CN107633653A - 一种智能居家照护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能居家照护系统装置及方法，所述装置包括：智能传感器1，床边无线数据采集终端2，智能配置参数手机3，网络路由器4，异地子女手机6，依据实际使用情境，还可增加远程云服务器5，实现数据的远程访问功能。本发明能够解决居家老龄人群照护问题，尤其解决易摔倒人群夜间起床时陪护问题。本发明相比常规照护相比，可针对不同老人身体状况灵活选择传感器，灵活选择警示信息触发条件，实现低成本，高度灵活的及时照护，防患于未然，避免老年人(特别是独居老人)夜间在无人照护下起床发生摔倒意外或居住环境发生火灾或煤气泄漏等意外时能及时通知相关人员，起到及时照护作用。

Description

一种智能居家照护系统

技术领域

本发明涉及居家照护领域，针对老年人居家活动进行监测，在发生意外时能及时让子女或居委会获得资讯而起到及时照护作用，尤其涉及空巢老人的夜间照护。

背景技术

随着老龄化社会的到来，越来越多的老人会面临身体状况逐步变差，而子女又不能一直守在身边照护的状况。若有老伴在一起，还有个相互照应，若是独居老人，一个人在家，若发生意外，则更为危险。曾看到过空巢老人在家发生意外，等发现时已是一堆白骨的报道。因大多老人不太愿意去养老院，而这么多老人若都要请护工长期照护也不现实。这就迫切需要有方便实用的智能照护设备实现对老人的基本活动进行监测，发现异常能及时通知子女或居委会相关责任人。

社会的快速发展及激烈竞争促使人们更加努力工作，工作压力越来越大，处于上班族的儿女们整天忙于工作，而无暇照护老人，越来越多的老人主要依靠老伴相互照应，当老人身体状况良好，协调能力不错时，还不需担心老人摔跤问题，当老人身体协调能力差时，就要看另一位老人身体状况如何，若身体状况也不好，只能请专职保姆在家照护或送老人去养老院。针对身体状况欠佳的老人，白天发生意外的几率相对较小，容易发生危险的是夜间老人起床去洗手间或喝水时，因夜间头脑不是很清醒，极易发生摔倒状况，还有就是老年人因记忆力减退，容易发生忘记关火关气等情形，极易引发火灾或煤气中毒，本发明主要针对这类高概率的意外进行监测，若侦测到意外发生，能及时叫醒老伴或通知子女，实现及时看护作用，以免错过最佳抢救时机。

目前用于居家照护的医疗设备及环境安全监测设备较少，适合居家的医疗设备主要有电子血压计，血糖仪，血氧仪，雾化器等，这些医疗设备需要老人在清醒状况下自己进行测试。有些穿戴式设备虽说可起到一定程度生理参数监测功能，可是因需佩戴在手腕，头部，胸部或腰部等地方，老人本来夜间睡眠质量较差，若佩戴这些穿戴式传感器会更加影响其睡眠质量，所以这种穿戴式生理参数监测装置也很难用于居家照护。还有提出采取安装摄像头实时监测老人状态的方案，这种方案需要采用复杂算法判定老人是否摔倒或实时查看监控画面，实施起来很难实现。环境安全测试部分是大家较为忽视的部分，通过安置一些智能传感器，能在发生煤气中毒及火灾等异常状况时及时告知家属。

本发明针对目前现状，提出一种居家照护系统，采用一些非接触式传感器，譬如智能感应床垫，红外感测器，煤气传感器，温度传感器，带云台控制摄像头等，具体选哪种传感器依据待照护人群具体状况决定，采用智能传感器收集信号，无线数据采集终端依据智能参数配置触发警示信息条件产生报警触发信号，然后在需要的状况下调取视频或电话询问相关信息方式实现方便实施的居家照护功能。本发明提出的居家照护系统，实施简单，成本低廉，很容易大力推广实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种应用于老年人夜间照护监测系统，能解决对易摔倒人群在下床后的及时照护问题，或在老人居住的环境发生意外状况（失火，煤气中毒等）时，能及时告知家属，避免发生对老人造成的意外伤害，涉及老人居家照护应用领域。

