CN116189863A - 基于物联网的智慧健康养护管理系统、交互平台及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了基于物联网的智慧健康养护管理系统、交互平台及方法，属于智慧养护技术领域。其中，智慧健康养护管理系统包括感知层、网络层和应用层，用于联动管理服务用户与养护对象用户，实现实时监护养护对象的健康情况；交互平台包括智慧养护综合管理网页和/或智慧养护APP，可以及时响应养护对象的服务请求，适应养护对象的健康和生活需求；智慧健康养护管理方法中，通过对实际智慧养护场景部署各设备，再进行物联网智慧养护系统网络架构的搭建、网络设备(路由器交换机等)的安装，可以完成搭建物联网+智慧养护系统架构，便于使服务端为养护对象及时、快速提供服务，响应其健康安全需求，适应养护对象的健康和生活需求。
Description
技术领域
本发明涉及智慧健康养护技术领域，具体涉及基于物联网的智慧健康养护管理系统、交互平台及方法。
背景技术
随着人口老龄化加剧，伴随着老人对养护服务方面的需求逐步增长，一方面，大多养护机构中的硬件设备设施智能化程度低，难以给老人提供高品质的服务，另一方面，随着科技的发展，疗养院、养护社区等机构的服务也需要往智能化、专业化发展，以适应养护对象的健康和生活需求。目前我国智能养护服务供给不足、比重偏低、质量不高，而老人由于身体条件有限，存在自理条件较差的问题，且当有健康问题、安全问题时往往需要立即执行其需求，现有技术无法解决，因此，设计一种以老人为养护对象为主的智慧健康养护管理系统、平台，已成为一个亟需解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出基于物联网的智慧健康养护管理系统、交互平台及方法，可以实时监护养护对象的健康数据、健康状态以及安全情况，及时响应养护对象的服务请求，适应养护对象的健康和生活需求。
本发明的技术方案是这样实现的：
基于物联网的智慧健康养护管理系统，包括感知层，所述感知层用于对养护对象及其周围的环境数据进行信息采集、组网和协同信息处理，并接入物联网；
网络层，所述网络层与感知层、应用层连接，用于进行数据传输以及信息传递；
应用层，所述应用层面向管理服务用户和养护对象用户，通过对感知层和网络层传输的数据和信息进行汇总，联动管理服务用户与养护对象用户。
优选的，所述感知层包括传感器模块、数据采集设备、控制设备和终端设备，
所述传感器模块和终端设备通过控制设备接入物联网，
所述数据采集设备通过传感器模块和控制设备进行数据采集。
优选的，所述控制设备包括网络控制器和驱动控制器，
所述网络控制器用于将采集到的数据上传，并控制指令下发；
所述驱动控制器用于驱动终端设备、传感器模块和数据采集设备。
优选的，所述传感器模块包括若干个有线传感器和若干个无线传感器，
所述有线传感器包括湿度传感器和光照度传感器；
所述无线传感器包括人体感应传感器、可燃气体传感器、烟雾传感器、空气质量传感器、门磁传感器和水浸传感器。
优选的，所述终端设备与网络层通信连接，所述终端设备包括健康监测设备、安防监测设备和远程控制设备，
所述健康监测设备用于监测养护对象的健康信息；
所述安防监测设备用于活动状态以及可能的活动需求、养护对象危险告警；
所述远程控制设备用于服务养护对象需求。
优选的，所述健康监测设备包括健康监测一体机、智能手环、睡眠分析床垫；
所述安防监测设备包括环境监控摄像头、智能门禁和呼叫器；
所述远程控制设备包括电动窗帘、照明灯具、感应空调和感应风扇。
基于物联网的智慧健康养护管理交互平台，所述交互平台为智慧养护综合管理网页，所述智慧养护综合管理网页包括设备管理模块、服务管理模块、健康管理模块和大屏管理模块，用于对养护对象进行健康监测、服务管理以及终端设备管理。
优选的，所述设备管理模块包括设备绑定模块、设备监控模块、定位查询模块以及预警管理模块，用于管理各设备的使用状态以及设备数据信息；
所述大屏管理模块包括健康数据实时监测模块、活动数据模块、告警信息模块以及远程看护模块，用于实时监测养护对象的身体健康数据及活动信息、数据异常预警；
所述健康服务模块包括信息登记模块、智能看护模块、综合服务模块以及呼叫中心模块，用于服务呼叫、健康监测提醒；
