本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，特別是涉及一種敬老院智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

敬老院是為老年人養(yǎng)老服務(wù)的社會福利事業(yè)組織，又稱養(yǎng)老院。當(dāng)前中國面臨著巨大的人口老齡化壓力，養(yǎng)老問題成為全社會關(guān)注的熱點(diǎn)話題，敬老院成為解決老年人養(yǎng)老的重要途徑之一。當(dāng)前敬老院普遍配有老年人健康監(jiān)測和護(hù)理服務(wù)，但隨著老年人的增多，每天的健康檢查給敬老院帶來繁重的負(fù)擔(dān)。由于未能及時監(jiān)測，而造成的老人慢性和突發(fā)性疾病不能得到及時治療的案例屢見不鮮。因此如果能夠?qū)先说慕】禒顩r、日常活動進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)和提前預(yù)防疾病，則能夠給老人在敬老院的健康生活帶來安全保障。

目前市場上也有一些用于老人健康的檢測設(shè)備，但這些設(shè)備都是在檢測時才能發(fā)現(xiàn)老人健康是否出現(xiàn)的問題，不能實(shí)時監(jiān)控老人的健康狀況。另外，這些檢測設(shè)備只是對老人當(dāng)時的健康問題進(jìn)行檢測，沒有形成長期的數(shù)據(jù)積累，因此沒有針對每個老人的不同特點(diǎn)進(jìn)行有針對性的健康指導(dǎo)建議。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種敬老院智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，本系統(tǒng)通過六軸加速度傳感器采集佩戴者運(yùn)行姿態(tài)，由于佩戴位置為腳腕，而腳腕的運(yùn)動狀態(tài)相對手腕而言比較簡單，可以相對準(zhǔn)確的檢測出佩戴者走步、跑步、騎自行車、游泳、登山等動作，進(jìn)而相對準(zhǔn)確的檢測出佩戴者的運(yùn)動軌跡，相對準(zhǔn)確的計步，計距離。網(wǎng)絡(luò)將采集到的老人體征信息數(shù)據(jù)傳送到智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺，針對每個老人的不同情況，給出健康分析，疾病預(yù)防，體檢，飲食建議。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種敬老院智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)包括智能腳環(huán)、智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺和移動終端。

