CN110381296A - 一种空巢老人智能健康管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空巢老人智能健康管理系统，涉及对空巢老人的健康管理技术领域，其包括：图像采集模块，通过无线传输通信网络与数据管理控制中心通讯，用于获取老人的行为画面，并对老人的面部表情进行捕捉，并将获得的信息传输给数据管理控制中心；生物信号采集模块，安装在老人身上，通过无线传输通信网络与数据管理控制中心通讯，用于获取老人的生物信号；本发明的有益效果是：将智能摄像头、智能手环采集到的老人面部表情信息、生物电信号等送入家庭网关，对空巢老人的情绪、健康和室内活动情况进行全方位实时监控，有效实现对空巢老人情绪的判别，进而通知监护人进行对应的安抚等，可实现对老人的智能健康管理。

Description

一种空巢老人智能健康管理系统及方法
技术领域
本发明涉及对空巢老人的健康管理技术领域，具体是一种空巢老人智能健康管理系统及方法。
背景技术
当今社会人口老龄化现象严重，老年人占据相当的比例，并且老年人的比例仍然在逐年上升。预计在2020年老年人口比例可达到18.5％，2022年甚至将达到19.6％。然而，现代的中青年群体工作压力大，时间少，难以给予老年人足够的关注与照顾，甚至有的空巢老人病倒家中无人问津，因此对老年人的健康管理迫在眉睫。此外，独居老人在生活过程中，特别是丧失部分行动能力的老人，更容易感到孤独等负面情绪，这些负面情绪会对老人产生负面影响，不利于老人的身心健康。目前，抑郁症已经是人类健康的一大杀手，做到对老人情绪状况的实时监测，提前发现抑郁倾向降低死亡率就显得尤为重要。
目前，关于老人的智能情绪健康管理系统还没有出现。关于老人的监测系统，目前只有：(1)老人行为监控系统，简单地对老人的行动轨迹，所处位置，生命症状进行监测，没有与老人的交谈，缓解老人消极情绪；(2)空巢、独居老人智能家庭监控系统，对于家居电子设备的控制与检测，自动拨打报警电话，但没有对于老人情绪的监测；(3)智能陪伴机器人，可以对老人情绪进行识别，与老人进行交互，但是仅限于简单面部表情识别，如喜怒哀乐，并没有进行人类面部微表情识别，难以提前预估老人抑郁倾向，并且，仅有有限简单的语音交互，不具备监护人外观，语音等特征。
基于此，本申请提出了一种空巢老人智能健康管理系统及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空巢老人智能健康管理系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种空巢老人智能健康管理系统，包括：图像采集模块，通过无线传输通信网络与数据管理控制中心通讯，用于获取老人的行为画面，并对老人的面部表情进行捕捉，并将获得的信息传输给数据管理控制中心；生物信号采集模块，通过无线传输通信网络与数据管理控制中心通讯，用于获取老人的生物信号，并将生物信号传输给数据管理控制中心；数据管理控制中心，用于对从图像采集模块和生物信号采集模块获取的信息进行储存和分析，判别老人情绪，并与老人进行语音交互，通过对语音交互记录识别分析后，判定是否需要将老人信息报告给监护人。
作为本发明进一步的方案：所述生物信号包括心跳、体温、血压和步数。
作为本发明再进一步的方案：所述数据管理控制中心包括：中央数据处理模块，用于从图像采集模块和生物信号采集模块获取的信息进行储存和分析，判别老人情绪；人工智能语音模块，用于在进行情绪判别后，模仿监护人语音与老人进行语音交互，并将语音交互记录发送给中央数据处理模块进行识别，进一步判定老人情绪；控制模块，用于控制上述模块，并根据中央数据处理模块的识别结果判定是否需要将老人信息报告给监护人。
作为本发明再进一步的方案：所述人工智能语音模块还包括用于收集和播放声音的智能音箱。
作为本发明再进一步的方案：所述图像采集模块为具有智能跟随目标功能的智能摄像头。
作为本发明再进一步的方案：还包括家电控制模块，与数据管理控制中心通讯，用于对家电进行智能监控，根据老人的需求或数据管理控制中心的控制启闭。
作为本发明再进一步的方案：还包括与数据管理控制中心通讯的人工智能视频投屏模块，用于根据监护人的控制，实现监护人与老人的实时视频通话。
一种空巢老人智能健康管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，图像采集模块和生物信号采集模块分别获取老人的行为画面信息和生物信号，并将得到的信号传输给数据管理控制中心；
S2,数据管理控制中心中的中央数据处理模块对获取到的信息进行储存并分析，判定当前老人的情绪；
S3，数据管理控制中心中的人工智能语音模块在进行情绪判别后，模仿监护人语音与老人进行语音交互，并将语音交互记录发送给大数据处理系统进行识别，进一步判定老人情绪；
S4，然后，控制模块根据上述识别结果，确定是否需要将老人信息报告给监护人。