所述健康管理模块包括健康数据模块、健康档案模块、健康评估模块、健康知识模块以及健康提醒模块，用于对养护对象健康数据收集、查询、评估以及行为提醒。
基于物联网的智慧健康养护管理交互平台，所述交互平台为智慧养护APP，
所述智慧养护APP包括管理服务用户端和养护对象用户端，
所述管理服务用户端包括设备管理模块和养护管理模块，用于实时监护养护对象的健康信息、危险告警，以及对终端设备的管控；
所述养护对象用户端包括健康服务模块和健康管理模块，用于记录养护对象的健康信息、健康告警，以及呼叫管理服务。
基于物联网的智慧健康养护管理方法，
步骤1：根据实际智慧养护场景部署传感器设备、数据采集设备、终端设备、控制设备和网络设备；
步骤2：搭建物联网智慧养护系统网络架构，安装网络设备；
步骤3：在硬件/终端设备配置的基础上搭载智能操作网络系统，设置不同设备与网络间的通信方式以及数据采集方式；
步骤4：搭建基于物联网的智慧养护综合信息管理交互平台，包括智慧养护综合管理网页和/或智慧养护APP；
步骤5：完善步骤4中交互平台的模块功能及业务流程，用于物联网的用户端与服务端。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明基于物联网的智慧健康养护管理系统中，通过感知层、网络层和应用层的连接、配合设置应用，将养护对象及其周围的环境数据采集并信息汇总接入物联网，联动管理服务用户与养护对象用户，实现实时监护养护对象的健康情况；
2、本发明基于物联网的智慧健康养护管理交互平台中，通过设置智慧养护综合管理网页和/或智慧养护APP，可以及时响应养护对象的服务请求，适应养护对象的健康和生活需求，也便于管理服务者对养护对象的监护照顾。
3、本发明基于物联网的智慧健康养护管理方法中，通过对实际智慧养护场景部署各设备，再进行物联网智慧养护系统网络架构的搭建、网络设备(路由器交换机等)的安装，即可完成基本的物联网+智慧养护系统架构，接下来在硬件/终端设备配置的基础上搭载智能操作网络系统，设置不同设备与网络间的通信方式以及数据采集方式，配合实际设备灵活选择不同的通信方式与通信协议，可以大大缩短设备与网络的响应时间；继而搭建交互平台，便于对各设备的控制，以及对养护对象进行健康监护等；最终完善交互平台的模块功能及业务流程，用于物联网的用户端与服务端，便于使服务端为养护对象及时、快速提供服务，响应其健康安全需求，适应养护对象的健康和生活需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于物联网的智慧健康养护管理系统的示意图；
图2为本发明基于物联网的智慧健康养护管理交互平台的示意图；
图3为本发明交互平台中智慧养护综合管理网页的模块示意图；
图4为本发明交互平台中智慧养护APP的模块示意图；
图5为本发明基于物联网的智慧健康养护管理方法的流程示意图，
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本发明实施方式公开了基于物联网的智慧健康养护管理系统，包括感知层，所述感知层用于对养护对象及其周围的环境数据进行信息采集、组网和协同信息处理，并接入物联网；网络层，所述网络层与感知层、应用层连接，用于进行数据传输以及信息传递；应用层，所述应用层面向管理服务用户和养护对象用户，通过对感知层和网络层传输的数据和信息进行汇总，联动管理服务用户与养护对象用户。
感知层通过通信技术将养护对象及其周围的环境数据采集并上传到网络层，网络层与应用层互相传输数据，由于应用层面向管理服务用户和养护对象用户，当用户进行需求操作(控制指令输入)后，通过网络层将控制指令下发至感知层，其中，感知层中采用的数据通信技术有：无线传输技术、自组织组网技术、协同信息处技术及信息采集中间件技术。
进一步的，所述感知层包括传感器模块、数据采集设备、控制设备和终端设备，所述传感器模块和终端设备通过控制设备接入物联网，所述数据采集设备通过传感器模块和控制设备进行数据采集。其中，数据采集设备主要支持智能设备兼容适配协议的接入及设备数据的获取，在适配设备协议上支持有线无线多种物联网协议网络有于Modbus-RTU、WIFI、RFID、NFC、Zigbee、Bluetooth、HTTP、MQTT、COAP以及485总线。
