專利名稱：獨(dú)居老人遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及家用安防用品領(lǐng)域，具體涉及一種獨(dú)居老人遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
受獨(dú)生子女政策，我國人口結(jié)構(gòu)發(fā)生著巨大的變化，大城市中老年人比重加大。而未來社會(huì)中，受市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下激烈的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的影響，人們的工作負(fù)擔(dān)越來越重，在工作之余很難有更多的精力照顧老人，這導(dǎo)致了越來越多的獨(dú)居老人不得不自己料理生活起居。一旦發(fā)生意外，常常不能及時(shí)被人發(fā)現(xiàn)和得到救助，往往造成令人遺憾和不可挽回的后果，因此對(duì)獨(dú)居老人的監(jiān)護(hù)已經(jīng)成為亟待解決的社會(huì)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種監(jiān)護(hù)地域大、數(shù)據(jù)檢測(cè)可靠、使用方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的獨(dú)居老人遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種獨(dú)居老人遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、本地網(wǎng)關(guān)模塊和攜帶與獨(dú)居老人身上的數(shù)據(jù)檢測(cè)單元，所述本地網(wǎng)關(guān)模塊包括網(wǎng)關(guān)處理器和與網(wǎng)關(guān)處理器相連的ZigBee協(xié)調(diào)器、通訊接口模塊，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與通訊接口模塊相連，所述數(shù)據(jù)檢測(cè)單元包括多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，所述傳感器節(jié)點(diǎn)包括節(jié)點(diǎn)處理器和分別與節(jié)點(diǎn)處理器相連的脈搏傳感器、加 速度傳感器、定位授時(shí)模塊和ZigBee功能模塊，所述多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)中部分傳感器節(jié)點(diǎn)的ZigBee功能模塊為具有路由功能的全功能ZigBee功能模塊，所述多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)中部分傳感器節(jié)點(diǎn)的Zi gBee功能模塊為無路由功能的部分功能Zi gBee功能模塊，所述部分功能ZigBee功能模塊分別通過全功能ZigBee功能模塊與ZigBee協(xié)調(diào)器相連。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):所述遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊包括SMS收發(fā)模塊，所述通訊接口模塊為SMS收發(fā)模塊，所述通訊接口模塊通過GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊的SMS收發(fā)模塊相連。所述定位授時(shí)模塊為北斗衛(wèi)星定位授時(shí)模塊。所述本地網(wǎng)關(guān)模塊還包括顯示模塊，所述顯示模塊與網(wǎng)關(guān)處理器相連。本實(shí)用新型具有下述優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型包括遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、本地網(wǎng)關(guān)模塊和攜帶與獨(dú)居老人身上的數(shù)據(jù)檢測(cè)單元，本地網(wǎng)關(guān)模塊包括網(wǎng)關(guān)處理器和與網(wǎng)關(guān)處理器相連的ZigBee協(xié)調(diào)器、通訊接口模塊，遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與通訊接口模塊相連，數(shù)據(jù)檢測(cè)單元包括多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，傳感器節(jié)點(diǎn)包括節(jié)點(diǎn)處理器和分別與節(jié)點(diǎn)處理器相連的脈搏傳感器、加速度傳感器、定位授時(shí)模塊和ZigBee功能模塊，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)中部分傳感器節(jié)點(diǎn)的ZigBee功能模塊為具有路由功能的全功能ZigBee功能模塊，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)中部分傳感器節(jié)點(diǎn)的ZigBee功能模塊為無路由功能的部分功能ZigBee功能模塊,部分功能ZigBee功能模塊分別通過全功能ZigBee功能模塊與ZigBee協(xié)調(diào)器相連，因此ZigBee功能模塊和ZigBee協(xié)調(diào)器形成的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)能夠獲取無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的更多的信息，針對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域中地域大、測(cè)點(diǎn)多、時(shí)間久的需要能夠更好的實(shí)現(xiàn)監(jiān)護(hù)，具有監(jiān)護(hù)地域大、數(shù)據(jù)檢測(cè)可靠、使用方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的簡(jiǎn)要框架結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中星形ZigBee網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中本地網(wǎng)關(guān)模塊的框架結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中數(shù)據(jù)檢測(cè)單元的框架結(jié)構(gòu)示意圖。