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一种基于Zigbee的社区老人无线监护系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及社区老人无线监护系统，公开了一种基于Zigbee的社区老人无线监护系统。在本监护系统中，采用集成了多种传感器、身份卡和Zigbee无线通信模块的健康信息采集器，并将此健康信息采集器设计成可绑缚于人体手腕的腕带的形式，在整个社区内构建Zigbee无线通讯网络，老人在社区内活动时，其健康信息将得到实时的监控，从而确保老人的健康。

Description

一种基于Zigbee的社区老人无线监护系统
技术领域
本实用新型涉及一种社区老人监护系统，尤其涉及一种基于Zigbee的社区老人无线监护系统。
背景技术
随着社会人口老年化问题的日益严重，独生子女家庭越来越多，年轻人工作压力增大，老年人缺少必要的照顾，家庭安全无法得到保障。老年人的监护已经成为社会亟待解决的问题。因此，构建高效的社区老年人监护系统有着非常重大的意义。
目前在市场上存在着各种各样的家居安防、防盗报警等系统，这些系统一般是由传统的感应器和程控装置等部件构成，对于控制大门的开关，发现火灾的发生等往往非常有效，但并没有起到对室内居住者的监护及自动预警功能。而且这些系统大多采用有线控制方式，需要考虑智能化系统的室内外管网布线设计及对预埋管路的要求，设计复杂，维护和检修非常困难，成本较高。
实用新型内容
本实用新型设计开发了一种基于Zigbee的社区老人无线监护系统。在本监护系统中，采用集成了多种传感器、身份卡和Zigbee无线通信模块的健康信息采集器，并将此健康信息采集器设计成可绑缚于人体手腕的腕带的形式，在整个社区内构建Zigbee无线通讯网络，老人在社区内活动时，其健康信息将得到实时的监控，从而确保老人的健康。
本实用新型提供的技术方案为：
一种基于Zigbee的社区老人无线监护系统，包括：
控制中心计算机；
Zigbee协调器，其与所述控制中心计算机通信连接；
第一Zigbee路由器，其与所述Zigbee协调器以无线通信的方式连接，且与所述第一Zigbee终端无线通信模块之间以无线通信的方式连接；
健康信息采集器，其包括有生理测量传感器、射频识别电子标签以及第一Zigbee终端无线通信模块，所述生理测量传感器和所述射频识别电子标签同时连接于所述第一Zigbee终端无线通信模块，其中，所述健康信息采集器具有绑缚于人体手腕的腕带。
优选的是，所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统，还包括环境信息监控单元，所述环境信息监控单元包括有多个环境参数传感器和多个与所述多个环境参数传感器一一对应设置的第二Zigbee终端无线通信模块，且所述环境参数传感器与所述第二Zigbee终端无线通信模块连接，所述第二Zigbee终端无线通信模块与所述第一Zigbee路由器以无线通信的方式连接。
优选的是，所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统中，所述环境信息监控单元还包括第二Zigbee路由器和控制器，所述控制器与所述第二Zigbee路由器连接，且所述控制器还同时连接于多个家电设备的控制电路，
所述第二Zigbee终端无线通信模块与所述第一Zigbee路由器以无线通信的方式连接，通过以下方式实现：所述第二Zigbee终端无线通信模块与所述第二Zigbee路由器以无线通信的方式连接，所述第二Zigbee路由器再与所述第一Zigbee路由器以无线通信的方式连接。
优选的是，所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统中，所述第一Zigbee终端无线通信模块包括有处理器模块和无线收发模块，所述处理器模块连接于所述无线收发模块，所述生理测量传感器和所述射频识别电子标签均连接于所述处理器模块。
优选的是，所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统中，所述健康信息采集器还包括报警按钮，所述报警按钮连接于所述第一Zigbee终端无线通信模块的处理器模块，
所述控制中心计算机连接有一警鸣器，所述控制中心计算机控制所述警鸣器报警。
优选的是，所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统中，所述健康信息采集器还包括语音提示模块，所述语音提示模块连接于所述第一Zigbee终端无线通信模块的处理器模块。
优选的是，所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统中，所述控制中心计算机还通过GSM网络连接于手机。
优选的是，所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统中，所述生理测量传感器包括体温传感器和脉搏传感器。
本实用新型所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统。在本监护系统中，采用集成了多种传感器、身份卡和Zigbee无线通信模块的健康信息采集器，并将此健康信息采集器设计成可绑缚于人体手腕的腕带的形式，在整个社区内构建Zigbee无线通讯网络，老人在社区内活动时，其健康信息将得到实时的监控，从而确保老人的健康。
附图说明
图1为本实用新型所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统的结构示意图。
