CN109188974A - 空巢老人居家生活状况监测查询系统与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种空巢老人居家生活状况监测查询系统与方法,包括监测端和查询端;监测端包括协调单元和1个以上的终端单元;查询端包括云服务器和远端查询系统;每个终端单元与一个用电器连接;同一个监测区域内的所有终端单元与该监测区域内的协调单元连接;各个区域内的协调单元均与云服务器连接,远端查询系统与云服务器连接。本发明利用物联网和嵌入式协调单片机对空巢老人家中的用电器进行组网,将用电情况进行检测并上传到云端,使子女可以在远程察看空巢老人的所有用电情况,从而得知父母的日常生活状况是否正常,从而尽早发现父母的异常情况,减少甚至防止更大的损失发生。

Description

空巢老人居家生活状况监测查询系统与方法
技术领域
本发明涉及物联网技术领域,具体涉及一种空巢老人居家生活状况监测查询系统与方法。
背景技术
城镇化进程中我国空巢老人数量不断增多,子女对察看空巢老人日常生活状况方面的需求日益增加。父母为了不让在外打拼的子女担心,通常对自己的生活情况隐瞒不报,使得子女无法正确及时地了解父母的生活状况。
发明内容
本发明提供一种空巢老人居家生活状况监测查询系统与方法,其能够远程察看空巢老人的所有用电情况,从而得知父母的日常生活状况是否正常。
为解决上述问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
空巢老人居家生活状况监测查询系统,包括监测端和查询端;监测端包括协调单元和1个以上的终端单元;查询端包括云服务器和远端查询系统;每个终端单元与一个用电器连接;每个终端单元均包括供电模块、电流传感器、终端单片机和终端ZigBee模块;电流传感器、终端单片机和终端ZigBee模块的电源端与供电模块连接;电流传感器的输入端与用电器连接,电流传感器的输出端与终端单片机的输入端连接,终端单片机的输出端与终端ZigBee模块的输入端连接;同一个监测区域内的所有终端单元与该监测区域内的协调单元连接;协调单元包括协调ZigBee模块、协调单片机部分和串口转Wifi模块;协调ZigBee模块的输入端与终端ZigBee模块的输出端相连,协调ZigBee模块的输出端连接协调单片机的输入端,协调单片机的输出端连接串口转Wifi模块的输入端;各个区域内的协调单元均与云服务器连接,远端查询系统与云服务器连接。
上述方案中,远端查询系统为手机或电脑。
上述系统所实现的空巢老人居家生活状况监测查询方法,具体包括步骤如下:
步骤1、在需要监测的用电器旁安装终端单元,并将用电器连接到终端单元;同时将协调单元安装在监控区域能够接收路由器Wifi信号的位置,将终端和协调单元上电;
步骤2、通过连接协调单元建立的Wifi热点配置监控区域路由器的Wifi名称和密码,配置完成后协调单元自动断开AP热点模式切换到STA客户端模式,协调单元连接上监控区域的路由器;
步骤3、终端单元实时监测用电器的正常通断使用情况,并将通过ZigBee协议收集到用电器的通断信息后采用TCP连接定期发送至所述云端服务器,由云端服务器集中处理并保存到数据库中;
步骤4、用户通过远端查询系统访问云端服务器,并输入正确的用户名及密码进行登录;
步骤5、用户通过远端查询系统查看用电器的使用情况。
上述步骤2中,配置协调单元的串口转Wifi模块只需要配置一次,之后除非监控区域路由器Wifi名字或密码变更无法连接上该Wifi,否则不需要重新配置。
上述步骤3中,云端服务器接收数据的具体过程如下:当云端服务器后台接收到协调单元发送的数据时,先对该数据进行解析,从中提取出用电器ID号以及通断状态的变更的信息,接着获取云端服务器此时的时间戳信息,然后在通断信息类表中加入一条包含用电器ID号、通断状态及时间戳的记录。