圖例說明:1、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊；2、本地網(wǎng)關(guān)模塊；21、網(wǎng)關(guān)處理器；22、ZigBee協(xié)調(diào)器；23、通訊接口模塊；24、顯示模塊；3、數(shù)據(jù)檢測(cè)單元；31、節(jié)點(diǎn)處理器；32、脈搏傳感器；33、加速度傳感器；34、定位授時(shí)模塊；35、ZigBee功能模塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。如圖1、圖3和圖4所示，本實(shí)施例的獨(dú)居老人遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊1、本地網(wǎng)關(guān)模塊2和攜帶與獨(dú)居老人身上的數(shù)據(jù)檢測(cè)單元3，本地網(wǎng)關(guān)模塊2包括網(wǎng)關(guān)處理器21和與網(wǎng)關(guān)處理器21相連的ZigBee協(xié)調(diào)器22、通訊接口模塊23，遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊I通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與通訊接口模塊23相連，數(shù)據(jù)檢測(cè)單元3包括多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，傳感器節(jié)點(diǎn)包括節(jié)點(diǎn)處理器31和分別與節(jié)點(diǎn)處理器31相連的脈搏傳感器32、加速度傳感器33、定位授時(shí)模塊34和ZigBee功能模塊35，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)中部分傳感器節(jié)點(diǎn)的ZigBee功能模塊35為具有路由功能的全功能ZigBee功能模塊，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)中部分傳感器節(jié)點(diǎn)的ZigBee功能模塊35為無路由功能的部分功能ZigBee功能模塊，部分功能ZigBee功能模塊分別通過全功能ZigBee功能模塊與ZigBee協(xié)調(diào)器22相連。參見圖2，本實(shí)施例中ZigBee功能模塊35分為具有路由功能的全功能ZigBee功能模塊(Full Function Device, FFD)和無路由功能的部分功能ZigBee功能模塊(RFD, Reduced Function Device)兩種,本實(shí)施例中將帶有FFD的傳感器節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)稱為FFD節(jié)點(diǎn)，將帶有RFD的傳感器節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)稱為RFD節(jié)點(diǎn)，所有的RFD節(jié)點(diǎn)只通過FFD節(jié)點(diǎn)和ZigBee協(xié)調(diào)器22進(jìn)行通信，RFD節(jié)點(diǎn)不是通信的起點(diǎn)就是通信的終點(diǎn)，如果某個(gè)RFD節(jié)點(diǎn)要和另外一個(gè)RFD節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，那么它需要將數(shù)據(jù)先發(fā)送到ZigBee協(xié)調(diào)器22，然后再由ZigBee協(xié)調(diào)器22將數(shù)據(jù)發(fā)送到目的RFD節(jié)點(diǎn)，從而形成星形ZigBee網(wǎng)絡(luò)，星形ZigBee網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)輻射狀的結(jié)構(gòu)，ZigBee協(xié)調(diào)器22為根節(jié)點(diǎn)，具有路由功能的全功能ZigBee功能模塊(Full Function Device, FFD)為中間節(jié)點(diǎn),無路由功能的部分功能ZigBee功能模塊 (RFD, Reduced Function Device)則為終端節(jié)點(diǎn)，由ZigBee協(xié)調(diào)器22負(fù)責(zé)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的管理與控制。