图2为本实用新型所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统的健康信息采集器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本实用新型提供一种基于Zigbee的社区老人无线监护系统，包括：控制中心计算机7；Zigbee协调器5，其与所述控制中心计算机7通信连接；第一Zigbee路由器4，其与所述Zigbee协调器5以无线通信的方式连接，且与所述第一Zigbee终端无线通信模块之间以无线通信的方式连接；健康信息采集器9，其包括有生理测量传感器、射频识别电子标签以及第一Zigbee终端无线通信模块，所述生理测量传感器和所述射频识别电子标签同时连接于所述第一Zigbee终端无线通信模块，其中，所述健康信息采集器9具有绑缚于人体手腕的腕带。
生理测量传感器向第一Zigbee终端无线通信模块传递生理参数信号，射频识别电子标签向第一Zigbee终端无线通信模块传递身份信息信号，第一Zigbee终端无线通信模块将生理参数信号和身份信息信号经由第一Zigbee路由器4、Zigbee协调器5逐级传递至控制中心计算机7。
利用射频识别电子标签作为对老人身份的标识，图2中的“身份卡”就是射频识别电子标签。
所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统，还包括环境信息监控单元，所述环境信息监控单元包括有多个环境参数传感器和多个与所述多个环境参数传感器一一对应设置的第二Zigbee终端无线通信模块1，且所述环境参数传感器与所述第二Zigbee终端无线通信模块1连接，所述第二Zigbee终端无线通信模块与所述第一Zigbee路由器以无线通信的方式连接。
环境参数传感器将环境参数信号经由第二Zigbee终端无线通信模块1、第一Zigbee路由器、Zigbee协调器传递至控制中心计算机。
所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统中，所述环境信息监控单元还包括第二Zigbee路由器3和控制器2，所述控制器2与所述第二Zigbee路由器3连接，且所述控制器2还同时连接于多个家电设备的控制电路，所述第二Zigbee终端无线通信模块1与所述第一Zigbee路由器4以无线通信的方式连接，通过以下方式实现：所述第二Zigbee终端无线通信模块1与所述第二Zigbee路由器2以无线通信的方式连接，所述第二Zigbee路由器2再与所述第一Zigbee路由器4以无线通信的方式连接。
环境参数传感器将环境参数信号经由第二Zigbee终端无线通信模块1、第二Zigbee路由器2传递至控制器3，再由第一Zigbee路由器4、Zigbee协调器传5递至控制中心计算机7，控制器3的控制信号经由第二Zigbee路由器2、第二Zigbee终端无线通信模块1传递至多个家电设备的控制电路，控制多个家电设备的开关。
所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统中，所述第一Zigbee终端无线通信模块包括有处理器模块和无线收发模块10，所述处理器模块连接于所述无线收发模块，所述生理测量传感器和所述射频识别电子标签均连接于所述处理器模块。
上述处理器模块就是图2中的单片机。
所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统中，所述健康信息采集器9还包括报警按钮，所述报警按钮连接于所述第一Zigbee终端无线通信模块的处理器模块，所述控制中心计算机连接有一警鸣器8，所述控制中心计算机7控制所述警鸣器报警8。
报警按钮连接于第一Zigbee终端无线通信模块，向第一Zigbee终端无线通信模块传递报警信号，第一Zigbee终端无线通信模块将报警信号经由第一Zigbee路由器、Zigbee协调器逐级传递至控制中心计算机，控制中心计算机连接有一警鸣器，控制中心计算机控制警鸣器报警。
所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统中，所述健康信息采集器还包括语音提示模块，所述语音提示模块连接于所述第一Zigbee终端无线通信模块的处理器模块。
控制中心计算机的语音提示模块的控制信号经由Zigbee协调器、第一Zigbee路由器、第一Zigbee终端无线通信模块逐级传递至语音提示模块，语音提示模块播报语音内容。
所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统中，所述控制中心计算机还通过GSM网络连接于手机。
所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统中，所述生理测量传感器包括体温传感器和脉搏传感器。
在社区内构建Zigbee无线通信网络，其中，ZigBee协调器作为整个网络的核心，通常是利用RS232串口延长线与控制中心计算机相连。Zigbee协调器首先要接收由监护系统提供的各网络节点的配置数据，并发送给相应的节点；其次还要接收各节点反馈的有效数据并传输给控制中心。监护系统的网络节点上则设置有第一Zigbee路由器，用于在有效距离进行数据的传输。设置在健康信息采集器上的第一Zigbee终端无线通信模块以及设置在环境信息监控单元上的第二Zigbee终端无线通信模块均属于Zigbee无线网络中的终端节点。
本使用新型的监护系统具有无线定位功能。社区内的被监护对象是自由移动的，能准确的知道被监护对象的位置将会提高救护的效率。ZigBee无线通信网络中已知坐标的节点是ZigBee网络中的路由器，移动节点(被监护对象)能够与离自己最近的参考节点(第一Zigbee路由器)通信，收集这些节点的(X，Y)坐标和RSSI值，根据这些信息和输入参数一起计算被监护对象的坐标信息，然后将适当的信息发送给ZigBee协调器，并传输给控制中心计算机实施定位。因此，在社区内要合理布置多个第一Zigbee路由器，以达到完全覆盖和有效传输数据的目的，保证老人在社区内活动的安全。