上述步骤4中,用户登录的具体过程如下:当用户访问云服务器的网站主页时,通过鉴权组件进行验证,比对服务器上的会话及用户本地的数据中的会话来判断是否为已登录用户,当用户登录过且会话未过期的前提下,直接跳转至个人主页;若用户未登录过或会话已经过期,则跳转至登录页面,请求用户进行输入用户名和密码的操作;输入用户名和密码后对表单加密后进行提交,服务器接收到表单后比对数据库中的用户名和密码是否符合,符合的前提下则通过鉴权组件在服务器上保存会话,用户本地保存对应的数据,然后自动重定向至个人主页;用户名不存在或密码错误的情况下,则会向用户提示相应的错误原因显示到登录页面上,提示用户再次进行输入。
上述步骤5中,用户查看用电器的使用情况时,首先通过远端查询系统在主页上以分级列表的形式看到各个监测区域内的各个用电器的当前通断情况,接着通过远端查询系统点击主页上各个用电器的链接跳转到相应用电器的使用情况图表中,该使用情况图表中包含该用电器的通断的时间和状态。
上述分级列表显示的过程如下:用户通过远端查询系统访问主页后,先在数据库的用户信息类表中查询用户的用户名和密码对应的用户ID号,然后在区域信息类表中查询该用户ID号拥有的区域ID号及对应名称,然后对所有区域ID号进行遍历,在用电器信息类表中查找该区域ID号的所有用电器ID号及名称,最后通过服务器后台及渲染引擎将数据送至远端查询系统页面进行动态渲染,在主页上显示出区域内用电器的分层列表。
上述使用情况图表显示的过程如下:用户通过远端查询系统点击主页上对应的用电器访问对应用电器的使用情况图表,首先要使用鉴权组件验证用户是否登录过且会话未过期,为了确保用户只能访问属于自己的用电器使用情况图表,接下来还需要通过查询用电器信息类表中该用电器所属区域ID号是否吻合,不吻合的情况下会重定向至登录页面让用户再次登录;确认用户的身份之后,前端页面发起浏览器与服务器的全双工连接,云端服务器后台监听到建立连接的事件及用电器的ID号后,在通断情况信息类表中查询所有属于该用电器ID号的通断情况并按照时间戳顺序排列,通过浏览器与服务器的全双工连接发送到远端查询系统页面实时显示。
与现有技术相比,本发明具有如下特点:
1、利用物联网和嵌入式协调单片机对空巢老人家中的用电器进行组网,将用电情况进行检测并上传到云端,使子女可以在远程察看空巢老人的所有用电情况,从而得知父母的日常生活状况是否正常,从而尽早发现父母的异常情况,减少甚至防止更大的损失发生;
2、由于本发明的物联网系统重在监测空巢老人的生活情况而非控制家中用电器的开关,因此上传到云端的数据会保存在关系型数据库中,并在用户登录系统时将使用数据以可缩放图表的形式显示出来,用户可以查看所有的设备的使用情况;
3、使用ZigBee协议对一个区域内的所有设备组网,与协调单片机进行串口通信的ZigBee模块作为协调单元,其它用电器作为终端,协调单元收集到所有终端的信息后再上传至云端,这样不仅大大降低了整体的功耗,而且在设备数量大时也不会对路由器造成较大的负担,从而克服了当前很多的物联网系统都是将物联网控制的设备直接通过带有TCP/IP协议栈的芯片发送到互联网,也就是每个设备都必须拥有自己独立的一个IP,这不仅在设备数较多时会对我们的路由器造成一定负担,而且功耗相对来说也更高的问题;
4、使用了异步处理的服务器后台逻辑程序,这使得用户并发访问的性能大大提升,并且使用情况的图表可以实时更新而不需要刷新网页,能够让子女非常方便地查看到家中老人各种用电器的使用情况,用户通过访问云端服务器网页和图表能够全面了解老人最近的生活状况,从而对老人的生活状况有一定的了解,使得可以及时关爱照顾老人,避免更大的损失。
附图说明
图1为空巢老人居家生活状况监测查询系统原理框图。
图2为终端单元工作流程图。
图3为协调单元工作流程图。
图4为配置路由器SSID和密码流程图。
图5为云端服务器收集数据流程图。
图6为用户登录流程图。
图7为区域及用电器列表显示流程图。
图8为使用情况图表显示流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。
参见图1,一种空巢老人居家生活状况监测查询系统,由监测端和查询端两部分组成。监测端包括终端单元和协调单元。查询端包括云服务器和远端查询系统。终端单元与用电器连接,终端单元与协调单元连接,协调单元与云服务器连接,远端查询系统与云服务器连接。
