CN114708702B - 基于决策引擎多设备联动监控老人居家安全的平台 - Google Patents
基于决策引擎多设备联动监控老人居家安全的平台 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了基于决策引擎多设备联动监控老人居家安全的平台，涉及居家养老服务技术领域。本发明包括动作监控设备、室内环境探测设备以及定位手环；云端服务器内设置有冗余校验模块、行为判断模块、状态判断模块、告警分级判断模块；告警分级判断模块基于第一告警信号、第二告警信号以及第三告警信号进行等级判断，依据优先级输出不同级别的告警，实时保证对居家老人的安全监控。本发明避免现有技术单独的测定或设备故障造成的误判，导致错误告警，避免了错误信息导致的无用上门以及人力成本的浪费，通过对告警信息进行优先级的分级，能够根据危险行为的等级进行优先处理和安排，具有更高效的居家养老检测能力和危险处理发现及处置能力。
Description
技术领域
本发明属于居家养老服务技术领域，特别是涉及基于决策引擎多设备联动监控老人居家安全的平台。
背景技术
随着人口老龄化的加剧，养老问题日益突出，越来越多的人选择进行居家养老，为了保证居家养老老人的安全问题，现有技术通常会提供多种不同的设备对老人居家进行安全监控，并提供多套不同的设备，每套设备单独采集数据后，基于采集的数据来判断老人的行为，如智能床垫负责判断老人是否离床，门磁感应器判断老人是否离家等，各设备之间对老人的行为无互相的校验机制，可能会因单项设备数据的决策偏差或设备异常等原因造成老人行为的误判，最终产生错误告警信息。
由于现有的设备之间无互相校验机制，在相关设备发生故障的情况下，无法智能化的判断出设备出现故障，会产生错误告警信息，运营人员会根据错误的告警信息安排护理员上门处理，造成人力资源的浪费以及客户的抱怨。
现有的开源框架urule底层是基于rete算法，规则执行策略是命中即返回，即每个规则判断的影响因子均为1，一旦规则判断出错，则会输出与老人行为不符的结果。现有的技术不对老年人的行为进行优先级划分，单个设备通过各自的规则输出是否告警，没有告警优先级分级机制，运营人员无法根据危险行为登记安排人员优先处理。
发明内容
本发明提供了基于决策引擎多设备联动监控老人居家安全的平台，解决了以上问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明的基于决策引擎多设备联动监控老人居家安全的平台，包括位于室内设置于家居产品上用于对老人瞬时动作行为进行实时监控的动作监控设备、设置于室内用于对室内环境进行实时监测的室内环境探测设备以及穿戴于老人手腕的定位手环；
所述动作监控设备、室内环境探测设备通过无线数据传输模块与无线数据接收模块相连，所述无线数据接收模块相连与第一无线通信模块相连；所述定位手环内设置有定位模块以及第二无线通信模块，所述第一无线通信模块以及第二无线通信模块分别与云端服务器相连；所述云端服务器还与平台紧急响应人终端以及家属紧急联系人终端通信相连；
所述云端服务器内设置有冗余校验模块、行为判断模块、状态判断模块、告警分级判断模块；所述冗余检验模块用于对动作监控设备产生的动作信号以及定位手环产生的定位信号进行冗余信号检验，所述行为判断模块用于对经冗余校验后获得动作信号进行行为判断，并判断是否触发第一告警信号；所述室内环境监测装置实时获取室内的环境数据，并将该数据传输至状态判断模块进行室内环境的状态判断，并判断是否触发第二告警信号；所述定位手环实时获取老人的位置数据，并与实际划定的安全阈值范围进行比对，判断是否触发第三告警信号；所述告警分级判断模块基于第一告警信号、第二告警信号以及第三告警信号进行等级判断，依据优先级输出不同级别的告警，实时保证对居家老人的安全监控。
进一步地，所述动作监控设备设置有多个，包括设置于老人室内床上的智能床垫、设置于坐便器上的智能马桶垫、设置于出入大门上的门磁感应器。
进一步地，所述室内环境探测设备设置有多个，包括设置于室内墙壁上的烟雾探测器，设置于室内地面上的水浸探测器。
进一步地，所述动作监控设备根据不同种类和数量进行组合与定位手环一起实现冗余校验。
进一步地，所述第一告警信号、第二告警信号以及第三告警信号采用数字评级的告警分级机制输出告警分级结果。
进一步地，所述数字评级采用优化底层rete算法后的开源规则引擎，依次校验动作监控设备以及定位手环，根据所有执行过的规则输出最终结果；
具体公式为：
其中，Res-决策结果，n-设备总数，α-影响因子，T-设备。
进一步地，根据所述输出告警分级结果进行不同等级的处理：
一级告警：平台迅速安排就近护理员上门；
二级告警：发送告警信息到后台管理系统，运营人员处理；
三级告警：告警信息推送老人紧急联系人，密切关注老人动态。
本发明相对于现有技术包括有以下有益效果：