为了解决老年人居家及时照护问题，本发明采用如下技术方案：

提供一种智能居家照护装置，包括用于信号采集的智能传感单元、床边无线数据采集终端单元、智能移动终端配置参数单元、通知家属警示信息单元：

所述用于信号采集的智能传感单元，为增加舒适性，可采用非接触式传感器（智能床垫，红外，声音，气体感测，影像等），针对不同的目标老人，可依据实际需求及身体状况配置不同的传感器，智能传感单元会将相关参数采集到微处理器，然后再通过低功耗的无线传输模块将数据传送至床边无线数据采集终端，无线传输模块可采用低功耗的RFID,Zigbee或蓝牙等短距离低功耗无线传输方式。

所述床边无线数据采集终端单元类似一个数据协调器，一方面要实现与智能传感单元的低功耗无线通讯，完成数据的收集任务，一方面要通过远距离高功率的无线传输方式与智能配置参数终端及网络路由器进行通讯，以便异地用户可通过云服务器或通过手机实现远程访问，远距离高功率无线传输可采用WIFI，Sub-G，Lora等方式实现，为了便于智能设备对床边无线数据采集终端单元进行相应配置，较多采用WIFI方式，因不同目标老人需求不同，所以需要针对具体需求对所需智能传感器进行配置。

所述智能移动终端配置参数单元较多使用的即是智能手机，该智能移动终端即可实现对床边无线数据采集终端进行相关配置，譬如可设定是判定老人一起床就发警示信息还是设定起床后多久时间（不妨设20分钟，一般起床小便，大便，吃药等时间都不会太久）内没有再上床作为警示信息触发条件，一旦发现老人未在设定时间内返回，就要考虑到是否有摔倒或昏倒事件发生，及时告知家属，以便尽快确认老人当前状况。

所述通知家属警示信息单元，是依据采集到的智能传感器采集的数据，进行相关分析判定，若经判定后符合发出警示信息条件，则依据是否是独居老人采取不同的发送警示信息途径，若是独居老人，配置参数的智能手机可充当转发器功能，发送警示信息至其子女，子女受到警示信息后可拨打电话与老人进行确认或通过云端服务器调取老人家中的视频传感器查看老人状况；若不是独居老人，可启动手机的声音报警功能唤醒家属，以便家属及时查看老人状况，目前也有一些智能家居产品提供远程视频功能，可没有本发明提出的产生警示信息功能，其子女不可能24小时一直查看视频，所以不能起到真正实用的看护功能。

本发明提出的居家照护系统还包括如下技术特征：

所述居家照护系统依据目标老人身体状况，记忆力状况，进行预估测试，譬如单腿站立平衡性如何，从坐凳起身走一段距离返回时间多少，心肺功能如何，以及智力和精神状态等，然后依据需求配置合适传感器。

所述床边无线数据采集终端起数据变送器功能，由电源适配器供电，对功耗无特殊要求，智能传感器有时需要安装在不方便供电的地方，设备需要依靠电池供电，需尽可能降低功耗，可采取定时唤醒，定时采集数据功能，最大程度降低整机平均功耗，延长电池工作时间。

所述低功耗无线终端（智能传感器）均分配有独立地址，在使用时需用智能移动设备（手机）对床边无线数据采集终端进行设置，对这些低功耗无线终端进行设定，便于床边无线数据采集终端通过轮询方式获取相关传感器数据，实现床边无线数据采集终端与低功耗无线终端的通讯，完成参数配置后，床边无线数据采集终端便可对其所覆盖房间内的所有低功耗无线终端（智能传感器）进行通讯，实现数据采集及相应控制。

所述床边无线数据采集终端与居家网络路由器之间的通讯采用大功耗远距离通讯方式（譬如Wifi），基于云端服务器的视频摄像头可通过居家网络路由器实现视频码流的远距离推送，实现异地子女可远程查看家里的视频信息。

本发明还采用如下技术方案：

一种智能居家照护方法，所述方法包括以下步骤：

1，对目标老人进行身体评估，选定传感器类型；

2，通过智能手机对床边无线数据采集终端进行传感器设定及产生警示信息条件进行设定，譬如针对智能起床传感器，若老人身体状况不好，需要一起床就要叫醒家属进行照护，以防摔倒，此时可将起床传感器探测到的起床信号作为警示信息触发条件，若老人身体状况良好，可将老人起床后多久时间返回床上做为警示信息触发条件，减少不必要的警示信息触发，譬如一般老人夜间小便，大便，吃药的时间不会超过20分钟，若20分钟后判定老人还没回床上，要考虑老人发生昏倒，地滑或碰到障碍物摔倒等意外状况，此时有必要触发警示信息告知家属。