上述终端单元整体为Ti CC2530Soc及其外围电路,主要部件包括供电模块、计量模块(电流传感器)、终端单片机以及终端ZigBee模块。每个终端单元均包括供电模块、电流传感器、终端单片机和终端ZigBee模块;电流传感器、终端单片机和终端ZigBee模块的电源端与供电模块连接;电流传感器的输入端与用电器连接,电流传感器的输出端与终端单片机的输入端连接,终端单片机的输出端与终端ZigBee模块的输入端连接。供电模块采用220VAC-5VDC的模块电源完成,这种封装好的模块电源可靠性相对分立的开关电源电路来说更好,体积也更小,更加适合我们智能家居里所使用;另一方面,由于ZigBee模块需要采用3.3V供电,且ZigBee模块需要使用ADC模数转换功能,因此对电源的纹波有较高要求,所以采用了高精度、低功耗、低压差的XC6206正电压调节器将5V进一步稳压至3.3V。此外,计量模块所使用的计量芯片并没有采用市面上常用的电压电流采样芯片,一方面采用电压电流采样芯片需要额外的大功率康铜采样电阻等元件,会增加整个终端单元的体积以及成本,另一方面本系统的重点并不在测量用电器的功率而是获取用电器的通断状态,使用ACS712线性电流传感器可以在几乎不需要额外元件的情况下利用电流的磁效应输出跟通过电流成正比例的模拟电压值,而这模拟电压值可以被我们ZigBee模块上的Ti CC2530Soc内置的ADC转换成数字电压值直接发送给我们的协调单元,因此使用ACS712可以满足我们系统的需要。ZigBee模块采用用于2.4GHz IEEE 802.15.4/RF4CE/ZigBee的第二代片上系统Ti CC2530Soc,该Soc不仅内嵌ZigBee协议栈和RF收发器,只要配合少量的外围元件接上天线就能够进行ZigBee通信,同时还带有一个增强型8051MCU以及12位的Σ型ADC(模数转换器),这使得我们可以使用该内置MCU来进行模数转换的功能,而不需要加上其它额外的MCU来将电流传感器的模拟输出电压转换成电压值,一方面节省了成本,另一方面也降低了终端单元的整体功耗,符合我们智能家居的需要。另外,每个终端都会在程序中烧录一个唯一的用电器ID号,在获取了电压数字值后将电压数字值和用电器ID号一起发送给协调单元,以起到让软件辨识设备的作用。终端单元的工作流程图如图2所示。
上述协调单元的主要部分包括协调ZigBee模块、协调单片机部分和串口转Wifi模块。协调ZigBee模块的输入端与终端ZigBee模块的输出端相连,协调ZigBee模块的输出端连接协调单片机的输入端,协调单片机的输出端连接串口转Wifi模块的输入端。协调ZigBee模块在接收到从终端单元的终端ZigBee模块发来的信息后以串口信息的方式发送给协调单片机,协调单片机在接收到协调ZigBee模块发来的串口信息后将该串口信息经过处理后以特定的格式通过串口转发给串口转Wifi模块,串口转Wifi模块进行格式解析后再转成TCP信息发送给云端服务器。协调ZigBee模块同样也是采用CC2530Soc,而协调单片机部分考虑到低功耗以及后续的可扩展性,采用了STM32F103C8T6协调单片机。物联网部分考虑到低成本以及家中实际安装时的方便,并没有采用W5500之类的有线互联网接口芯片,而是采用了ESP8266这种内嵌TCP/IP内核的无线Wifi芯片,能够通过家中的路由器来连接到互联网。ESP8266摒弃了老旧的AT指令固件,采用了nodemcu固件并写入以lua语言编程的程序使得模块间解耦,STM32协调单片机不需要编写ESP8266的AT指令驱动,只需要接收到CC2530协调单元发来的串口信息,经过处理后将特定协议的串口信息发送给ESP8266即可,ESP8266可以自动解析发送过来的串口信息,并编码成json字符串的格式以TCP的形式发送给云端服务器。协调单元整体工作流程图如图3所示。
