养生度假式酒店和养老综合型休闲农庄等养老机构。
随着通信与网络技术的发展，必须对传统的养老方式进行革新，实现智能养老。智能养老服务是亲情、关爱和高科技的最新结合，为老年人提供日常生活资讯、健康管理、实时安全监控和精神慰藉等服务。
物联网作为继计算机、互联网之后的信息产业第三次新浪潮，正在影响和改变着人们的生活、生产方式和商业模式，日益受到广泛的关注。突破制约物联网产业发展的关键技术，并进行推广应用，是国家和地方振兴经济、确立竞争优势的关键战略。因此，各省市纷纷出台了各种推动物联网发展的相关举措。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种基于无线传感网的智能护垫。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
基于无线传感网的智能护垫，特点是：包含护垫本体、湿度传感器以及温度传感器，在护垫本体的底层上设置湿度传感器和温度传感器，湿度传感器和温度传感器分别与Zigbee模块以及GPRS模块通讯连接，Zigbee模块和GPRS模块均与数据服务器通信连接。
进一步地，上述的基于无线传感网的智能护垫，其中，所述Zigbee模块是传输距离200米以上、无线频率2.4G、无线信道16个、串口速率1200～115200的Zigbee模块。
更进一步地，上述的基于无线传感网的智能护垫，其中，所述GPRS模块是工作频段850/900/1800/1900MHz、传输速率下行最大85.6Kbps、传输速率上行最大42.8Kbps的GPRS模块。
更进一步地，上述的基于无线传感网的智能护垫，其中，所述Zigbee模块和GPRS模块通过数据线连接至数据服务器。
更进一步地，上述的基于无线传感网的智能护垫，其中，所述温度传感器和湿度传感器通过导线与Zigbee模块的接口相连。
更进一步地，上述的基于无线传感网的智能护垫，其中，所述GPRS模块内置有SIM卡和PCB天线，外置有SMA天线。
更进一步地，上述的基于无线传感网的智能护垫，其中，所述湿度传感器和温度传感器采集到的数据通过Zigbee模块传输至数据服务器，数据服务器接收到的数据处理后存入数据库；用户管理客户端通过Internet访问数据服务器，读取数据，当检测到存入数据库的温度数据值、湿度数据值超过警戒值时，通过GPRS模块以短信形式通知护理人员。
再进一步地，上述的基于无线传感网的智能护垫，其中，所述护垫本体包含面层、中间层以及底层，面层为采用经编3D网布制成的隔离层，中间层为采用超强吸水针刺棉制成的吸水层。
再进一步地，上述的基于无线传感网的智能护垫，其中，所述中间层的一侧与面层缝合，另一侧与底层复合。
再进一步地，上述的基于无线传感网的智能护垫，其中，所述底层为采用PVC涂层布制成。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
本发明将Zigbee模块和GPRS模块引入到智能护垫设计上，除去原有的单一的护垫功能，还可以实现温度、湿度实时数据的采集，同时可以设置这两个参数的警戒值。通过护垫中Zigbee节点上温度和湿度传感器来实时采集数据，采集到的数据存入数据服务中心。通过用户管理客户端能查询实时数据以及某一特定时间段的数据。此外，当监控到实时数据超过警戒值时，会通过GPRS模块以短信形式通知相应的护理人员。这样，一是可以实现无人监控，减轻护理人员的工作压力；二是可以实时、准确的关注老人健康状况。
附图说明
图1：本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，基于无线传感网的智能护垫，包含护垫本体1、湿度传感器2以及温度传感器3，在护垫本体1的底层上设置湿度传感器2和温度传感器3，湿度传感器2和温度传感器3分别与Zigbee模块4以及GPRS模块5通讯连接，Zigbee模块4和GPRS模块5均与数据服务器6通信连接。
其中，Zigbee模块4是传输距离200米以上、无线频率2.4G、无线信道16个、串口速率1200～115200的Zigbee模块。
GPRS模块5是工作频段850/900/1800/1900MHz、传输速率下行最大85.6Kbps、传输速率上行最大42.8Kbps的GPRS模块。
Zigbee模块4和GPRS模块5通过数据线连接至数据服务器。
温度传感器3和湿度传感器2通过导线与Zigbee模块4的接口相连。
GPRS模块5内置有SIM卡和PCB天线，外置有SMA天线。