智能腳環(huán)由體征信息采集單元和腳環(huán)帶組成。運(yùn)動體征信息采集單元有橢圓形的外殼。在運(yùn)動體征信息采集單元外殼的左側(cè)有凹進(jìn)去的透明圓形顯示屏腳環(huán)蓋，用于保護(hù)顯示屏。在運(yùn)動體征信息采集單元外殼的右側(cè)有凹進(jìn)去的透明圓形脈搏和心率采集蓋，用于密封和保護(hù)溫度和脈搏傳感器。在運(yùn)動體征信息采集單元外殼的一個側(cè)面有開關(guān)鍵按鈕。在運(yùn)動體征信息采集單元外殼的上面有腳環(huán)帶母帶，在運(yùn)動體征信息采集單元外殼的下面有腳環(huán)帶公帶，此公帶和母帶用于將智能運(yùn)動腳環(huán)固定在腳腕上。在運(yùn)動體征信息采集單元外殼內(nèi)有運(yùn)動體征信息采集電路板和鋰電池。所述運(yùn)動體征信息采集電路板由主處理器電路、六軸加速度傳感器、溫度傳感器、脈搏傳感器、電源按鍵、OLED顯示屏和電源電路組成。該運(yùn)動體征信息采集電路板上的主處理器電路由NRF51822及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)運(yùn)動體征信息的采集、運(yùn)動體征信息的傳輸和自動校時功能。該運(yùn)動體征信息采集電路板上的六軸加速度傳感器采用MPU6050，六軸加速度傳感器MPU6050負(fù)責(zé)采集智能運(yùn)動腳環(huán)的三軸加速度和三軸角速度，通過程序可以判別佩戴者是在從事走步、跑步、騎自行車、游泳、登山等動作，進(jìn)而相對準(zhǔn)確的檢測出佩戴者的運(yùn)動軌跡，相對準(zhǔn)確的計步，計距離。該運(yùn)動體征信息采集電路板上的溫度傳感器采用MLX90615，MLX90615采用紅外測溫技術(shù)實(shí)現(xiàn)非接觸式溫度測量。溫度傳感器采用MLX90615透過外殼下方的心率和脈搏采集腳環(huán)蓋采集佩戴者體溫信息。該運(yùn)動體征信息采集電路板上的脈搏傳感器采用傳感器PhotoSensor，PhotoSensor傳感器是一款用于脈搏心率測量的光電反射式模擬傳感器，發(fā)光二極管采用峰值波長為515nm的綠光LED，透過外殼下方的心率和脈搏采集腳環(huán)蓋采集人體脈搏信息。該運(yùn)動體征信息采集電路板上的電源按鍵與外殼側(cè)面的電源按鍵按鈕相連，用于開啟和關(guān)閉該智能運(yùn)動腳環(huán)。該運(yùn)動體征信息采集電路板上的OLED顯示屏透過外殼上方的顯示屏腳環(huán)蓋顯示時間信息和佩戴者運(yùn)動體征信息。時間信息包括年月日時分秒；運(yùn)動體征信息包括溫度、脈搏、消耗熱量。其中，通過無線網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)對腳環(huán)自動校時，提高時鐘準(zhǔn)確性。該運(yùn)動體征信息采集電路板上的電源電路由XC6206P332電源模塊及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)將鋰電池電壓轉(zhuǎn)換成3.3V電壓，為系統(tǒng)供電。同時電源電路上具有電池電壓檢測電路，通過nRF51822對電池電壓的檢測，提示用戶充電。電池接口處引出兩條電源線，通過腳環(huán)帶公帶引出，用于給鋰電池充電。所述鋰電池采用3.7V鋰電池，容量500mAh，放電截止電壓為2.75V，充電截止電壓4.2V。

智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺由無線網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器和相應(yīng)的老人監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)組成。無線網(wǎng)絡(luò)用于收集在敬老院中每個老人佩戴的智能腳環(huán)發(fā)送的無線數(shù)據(jù)供服務(wù)器使用。老人監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)按照功能不同分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、智能分析層、用戶應(yīng)用層。物理層由無線網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器內(nèi)的有線網(wǎng)卡或無線網(wǎng)卡組成，負(fù)責(zé)接收智能腳環(huán)發(fā)送的無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)鏈路層由 TCP/IP 協(xié)議解析模塊構(gòu)成，實(shí)現(xiàn) TCP/IP 協(xié)議解析，進(jìn)而獲得智能腳環(huán)發(fā)送的數(shù)據(jù)。智能分析層由數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)挖掘模塊構(gòu)成。數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)對智能腳環(huán)發(fā)送的體征數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用自適應(yīng)尋峰小波閾值去噪算法提高心率檢測的準(zhǔn)確度。根據(jù)六軸加速度傳感器輸出數(shù)據(jù)分析老人步態(tài)行為，進(jìn)一步分析是否具有跌倒情況。數(shù)據(jù)挖掘模塊通過對老人體征數(shù)據(jù)進(jìn)行長時間的積累，挖掘出有益于老人身體健康的信息，根據(jù)每位老人的身體狀況，給出利于健康的指導(dǎo)性建議。用戶應(yīng)用層由用戶登錄模塊、用戶健康分析模塊、用戶體檢建議模塊、用戶飲食建議模塊、體征信息顯示模塊、自動校時模塊和緊急報警模塊組成。用戶登錄模塊實(shí)現(xiàn)醫(yī)生、監(jiān)護(hù)人員登錄訪問智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。用戶健康分析模塊根據(jù)長時間對老人體征信息的分析，給出老人健康狀況。用戶體檢建議模塊根據(jù)長時間對老人體征信息的分析，對某一項(xiàng)或某幾項(xiàng)健康狀況欠佳的指標(biāo)指導(dǎo)老人進(jìn)行體檢項(xiàng)目。用戶飲食建議模塊根據(jù)長時間對老人體征信息的分析，針對每一個老人的特點(diǎn)，給出合理的飲食建議。體征信息顯示模塊用于顯示老人身體狀況的信息，比如老人體溫，脈搏，步態(tài)信息。自動校時模塊負(fù)責(zé)接收智能腳環(huán)環(huán)發(fā)送的自動校時命令，然后通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送系統(tǒng)當(dāng)前的時間信息給智能腳環(huán)用于校時。緊急報警模塊負(fù)責(zé)當(dāng)老人出現(xiàn)心率不穩(wěn)、跌倒等緊急情況下，進(jìn)行報警，及時派人前往救助。