3，警示信息发送途径需依据是否是独居老人进行设定，若不是独居老人，可通过设定参数的智能手机产生声音报警唤醒家属，家属可起床及时确认老人状况；若是独居老人，可通过设定参数的智能手机发送信息给独居老人子女或社区居委会相关负责人，家属或社区服务人员收到警示信息后，通过拨打老人电话或调取老人房间视频传感器获取视频信息。

4，当发生老人居住房间环境发生异常状况（譬如温度突然升高，可能发生火灾，煤气浓度升高，可能煤气忘关闭易引起煤气中毒），此时需要触发警示信息，以便通知家属进行确认，以免发生意外。

5，视频摄像头可通过远程云端服务器实现远程分享数据功能，便于异地子女通过视频传感器获取老人房间视频信息。

本发明提出的智能居家照护系统，充分结合了低功耗智能传感技术、物联网节点组网技术、智能数据采集及分析技术、数据库管理技术，云端服务器远程数据管理技术，开创性地解决了居家老人及时照护问题，避免因摔倒或猝死等状况发生而未能及时照护问题。

与现有通过穿戴式设备进行生理参数监测相比，本发明的有益技术效果是：1、因采用非接触式感测器，被照护人没有觉察自己处于被照护状态，易于实施；2、灵活配置传感器及设置启动警示信息触发条件，针对不同照护个体采取不同的照护策略，即起到及时照护作用，有可避免不必要的触发警示信息影响家属的正常休息；3、针对不住一起的异地子女可很方便获取父母在家的身体状况，收到警示信息可拨打电话或通过云端服务器查看老人家中视频，及时确认警示信息是否老人真发生意外。4、非常方便后续设备维护，增减传感器或改变警示信息触发条件均可通过智能手机APP应用程序实现对床边无线数据采集器进行灵活配置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面对所需的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种智能居家照护系统示意图；

图2是本发明所提出的智能传感器分类图；

图3是本发明所提出的床边无线数据采集终端功能框图；

图4是本发明所提出的智能居家照护系统网络结构示意图；

图5是本发明所提出的照护方案实现流程图。

具体实施方式

下面结合附图及最佳实施例，对本发明做进一步详细说明。

本发明所提出的智能居家照护系统，针对老年人居家活动进行监测，在发生意外时能及时让子女或居委会获得资讯而起到及时照护作用，尤其涉及空巢老人的夜间照护。。

图1示出了本发明提供的一种智能居家照护系统示意图。1为智能传感器，采用非接触式感测技术，用于收集目标老人的居家活动状况及居家环境状况；2为床边无线数据采集终端，具有数据变送器功能，一方面收集智能传感器相关数据，另一方面分析相关数据，并作出是否发送警示信息决定；3为智能参数配置手机，可用于对床边无线数据采集终端的配置，实现相关智能传感器与床边无线数据采集终端绑定，并可设置产生触发警示信息的条件；4为网络路由器，用于与云端服务器的数据传输，便于实现数据的远程访问；5为云端服务器，用于实现远程传输数据功能；6为异地子女手机或居委会相关责任人手机，主要针对独居老人，在发生意外时能及时告知他人相关警示信息，便于家属或居委会相关责任人电话确认或调取老人家中视频核实老人的具体状况，警示信息可通过老人房间的手机直接向家属手机发送，或通过云端服务器向家属手机发送。。

当目标老人身体不太好，有易摔倒可能或是独居老人需要实时掌握老人在家中生活状况时，可配置本发明提出的居家照护系统，首先依据老人的身体状况，选取合适智能传感器，然后依据老人是否独居或与家属居住一起设定警示信息发送方式，最后依据老人身体状况设定触发警示信息的条件，譬如若老人身体较好，可选取最简单的智能起床传感器，判定老人夜间起床后一定时间内没有回床休息（譬如20分钟），这时才触发警示信息，而不必老人夜间一起床就触发警示信息，这样可减少触发警示信息的次数，避免对家属夜间休息的不必要干扰，若老人身体不好，夜间摔跤风险较高，则要么老人身边有家属陪护，要么请了保姆陪护，这时可将老人夜间起床作为触发警示信息条件，将身边家属或保姆唤醒进行陪护，可起到对目标老人的有效看护。

