CN109903523A - 一种面向养老社区的紧急健康状况人工智能识别与救助系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种面向养老社区的紧急健康状况人工智能识别与救助系统包括：健康监测模块用于通过健康监测器监测人体健康状况，将人体健康状况数据发送至家庭智能网关；家庭智能网关用于家庭内提供WIFI信号的无线网络接入；人工智能模块用于通过家庭智能网关接收人体健康状况数据，分析人体健康状况，通过家庭智能网关向家庭控制组件下达指令；家庭控制组件用于接收家庭智能网关的指令从而获得家庭内部信息。远程救助模块用于接收人体健康状况数据以及家庭控制组件获得的家庭内部信息，选择启动或不启动紧急救助。本发明通过远程救助模块查看人体健康状况数据和家庭内部信息后启动紧急救助进行人体救助操作，实现老年人救助的及时发现，救助畅通。

Description

一种面向养老社区的紧急健康状况人工智能识别与救助系统

技术领域

本发明涉及基于人工智能的物联网技术领域，特别涉及一种面向养老社区的紧急健康状况人工智能识别与救助系统。

背景技术

在现代化的人工智能领域中，人工智能技术已经越来越多的涉及到人们生活的各个方面，智能化产品的应用使人们的生活更加方便、快捷。人工智能技术的迅速发展，也将会使未来人工智能技术的应用更多的存在于人们的衣食住行之中。

随着老龄化人口的增多，养老问题成为人们近年来普遍关注的话题，养老社区的建设与发展也引起了很多的重视。养老社区建设的主要着眼点在于选择自然环境较好、交通便利、周边医疗和生活资源齐全、土地供应较为充裕、价格经济性好的地理位置，建设供退休老年人长期居住生活的社区，并提供适合老年人的软硬件配套服务。社区环境、交通、医疗和地理位置等成为养老社区建设首要考虑的问题。同时，随着物联网、人工智能、大数据等技术的应用，通过将养老社区运用这些技术手段建设为智慧化社区，能够为老年人的健康、安全、温馨生活提供数字化、智能化的支撑，特别是需要考虑独居老人的需求，运用以上技术手段满足其各方面的生活必需。

作为老年人长期居住的生活社区，医疗问题自然成为了重中之重。老年人容易突发一些紧急健康状况，例如心脏病、脑溢血、晕厥等，一旦未得到有效救助极容易引发更严重后果。在现实生活中，当老人突发紧急健康状况时却经常不能够获得及时、可靠的救助，特别是对于独居老人来说，一旦发生紧急健康问题，不论是拨打120急救热线还是通知子女都存在障碍，有时候甚至根本无法发出呼救；而且负责急救的人员即便收到呼救，也难以准确获知老人的生理状态和健康状况，同时在获得急救地址、入户这些环节也经常遭遇预料不到的麻烦，造成救助不畅，严重影响了紧急救助的质量和效果。

因此，现有技术迫切地需要一种面向养老社区的紧急健康状况人工智能识别与救助系统，实现社区老年人患病时的及早发现、及时报警和畅通救助。

发明内容

(一)发明目的

为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本发明提供了一种面向养老社区的紧急健康状况人工智能识别与救助系统，通过用户终端或救助中心服务器查看健康监测器监测到的人体健康状况数据和摄像头拍摄的画面后，选择启动紧急救助，从而由移动终端在查看人体健康状况后进行紧急救助操作，并且能够在移动终端的救助人员到达人体所在位置之前根据家庭智能网关控制设施控制器的操作来调节人体健康状况。解决了养老社区或家庭独居老年人的紧急救助问题，实现救助时的及时发现，救助畅通。

(二)技术方案

作为本发明的第一方面，本发明公开了一种面向养老社区的紧急健康状况人工智能识别与救助系统，包括：

健康监测模块，用于通过由人体随身佩戴的健康监测器监测人体健康状况，并将所述人体健康状况数据发送至家庭智能网关；

家庭智能网关，用于在家庭内提供WIFI信号的无线网络接入，从而所述健康监测模块、家庭控制组件均通过WIFI信号连接所述家庭智能网关，从而与所述家庭智能网关进行通信；还用于向所述家庭控制组件下达控制指令；

