老人居家安全看護(hù)系統(tǒng)的綜述

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1、老人居家安全看護(hù)系統(tǒng)的綜述摘要智能居家養(yǎng)老也被稱為智慧養(yǎng)老，它是新近流行的一種養(yǎng)老概念，即老人在日常生活中可以不受時(shí)間和地理環(huán)境的束縛，在自己家中過上高質(zhì)量高享受的生活。智能居家養(yǎng)老利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過智能感知、識別技術(shù)與普適計(jì)算打破了傳統(tǒng)思維，使人們最大限度地實(shí)現(xiàn)各類傳感器和計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施連接，讓老人的日常生活(特別是健康狀況和出行安全)能被子女遠(yuǎn)程查看。關(guān)鍵詞老人跌倒檢測加速度傳感器室內(nèi)定位物聯(lián)網(wǎng)0引言隨著生活節(jié)奏的日益加快，上班工作壓力的增加，人們把越來越多的精力投入到了工作之中，對于家庭尤其是老人的照顧就顯得力不從心了，近年來越來越多的獨(dú)

2、居老人出現(xiàn)在大城市中，老人的很多意外都是在無人看管的情況下發(fā)生的。所以對老人的智能安全看護(hù)就變?yōu)橛葹橹匾?。智能家庭看護(hù)通過各種監(jiān)控傳感設(shè)備來判斷被監(jiān)護(hù)人所處的環(huán)境和身體是否安全，將相關(guān)信息發(fā)送的系統(tǒng)服務(wù)器，從而起到監(jiān)控防護(hù)的作用。以下闡述了安全家庭看護(hù)所需要的傳感技術(shù)。1.通過加速度傳感器檢查跌倒1.1概括通世界衛(wèi)生組織認(rèn)為跌倒是老年人慢性致殘的第三大原因，有相關(guān)統(tǒng)計(jì)每年大約有30．3%65歲以上的老人、50%80歲以上的老人都發(fā)生過跌倒，造成骨折、軟組織挫傷和腦部損害等，影響老人的正常生理和身心健康，而且增加了家庭的痛苦和負(fù)擔(dān)。通過對加速度傳感

3、器所采集到的老人體姿的加速度矢量以及加速度幅值等特征進(jìn)行分析，判定人體跌倒情況，并提出了以加速度幅值瞬時(shí)變化值的大小來輔助分辨跌倒后當(dāng)事人是否還能控制身體活動，是否需要該裝置報(bào)警求助的情況，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢測和報(bào)警。1.2原理分析在被監(jiān)護(hù)人突然摔倒的時(shí)候，會引起在xyz三個不同方向上加速度的劇烈變化，我們通過設(shè)計(jì)算法可以對該加速度變化的特征曲線見圖2和該被監(jiān)護(hù)人平時(shí)活動的加速度變化特征曲線見圖1進(jìn)行比較從而判斷出該被監(jiān)護(hù)人處于摔倒?fàn)顟B(tài)，進(jìn)而通過無線局域網(wǎng)絡(luò)將摔倒信息發(fā)送到監(jiān)護(hù)人的手機(jī)上，從而準(zhǔn)確快速高效地通知監(jiān)護(hù)人。快速實(shí)施救助的作用。圖1正常行走

4、中的加速度特征曲線圖2摔倒過程的加速度特征曲線2.一氧化碳傳感報(bào)警器2.1設(shè)置原因人的記憶力隨著年齡的增長而衰弱。被監(jiān)護(hù)人大多數(shù)的處于70歲以上，而他們在生活中又避免不了燒開水，做飯的日?；顒?。由于記憶力的下降，被監(jiān)護(hù)人往往會出現(xiàn)忘記自己還在燒開水，使開水沸騰過度而澆滅了煤氣爐導(dǎo)致一氧化碳泄漏。導(dǎo)致一氧化碳中毒。一氧化碳中毒是含碳物質(zhì)燃燒不完全時(shí)的產(chǎn)物經(jīng)呼吸道吸入引起中毒。中毒機(jī)理是一氧化碳與血紅蛋白的親合力比氧與血紅蛋白的親合力高200～300倍，所以一氧化碳極易與血紅蛋白結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白，使血紅蛋白喪失攜氧的能力和作用，造成組織窒息。對