上述云端服务器利用Iaas搭建,可以用阿里云服务器或者腾讯云服务器进行搭建。服务器使用多线程实现各任务执行,主要线程包括串口转Wifi模块监听线程、数据库抓取线程。在云端服务器使用数据库管理每个用户的所有区域的所有用电器及用电器的通断记录,能够方便地对通断数据进行排序及筛选,保证数据储存的安全性。云端服务器的功能包括:监听串口转Wifi模块的TCP连接、收集所有区域的所有用电器的通断记录、保存所有用户个人信息及登录痕迹、在用户的设备上显示用电器的使用情况等。在本发明优选实施例中,云端服务器的mysql数据库中关键表包括:用户信息类表、区域信息类表、用电器信息类表、用电器通断记录表等。区域信息类表中包括从属用户的ID号及区域的信息,用电器信息类表中包括从属区域的ID号及用电器的包括当前通断状态的信息,而关键的用电器通断记录表包括从属用电器的ID号、通断的时间以及通断状态的记录。云端服务器后台为数据收集处理及响应远端查询系统请求的部件。云端服务器后台功能包括:监听串口转Wifi模块的TCP连接、收集所有区域的所有用电器的通断记录、保存所有用户个人信息及登录痕迹等工作。在本发明优选实施例中,采用了express作为web应用的框架,该框架采用主流的mvc模式,考虑到提高并发访问的速度,后端的逻辑处理使用node.js中的passport.js和异步的promise-mysql模块完成,后端元素对前端页面的渲染采用ejs模板引擎完成,而在显示最近使用情况图表时,考虑到在用户访问页面时如果出现新的通断记录能够实时显示而不需要再次刷新,采用了socket.io进行前后端的实时通讯。当用户访问网站主页时,使用passport.js的LocalStrategy策略来判断用户是否之前已经登录过,只要session和cookie仍未过期即可直接跳转到对应的个人用户主页。若尚未登录验证或登录已过期,则自动重定向至登录页面让用户进行登录。用户进入个人用户主页后可以查看以分级列表形式排列的用户所拥有的所有区域的所有用电器,点击相应的用电器可以进入该用电器的使用情况图表。使用情况图表为了保证页面动态实时渲染,采用了WebSocket连接的方式来动态更新数据。WebSocket是HTML5新增的一种通信协议,其特点是服务端可以主动向客户端推送信息,客户端也可以主动向服务端发送信息,是真正的双向平等对话,属于服务器推送技术的一种,它相比传统的ajax轮询而言,不需要前端页面频繁请求服务器,造成服务器负担加大,而能在服务器需要推送时主动推送给客户端。当用户访问图表时,先进行登录验证,防止用户在未登录的状态下访问不属于自己ID的用电器使用情况,登录验证成功后前端发起WebSocket连接,后端通过异步查询数据库的方式查询到数据库中相应的数据并通过WebSocket发送到前端图表实现实时更新。
上述远端查询系统为电脑或手机,用户可以通过该远端查询系统远程查看不同区域的不同用电器的通断情况,以及查看这些用电器的通断记录。在远端查询系统可以WEB网页或手机APP等形式实现。本发明优选实施例中,利用WEB网页实现。用户通过chrome浏览器输入云端服务器的域名或IP地址访问网站,该系统实现了不同区域的不同用电器的实时监测,能够让用户远程了解到家中老人的用电情况从而了解到其生活状况。
协调单元和终端单元通过ZigBee协议相连接组网,协调单元和终端单元是一对多的星型拓扑结构。用户的一个区域之内只能拥有一个协调单元和多个终端组成的一个ZigBee网络,用户可以通过在不同的区域均安装一个协调单元和多个终端,达到多个区域的用电情况监测。协调单元负责收集该区域中所有终端的信息并汇集上传到查询端的云端服务器的数据库中,用户访问云端服务器经过登录后即可实时查询到该用户所有的该区域的所有用电器的实时通断情况以及过往的使用情况图表;而且区域和用户也是一对多的关系,假如拥有多个协调单元时,则每个区域都可以组建一个网络,多个区域归属于同个用户。
电饭煲、电视机等用电器通过插座连接到终端单元,每个终端单元都带有一个ACS712电流传感器,用来检测通过的电流大小从而得到用电器的通断情况,然后ACS712的模拟电压输出连接到作为终端的ZigBee模块上,ZigBee模块采集到模拟电压值经过模数转换后通过ZigBee协议发送到协调单元中。作为协调单元的ZigBee接收到通过ZigBee协议发送来的信息后,将信息转换成串口信息发送给STM32协调单片机,STM32协调单片机将串口信息经过处理转换成特定的格式后再发送给内嵌TCP/IP协议栈的Wifi芯片ESP8266,ESP8266事先已经通过配置连接上家中的路由器,可以连接到互联网,接收到串口信息后解析数据,将数据以json字符串的格式通过TCP发送给云端路由器。