人工智能模块，用于通过所述家庭智能网关接收所述人体健康状况数据，分析所述人体健康状况，并根据分析结果通过所述家庭智能网关向所述家庭控制组件下达控制指令；

所述家庭控制组件，用于接收所述家庭智能网关的指令，从而获得家庭内部信息；

远程救助模块，用于接收所述家庭智能网关发送的所述人体健康状况，以及所述家庭控制组件获得的所述家庭内部信息，从而选择启动或不启动紧急救助。

一种可能的实施方式中，所述健康监测器包括：光电容积脉搏波扫描式脉搏心率传感器、血压传感器、血氧传感器、体温传感器、3轴加速度传感器、室内定位器、报警按键和通信单元，用于对所述人体健康状况的监测、报警和发送操作。

一种可能的实施方式中，所述人工智能模块对所述人体健康状况数据的分析结果包括：所述人体属于正常状况或者所述人体处于紧急健康状况。

一种可能的实施方式中，所述家庭控制组件包括：摄像头和设施控制器。

一种可能的实施方式中，所述摄像头，用于在所述人体处于紧急健康状况或者发送报警时拍摄所述人体及其环境画面。

一种可能的实施方式中，所述设施控制器包括：窗户遥控开关、房门密码锁和空调控制器，用于对所述人体所处的环境进行调节控制，使之适宜所述人体健康状况的需要，以及在紧急救助状态下更新房门密码。

一种可能的实施方式中，所述远程救助模块，用于通过用户终端或者救助中心服务器选择启动或不启动紧急救助。

一种可能的实施方式中，所述救助中心服务器，用于在启动紧急救助时向所述家庭智能网关下达紧急救助启动通知，进而对所述人体所处的环境进行实时观测调节。

一种可能的实施方式中，所述救助中心服务器，还用于向救助移动终端下达紧急救助指令，从而对所述人体进行救治。

一种可能的实施方式中，所述家庭智能网关，还用于进行信息的无线通信。

(三)有益效果

本发明提供的一种面向养老社区的紧急健康状况人工智能识别与救助系统，通过利用健康监测器监测人体健康状况数据和摄像头的拍摄画面来了解人体健康状况，用户终端或救助中心服务器查看人体健康状况后选择启动紧急救助，并由移动终端查看人体健康状况后进行紧急救助操作。此外，在移动终端的救助人员到达之前可以由家庭智能网关控制设施控制器的操作来调节人体健康状况。本发明所述的一种面向养老社区的紧急健康状况人工智能识别与救助系统，不仅解决了养老社区或家庭独居老年人的紧急救助问题，而且实现了救助时的及早发现、及时报警和畅通救助。

附图说明

以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本发明，而不能理解为对本发明的保护范围的限制。

图1是本发明提供的一种面向养老社区的紧急健康状况人工智能识别与救助系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，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更加详细的描述。

需要说明的是：在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，均仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

下面参考图1详细描述本发明提供的一种面向养老社区的紧急健康状况人工智能识别与救助系统的第一实施例。如图1所示，本实施例提供的识别与救助系统主要包括：健康监测模块、家庭智能网关、人工智能模块、家庭控制组件和远程救助模块。

健康监测模块，用于通过由人体随身佩戴的健康监测器监测人体健康状况，并将所述人体健康状况数据发送至家庭智能网关。健康监测模块中，应用健康监测器实时监测人体健康状况，了解人体身体信息，并将监测到的人体健康状况数据发送到家庭智能网关。

所述家庭智能网关，用于在家庭内提供WIFI信号的无线网络接入，从而所述健康监测模块、家庭控制组件均通过WIFI信号连接所述家庭智能网关，从而与所述家庭智能网关进行通信；同时，该家庭智能网关可以连通到互联网，并通过互联网连接远程救助模块；所述人工智能模块可以内置于所述家庭智能网关；家庭网关是本系统的数据中枢以及控制中枢，所述健康监测模块监测的人体健康状况数据发送至家庭智能网关进行存储以及由所述人工智能模块进行分析；并且，家庭智能网关可以向所述家庭控制组件下达控制指令。