5、全身的組織細(xì)胞均有毒性作用，尤其對大腦皮質(zhì)的影響最為嚴(yán)重。2.2工作原理采用一氧化碳濃度探測器，將探測器放置在廚房。當(dāng)一氧化碳探測器探測到一氧化碳濃度超過了正常值時(shí)，它就會通過安裝在家里的無線局域網(wǎng)向整個居家安全看護(hù)系統(tǒng)發(fā)送一個報(bào)警信號，此時(shí)看護(hù)系統(tǒng)會快速做出反應(yīng)，通過控制廚房的窗戶打開，起到通風(fēng)的作用。同時(shí)，看護(hù)系統(tǒng)會將信息上傳到云端服務(wù)器，服務(wù)器將信息發(fā)送給監(jiān)護(hù)人，從而起到快速反應(yīng)和處理，保證被監(jiān)護(hù)人生命安全。3.室內(nèi)精確定位3.1闡述作為一個智能的居家看護(hù)系統(tǒng)，這要求可以時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)控到被監(jiān)護(hù)人在室內(nèi)的具體位置。例如監(jiān)護(hù)系統(tǒng)如果檢測到被監(jiān)護(hù)人

6、長時(shí)間停留在一些被設(shè)定的危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)如廁所，沖涼房等地方，就應(yīng)該判定被監(jiān)護(hù)人處于危險(xiǎn)狀態(tài)，一般采用RFID技術(shù)來精確的判定被監(jiān)護(hù)人在室內(nèi)的具體技術(shù)。3.2RFID定位的實(shí)現(xiàn)讀卡的檢測：當(dāng)老人攜帶RFID標(biāo)簽在定義的危險(xiǎn)區(qū)域，并且停留一段時(shí)間，則需要通過讀卡器讀到該位置并傳送到監(jiān)控端，由監(jiān)控端來判斷是否需要報(bào)警[10-11]。本系統(tǒng)選用的遠(yuǎn)距離讀卡器，可以通過調(diào)節(jié)讀卡器功率，來改變讀卡距離。老人的定位示意圖見圖3(為便于說明，假設(shè)讀卡器的功率只有3檔)。圖3定位示意圖在房間中4個分開的位置放置讀卡器，讀卡器采用RS485接口與老人居家信息工作站相連，

7、工作站程序采用輪詢方法，去詢問讀卡器各個功率下是否有讀卡數(shù)據(jù)。一旦某讀卡器在某功率下讀到數(shù)據(jù)，則記錄此時(shí)讀卡器的功率數(shù)據(jù)(距離)；當(dāng)完成4個讀卡器的輪詢后，就開始進(jìn)行定位計(jì)算。輪詢間隔不超過50ms。定位的處理：定位的原理見圖4。圖4原理圖當(dāng)標(biāo)簽的位置(紅色菱形區(qū)域)位于讀卡器1和讀卡器4的第3檔功率距離與上一檔功率距離之內(nèi)，此時(shí)讀卡器2和讀卡器3是無法讀到標(biāo)簽的。由于讀卡器可通過調(diào)節(jié)功率獲得不同的讀卡范圍，且兩檔之間的功率距離差較小(1m)，所以可將算法簡化，近似的認(rèn)為讀卡器的讀卡范圍為一條直線，于是以讀卡器的讀卡距離間隔為單位可將空間劃分為許

8、多菱形?？烧J(rèn)為菱形的面積足夠小，則將標(biāo)簽所在位置近似的看成坐標(biāo)系內(nèi)的一個點(diǎn)，點(diǎn)的位置是菱形4個點(diǎn)的坐標(biāo)(x1，y1)，(x2，y2)，(