控制中心计算机上建立有老人健康信息数据库6，在老人健康信息数据库6中记录了老人的身份、老年人身体健康状况及其历年的体检结果信息，具有老年人常见疾病的提示、告知与诊断等信息。
健康信息采集器上集成了体温传感器和脉搏传感器，分别用于采集老人的体温信息和脉搏信息。也可不仅局限于上述两种传感器。射频识别电子标签含有唯一的ID，可与控制中心计算机上的老人身份信息一一对应。当老人的身体出现异常，控制中心计算机可及时发现。
在健康信息采集器上还设置有报警按钮，一旦发生紧急状况，可以按下报警按钮，控制中心计算机将会及时收到报警信息和报警位置，并快速找到事发现场。同时，健康信息采集器上还设置有语音提示模块，根据老人健康信息数据库的记录由控制中心计算机自动通过无线网络发送信息到健康信息采集器，实行语音提示老人进行吃药、复诊、就餐、休息等活动。
当控制中心计算机在指定时间内没有收到监护信息，或老人突然发生紧急事故时，可通过系统自动或手动功以无线方式向控制中心计算机发出警报。控制中心计算机按照老人的具体情况，根据需要采取救护行动。同时，可以通过GSM网络发出信息到监护人的手机或电脑上。
同时，本实验新型中还设计了户内监控系统。主要包括以下几个方面：
(1)煤气泄漏探测
煤气传感器检测到煤气泄露，传感器的煤气泄漏信号通过第二Zigbee终端无线通信模块传递至控制器，控制器先切断煤气阀门，再通过第一Zigbee路由器将上述煤气泄漏信号通过无线网络传送到控制中心计算机，控制中心计算机接收到信息后，警鸣器发出报警信号。
(2)防盗报警探测
防盗探测器包括有玻璃破碎传感器、红外线传感器以及门磁传感器等。受到非法入侵时(玻璃打破、门窗被撬等)，玻璃破碎传感器、红外线传感器、门磁传感器等检测到警情，传感器信号通过Zigbee无线网络传送到控制中心计算机进行处理。
(3)火灾探测
火灾探测器包括温度传感器和烟雾传感器。温度传感器和烟雾传感器探测到火灾发生时，传感器信号通过Zigbee无线网络传送到控制中心计算机进行处理。
(4)热水器、空调探测
用于检测热水器运行温度及运行时间的热水器传感器、用于检测空调运行温度及运行时间的空调传感器检测到热水器或者空调的温度、运行时间等参数异常时，控制器先切断热水器、空调的电源，再通过Zigbee无线网络传送到控制中心计算机进行处理。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种基于Zigbee的社区老人无线监护系统，其特征在于，包括：
控制中心计算机；
Zigbee协调器，其与所述控制中心计算机通信连接；
第一Zigbee路由器，其与所述Zigbee协调器以无线通信的方式连接，且与所述第一Zigbee终端无线通信模块之间以无线通信的方式连接；
健康信息采集器，其包括有生理测量传感器、射频识别电子标签以及第一Zigbee终端无线通信模块，所述生理测量传感器和所述射频识别电子标签同时连接于所述第一Zigbee终端无线通信模块，其中，所述健康信息采集器具有绑缚于人体手腕的腕带。
2.如权利要求1所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统，其特征在于，还包括环境信息监控单元，所述环境信息监控单元包括有多个环境参数传感器和多个与所述多个环境参数传感器一一对应设置的第二Zigbee终端无线通信模块，且所述环境参数传感器与所述第二Zigbee终端无线通信模块连接，所述第二Zigbee终端无线通信模块与所述第一Zigbee路由器以无线通信的方式连接。
3.如权利要求2所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统，其特征在于，所述环境信息监控单元还包括第二Zigbee路由器和控制器，所述控制器与所述第二Zigbee路由器连接，且所述控制器还同时连接于多个家电设备的控制电路，
所述第二Zigbee终端无线通信模块与所述第一Zigbee路由器以无线通信的方式连接，通过以下方式实现：所述第二Zigbee终端无线通信模块与所述第二Zigbee路由器以无线通信的方式连接，所述第二Zigbee路由器再与所述第一Zigbee路由器以无线通信的方式连接。
4.如权利要求1所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统，其特征在于，所述第一Zigbee终端无线通信模块包括有处理器模块和无线收发模块，所述处理器模块连接于所述无线收发模块，所述生理测量传感器和所述射频识别电子标签均连接于所述处理器模块。
5.如权利要求4所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统，其特征在于，所述健康信息采集器还包括报警按钮，所述报警按钮连接于所述第一Zigbee终端无线通信模块的处理器模块，
所述控制中心计算机连接有一警鸣器，所述控制中心计算机控制所述警鸣器报警。
6.如权利要求4所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统，其特征在于，所述健康信息采集器还包括语音提示模块，所述语音提示模块连接于所述第一Zigbee终端无线通信模块的处理器模块。
7.如权利要求1所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统，其特征在于，所述控制中心计算机还通过GSM网络连接于手机。
8.如权利要求1所述的基于Zigbee的社区老人无线监护系统，其特征在于，所述生理测量传感器包括体温传感器和脉搏传感器。
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