所述人工智能模块，用于通过所述家庭智能网关接收所述人体健康状况数据，分析所述人体健康状况，并根据分析结果通过所述家庭智能网关向所述家庭控制组件下达控制指令。人工智能模块可以对人体健康状况数据进行实时关注了解，运用人工智能技术进行分析，以便对人体健康状况作出准确判断。人工智能模块还可以将分析获得的人体健康状况以及通过控制所述家庭控制组件获得的家庭内部信息，通过家庭智能网关发送至所述远程救助模块。

所述家庭控制组件，用于接收所述家庭智能网关的指令，从而获得家庭内部信息。在家庭智能网关了解到人体健康状况后，可以控制家庭控制组件的操作获得家庭内部信息，从而进一步的了解人体健康状况；而后可以通过继续控制家庭控制组件的操作来获得家庭内部信息并改善人体健康状况。

远程救助模块，用于接收所述家庭智能网关发送的所述人体健康状况，以及所述家庭控制组件获得的所述家庭内部信息，从而选择启动或不启动紧急救助。远程救助模块在接收到人工智能模块发送的人体健康状况和家庭控制组件获得的家庭内部信息后，准确了解到人体健康状况，并预测出人体健康状况的发展或者严重程度，以及是否需要紧急救助等，远程救助模块根据这些信息可以选择启动紧急救助对人体进行紧急救助，或者选择不启动人体紧急救助操作。所述远程救助模块连接用户终端、救助中心服务器以及救助移动终端。

在一种实施方式中，所述健康监测器包括：光电容积脉搏波扫描式脉搏心率传感器、血压传感器、血氧传感器、体温传感器、3轴加速度传感器、室内定位器、报警按键和通信单元，用于对所述人体健康状况的监测、报警和发送操作。健康监测器由人体佩戴，用于实时监测人体健康状况，健康监测器可以设计成手表或者腕带的形态供人体佩戴。手表或腕带内可设置：光电容积脉搏波扫描式脉搏心率传感器，用于人体内脉搏和心率信号的监测；血压传感器，用于人体内血压的监测；血氧传感器，用于人体内血氧的监测；体温传感器，用于实时监测人体温度；3轴加速度传感器，用于监测空间加速度信号，反映人体的运动状态进而检测出人体是否存在跌倒现象；室内定位器，用于实时定位人体所处的位置；报警按键，用于在人体感到身体不适，按下报警按键进行紧急报警；通信单元，用于与家庭智能网关连接，并将人体健康状况数据传送至家庭智能网关。健康监测器监测到的人体健康状况数据反映了人体健康状况，当人工智能模块判断人体健康状况处于紧急健康状况，则家庭智能网关将健康监测器监测到的人体健康状况数据发送给远程救助模块，由用户终端或救助中心服务器查看。当用户一键触发报警按键后，所述通信单元也将紧急报警信号传送给家庭智能网关，则家庭智能网关将监测到的人体健康状况数据以及该紧急报警信号共同发送给远程救助模块。