本實(shí)施例針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)數(shù)據(jù)通信采用簡(jiǎn)單的無線數(shù)據(jù)發(fā)射接收方式時(shí)被監(jiān)護(hù)者身上安裝的傳感設(shè)備難以自由靈活地移動(dòng)和接入，系統(tǒng)沒有擴(kuò)展性，成本高的缺陷，本實(shí)施例數(shù)據(jù)檢測(cè)單元3的傳感器節(jié)點(diǎn)以及本地網(wǎng)關(guān)模塊2的ZigBee協(xié)調(diào)器22之間形成ZigBee網(wǎng)絡(luò)，ZigBee協(xié)調(diào)器22有幾十米的覆蓋范圍，且可以增加具有路由功能的全功能ZigBee功能模塊FFD擴(kuò)展覆蓋范圍，因此適用于家庭住宅，同時(shí)由于生理監(jiān)護(hù)信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸流量不大，傳輸速率為250kbps的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)即能夠滿足生理數(shù)據(jù)傳輸要求，各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)可自由靈活地加入和離開網(wǎng)絡(luò)，相對(duì)具有低功耗和低成本的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)完成獨(dú)居老人監(jiān)護(hù)的無線裝置系統(tǒng)有很強(qiáng)的實(shí)用性和社會(huì)價(jià)值。如圖3所示，本實(shí)施例中網(wǎng)關(guān)處理器21采用TCC8901芯片實(shí)現(xiàn)，本地網(wǎng)關(guān)模塊2還包括顯示模塊24，顯示模塊24與網(wǎng)關(guān)處理器21相連，顯示模塊24為SUPER生產(chǎn)的12寸小型液晶顯示器，本地網(wǎng)關(guān)模塊2能夠通過顯示模塊24實(shí)時(shí)顯示出老人的地理位置信息，方便進(jìn)行本地監(jiān)控。本實(shí)施例中，遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊I包括SMS收發(fā)模塊，通訊接口模塊23為SMS收發(fā)模塊，通訊接口模塊23通過GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊I的SMS收發(fā)模塊相連，SMS收發(fā)模塊和SMS收發(fā)模塊都采用Siemens生產(chǎn)的TC351芯片實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例中，定位授時(shí)模塊34為北斗衛(wèi)星定位授時(shí)模塊，北斗衛(wèi)星定位授時(shí)模塊選用“北斗一號(hào)”導(dǎo)航系統(tǒng)為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的各傳感器節(jié)點(diǎn)提供地理(經(jīng)、緯度)與時(shí)間信息。本實(shí)施例中，網(wǎng)關(guān)處理器21將地理與時(shí)間信息在進(jìn)行處理輸出具體地點(diǎn)與時(shí)間信息后，以SMS信息形式發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊1，從而遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊I能夠方便檢測(cè)老人的某一時(shí)間的地理位置信息，從而方便判斷老人的狀態(tài)。如圖4所示，本實(shí)施例中節(jié)點(diǎn)處理器31采用高性能單片機(jī)STC89LE516，定位授時(shí)模塊34采用的是杭州德旭電子科技生產(chǎn)的7X50G定位授時(shí)模塊，ZigBee功能模塊35使用的是Chipcon公司的CC2430芯片；脈搏傳感器32采用PVDF壓電薄膜，脈搏傳感器32檢測(cè)監(jiān)護(hù)對(duì)象的脈搏信息，以達(dá)到對(duì)監(jiān)護(hù)對(duì)象的心臟狀態(tài)的監(jiān)護(hù)；加速度傳感器33采用采用ADI公司的ADXL3451三軸加速度傳感器，三軸加速度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)到使用對(duì)象運(yùn)動(dòng)中身體的三個(gè)軸向的加速度，取在一定時(shí)間域的疊加，再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行絕對(duì)量、相對(duì)變化以及相關(guān)的運(yùn)算后，判 斷出使用對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和跌倒信息。本實(shí)施例的工作過程如下:傳感器節(jié)點(diǎn)先將脈搏傳感器32、加速度傳感器33檢測(cè)的數(shù)據(jù)、經(jīng)由定位授時(shí)模塊34獲取的地理(經(jīng)度和緯度)時(shí)間信息經(jīng)由RFD節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為ZigBee通信協(xié)議包，傳給就近的FFD節(jié)點(diǎn)，F(xiàn)FD節(jié)點(diǎn)根據(jù)從節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)路由算法選擇最優(yōu)的通信路徑，通過其他FFD節(jié)點(diǎn)以多跳通信的方式把數(shù)據(jù)包傳到ZigBee協(xié)調(diào)器22。當(dāng)ZigBee協(xié)調(diào)器22收到數(shù)據(jù)包后，一方面按原路徑返回收到確認(rèn)信息，以至到達(dá)發(fā)送數(shù)據(jù)的RFD節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)握手通信，完成一次完整的ZigBee無線通信。否則RFD節(jié)點(diǎn)繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，直到收到協(xié)調(diào)器22返回的握手信息；另一方面，ZigBee協(xié)調(diào)器22將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)關(guān)處理器21。