云端服务器后台实时监听TCP连接请求,与协调单元端的串口转Wifi模块通过TCP连接的方式连接;云端服务器前台网站则是独立运行在云端服务器上,当用户通过特定的域名或IP访问时跳转到对应的网页;协调单元端安装在家中能接收到上网路由器信号的地方,终端安装在家中的各个用电器附近,各个用电器通过插座与终端单元相连接。
上述系统所实现的一种空巢老人居家生活状况监测查询方法,其具体包括步骤如下:
步骤1、在家中需要监测的用电器旁安装终端单元,并将用电器通过插座连接到终端单元,同时将协调单元安装在家中能够接收路由器Wifi信号的位置,将终端和协调单元部分上电。
步骤2、通过连接协调单元建立的Wifi热点配置家中路由器的ssid和密码,配置完成后协调单元自动断开AP热点模式切换到STA客户端模式,协调单元连接上家中的路由器。如图4所示。配置协调单元的串口转Wifi模块只需要配置一次,之后除非家中路由器Wifi名字或密码变更无法连接上该Wifi,否则不需要重新配置。
步骤3、终端单元实时监测用电器的正常通断使用情况。协调单元端通过ZigBee协议收集到用电器的通断信息后采用TCP连接定期发送至所述云端服务器,由云端服务器集中处理并保存到数据库中。云端服务器与协调单元端串口转Wifi模块的通信使用TCP/IP协议实现。云端服务器搭建于腾讯云服务器。所述云端服务器支持mysql数据库用来保存用户信息、区域信息、用电器信息以及用电器通断情况信息。
步骤4、用户通过远端查询系统访问云端服务器的远端查询系统,输入正确的用户名及密码进行登录。正确的用户名和密码是用户登录的唯一凭证,只有当登录成功后用户才可以访问个人主页,且当登录成功后一段时间内用户无需再次登录即可直接重定向至个人主页。当超过一段时间后,用户必须要再次登录才能访问个人主页。
步骤5、用户通过远端查询系统查看用电器的使用情况。用户可以在主页上以分级列表的形式看到自己各个区域内的各个用电器的当前通断情况。用户可以通过点击主页上各个用电器的链接跳转到相应用电器的使用情况图表中,图表的x轴为通断的时间,y轴为通断的状态,可以让用户自由拖拽放大缩小想要查看的通断情况状态细节,同时时间轴也会随着图表的放大缩小自动更新。图表在有该用电器新的通断情况产生时会实时更新而不需要重新刷新页面。
云端服务器后台逻辑由node.js语言实现。针对收集数据、用户登录、查看区域用电器列表及查看用电器使用情况,node.js脚本分为四个主要执行流程,处理用户登录、用电器列表和生成用电器使用情况图表。
收集数据流程如图5所示:当云端服务器后台接收到协调单元发送的json字符串格式的数据时,先对该数据进行解析,从中提取出用电器ID号以及通断状态的变更的信息,接着获取云端服务器此时的时间戳(timestamp)信息,然后在通断信息类表中加入一条包含用电器ID号、通断状态及时间戳的记录。
用户登录流程如图6所示:当用户访问网站主页时,通过鉴权组件进行验证,比对服务器上的session及用户本地的cookie中的seesion id来判断是否为已登录用户,当用户登录过且session未过期的前提下,直接跳转至个人主页;若用户未登录过或session已经过期,则跳转至登录页面,请求用户进行输入用户名和密码的操作。输入用户名和密码后对表单进行POST,服务器接收到POST的表单后比对数据库中的用户名和密码是否符合,符合的前提下则通过鉴权组件在服务器上保存session,用户本地保存对应的cookie,然后自动重定向至个人主页;用户名不存在或密码错误的情况下,则会向用户提示相应的错误原因显示到登录页面上,提示用户再次进行输入。本发明优选实施例中,使用Passport.js作为鉴权组件。