所述移動終端為Android 手機(jī)和 APP 構(gòu)成。移動終端 APP 按照功能不同分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、用戶應(yīng)用層。物理層由 3G或4G 的 Android 手機(jī)的硬件物理層組成，負(fù)責(zé)3G或4G無線通信的接收與發(fā)射。數(shù)據(jù)鏈路層由3G或4G通信協(xié)議解析模塊構(gòu)成，通過 APP 程序調(diào)用 Android 手機(jī)內(nèi)的 Android 操作系統(tǒng) API 函數(shù)，實(shí)現(xiàn)3G或4G 通信協(xié)議解析。用戶應(yīng)用層由用戶登錄接口、用戶健康分析接口、用戶體檢建議接口、用戶飲食建議接口組成。用戶登錄接口用于連接智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺的用戶登錄模塊，實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程終端的用戶登錄、用戶健康分析接口用于連接智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺的用戶健康分析模塊，獲得老人健康分析建議、用戶體檢建議接口用于連接智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺的用戶體檢建議模塊，提供遠(yuǎn)程體檢建議、用戶飲食建議接口用于連接智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺的用戶飲食建議模塊，及時了解老人的飲食建議。

本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明提出一種敬老院智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，通過智能腳環(huán)對老人體征信息進(jìn)行全天候檢測，達(dá)到對老人健康問題及時發(fā)現(xiàn)和提前預(yù)防的目的。智能腳環(huán)通過非接觸式光電傳感器采集佩戴者心率信息，通過非接觸式溫度傳感器采集佩戴者體溫，進(jìn)而通過算法計算出老人的體征信息。智能腳環(huán)通過無線網(wǎng)絡(luò)將采集到的老人體征信息數(shù)據(jù)傳送到智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺，智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺通過大數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘，針對每個老人的不同情況，給出健康分析，疾病預(yù)防，體檢，飲食建議。同時各種移動終端，比如手機(jī)，可以通過3G或4G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程查詢老人在敬老院的體征信息，及時了解老人在敬老院的身體情況。通過查閱資料，目前，對老人體征信息進(jìn)行全天候檢測、針對不同老人特點(diǎn)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析、給出有針對性指導(dǎo)性建議的敬老院智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)尚未見到報道。將脈搏、體溫、運(yùn)動加速度、時鐘顯示功能功能集成到一個智能腳環(huán)上，實(shí)現(xiàn)對老人體征信息非接觸、全天候檢測。

2、本發(fā)明系統(tǒng)通過智能腳環(huán)采集老人的身體體征信息數(shù)據(jù)，通過無線通信發(fā)送給智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺，智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺根據(jù)大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘給出健康分析，疾病預(yù)防，體檢，飲食建議。同時各種手持移動終端也可以遠(yuǎn)程查詢老人在敬老院的體征信息，對老人的日常活動和健康情況進(jìn)行查詢。遠(yuǎn)程智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺通過大數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘，針對每個老人的不同情況，給出有利于健康的指導(dǎo)性建議。

3、本發(fā)明移動終端通過 3G 或4G通信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸，使老人子女可以及時了解老人的身體狀況。

