CN108280911B - 基于物联网的老年人智能医疗监护系统 - Google Patents

基于物联网的老年人智能医疗监护系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的老年人智能医疗监护系统，属于物联网领域。该系统包括汇总器、智能监测装置、智能药盒、无线传输设备和智能门锁；智能药盒记录服药情况并提醒老人，并传至医生处，医生根据智能监测装置监测到的老人身体状况，进行药物调整，并反馈给智能药盒；若汇总器判断出老人生理状况异常，则激活紧急求救协议，生成临时门锁密码，并发送至智能门锁，通过无线传输设备向医院发送求救信息；医生根据接收的信息打开智能门锁，根据记录的服药情况进行综合判断并进行救助。本发明能在老人发生紧急情况时提供完善的服药记录和身体情况，提高治疗效率；医生在救助老人时，无需将时间浪费在寻找住处和打开门锁上，提高了老人生还的几率。

Description

基于物联网的老年人智能医疗监护系统
技术领域
本发明属于物联网领域，涉及基于物联网的老年人智能医疗监护系统。
背景技术
据统计，截止2016年底，我国60岁及以上人口约占总人口的16.7％，达到2.3亿。其中96％的老人为居家养老，包括67％的空巢(独居)老人。他们的健康状况与日常生活已成为备受关注的重要社会问题。目前我国居民的人均期望寿命为76岁，但健康预期寿命只有68岁，人均有8年是带病生存的，很多老年人患病还不止一种。其中患有慢性病的老年人超过65％，总数接近1.5亿人。慢性病老人需要长期服药。而患病老年人一般都存在不同程度的记忆力、视力衰退、反应迟钝等问题，日常服药与健康状况通常需要及时提醒与关注。
目前市场上已经出现能够提醒按时服药的智能/电子药盒，主要有2种类型：1)便携式药盒，方便外出工作或旅行使用。2)家用式：定时服药提醒，并记录用药次数与当时心情，可以通过APP实现远程提醒或控制。但空巢老人需要的不仅仅是提醒用药，需要更高程度的智能化药盒：以保障及时合理服药为核心，将空巢老人与社区或家庭医生以及监护人之间有机结合，形成交互式信息平台，实现监督服药、监测服药前后的基本体征，及时指导、调整、提醒用药等功能。另外，独居老人日常生活中的健康监测和紧急求助预警也是社会关注的重要问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于物联网的老年人智能医疗监护系统，将已有的智能监测设备用于本系统，将其与智能门锁、智能药盒结合，构成基于物联网的老年人智能医疗监护系统。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
基于物联网的老年人智能医疗监护系统，包括汇总器、智能监测装置、智能药盒、无线传输设备和智能门锁；
所述汇总器通过无线传输设备连接至互联网，与智能药盒、智能监测装置和智能门锁通讯，起总支配、协调、管理的作用；智能药盒将服药情况记录下来，传至汇总器，汇总器通过互联网将信息反馈给医院，医生根据智能监测装置传送给汇总器的老人身体状态进行药物调整，并通过互联网远程将新服药计划由汇总器反馈至智能药盒；
若汇总器判断出老人生理状况异常，则激活紧急求救协议，生成临时门锁密码，并发送至智能门锁，同时，通过无线传输设备中的GSM/GPRS模块向医院发送家庭住址、门锁密码和求救短信，此时，智能门锁发出警报声并伴有LED闪烁，医生根据接到的信息前往老人住处打开智能门锁，根据智能药盒记录的服药情况和老人身体状况进行综合判断，进行救助。
进一步，所述智能药盒包括RFID药物信息识别系统、升降机构、人机交互界面、射频标签药瓶；药品的名称、服药信息以16进制的格式预存在射频标签中，RFID药物信息识别系统中的RFID读卡器通过读取射频标签中的信息，获取服药时间、次数及剂量；
当老人到服药时间时，智能药盒发出吃药提醒，若老人吃药，则升降机构将药瓶升起，老人通过语音指示进行服药；若未在规定时间内服药，则将一次未服药记录通过汇总器上传至云端；老人吃药后，按照语音提示，将药瓶放回，药瓶复位。
进一步，所述服药情况包括已服药次数、已服药剂量、已服药时间、预服药时间、预服药次数和预服药剂量。
进一步，所述射频标签药瓶包括药瓶主体和底部的射频标签，该标签类型为13.56MHZ，mifare class 1K；此类型标签有1kB内存、16个扇区，每个扇区储存4×16个16进制数，在1、2扇区中储存药物名称，第3扇区储存服药时间、周期，第4扇区储存用药方法及剂量，第5扇区储存保质期；药物名称由汉字转化为16进制，并储存；当标签靠近RFID读卡器时，标签内的信息会被读出。
进一步，所述RFID药物信息识别系统由4个独立的读卡器组成，读卡器通信使用SPI(Serial parallel interface)通信协议，通过控制SS(SDA)管脚的电平实现对4个RFID读卡器的控制；在初始化时，药物信息被RFID读卡器从射频标签中读取，并暂存在16×16的uint_8型的二维数组中，待读取完成后，将未经处理的数据按内置的协议进行分割转换，最终储存在bottle结构体数组下的不同变量中，用于数据管理和函数调用。