图2给出了智能传感器分类图。为考虑舒适性，让待看护老人在未察觉状态下实现有效看护，本发明提出的智能传感器大多采用非接触式传感器方案，主要包括起床传感器101，通常安装在床单或床垫下方；红外传感器102，用于判定房间是否有人；声音传感器103，用于收集超过一定分贝的声音信息，譬如在异常状况下大喊救命等信息；温度传感器104，用于判定老人居住的房间温度是否有异常升温，若有异常升温，考虑是否有火灾发生可能；煤气传感器105,主要用于防止煤气中毒，万一老人忘关煤气，或煤气灶煮东西忘关闭阀门，所煮液体溢出浇灭火焰，而煤气继续外泄这种情形；视频传感器106，可采用CCD摄像头，实现对目标病患的视频监测，夜间模式可启用红外光源实现视频图像采集，用于异地子女或居委会负责人在收到警示信息后调取老人居家的视频传感器查看视频信息。以上只是列举了常用的一些传感器，还可依据实际需求再配置其他类型传感器。

图3所示是床边无线数据采集终端功能框图，其中包括中央处理器（MCU）单元201，电源管理单元202，低功耗近距离无线传输单元203，高功耗远距离无线传输单元204，床边无线数据采集终端起数据变送器功能，通过轮询方式利用低功耗近距离无线传输单元203对绑定的相关传感器进行访问，智能传感器1将采集的信息通过203传输至中央处理器（MCU）单元201，中央处理器201对采集的数据做相关分析及判断，满足报警条件后，高功耗远距离无线传输单元204将相关信息传送至网络路由器或智能配置参数手机，智能配置参数手机可针对是否为独居老人设定警示信息发送途径及针对不同身体状况老人设置触发警示信息条件。

图4是本发明提出的智能居家照护系统网络结构示意图，图中假定在老人居住的房间配置有起床传感器101，用于判定老人是在床上还是已起床，红外传感器102，用于判定老人是否在房间，声音传感器103用于判定老人是否发出呼救声音，温度传感器104用于判定房间温度是否有升温异常，排除火灾风险，煤气传感器105用于判定房间是否有较高浓度煤气，避免煤气中毒，视频传感器106用于实时查看房间的视频影像，查看老人的具体状况，上述这些传感器仅本实施例中用于说明的一些传感器，本发明中的传感器不限于这些传感器，可依据实际需求配置其他传感器，相同类型传感器的数量也可依据房间个数及大小配置不同数量。

针对本实施例，当选好相关传感器后，可通过智能配置参数手机3对床边无线数据采集终端2进行配置，告知采集终端2需要对传感器101～105通过轮询方式进行数据采集，视频传感器106因数据量大，可直接通过网络路由器实现实时操控，106带有可控旋转云台可实现360度查看房间视频信息功能。智能配置参数手机3可依据是否是独居老人而设定警示信息发送路径，若是独居老人，若其有子女，则通过老人家中的智能配置参数手机直接给其子女手机发送警示信息，若独居老人无子女，可将警示信息发送老人所住小区居委会相关责任人，不管是异地子女还是居委会责任人，当收到警示信息后，立即给老人打电话确认警示信息的真实状况，若无人接听，则调取家中监控视频实时查看老人状况，若确定老人发生意外，则尽快通知邻居或居委会实施救援；若老人与家属住一起，则只需将警示信息通过智能配置参数手机直接发出报警音唤醒家属，同时依据需求，可选择是否将警示信息也同时发送给异地子女，异地子女可通过云服务器调取老人家中视频信息或查看床边无线数据采集终端数据确认老人的具体状况。