附圖說明

圖 1 為本發(fā)明系統(tǒng)框圖 ；

圖 2 為本發(fā)明智能腳環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖 ；

圖 3 為本發(fā)明智能腳環(huán)電路框圖 ；

圖 4 為本發(fā)明智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖 5 為本發(fā)明移動終端軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖中附件：1為智能腳環(huán)，2為智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺，3為移動終端，4為顯示屏腳環(huán)蓋，5為運(yùn)動體征信息采集單元外殼，6為腳環(huán)帶公帶，7為腳環(huán)帶母帶，8為開關(guān)按鍵按鈕，9為心率和脈搏采集腳環(huán)蓋，10為鋰電池。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1、圖2 、圖 3、圖 4、圖 5所示，一種敬老院智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)包括智能腳環(huán)1、智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺2和移動終端3。

所述智能腳環(huán)1由體征信息采集單元和腳環(huán)帶組成。

運(yùn)動體征信息采集單元有1個橢圓形的外殼。在運(yùn)動體征信息采集單元外殼5的左側(cè)有1個凹進(jìn)去的透明圓形顯示屏腳環(huán)蓋4，用于保護(hù)顯示屏。在運(yùn)動體征信息采集單元外殼5的右側(cè)有1個凹進(jìn)去的透明圓形脈搏和心率采集蓋9，用于密封和保護(hù)溫度和脈搏傳感器。在運(yùn)動體征信息采集單元外殼5的一個側(cè)面有1個開關(guān)鍵按鈕8。在運(yùn)動體征信息采集單元外殼5的上面有腳環(huán)帶母帶7，在運(yùn)動體征信息采集單元外殼5的下面有腳環(huán)帶公帶6，此公帶6和母帶5用于將智能運(yùn)動腳環(huán)固定在腳腕上。在運(yùn)動體征信息采集單元外殼5內(nèi)有1塊運(yùn)動體征信息采集電路板和1塊鋰電池10。所述運(yùn)動體征信息采集電路板由主處理器電路、六軸加速度傳感器、溫度傳感器、脈搏傳感器、電源按鍵、OLED顯示屏和電源電路組成。該運(yùn)動體征信息采集電路板上的主處理器電路由NRF51822及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)運(yùn)動體征信息的采集、運(yùn)動體征信息的傳輸和自動校時功能。該運(yùn)動體征信息采集電路板上的六軸加速度傳感器采用MPU6050，六軸加速度傳感器MPU6050負(fù)責(zé)采集智能運(yùn)動腳環(huán)的三軸加速度和三軸角速度，通過程序可以判別佩戴者是在從事走步、跑步、騎自行車、游泳、登山等動作，進(jìn)而相對準(zhǔn)確的檢測出佩戴者的運(yùn)動軌跡，相對準(zhǔn)確的計步，計距離。該運(yùn)動體征信息采集電路板上的溫度傳感器采用MLX90615，MLX90615采用紅外測溫技術(shù)實(shí)現(xiàn)非接觸式溫度測量。溫度傳感器采用MLX90615透過外殼下方的心率和脈搏采集腳環(huán)蓋采集佩戴者體溫信息。該運(yùn)動體征信息采集電路板上的脈搏傳感器采用傳感器PhotoSensor，PhotoSensor傳感器是一款用于脈搏心率測量的光電反射式模擬傳感器，發(fā)光二極管采用峰值波長為515nm的綠光LED，透過外殼下方的心率和脈搏采集腳環(huán)蓋9采集人體脈搏信息。該運(yùn)動體征信息采集電路板上的電源按鍵與外殼側(cè)面的電源按鍵按鈕8相連，用于開啟和關(guān)閉該智能運(yùn)動腳環(huán)。該運(yùn)動體征信息采集電路板上的OLED顯示屏透過外殼上方的顯示屏腳環(huán)蓋4顯示時間信息和佩戴者運(yùn)動體征信息。時間信息包括年月日時分秒；運(yùn)動體征信息包括溫度、脈搏、消耗熱量。其中，通過無線網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)對腳環(huán)自動校時，提高時鐘準(zhǔn)確性。該運(yùn)動體征信息采集電路板上的電源電路由XC6206P332電源模塊及其外圍電路組成，負(fù)責(zé)將鋰電池10電壓轉(zhuǎn)換成3.3V電壓，為系統(tǒng)供電。同時電源電路上具有電池電壓檢測電路，通過nRF51822對電池電壓的檢測，提示用戶充電。電池接口處引出兩條電源線，通過腳環(huán)帶公帶6引出，用于給鋰電池充電。