在一种实施方式中，所述人工智能模块对所述人体健康状况数据的分析结果包括：所述人体属于正常状况或者所述人体处于紧急健康状况。具体来说，人工智能模块判断光电容积脉搏波扫描式脉搏心率传感器、血压传感器、血氧传感器、体温传感器的监测结果是否均在正常范围值内时，若均处于正常范围值，则判定人体健康状况属于正常状况；若其中任一监测结果不在正常范围值内，则启动人体是否处于紧急健康状况的智能判定；或者，当所述3轴加速度传感器监测的空间加速度信号值出现大于阈值的监测结果，则反映人体可能存在跌倒现象，启动人体是否处于紧急健康状况的智能判定；或者，当所述室内定位器监测到人体在活动时段处于静止位置超过预设的时间，则启动人体是否处于紧急健康状况的智能判定，例如设定每天早8点至晚10点属于活动时段，若在该时间段内人体处于静止位置超过预设的时间，则启动人体是否处于紧急健康状况的智能判定。在启动人体是否处于紧急健康状况的智能判定之后，可以将启动智能判定前的一个时间段(例如智能判定启动前的20分钟)作为一个监测周期，提取该监测周期内光电容积脉搏波扫描式脉搏心率传感器、血压传感器、血氧传感器、体温传感器记录并上传至家庭智能网关的全部监测结果值，将于同一个监测采样时刻所采集的以上4个类型(脉搏心率、血压、血氧、体温)的监测结果值组合为一个4维度的监测结果向量；假设在该时间段内共获得了n个监测结果向量，计为E_i-n,E_i-n+1...,E_i。进而，将以上监测结果向量与多种人体紧急健康状态参考数据进行比对；人体紧急健康状态参考数据由所述救助中心服务器定期下发至所述家庭智能网关，并由家庭智能网关进行存储，每个人体紧急健康状态参考数据也是由以上4个类型(脉搏心率、血压、血氧、体温)的监测结果值构成的一个4维度参考向量，且每个人体紧急健康状态参考数据代表了人体一种紧急健康状态，例如脑血栓、冠心病、体动脉栓塞、中风等，假设共有k个人体紧急健康状态参考数据，计为E_c1,E_c2,......,E_ck。计算E_i-n,E_i-n+1...,E_i中每个监测结果向量与E_c1,E_c2,......,E_ck中每个人体紧急健康状态参考数据的距离值V_i-Ck＝|E_i-E_ck|，判断距离值是否小于预设的距离阈值；进而，如果距离值小于预设的距离阈值，将E_i-n,E_i-n+1...,E_i中的每个监测结果向量分配给E_c1,E_c2,......,E_ck当中与之距离最近的人体紧急健康状态参考数据；反之，如果某个监测结果向量与任何一个人体紧急健康状态参考数据的距离值均大于距离阈值，则将该监测结果向量分配为非紧急健康状态。将全部监测结果向量分配完毕之后，判断哪个类型的人体紧急健康状态参考数据被分配的所述监测结果向量的数量最多，从而确定当前用户所处于的紧急健康状态的类型；如果“非紧急健康状态”被分配的所述监测结果向量的数量最多，则判断当前用户未处于紧急健康状态，即属于正常状态。

在一种实施方式中，所述家庭控制组件包括：摄像头和设施控制器。家庭智能网关通过人工智能模块分析判断用户当前处于紧急健康状况，或者是收到紧急报警信号，则向家庭控制组件下达指令，进而控制其操作。在人体处于紧急健康状况或者发送报警时，家庭智能网关控制摄像头的操作；在远程救助模块启动紧急救助时，家庭智能网关控制摄像头和设施控制器的操作。

在一种实施方式中，所述摄像头，用于在所述人体处于紧急健康状况或者发送报警时拍摄所述人体及其环境画面。当家庭智能网关中的人工智能模块判定人体处于紧急健康状况，或者接收到健康监测器发送的报警时，由家庭智能网关控制人体所处环境中的所有摄像头启动拍摄，此时可以获得人体所处环境的全景画面即为所述家庭内部信息，再由家庭智能网关将拍摄到的画面发送给所述远程救助模块，所述远程救助模块向所述用户终端或救助中心服务器提供所述全景画面，从而用户终端和救助中心服务器可以决定是否启动紧急救助状态。通过摄像头拍摄的画面可以了解到人体活动状况，比如所述人体是否存在晕倒、摔倒等现象，可以进一步了解到人体健康状况的严重程度。