进一步，所述系统还包括人机交互界面，所述人机交互界面包括语音合成模块、播放模块、喇叭、OLED显示屏、LED指示灯、按钮和全向摇杆；
所述按钮用于控制应用、确定、取消和连接；
语音合成模块用于合成提示语音，采用SYN6288芯片；
播放模块用于播放提示音及语音；
OLED显示屏用于显示信息。
进一步，所述系统还包括控制器；所述控制器采用Arduino mega 2560，Arduinomega 2560开发系统基于ATmega2560芯片，具有54路数字输入/输出口，16个PWM输出，16路模拟输入，4个UART接口；时钟为16MHz，同时配备1个USB串口，1个在线串行编程ICSP接口及1个复位按钮；USB接口芯片采用ATmega16U2。
进一步，所述智能监测装置为智能手环，包括内置的加速计/陀螺仪和心跳传感器，用于监测老人的平衡状态、行走状态、静止状态和心跳状态。
进一步，所述汇总器接收到报警信号后，等待10s，若报警未被取消，则生成临时密码，，除了向医院以外，还向亲人及120发送家庭住址、门锁临时密码和报警信息，然后向智能门锁发送并激活临时密码；智能门锁接收并验证来自汇总器的密码后，发出警报声；若有人输入密码，且密码正确，则门被打开，临时密码失效。
本发明的有益效果在于：本发明中的智能药盒记录服药情况并提醒老人，并传至医生处，医生根据智能监测装置监测到的老人身体状况，进行药物调整，并反馈给智能药盒；若汇总器判断出老人生理状况异常，则激活紧急求救协议，生成临时门锁密码，并发送至智能门锁，通过无线传输设备向医院发送求救信息；医生根据接收的信息打开智能门锁，根据记录的服药情况进行综合判断并进行救助。本发明能在老人发生紧急情况时提供完善的服药记录和身体情况，提高治疗效率；医生在救助老人时，无需将时间浪费在寻找住处和打开门锁上，提高了老人生还的几率：
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明结构示意图；
图2为智能药盒工作流程图；
图3为汇总器紧急求救部分流程图；
图4为门锁工作流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图1所示，基于物联网的老年人智能医疗监护系统包括汇总器、智能监测装置、智能药盒、无线传输设备和智能门锁。汇总器通过路由器连接互联网，与智能药盒、智能监测装置和智能门锁通讯，起总支配、协调、管理的作用。智能药盒将服药情况(包括未服药次数等)反馈给汇总器，汇总器通过互联网将信息反馈给医院，同时医生可通过互联网远程将新服药计划由汇总器应用于智能药盒，智能监测装置将信息反馈给汇总器，若汇总器判断出老人生理状况异常，则激活紧急求救协议，生成临时门锁密码，并发送至智能门锁，同时，通过无线传输设备中的GSM/GPRS模块向医院发送家庭住址、门锁密码和求救短信，此时，智能门锁发出警报声并伴有LED闪烁，医生根据接到的信息前往老人住处打开智能门锁，根据智能药盒记录的服药情况和老人身体状况进行综合判断，进行救助。
所述智能药盒包括RFID药物信息识别系统、升降机构、人机交互界面、射频标签药瓶；药品的名称、服药信息以16进制的格式预存在射频标签中，RFID药物信息识别系统中的RFID读卡器通过读取射频标签中的信息，获取服药时间、次数及剂量；
射频标签药瓶由药瓶主体与底部的射频标签组成，此次采用的标签类型为13.56MHZ，mifare class 1K。此类型标签有1kB内存，16个扇区，每个扇区可储存4×16个16进制数，在1、2扇区中储存药物名称，第3扇区储存服药时间、周期，第4扇区储存用药方法及剂量，第5扇区为保质期。药品名称由汉字转化为16进制，并储存。当标签靠近RFID读卡器时，标签内的信息会被读出。
RFID药物信息识别系统由4个独立的读卡器组成，读卡器通信使用SPI(Serialparallel interface)通信协议，通过控制SS(SDA)管脚的电平实现对4个RFID读卡器的控制；在初始化时，药物信息被RFID读卡器从射频标签中读取，并暂存在16×16的uint_8型的二维数组中，待读取完成后，将未经处理的数据按内置的协议进行分割转换，最终储存在bottle结构体数组下的不同变量中，用于数据管理和函数调用。
系统还包括人机交互界面，所述人机交互界面包括语音合成模块、播放模块、喇叭、OLED显示屏、LED指示灯、按钮和全向摇杆；按钮用于控制应用、确定、取消和连接；语音合成模块用于合成提示语音，采用SYN6288芯片；播放模块用于播放提示音及语音；OLED显示屏用于显示信息。
系统还包括控制器；所述控制器采用Arduino mega2560，Arduino mega2560开发系统基于ATmega2560芯片，具有54路数字输入/输出口，16个PWM输出，16路模拟输入，4个UART接口；时钟为16MHz，同时配备1个USB串口，1个在线串行编程ICSP接口及1个复位按钮；USB接口芯片采用ATmega16U2。
智能监测装置为智能手环，包括内置的加速计/陀螺仪和心跳传感器，用于监测老人的身体状况。