本发明通过于室内设定动作监控设备、室内环境监测设备以及穿戴的定位手环，并将实时数据汇总至云端服务器中进行汇总和判断，确定老人的行为是否属于安全，引入的冗余判断机制能够对设备造成的异常或故常进行检测洞悉，使各设备之间能够进行相互的校验，避免现有技术单独的测定或设备故障造成的误判，导致错误告警，避免了错误信息导致的无用上门以及人力成本的浪费，通过对告警信息进行优先级的分级，能够根据危险行为的等级进行优先处理和安排，具有更高效的居家养老检测能力和危险处理发现及处置能力。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，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来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例1基于决策引擎多设备联动监控老人居家安全的平台的系统结构图；
图2为图1中云端服务器的系统结构图；
图3为具体实施例1的进行实际告警并按分级输出告警数据的流程步骤图；
图4基于图3流程步骤中门磁感应器以及定位手环判断行为的流程图；
图5为现有的门磁感应器以及定位手环判断行为的流程图。
具体实施方式
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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4所示，本发明的基于决策引擎多设备联动监控老人居家安全的平台，包括位于室内设置于家居产品上用于对老人瞬时动作行为进行实时监控的动作监控设备、设置于室内用于对室内环境进行实时监测的室内环境探测设备以及穿戴于老人手腕的定位手环；
动作监控设备、室内环境探测设备通过无线数据传输模块与无线数据接收模块相连，无线数据接收模块相连与第一无线通信模块相连；定位手环内设置有定位模块以及第二无线通信模块，第一无线通信模块以及第二无线通信模块分别与云端服务器相连；云端服务器还与平台紧急响应人终端以及家属紧急联系人终端通信相连；本具体实施例中，动作监控设备设置有多个，具体包括设置于老人室内床上的智能床垫、设置于坐便器上的智能马桶垫、设置于出入大门上的门磁感应器；室内环境探测设备设置有多个，具体包括设置于室内墙壁上的烟雾探测器，设置于室内地面上的水浸探测器；其中智能床垫能够判断独居老人是否离床，通过压力传感器以及无线数据传输模块实现；智能马桶垫能够监测老人如厕是否一切正常，通过压力传感器和无线数据传输模块实现；烟雾探测器具体用于室内可燃气体以及烟雾是否存在；水浸探测器用于对室内的水浸情况进行探测，判断是否存在烟雾以及水渍的危险；门磁感应器用于判断独居老人是否离家，通过门磁感应以及无线数据传输模块的方式进行监测；定位手环通过内置的定位模块实时对居家老人的位置信息进行获取并通过第二无线通信模块传输至云端服务器进行解析和处理，本具体实施例中的定位模块优选精度为厘米级的RTK定位模块；能够通过门磁感应器判断独居老人是否离家，定位手环确定老人实时精准位置；
云端服务器内设置有冗余校验模块、行为判断模块、状态判断模块、告警分级判断模块；冗余检验模块用于对动作监控设备产生的动作信号以及定位手环产生的定位信号进行冗余信号检验，行为判断模块用于对经冗余校验后获得动作信号进行行为判断，并判断是否触发第一告警信号；室内环境监测装置实时获取室内的环境数据，并将该数据传输至状态判断模块进行室内环境的状态判断，并判断是否触发第二告警信号；定位手环实时获取老人的位置数据，并与实际划定的安全阈值范围进行比对，判断是否触发第三告警信号；告警分级判断模块基于第一告警信号、第二告警信号以及第三告警信号进行等级判断，依据优先级输出不同级别的告警，实时保证对居家老人的安全监控。
其中，动作监控设备根据不同种类和数量进行组合与定位手环一起实现冗余校验。
本具体实施例中，将动作监控设备、室内环境探测设备分为不同的组，具体地，本具体实施例中，将智能床垫、智能马桶垫、门磁感应器以及定位手环组成一个组，烟雾探测器和水浸探测器各组成一个组，如图3所示，改组下的采集结果及老人行为状态具体如下表1所示：
| 智能床垫 | 智能马桶垫 | 门磁感应器 | 定位手环 | 老年人行为 | 设备状态 | |
| 1 | 有人 | 无人 | 未开门 | X | 在睡觉 | OK |
| 2 | 无人 | 有人 | 未开门 | X | 在上厕所 | OK |
| 3 | 无人 | 无人 | 已开门 | 获取定位 | 已外出 | OK |
| 4 | 有人 | 无人 | 已开门 | 获取定位 | 已外出 | 床垫故障 |
| 5 | 无人 | 有人 | 已开门 | 获取定位 | 已外出 | 马桶故障 |
表1：设备采集结果及老人行为及设备状态表
如上表所示，根据本方案，可以智能化的判断老年人的行为以及设备状态，上表仅作为一个具体实施例进行说明，当平台中联动的设备越多，则冗余校验的机制越完善，对于老年人行为及设备的状态判断也更精准。