在一种实施方式中，所述设施控制器包括：窗户遥控开关、房门密码锁和空调控制器，用于对所述人体所处的环境进行调节控制，使之适宜所述人体健康状况的需要。远程救助模块选择启动紧急救助时，设施控制器可以通过家庭智能网关的指令来改善人体所处的环境状况，使之适宜人体健康状况的需要。设施控制器可以对空调控制器进行调节控制，使得空调能够关闭或者调节到适宜的温度，从而使得环境温度有利于此刻人体健康状况的需要；设施控制器可以对窗户遥控开关进行调节控制，使得窗户处于打开或关闭状态；设施控制器可以对房门密码锁进行调节控制，将开门密码更改为紧急救助专用密码，并将此密码上传至家庭智能网关。由家庭智能网关将设施控制器所设置的当前人体所处的环境状态以及所述开门密码也作为家庭内部信息发送至所述远程救助模块，所述远程救助模块向所述用户终端或救助中心服务器提供以上家庭内部信息。

在一种实施方式中，所述远程救助模块，用于通过用户终端或者救助中心服务器选择启动或不启动紧急救助。其中，所述用户终端可以是家庭老人的子女、亲属等持有的手机等终端设备，而救助中心服务器可以设立于社区医疗站、急救中心、医院急诊等部门。用户终端或救助中心服务器接收到摄像头拍摄的画面以及健康监测器监测到的人体健康状况数据后，由用户终端的用户或救助中心服务器的医师查看，并根据人体健康状况的严重程度判断是否启动紧急救助。救助中心服务器可以直接获取家庭智能网关发送的拍摄画面和人体健康状况数据；也可以由用户终端的用户查看后转发来获取人体有关的拍摄画面和人体健康状况数据。远程救助模块可以由救助中心服务器启动紧急救助，也可以由用户通过用户终端启动紧急救助后，发送紧急救助请求至救助中心服务器。

在一种实施方式中，所述救助中心服务器，用于在启动紧急救助时向所述家庭智能网关下达紧急救助启动通知，进而对所述人体所处的环境进行实时观测调节。当选择启动紧急救助后，救助中心服务器可以通过家庭智能网关调节人体所处的环境状态。救助中心服务器向家庭智能网关下达紧急救助启动通知，家庭智能网关根据紧急救助启动通知控制家庭控制组件进入紧急救助准备状况。家庭控制组件根据家庭智能网关的指令控制摄像头继续进行人体所在位置的全景拍摄，以及设施控制器进行人体所在区域环境状态的调节来改善人体健康状况，比如健康监测器在监测到人体血氧低于正常范围值内时，由家庭智能网关下达指令使得窗户遥控开关控制窗户打开给房间通风；当监测到人体体温低于正常范围时，则控制房间的空调升高室内温度以帮助用户保温；从而，家庭智能网关在紧急救助启动后且救助人员尚未赶到的间隙，控制设施控制器的操作来配合人体自我调节，使得人体健康状况得到调整，避免人体的健康状况由于家庭环境不适而更为严重。健康监测器监测到人体晕倒或者行动能力丧失时，由家庭智能网关下达指令使得房门密码锁控制开门密码更改为紧急救助专用密码，并将此密码上传至家庭智能网关。救助中心服务器接收家庭智能网关发送的紧急救助专用密码。

在一种实施方式中，所述救助中心服务器，还用于向救助移动终端下达紧急救助指令，从而对所述人体进行救治。其中，救助移动终端可以安装在救护车之上，或者由社区医疗人员持有，以便根据所下达的紧急救助指令进行上门救助。救助中心服务器可以向救助移动终端下达紧急救助指令，并转发摄像头拍摄的人体所在位置的全景画面，以及健康监测器监测到的人体健康状况数据；由救助移动终端的救助人员根据健康监测器监测到的人体健康状况数据，了解到需要救助用户的人体基本状况后出发，并在到达之前根据健康监测器监测到的设施控制器对人体所在环境调节之后的人体健康状况数据和摄像头拍摄的画面对人体健康状况的变化进行实时了解；救助移动终端的救助人员在到达所述人体所在位置后，可以由通过救助中心服务器发送的紧急救助专用密码打开房门，从而对所述人体实施救助。