护垫本体1包含面层、中间层以及底层，面层为采用经编3D网布制成的隔离层，中间层为采用超强吸水针刺棉制成的吸水层。中间层的一侧与面层缝合，另一侧与底层复合。底层为采用PVC涂层布制成。
具体应用时，湿度传感器2和温度传感器3采集到的数据通过Zigbee模块4传输至数据服务器6，数据服务器6接收到的数据处理后存入数据库；用户管理客户端通过Internet访问数据服务器，读取数据，当检测到存入数据库的温度数据值、湿度数据值超过警戒值时，通过GPRS模块5以短信形式通知护理人员。
Zigbee模块4实现近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯，还可用于传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。
GPRS模块5实现GSM移动电话用户的移动数据业务。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。
本发明将Zigbee模块4和GPRS模块5引入到智能护垫设计上，除去原有的单一的护垫功能，还可以实现温度、湿度实时数据的采集，同时可以设置这两个参数的警戒值。当采集到的数据超过警戒值时，系统还具有短信通知护理人员的功能。为护理者提供有效的信息，并且方便了护理者的监控与管理。
综上所述，本发明将Zigbee技术和GPRS技术融合的幸福养老院智能护垫设计。通过护垫中Zigbee节点上温度和湿度传感器来实时采集数据，采集到的数据存入数据服务中心。因此，通过用户管理客户端系统的查询功能，能查询实时数据以及某一特定时间段的数据。此外，当系统监控到实时数据超过警戒值时，会通过GPRS模块以短信形式通知相应的护理人员。这样，一是可以实现无人监控，减轻护理人员的工作压力；二是可以实时、准确的关注老人健康状况。
需要说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非用以限定本发明的权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域的专门人士应可明了及实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围中。
Claims (10)
1.基于无线传感网的智能护垫，其特征在于：包含护垫本体、湿度传感器以及温度传感器，在护垫本体的底层上设置湿度传感器和温度传感器，湿度传感器和温度传感器分别与Zigbee模块以及GPRS模块通讯连接，Zigbee模块和GPRS模块均与数据服务器通信连接。
2.根据权利要求1所述的基于无线传感网的智能护垫，其特征在于：所述Zigbee模块是传输距离200米以上、无线频率2.4G、无线信道16个、串口速率1200～115200的Zigbee模块。
3.根据权利要求1所述的基于无线传感网的智能护垫，其特征在于：所述GPRS模块是工作频段850/900/1800/1900MHz、传输速率下行最大85.6Kbps、传输速率上行最大42.8Kbps的GPRS模块。
4.根据权利要求1所述的基于无线传感网的智能护垫，其特征在于：所述Zigbee模块和GPRS模块通过数据线连接至数据服务器。
5.根据权利要求1所述的基于无线传感网的智能护垫，其特征在于：所述温度传感器和湿度传感器通过导线与Zigbee模块的接口相连。
6.根据权利要求1所述的基于无线传感网的智能护垫，其特征在于：所述GPRS模块内置有SIM卡和PCB天线，外置有SMA天线。
7.根据权利要求1所述的基于无线传感网的智能护垫，其特征在于：所述湿度传感器和温度传感器采集到的数据通过Zigbee模块传输至数据服务器，数据服务器接收到的数据处理后存入数据库；用户管理客户端通过Internet访问数据服务器，读取数据，当检测到存入数据库的温度数据值、湿度数据值超过警戒值时，通过GPRS模块以短信形式通知护理人员。
8.根据权利要求1所述的基于无线传感网的智能护垫，其特征在于：所述护垫本体包含面层、中间层以及底层，面层为采用经编3D网布制成的隔离层，中间层为采用超强吸水针刺棉制成的吸水层。
9.根据权利要求8所述的基于无线传感网的智能护垫，其特征在于：所述中间层的一侧与面层缝合，另一侧与底层复合。
10.根据权利要求8所述的基于无线传感网的智能护垫，其特征在于：所述底层为采用PVC涂层布制成。
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