所述智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺2由無線網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器和相應(yīng)的老人監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)組成。無線網(wǎng)絡(luò)用于收集在敬老院中每個老人佩戴的智能腳環(huán)發(fā)送的無線數(shù)據(jù)供服務(wù)器使用。老人監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)按照功能不同分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、智能分析層、用戶應(yīng)用層。物理層由無線網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器內(nèi)的有線網(wǎng)卡或無線網(wǎng)卡組成，負(fù)責(zé)接收智能腳環(huán)發(fā)送的無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)鏈路層由 TCP/IP 協(xié)議解析模塊構(gòu)成，實(shí)現(xiàn) TCP/IP 協(xié)議解析，進(jìn)而獲得智能腳環(huán)發(fā)送的數(shù)據(jù)。智能分析層由數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)挖掘模塊構(gòu)成。數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)對智能腳環(huán)發(fā)送的體征數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用自適應(yīng)尋峰小波閾值去噪算法提高心率檢測的準(zhǔn)確度。根據(jù)六軸加速度傳感器輸出數(shù)據(jù)分析老人步態(tài)行為，進(jìn)一步分析是否具有跌倒情況。數(shù)據(jù)挖掘模塊通過對老人體征數(shù)據(jù)進(jìn)行長時間的積累，挖掘出有益于老人身體健康的信息，根據(jù)每位老人的身體狀況，給出利于健康的指導(dǎo)性建議。用戶應(yīng)用層由用戶登錄模塊、用戶健康分析模塊、用戶體檢建議模塊、用戶飲食建議模塊、體征信息顯示模塊、自動校時模塊和緊急報警模塊組成。用戶登錄模塊實(shí)現(xiàn)醫(yī)生、監(jiān)護(hù)人員登錄訪問智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。用戶健康分析模塊根據(jù)長時間對老人體征信息的分析，給出老人健康狀況。用戶體檢建議模塊根據(jù)長時間對老人體征信息的分析，對某一項(xiàng)或某幾項(xiàng)健康狀況欠佳的指標(biāo)指導(dǎo)老人進(jìn)行體檢項(xiàng)目。用戶飲食建議模塊根據(jù)長時間對老人體征信息的分析，針對每一個老人的特點(diǎn)，給出合理的飲食建議。體征信息顯示模塊用于顯示老人身體狀況的信息，比如老人體溫，脈搏，步態(tài)信息。自動校時模塊負(fù)責(zé)接收智能腳環(huán)環(huán)發(fā)送的自動校時命令，然后通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送系統(tǒng)當(dāng)前的時間信息給智能腳環(huán)用于校時。緊急報警模塊負(fù)責(zé)當(dāng)老人出現(xiàn)心率不穩(wěn)、跌倒等緊急情況下，進(jìn)行報警，及時派人前往救助。

所述移動終端3為Android 手機(jī)和 APP 構(gòu)成。移動終端 APP 按照功能不同分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、用戶應(yīng)用層。物理層由 3G或4G 的 Android 手機(jī)的硬件物理層組成，負(fù)責(zé)3G或4G無線通信的接收與發(fā)射。數(shù)據(jù)鏈路層由3G或4G通信協(xié)議解析模塊構(gòu)成，通過 APP 程序調(diào)用 Android 手機(jī)內(nèi)的 Android 操作系統(tǒng) API 函數(shù)，實(shí)現(xiàn)3G或4G 通信協(xié)議解析。用戶應(yīng)用層由用戶登錄接口、用戶健康分析接口、用戶體檢建議接口、用戶飲食建議接口組成。用戶登錄接口用于連接智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺的用戶登錄模塊，實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程終端的用戶登錄、用戶健康分析接口用于連接智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺的用戶健康分析模塊，獲得老人健康分析建議、用戶體檢建議接口用于連接智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺的用戶體檢建議模塊，提供遠(yuǎn)程體檢建議、用戶飲食建議接口用于連接智能監(jiān)護(hù)服務(wù)平臺的用戶飲食建議模塊，及時了解老人的飲食建議。