智能药盒的工作流程如图2所示，当老人到服药时间时，药盒发出吃药提醒，若老人吃药，则升降台将药瓶升起，老人通过语音指示进行服药。若未在规定时间内服药，则将一次未服药记录通过汇总器上传至云端。老人吃药后，按照语音提示，将药瓶放回，药瓶复位。
汇总器工作流程如图3所示，汇总器接收到报警信号后，等待10s，若报警未被取消，则生成临时密码，除了向医院以外，还向亲人及120发送家庭住址和门锁临时密码，然后向智能门锁发送并激活临时密码；智能门锁工作流程如图4所示，智能门锁接收并验证来自汇总器的密码后，发出警报声；若有人输入密码，且密码正确，则门被打开，临时密码失效。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.基于物联网的老年人智能医疗监护系统，其特征在于：该系统包括汇总器、智能监测装置、智能药盒、无线传输设备和智能门锁；
所述汇总器通过无线传输设备连接至互联网，与智能药盒、智能监测装置和智能门锁通讯，起总支配、协调、管理的作用；智能药盒将服药情况记录下来，传至汇总器，汇总器通过互联网将信息反馈给医院，医生根据智能监测装置传送给汇总器的老人身体状态进行药物调整，并通过互联网远程将新服药计划由汇总器反馈至智能药盒；
若汇总器判断出老人生理状况异常，则激活紧急求救协议，生成临时门锁密码，并发送至智能门锁，同时，通过无线传输设备中的GSM/GPRS模块向医院发送家庭住址、门锁密码和求救短信，此时，智能门锁发出警报声并伴有LED闪烁，医生根据接到的信息前往老人住处打开智能门锁，根据智能药盒记录的服药情况和老人身体状况进行综合判断，进行救助；
所述智能药盒包括RFID药物信息识别系统、升降机构、人机交互界面、射频标签药瓶；药品的名称、服药信息以16进制的格式预存在射频标签中，RFID药物信息识别系统中的RFID读卡器通过读取射频标签中的信息，获取服药时间、次数及剂量；
当老人到服药时间时，智能药盒发出吃药提醒，若老人吃药，则升降机构将药瓶升起，老人通过语音指示进行服药；若未在规定时间内服药，则将一次未服药记录通过汇总器上传至云端；老人吃药后，按照语音提示，将药瓶放回，药瓶复位；
所述服药情况包括已服药次数、已服药剂量、已服药时间、预服药时间、预服药次数和预服药剂量；
所述射频标签药瓶包括药瓶主体和底部的射频标签，该标签类型为13.56MHZ，mifareclass 1K；此类型标签有1kB内存、16个扇区，每个扇区储存4×16个16进制数，在1、2扇区中储存药物名称，第3扇区储存服药时间、周期，第4扇区储存用药方法及剂量，第5扇区储存保质期；药物名称由汉字转化为16进制，并储存；当标签靠近RFID读卡器时，标签内的信息会被读出；
所述RFID药物信息识别系统由4个独立的读卡器组成，读卡器通信使用SPI通信协议，通过控制SS管脚的电平实现对4个RFID读卡器的控制；在初始化时，药物信息被RFID读卡器从射频标签中读取，并暂存在16×16的uint_8型的二维数组中，待读取完成后，将未经处理的数据按内置的协议进行分割转换，最终储存在bottle结构体数组下的不同变量中，用于数据管理和函数调用。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的老年人智能医疗监护系统，其特征在于：所述系统还包括人机交互界面，所述人机交互界面包括语音合成模块、播放模块、喇叭、OLED显示屏、LED指示灯、按钮和全向摇杆；
所述按钮用于控制应用、确定、取消和连接；
语音合成模块用于合成提示语音，采用SYN6288芯片；
播放模块用于播放提示音及语音；
OLED显示屏用于显示信息。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的老年人智能医疗监护系统，其特征在于：所述系统还包括控制器；所述控制器采用Arduino mega 2560，Arduino mega 2560开发系统基于ATmega2560芯片，具有54路数字输入/输出口，16个PWM输出，16路模拟输入，4个UART接口；时钟为16MHz，同时配备1个USB串口，1个在线串行编程ICSP接口及1个复位按钮；USB接口芯片采用ATmega16U2。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的老年人智能医疗监护系统，其特征在于：所述智能监测装置为智能手环，包括内置的加速计/陀螺仪和心跳传感器，用于监测老人的平衡状态、行走状态、静止状态和心跳状态。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的老年人智能医疗监护系统，其特征在于：所述汇总器接收到报警信号后，等待10s，若报警未被取消，则生成临时密码，除了向医院以外，还向亲人及120发送家庭住址、门锁临时密码和报警信息，然后向智能门锁发送并激活临时密码；智能门锁接收并验证来自汇总器的密码后，发出警报声；若有人输入密码，且密码正确，则门被打开，临时密码失效。
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