图5是本发明所提出照护方案实现流程图，首先给相关传感器及床边无线数据采集终端供电并开机,相关传感器支持电池供电及适配器供电两种方式，在方便安装电源适配器的地方可用适配器供电，不方便安装适配器的地方可用电池供电，通过智能配置参数手机3对床边无线数据采集终端2进行配置，实现这些传感器与数据采集终端2的绑定，绑定成功后，采集终端2会按轮询方式获取相关传感器数据,然后对采集的数据进行分析及处理,判定符合发送警示信息，然后判定是否为独居老人。若是独居老人，若其有子女，则通过老人家中的智能配置参数手机直接给其子女手机发送警示信息，若独居老人无子女，可将警示信息发送老人所住小区居委会相关责任人，不管是异地子女还是居委会责任人，当收到警示信息后，立即给老人打电话确认警示信息的真实状况，若无人接听，则调取家中监控视频实时查看老人状况，若确定老人发生意外，则尽快通知邻居或居委会实施救援；若老人与家属住一起，则只需将警示信息通过智能配置参数手机直接发出报警音唤醒家属，同时依据需求，可选择是否将警示信息也同时发送给异地子女，异地子女可通过云服务器调取老人家中视频信息或查看床边无线数据采集终端数据确认老人的具体状况。若老人真发生意外。能在最短时间内发现问题,起到及时照护老人的作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能居家照护系统，包括智能传感器装置，无线数据变送器装置，智能移动终端配置参数装置，其中：所述智能传感器用于采集待照护人群的相关参数信息，配有无线通讯模块，用于将数据传送给无线数据变送器；所述无线数据变送器一方面用于实现与智能传感器无线通讯，一方面用于与智能移动终端及网络路由器进行无线通讯，能够依据智能移动终端设定的触发警示信息条件发出警示信息；所述智能移动终端配置参数装置用于对无线数据变送器进行设置及获取目标人群相关参数信息。

2.如权利要求1所述智能传感器，可以是红外影像，智能床垫，气体传感器，温度传感器等，智能传感器配有的无线通讯模块可与传感器一体，也可以插件方式连接在一起。

3.如权利要求1所述无线数据变送器装置有两套无线通讯装置，一套是用于近距离低功耗的通讯装置，用于实现与智能传感器及床边陪护装置的低功耗通讯，可采用RFID,BLE, Zigbee,Antplus等近距离通讯方式，一套用于远距离高功耗的通讯装置，用于实现与智能移动终端或照护中心服务器之间数据传输，可采用WIFI，Sub-G，Lora等方式实现。

4.如权利要求1所述智能移动终端装置，用于与无线数据变送器之间通讯，也可用与向异地手机发送数据，用于设置智能传感器与无线数据变送器之间绑定关系，用于设定发送警示信息途径，用于设定触发警示信息条件，可以是智能手机或平板电脑等设备。

5.如权利要求1所述无线数据变送器装置，接收智能移动终端装置配置信息，按警示信息触发条件产生警示信息，可与智能传感器实现数据通讯，也可与一些控制设备进行通讯（包括智能移动终端）。

6.一种智能居家照护方法，其特征在于，该方法包括：首先对目标人群进行身体评估，预测可能存在的风险，譬如易摔倒，记忆力不好等；其次依据评估结果选定需配置的智能传感器；最后通过智能移动终端软件（譬如APP）对智能传感器、无线数据变送器装置之间进行绑定，设定产生警示信息触发条件及警示信息发送途径，并进行测试。

7.如权利要求6所述智能居家照护方法中的对目标人群评估包括了解是否存在有风险的慢性疾病（如帕金森、心脑血管疾病、老年痴呆等），并做一些简单测试（譬如从凳子上起立，走动3米并返回坐下，看其所需时间，所需时间越久越有易摔倒风险）。

8.如权利要求6所述智能居家照护方法中的传感器选定，可依据权利要求6所述评估结果进行选择，譬如待照护人群不喜欢夜间佩戴任何传感器，此时尽可能选择一些非接触式传感器，包括视频监视器，智能起床感应床垫，煤气探测器等。

9.如权利要求6所述智能床边照护方法中相关信息设定，在确定好传感器类型后，通过智能移动设备进行相关信息绑定，设定产生警示信息触发条件及警示信息发送途径并进行模拟测试（给相关传感器施加模拟警示条件，触发报警，看不同警示信息路径是否收到警示信息），测试功能正常后便可进入照护模式持续监测。