具体的，所述传感器模块包括若干个有线传感器和若干个无线传感器，所述有线传感器包括湿度传感器和光照度传感器；所述无线传感器包括人体感应传感器、可燃气体传感器、烟雾传感器、空气质量传感器、门磁传感器和水浸传感器。
进一步的，所述控制设备包括网络控制器和驱动控制器，所述网络控制器用于将采集到的数据上传，并控制指令下发；所述驱动控制器用于驱动终端设备、传感器模块和数据采集设备。
进一步的，所述终端设备与网络层通信连接，所述终端设备包括健康监测设备、安防监测设备和远程控制设备，所述健康监测设备用于监测养护对象的健康信息；所述安防监测设备用于活动状态以及可能的活动需求、养护对象危险告警；所述远程控制设备用于服务养护对象需求。
具体的，所述健康监测设备包括健康监测一体机、智能手环、睡眠分析床垫；所述安防监测设备包括环境监控摄像头、智能门禁和呼叫器；所述远程控制设备包括电动窗帘、照明灯具、感应空调和感应风扇；其中，健康监测一体机用于对养护对象的各项生理指标(血压、血糖、尿液分析、体温、胆固醇、体脂、心电、血氧等)监测场景，并将监测上传至智慧养护综合信息管理平台和/或APP，实现远程健康数据检测；智能手环应用于养护对象室外活动的心率监测场景，实现对养护对象的定位、呼叫、通话和跌倒监测等；睡眠分析床垫用于实现养护对象的离床监测、体动监测、心率监测、呼吸监测，并根据监测的数据给出合理的健康建议，数据同步到智慧养护综合管理网页和/或智慧养护APP，并自动生产睡眠健康分析报告。
传感器用于传导环境信息，其中，光照度传感器用于传感外界的光照亮度，信息传入物联网，最终调整照明灯具亮度，使室内的灯光随着外界的亮度自动调节亮度，智能适应养护对象的需求；温湿度传感器用于传感室内环境的温度、湿度，信息传入物联网，最终根据室内的温度、湿度变化自动调节感应空调、感应风扇的自动开启和关闭；人体感应传感器用于感知人体存在，信息传入物联网，智能调整电动窗帘、照明灯具的开关，从而实现人来灯亮人走灯灭的功能；可燃气体传感器用于检测煤气、天然气泄漏情况，实现对养护对象所处环境进行可燃气体泄露预警；烟雾传感器用于快速探测烟雾并报警，最终实现对养护对象所处环境进行火灾预警；空气质量传感器集成甲醛、甲烷、一氧化碳、空气质量、PM2.5等传感器，最终实现对对养护对象所处环境进行空气质量监测；门磁传感器用于养护对象所处环境外部安防监测；水浸传感器用于监测养护对象所处环境的水位；以上传感器工作时均首先将信息传递到数据采集设备中，通过控制设备将数据传入物联网，最后通过驱动控制器驱动对应设备工作的工作状态。
参见图2-3，基于物联网的智慧健康养护管理交互平台，所述交互平台为智慧养护综合管理网页，所述智慧养护综合管理网页包括设备管理模块、服务管理模块、健康管理模块和大屏管理模块，用于对养护对象进行健康监测、服务管理以及终端设备管理。智慧养护综合管理网页主要用于PC端，便于使用者使用操作。
进一步的，所述设备管理模块包括设备绑定模块、设备监控模块、定位查询模块以及预警管理模块，用于管理各设备的使用状态以及设备数据信息；所述大屏管理模块包括健康数据实时监测模块、活动数据模块、告警信息模块以及远程看护模块，用于实时监测养护对象的身体健康数据及活动信息、数据异常预警；所述健康服务模块包括信息登记模块、智能看护模块、综合服务模块以及呼叫中心模块，用于服务呼叫、健康监测提醒；所述健康管理模块包括健康数据模块、健康档案模块、健康评估模块、健康知识模块以及健康提醒模块，用于对养护对象健康数据收集、查询、评估以及行为提醒。
具体的，设备管理模块的设备绑定模块中可以实现设备绑定/解绑、设备搜索、设备信息查询，设备监控模块中可以实现设备状态查询、设备数据、监控查询，定位查询模块中可以实现监护养护对象户内/户外定位，预警管理模块中可以实现监护养护对象身体状况告警、设备告警；大屏管理模块的健康数据实时监测模块中可以监控养护对象的身体状况和健康数据，活动数据模块中可以获取显示养护对象的活动轨迹，告警信息模块中可以监测养护对象跌倒告警以及身体异常告警，远程看护模块中可以监控信息并对传感器数据进行调取；健康服务模块的信息登记模块中可以登记养护对象的基础信息、病史并给出相应的医护建议和餐饮建议，智能看护模块中可以对养护对象周围的环境进行智能调节、环境监控和健康监测提醒，综合服务模块中可以迅速提出健康检测服务和医疗服务，呼叫中心模块中可以进行紧急呼叫和呼叫管理；健康管理模块的健康数据模块中可以监测设备采集的数据，健康档案模块中可以记录养护对象的健康信息、监测设备数据历史记录，健康评估模块中可以依据监测数据进行智能分析并给出健康建议，健康知识模块中预先置入健康知识数据库，健康提醒模块中可以对养护对象监测数据异常提醒、健康行为提醒。