作为本发明再进一步的方案：步骤S1中，所述图像采集模块和生物信号采集模块获取的老人的行为画面信息和生物信号通过无线网络传输给数据管理控制中心。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：将智能摄像头、智能手环采集到的老人面部表情信息、生物电信号等送入家庭网关，对空巢老人的情绪、健康和室内活动情况进行全方位实时监控，有效实现对空巢老人情绪的判别，进而通知监护人进行对应的安抚等，安抚方式可以是语音对话或者视频通话等，可实现对老人的智能健康管理。
附图说明
图1为一种空巢老人智能健康管理系统的控制原理图。
图2为一种空巢老人智能健康管理系统的工作流程图。
图中：100-图像采集模块、200-生物信号采集模块、300-无线传输通信网络、400-数据管理控制中心、401-控制模块、402-人工智能语音模块、403-中央数据处理模块、404-人工智能视频投屏模块、500-家电控制模块。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1
请参阅图1～2，本发明实施例中，一种空巢老人智能健康管理系统，包括：图像采集模块100、生物信号采集模块200、无线传输通信网络300和数据管理控制中心400，在本实施例中，图像采集模块100通过无线传输通信网络300与数据管理控制中心400通讯，用于获取老人的行为画面，并对老人的面部表情进行捕捉，并将获得的信息传输给数据管理控制中心400；生物信号采集模块200安装在老人身上，通过无线传输通信网络300与数据管理控制中心400通讯，用于获取老人的生物信号，并将生物信号传输给数据管理控制中心400，这里的生物信号是指用于表述老人体征的一些数据，例如心跳、体温、血压和步数等，实际情况下，例如老人在生气时，必定伴随着血压升高、心跳增加等变化，因此，通过监测这些数据，可以获得用于判定老人情绪的一些数据，以保证情绪判别的精准性；所述数据管理控制中心400用于对从图像采集模块100和生物信号采集模块200获取的信息进行储存和分析，利用卷积神经网络等AI技术判别老人情绪，并与老人进行语音交互，通过对语音交互记录识别分析后，判定是否需要将老人信息报告给监护人。
具体的来说，所述数据管理控制中心400包括中央数据处理模块403、人工智能语音模块402和控制模块401，所述中央数据处理模块403用于从图像采集模块100和生物信号采集模块200获取的信息进行储存和分析，判别老人情绪；所述人工智能语音模块402用于在进行情绪判别后，与老人进行语音交互，并将语音交互记录发送给中央数据处理模块403进行识别，进一步判定老人情绪；所述控制模块401用于控制上述模块，并根据中央数据处理模块403的识别结果判定是否需要将老人信息报告给监护人。
在实际应用时，数据管理控制中心400中的中央数据处理模块403对获取到的信息进行储存并分析，导入至预先做好的系统(例如卷积神经网络模型)中，直接判定当前老人的情绪，之后人工智能语音模块402与老人进行语音交互，当然了，人工智能语音模块402肯定是包括用于收集和播放声音的智能音箱，作为优选的，人工智能语音模块402还可以模仿监护人的语音、语调和语速等习惯与老人交谈，让老人感觉与监护人直接交谈，当今市场上的智能音箱已经可以实现交互，如播报天气，播放音乐等功能，在本实施例中，智能音箱通过麦克风阵列，判断声音的方向，并且通过加强声音来源的方式降低噪音，智能音箱接收到老人的语音信号后，送入语音处理器中，语音处理器将语音信号变为数字信号送入数据管理控制中心400中的中央数据处理模块403，中央数据处理模块403通过深度学习等AI算法对该数字信号进行分析处理，并将分析结果反馈回人工智能语音模块402，人工智能语音模块402根据分析结果模仿监护人语音特征与老人进行交谈，进行语音交互的目的也是为了判定老人情绪，可以从与老人交互的记录中透漏的关键词等来进行情绪判定，并且在老人的消极情绪持续一段时间后，控制模块401根据中央数据处理模块403的识别结果判定是否需要将老人信息报告给监护人，具体的来说，控制模块401将信息报告给监护人的方式有多种，例如可以是推送消息(微信、QQ)、电话、短信等，在此不进行具体的限定。
进一步的来说，所述图像采集模块100为具有智能跟随目标功能的智能摄像头，目前的智能摄像头已经实现的功能有远程监控、智能跟随、画面捕捉等功能，在本实施例中，智能摄像头完全可实现“获取老人的行为画面，并对老人的面部表情进行捕捉，并将获得的信息传输给数据管理控制中心400”这一功能；此外，所述生物信号采集模块200为智能手环和射频信号RF signal，其具有定位、心跳、体温、血压检测的功能。通常情况下采用手环，但是老人不可能24小时佩戴手环，当老人不佩戴手环时，采用射频信号检测老人生物信号。
还包括家电控制模块500，与数据管理控制中心400通讯，用于对家电进行智能监控，根据老人的需求或数据管理控制中心400的控制启闭，具体的，家电控制模块受控制模块401的控制，其不仅可以根据老人的需求(语音、面部表情、生物信号等)自动开关调整家电，也可以在分析老人的情绪特征后，由控制模块401自动启闭家电等。
本实施例还公开了与数据管理控制中心400讯的人工智能视频投屏模块404，用于根据监护人的控制，实现监护人与老人的实时视频通话，监护人可以通过监护人监控设备(如手机客户端)与无线传输网络300通信，无线传输网络300将监护人实时视频信息经投影仪投屏显示。