在一种实施方式中，所述家庭智能网关，还用于进行信息的无线通信。家庭智能网关还可以在家庭内提供无线网络接入，从而使得健康监测器、设施控制器和摄像头能够连接到家庭智能网关；家庭智能网关连接互联网，并通过互联网连接用户终端和救助中心服务器；通过家庭智能网关进行健康监测器、设施控制器和摄像头与用户终端和救助中心服务器进行信息的无线通信，使得社区或家庭急救更加便捷、有效。用户终端可以为监护人的手机、电脑等；救助中心服务器和救助移动终端可以为电脑、中央控制系统等。

本发明通过健康监测器监测到的人体健康状况数据，以及摄像头的拍摄画面了解到人体健康状况，从而由用户终端或救助中心服务器启动紧急救助操作，使得家庭智能网关在移动终端的救助人员到达之前控制设施控制器的操作来调节人体健康状况，并通过摄像头以及健康监测器的监测对人体健康状况进行实时拍摄监测，使得救助人员及时了解。解决了养老社区或家庭独居老年人的紧急救助问题，实现了社区老年人患病时的及早发现、及时报警和畅通救助。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种面向养老社区的紧急健康状况人工智能识别与救助系统，其特征在于，包括：

健康监测模块，用于通过由人体随身佩戴的健康监测器监测人体健康状况，并将所述人体健康状况数据发送至家庭智能网关；

家庭智能网关，用于在家庭内提供WIFI信号的无线网络接入，从而所述健康监测模块、家庭控制组件均通过WIFI信号连接所述家庭智能网关，从而与所述家庭智能网关进行通信；还用于向所述家庭控制组件下达控制指令；

人工智能模块，用于通过所述家庭智能网关接收所述人体健康状况数据，分析所述人体健康状况，并根据分析结果通过所述家庭智能网关向所述家庭控制组件下达控制指令；

所述家庭控制组件，用于接收所述家庭智能网关的指令，从而获得家庭内部信息；

远程救助模块，用于接收所述家庭智能网关发送的所述人体健康状况，以及所述家庭控制组件获得的所述家庭内部信息，从而选择启动或不启动紧急救助。

2.根据权利要求1所述的识别与救助系统，其特征在于，所述健康监测器包括：光电容积脉搏波扫描式脉搏心率传感器、血压传感器、血氧传感器、体温传感器、3轴加速度传感器、室内定位器、报警按键和通信单元，用于对所述人体健康状况的监测、报警和发送操作。

3.根据权利要求2所述的识别与救助系统，其特征在于，所述人工智能模块对所述人体健康状况数据的分析结果包括：所述人体属于正常状况或者所述人体处于紧急健康状况。

4.根据权利要求3所述的识别与救助系统，其特征在于，所述家庭控制组件包括：摄像头和设施控制器。

5.根据权利要求4所述的识别与救助系统，其特征在于，所述摄像头，用于在所述人体处于紧急健康状况或者发送报警时拍摄所述人体及其环境画面。

6.根据权利要求4所述的识别与救助系统，其特征在于，所述设施控制器包括：窗户遥控开关、房门密码锁和空调控制器，用于对所述人体所处的环境进行调节控制，使之适宜所述人体健康状况的需要，，以及在紧急救助状态下更新房门密码。

7.根据权利要求1所述的识别与救助系统，其特征在于，所述远程救助模块，用于通过用户终端或者救助中心服务器选择启动或不启动紧急救助。

8.根据权利要求7所述的识别与救助系统，其特征在于，所述救助中心服务器，用于在启动紧急救助时向所述家庭智能网关下达紧急救助启动通知，进而对所述人体所处的环境进行实时观测调节。

9.根据权利要求8所述的识别与救助系统，其特征在于，所述救助中心服务器，还用于向救助移动终端下达紧急救助指令，从而对所述人体进行救治。

10.根据权利要求1-9任一所述的识别与救助系统，其特征在于，所述家庭智能网关，还用于进行信息的无线通信。