参见图4，基于物联网的智慧健康养护管理交互平台，所述交互平台为智慧养护APP，所述智慧养护APP包括管理服务用户端和养护对象用户端，所述管理服务用户端包括设备管理模块和养护管理模块，用于实时监护养护对象的健康信息、危险告警，以及对终端设备的管控；所述养护对象用户端包括健康服务模块和健康管理模块，用于记录养护对象的健康信息、健康告警，以及呼叫管理服务。智慧养护APP主要用于手机端，便于管理服务用户和养护对象用户携带使用。
智慧养护综合管理网页和/或智慧养护APP的交互平台，便于管理服务用户和养护对象用户的使用，可以更好地适应使用者的需求。
其中，基于物联网的智慧健康养护管理交互平台中，智慧养护综合管理网页中的健康服务模块、以及智慧养护APP中的健康服务模块内，已预设有血压、血糖、尿液分析、体温、胆固醇、体脂、心电、血氧之类的健康相关数据的正常范围值，如，当测得养护对象的血压生理指标时，模块内部的算法会自动判断血压数值位于正常范围值区间内还是大于或小于正常范围值区间，并根据判断值做出相应反馈(正常值内不变，异常值则告警)，当测完所需要检测内容、得出健康数据时，若健康数据均正常，则显示诸如“一切健康，请保持”的健康建议；若健康数据有异常的，则在数据库中抓取导致异常的可能原因数据内容，并综合引起多项异常的可能原因后，给出最佳健康建议，如当养护对象的心率过高、血糖尿酸偏高，则会给出类似“建议保持平稳情绪，切忌情绪波动过大；膳食类少吃甜食、高汤以及海鲜类的食物，适当运动”的健康建议，达成监测、并给出健康建议的目的，以更好地实现智能健康养护养护对象。
参见图5，基于物联网的智慧健康养护管理方法，
步骤1：根据实际智慧养护场景部署传感器设备、数据采集设备、终端设备、控制设备和网络设备；
步骤2：搭建物联网智慧养护系统网络架构，安装网络设备；
步骤3：在硬件/终端设备配置的基础上搭载智能操作网络系统，设置不同设备与网络间的通信方式以及数据采集方式；
步骤4：搭建基于物联网的智慧养护综合信息管理交互平台，包括智慧养护综合管理网页和/或智慧养护APP；
步骤5：完善步骤4中交互平台的模块功能及业务流程，用于物联网的用户端与服务端。
使用时，通过对实际智慧养护场景部署各设备，再进行物联网智慧养护系统网络架构的搭建、网络设备(路由器交换机等)的安装，即可完成基本的物联网+智慧养护系统架构，接下来在硬件/终端设备配置的基础上搭载智能操作网络系统，设置不同设备与网络间的通信方式以及数据采集方式，配合实际设备灵活选择不同的通信方式与通信协议，可以大大缩短设备与网络的响应时间；继而搭建交互平台，便于对各设备的控制，以及对养护对象进行健康监护等；最终完善交互平台的模块功能及业务流程，用于物联网的用户端与服务端，便于使服务端为养护对象及时、快速提供服务，响应其健康安全需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.基于物联网的智慧健康养护管理系统，其特征在于，
包括感知层，所述感知层用于对养护对象及其周围的环境数据进行信息采集、组网和协同信息处理，并接入物联网；
网络层，所述网络层与感知层、应用层连接，用于进行数据传输以及信息传递；
应用层，所述应用层面向管理服务用户和养护对象用户，通过对感知层和网络层传输的数据和信息进行汇总，联动管理服务用户与养护对象用户。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧健康养护管理系统，其特征在于，
所述感知层包括传感器模块、数据采集设备、控制设备和终端设备，
所述传感器模块和终端设备通过控制设备接入物联网，
所述数据采集设备通过传感器模块和控制设备进行数据采集。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧健康养护管理系统，其特征在于，
所述控制设备包括网络控制器和驱动控制器，
所述网络控制器用于将采集到的数据上传，并控制指令下发；