实施例2
请参阅图1～2，本发明实施例中，一种空巢老人智能健康管理方法，包括以下步骤：
S1，图像采集模块100和生物信号采集模块200分别获取老人的行为画面信息和生物信号，并将得到的信号传输给数据管理控制中心400，此处优选使用无线网络的方式来进行数据或信息的传输，本实施例以TCP/IP协议介入无线公用通信网络，与数据管理控制中心400联网通信；
S2,数据管理控制中心400中的中央数据处理模块403对获取到的信息进行储存并分析，判定当前老人的情绪；
S3，数据管理控制中心400中的人工智能语音模块402在进行情绪判别后，模仿监护人语音与老人进行语音交互，并将语音交互记录发送给大数据处理系统进行识别，可以从与老人交互的记录中透漏的关键词等来进行情绪判定；
S4，然后，控制模块401根据上述识别结果，在老人的消极情绪持续一段时间后，确定是否需要将老人信息报告给监护人，控制模块401将信息报告给监护人的方式有多种，例如可以是推送消息、电话、短信等，在此不进行具体的限定，监护人接受到消息后，可以打电话或者回去照看老人等，来对老人情绪进行安抚。
需要特别说明的是，本技术方案中，将智能摄像头、智能手环采集到的老人面部表情信息、生物电信号等送入家庭网关，对空巢老人的情绪、健康和室内活动情况进行全方位实时监控，有效实现对空巢老人情绪的判别，进而通知监护人进行对应的安抚等，可实现对老人的智能健康管理。
本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种空巢老人智能健康管理系统，其特征在于，包括：
图像采集模块(100)，通过无线传输通信网络(300)与数据管理控制中心(400)通讯，用于获取老人的行为画面，并对老人的面部表情进行捕捉，并将获得的信息传输给数据管理控制中心(400)；
生物信号采集模块(200)，通过无线传输通信网络(300)与数据管理控制中心(400)通讯，用于获取老人的生物信号，并将生物信号传输给数据管理控制中心(400)；
数据管理控制中心(400)，用于对从图像采集模块(100)和生物信号采集模块(200)获取的信息进行储存和分析，判别老人情绪，并与老人进行语音交互，通过对语音交互记录识别分析后，判定是否需要将老人信息报告给监护人。
2.根据权利要求1所述的一种空巢老人智能健康管理系统，其特征在于，所述生物信号包括心跳、体温、血压和步数。
3.根据权利要求1所述的一种空巢老人智能健康管理系统，其特征在于，所述数据管理控制中心(400)包括：
中央数据处理模块(403)，用于从图像采集模块(100)和生物信号采集模块(200)获取的信息进行储存和分析，判别老人情绪；
人工智能语音模块(402)，用于在进行情绪判别后，模仿监护人语音与老人进行语音交互，并将语音交互记录发送给中央数据处理模块(403)进行识别，进一步判定老人情绪；
控制模块(401)，用于控制上述模块，并根据中央数据处理模块(403)的识别结果判定是否需要将老人信息报告给监护人。
4.根据权利要求3所述的一种空巢老人智能健康管理系统，其特征在于，所述人工智能语音模块(402)还包括用于收集和播放声音的智能音箱。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种空巢老人智能健康管理系统，其特征在于，所述图像采集模块(100)为具有智能跟随目标功能的智能摄像头。
6.根据权利要求5所述的一种空巢老人智能健康管理系统，其特征在于，还包括家电控制模块(500)，与数据管理控制中心(400)通讯，用于对家电进行智能监控，根据老人的需求或数据管理控制中心(400)的控制启闭。
7.根据权利要求1或2或3或4或6所述的一种空巢老人智能健康管理系统，其特征在于，还包括与数据管理控制中心(400)通讯的人工智能视频投屏模块(404)，用于根据监护人的控制，实现监护人与老人的实时视频通话。
8.一种空巢老人智能健康管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，图像采集模块(100)和生物信号采集模块(200)分别获取老人的行为画面信息和生物信号，并将得到的信号传输给数据管理控制中心(400)；
S2,数据管理控制中心(400)中的中央数据处理模块(403)对获取到的信息进行储存并分析，判定当前老人的情绪；
S3，数据管理控制中心(400)中的人工智能语音模块(402)在进行情绪判别后，模仿监护人语音与老人进行语音交互，并将语音交互记录发送给大数据处理系统进行识别，进一步判定老人情绪；
S4，然后，控制模块(401)根据上述识别结果，确定是否需要将老人信息报告给监护人。
9.根据权利要求7所述的一种空巢老人智能健康管理方法，其特征在于，步骤S(1)中，所述图像采集模块(100)和生物信号采集模块(200)获取的老人的行为画面信息和生物信号通过无线网络传输给数据管理控制中心(400)。
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