现有的对于告警的判断如图5所示，具体是基于未修改过的开源规则引擎urule，当门磁感应为false，则直接输出结果，不会校验定位手环的定位功能，本技术方案优化了其底层的rate算法。
其中，第一告警信号、第二告警信号以及第三告警信号采用数字评级的告警分级机制输出告警分级结果。数字评级采用优化底层rete算法后的开源规则引擎，依次校验动作监控设备以及定位手环，根据所有执行过的规则输出最终结果，使输出结果更为精准；
具体公式为：
其中，Res-决策结果，n-设备总数，α-影响因子，T-设备。
本方案采用告警分级机制，如本具体实施例中，根据组1，组2，组3各自的告警结果，依据优先级，输出不同级别的告警，实现7*24小时保证老人居家安全，本具体实施例中定义的对应优先级如下表2所示：
| 设备 | 优先级 |
| 组1(老年人行为监测) | 2 |
| 组2(水浸探测器) | 6 |
| 组3(烟雾探测器) | 10 |
表2：本具体实施例定义的设备组告警对应的优先级情况表
本具体实施例中，优先级大于等于8，输出为一级告警，优先级大于等于5，输出为二级告警，优先级大于等于1，输出为三级告警；
其中，根据输出告警分级结果进行不同等级的处理：
一级告警：平台迅速安排就近护理员上门；
二级告警：发送告警信息到后台管理系统，运营人员处理；
三级告警：告警信息推送老人紧急联系人，密切关注老人动态。
有益效果：
本发明通过于室内设定动作监控设备、室内环境监测设备以及穿戴的定位手环，并将实时数据汇总至云端服务器中进行汇总和判断，确定老人的行为是否属于安全，引入的冗余判断机制能够对设备造成的异常或故常进行检测洞悉，使各设备之间能够进行相互的校验，避免现有技术单独的测定或设备故障造成的误判，导致错误告警，避免了错误信息导致的无用上门以及人力成本的浪费，通过对告警信息进行优先级的分级，能够根据危险行为的等级进行优先处理和安排，具有更高效的居家养老检测能力和危险处理发现及处置能力。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.基于决策引擎多设备联动监控老人居家安全的平台，包括位于室内设置于家居产品上用于对老人瞬时动作行为进行实时监控的动作监控设备、设置于室内用于对室内环境进行实时监测的室内环境探测设备以及穿戴于老人手腕的定位手环，其特征在于：
所述动作监控设备、室内环境探测设备通过无线数据传输模块与无线数据接收模块相连，所述无线数据接收模块相连与第一无线通信模块相连；所述定位手环内设置有定位模块以及第二无线通信模块，所述第一无线通信模块以及第二无线通信模块分别与云端服务器相连；所述云端服务器还与平台紧急响应人终端以及家属紧急联系人终端通信相连；
所述云端服务器内设置有冗余校验模块、行为判断模块、状态判断模块、告警分级判断模块；所述冗余检验模块用于对动作监控设备产生的动作信号以及定位手环产生的定位信号进行冗余信号检验，所述行为判断模块用于对经冗余校验后获得动作信号进行行为判断，并判断是否触发第一告警信号；所述室内环境监测装置实时获取室内的环境数据，并将该数据传输至状态判断模块进行室内环境的状态判断，并判断是否触发第二告警信号；所述定位手环实时获取老人的位置数据，并与实际划定的安全阈值范围进行比对，判断是否触发第三告警信号；所述告警分级判断模块基于第一告警信号、第二告警信号以及第三告警信号进行等级判断，依据优先级输出不同级别的告警，实时保证对居家老人的安全监控；
所述动作监控设备根据不同种类和数量进行组合与定位手环一起实现冗余校验。
2.根据权利要求1所述的基于决策引擎多设备联动监控老人居家安全的平台，其特征在于，所述动作监控设备设置有多个，包括设置于老人室内床上的智能床垫、设置于坐便器上的智能马桶垫、设置于出入大门上的门磁感应器。
3.根据权利要求1所述的基于决策引擎多设备联动监控老人居家安全的平台，其特征在于，所述室内环境探测设备设置有多个，包括设置于室内墙壁上的烟雾探测器，设置于室内地面上的水浸探测器。
4.根据权利要求1所述的基于决策引擎多设备联动监控老人居家安全的平台，其特征在于，所述第一告警信号、第二告警信号以及第三告警信号采用数字评级的告警分级机制输出告警分级结果。
5.根据权利要求1所述的基于决策引擎多设备联动监控老人居家安全的平台，其特征在于，所述数字评级采用优化底层rete算法后的开源规则引擎，依次校验动作监控设备以及定位手环，根据所有执行过的规则输出最终结果；
具体公式为：
其中，Res-决策结果，n-设备总数，α-影响因子，T-设备。
6.根据权利要求4所述的基于决策引擎多设备联动监控老人居家安全的平台，其特征在于，根据所述输出告警分级结果进行不同等级的处理：
一级告警：平台迅速安排就近护理员上门；
二级告警：发送告警信息到后台管理系统，运营人员处理；
三级告警：告警信息推送老人紧急联系人，密切关注老人动态。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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