所述驱动控制器用于驱动终端设备、传感器模块和数据采集设备。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧健康养护管理系统，其特征在于，
所述传感器模块包括若干个有线传感器和若干个无线传感器，
所述有线传感器包括湿度传感器和光照度传感器；
所述无线传感器包括人体感应传感器、可燃气体传感器、烟雾传感器、空气质量传感器、门磁传感器和水浸传感器。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧健康养护管理系统，其特征在于，
所述终端设备与网络层通信连接，所述终端设备包括健康监测设备、安防监测设备和远程控制设备，
所述健康监测设备用于监测养护对象的健康信息；
所述安防监测设备用于活动状态以及可能的活动需求、养护对象危险告警；
所述远程控制设备用于服务养护对象需求。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧健康养护管理系统，其特征在于，
所述健康监测设备包括健康监测一体机、智能手环、睡眠分析床垫；
所述安防监测设备包括环境监控摄像头、智能门禁和呼叫器；
所述远程控制设备包括电动窗帘、照明灯具、感应空调和感应风扇。
7.基于物联网的智慧健康养护管理交互平台，其特征在于，所述交互平台为智慧养护综合管理网页，
所述智慧养护综合管理网页包括设备管理模块、服务管理模块、健康管理模块和大屏管理模块，用于对养护对象进行健康监测、服务管理以及终端设备管理。
8.根据权利要求7所述的基于物联网的智慧健康养护管理交互平台，其特征在于，所述设备管理模块包括设备绑定模块、设备监控模块、定位查询模块以及预警管理模块，用于管理各设备的使用状态以及设备数据信息；
所述大屏管理模块包括健康数据实时监测模块、活动数据模块、告警信息模块以及远程看护模块，用于实时监测养护对象的身体健康数据及活动信息、数据异常预警；
所述健康服务模块包括信息登记模块、智能看护模块、综合服务模块以及呼叫中心模块，用于服务呼叫、健康监测提醒；
所述健康管理模块包括健康数据模块、健康档案模块、健康评估模块、健康知识模块以及健康提醒模块，用于对养护对象健康数据收集、查询、评估以及行为提醒。
9.基于物联网的智慧健康养护管理交互平台，其特征在于，所述交互平台为智慧养护APP，
所述智慧养护APP包括管理服务用户端和养护对象用户端，
所述管理服务用户端包括设备管理模块和养护管理模块，用于实时监护养护对象的健康信息、危险告警，以及对终端设备的管控；
所述养护对象用户端包括健康服务模块和健康管理模块，用于记录养护对象的健康信息、健康告警，以及呼叫管理服务。
10.基于物联网的智慧健康养护管理方法，其特征在于，
步骤1：根据实际智慧养护场景部署传感器设备、数据采集设备、终端设备、控制设备和网络设备；
步骤2：搭建物联网智慧养护系统网络架构，安装网络设备；
步骤3：在硬件/终端设备配置的基础上搭载智能操作网络系统，设置不同设备与网络间的通信方式以及数据采集方式；
步骤4：搭建基于物联网的智慧养护综合信息管理交互平台，包括智慧养护综合管理网页和/或智慧养护APP；
步骤5：完善步骤4中交互平台的模块功能及业务流程，用于物联网的用户端与服务端。
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN106886676A (zh) * | 2017-01-10 | 2017-06-23 | 深圳还是威健康科技有限公司 | 智慧健康管理平台 |
| CN112704479A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-27 | 浙江工商大学 | 基于物联网的健康智能监测系统及方法 |
| CN113077883A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-06 | 深圳市瀚翔工业设计有限公司 | 一种养老健康监护系统 |
-
2023
- 2023-02-21 CN CN202310139975.1A patent/CN116189863A/zh active Pending
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