区域及用电器列表显示流程如图7所示:用户访问个人主页后,先在数据库的用户信息类表中查询用户的用户名和密码对应的用户ID号,然后在区域信息类表中查询该用户ID号拥有的区域ID号及对应名称,然后对所有区域ID号进行遍历,在用电器信息类表中查找该区域ID号的所有用电器ID号及名称,最后通过服务器后台及渲染引擎将数据送至前端页面进行动态渲染,在个人主页上显示出区域——用电器的分层列表。
使用情况图表显示流程如图8所示:用户通过点击个人主页上对应的用电器访问对应用电器的使用情况图表。首先要使用鉴权组件验证用户是否登录过且session未过期,为了确保用户只能访问属于自己的用电器使用情况图表,接下来还需要通过查询用电器信息类表中该用电器所属区域ID号是否吻合,不吻合的情况下会重定向至登录页面让用户再次登录。确认用户的身份之后,前端页面发起websocket连接,云端服务器后台监听到建立连接的事件及用电器的ID号后,在通断情况信息类表中查询所有属于该用电器ID号的通断情况并按照时间戳顺序排列,通过websocket连接发送到前端页面实时显示。
需要说明的是,尽管以上本发明所述的实施例是说明性的,但这并非是对本发明的限制,因此本发明并不局限于上述具体实施方式中。在不脱离本发明原理的情况下,凡是本领域技术人员在本发明的启示下获得的其它实施方式,均视为在本发明的保护之内。

Claims (9)

1.空巢老人居家生活状况监测查询系统,其特征是,包括监测端和查询端;监测端包括协调单元和1个以上的终端单元;查询端包括云服务器和远端查询系统;
每个终端单元与一个用电器连接;每个终端单元均包括供电模块、电流传感器、终端单片机和终端ZigBee模块;电流传感器、终端单片机和终端ZigBee模块的电源端与供电模块连接;电流传感器的输入端与用电器连接,电流传感器的输出端与终端单片机的输入端连接,终端单片机的输出端与终端ZigBee模块的输入端连接;
同一个监测区域内的所有终端单元与该监测区域内的协调单元连接;协调单元包括协调ZigBee模块、协调单片机部分和串口转Wifi模块;协调ZigBee模块的输入端与终端ZigBee模块的输出端相连,协调ZigBee模块的输出端连接协调单片机的输入端,协调单片机的输出端连接串口转Wifi模块的输入端;
各个区域内的协调单元均与云服务器连接,远端查询系统与云服务器连接。
2.根据权利要求1所述的空巢老人居家生活状况监测查询系统,其特征是,远端查询系统为手机或电脑。
3.权利要求1所述系统所实现的空巢老人居家生活状况监测查询方法,其特征是,包括步骤如下:
步骤1、在需要监测的用电器旁安装终端单元,并将用电器连接到终端单元;同时将协调单元安装在监控区域能够接收路由器Wifi信号的位置,将终端和协调单元上电;
步骤2、通过连接协调单元建立的Wifi热点配置监控区域路由器的Wifi名称和密码,配置完成后协调单元自动断开AP热点模式切换到STA客户端模式,协调单元连接上监控区域的路由器;
步骤3、终端单元实时监测用电器的正常通断使用情况,并将通过ZigBee协议收集到用电器的通断信息后采用TCP连接定期发送至所述云端服务器,由云端服务器集中处理并保存到数据库中;
步骤4、用户通过远端查询系统访问云端服务器,并输入正确的用户名及密码进行登录;
步骤5、用户通过远端查询系统查看用电器的使用情况。
4.根据权利要求3所述空巢老人居家生活状况监测查询方法,其特征是,步骤2中,配置协调单元的串口转Wifi模块只需要配置一次,之后除非监控区域路由器Wifi名字或密码变更无法连接上该Wifi,否则不需要重新配置。
5.根据权利要求3所述空巢老人居家生活状况监测查询方法,其特征是,步骤3中,云端服务器接收数据的具体过程如下:
当云端服务器后台接收到协调单元发送的数据时,先对该数据进行解析,从中提取出用电器ID号以及通断状态的变更的信息,接着获取云端服务器此时的时间戳信息,然后在通断信息类表中加入一条包含用电器ID号、通断状态及时间戳的记录。
6.根据权利要求3所述空巢老人居家生活状况监测查询方法,其特征是,步骤4中,用户登录的具体过程如下:
当用户访问云服务器的网站主页时,通过鉴权组件进行验证,比对服务器上的会话及用户本地的数据中的会话来判断是否为已登录用户,当用户登录过且会话未过期的前提下,直接跳转至个人主页;若用户未登录过或会话已经过期,则跳转至登录页面,请求用户进行输入用户名和密码的操作;输入用户名和密码后对表单加密后进行提交,服务器接收到表单后比对数据库中的用户名和密码是否符合,符合的前提下则通过鉴权组件在服务器上保存会话,用户本地保存对应的数据,然后自动重定向至个人主页;用户名不存在或密码错误的情况下,则会向用户提示相应的错误原因显示到登录页面上,提示用户再次进行输入。
7.根据权利要求3所述空巢老人居家生活状况监测查询方法,其特征是,步骤5中,用户查看用电器的使用情况时,首先通过远端查询系统在主页上以分级列表的形式看到各个监测区域内的各个用电器的当前通断情况,接着通过远端查询系统点击主页上各个用电器的链接跳转到相应用电器的使用情况图表中,该使用情况图表中包含该用电器的通断的时间和状态。
8.根据权利要求7所述空巢老人居家生活状况监测查询方法,其特征是,分级列表显示的过程如下:用户通过远端查询系统访问主页后,先在数据库的用户信息类表中查询用户的用户名和密码对应的用户ID号,然后在区域信息类表中查询该用户ID号拥有的区域ID号及对应名称,然后对所有区域ID号进行遍历,在用电器信息类表中查找该区域ID号的所有用电器ID号及名称,最后通过服务器后台及渲染引擎将数据送至远端查询系统页面进行动态渲染,在主页上显示出区域内用电器的分层列表。
9.根据权利要求7所述空巢老人居家生活状况监测查询方法,其特征是,使用情况图表显示的过程如下:用户通过远端查询系统点击主页上对应的用电器访问对应用电器的使用情况图表,首先要使用鉴权组件验证用户是否登录过且会话未过期,为了确保用户只能访问属于自己的用电器使用情况图表,接下来还需要通过查询用电器信息类表中该用电器所属区域ID号是否吻合,不吻合的情况下会重定向至登录页面让用户再次登录;确认用户的身份之后,前端页面发起浏览器与服务器的全双工连接,云端服务器后台监听到建立连接的事件及用电器的ID号后,在通断情况信息类表中查询所有属于该用电器ID号的通断情况并按照时间戳顺序排列,通过浏览器与服务器的全双工连接发送到远端查询系统页面实时显示。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110704467A (zh) * 2019-10-12 2020-01-17 上海智引信息科技有限公司 基于b/s架构实现数据实时更新处理的系统及其方法
CN111653345A (zh) * 2020-06-01 2020-09-11 泰康保险集团股份有限公司 护理方案处理方法及装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207081981U (zh) * 2017-06-02 2018-03-09 扬州大学 空巢老人居家安全监控系统
CN208834142U (zh) * 2018-09-11 2019-05-07 桂林电子科技大学 空巢老人居家生活状况监测查询系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207081981U (zh) * 2017-06-02 2018-03-09 扬州大学 空巢老人居家安全监控系统
CN208834142U (zh) * 2018-09-11 2019-05-07 桂林电子科技大学 空巢老人居家生活状况监测查询系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110704467A (zh) * 2019-10-12 2020-01-17 上海智引信息科技有限公司 基于b/s架构实现数据实时更新处理的系统及其方法
CN111653345A (zh) * 2020-06-01 2020-09-11 泰康保险集团股份有限公司 护理方案处理方法及装置

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