網(wǎng)關(guān)處理器21收到數(shù)據(jù)后通過通訊接口模塊23 (SMS收發(fā)模塊)發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊I的SMS收發(fā)模塊，從而遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊I通過SMS收發(fā)模塊接收到傳感器節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)獨(dú)具老人的監(jiān)測(cè)。當(dāng)數(shù)據(jù)檢測(cè)單元3中的傳感器節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到被監(jiān)護(hù)人生理的數(shù)據(jù)進(jìn)過節(jié)點(diǎn)處理器31處理后出現(xiàn)異常值時(shí)，異常數(shù)據(jù)將會(huì)以SMS方式通過GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊1，提醒客戶被監(jiān)護(hù)對(duì)象出現(xiàn)異常情況，以提供及時(shí)援助。同時(shí)，遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊I也可以以SMS方式向本地網(wǎng)關(guān)模塊2請(qǐng)求閱讀實(shí)時(shí)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，由此保證了客戶對(duì)被監(jiān)護(hù)對(duì)象的實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅限于上述實(shí)施方式，凡是屬于本實(shí)用新型原理的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型的原理的前提下進(jìn)行的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)·用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種獨(dú)居老人遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:包括遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊(I)、本地網(wǎng)關(guān)模塊(2)和攜帶與獨(dú)居老人身上的數(shù)據(jù)檢測(cè)單元(3)，所述本地網(wǎng)關(guān)模塊(2)包括網(wǎng)關(guān)處理器(21)和與網(wǎng)關(guān)處理器(21)相連的ZigBee協(xié)調(diào)器(22)、通訊接口模塊(23)，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊(I)通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與通訊接口模塊(23)相連，所述數(shù)據(jù)檢測(cè)單元(3)包括多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，所述傳感器節(jié)點(diǎn)包括節(jié)點(diǎn)處理器(31)和分別與節(jié)點(diǎn)處理器(31)相連的脈搏傳感器(32)、加速度傳感器(33)、定位授時(shí)模塊(34)和ZigBee功能模塊(35)，所述多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)中部分傳感器節(jié)點(diǎn)的ZigBee功能模塊(35)為具有路由功能的全功能ZigBee功能模塊，所述多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)中部分傳感器節(jié)點(diǎn)的ZigBee功能模塊(35)為無路由功能的部分功能ZigBee功能模塊,所述部分功能ZigBee功能模塊分別通過全功能ZigBee功能模塊與ZigBee協(xié)調(diào)器(22)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)居老人遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊(I)包括SMS收發(fā)模塊，所述通訊接口模塊(23)為SMS收發(fā)模塊，所述通訊接口模塊(23)通過GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊(I)的SMS收發(fā)模塊相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的獨(dú)居老人遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述定位授時(shí)模塊(34)為北斗衛(wèi)星定位授時(shí)模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的獨(dú)居老人遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述本地網(wǎng)關(guān)模塊(2)還包括顯示 模塊(24)，所述顯示模塊(24)與網(wǎng)關(guān)處理器(21)相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種獨(dú)居老人遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊、本地網(wǎng)關(guān)模塊和攜帶與獨(dú)居老人身上的數(shù)據(jù)檢測(cè)單元，本地網(wǎng)關(guān)模塊包括網(wǎng)關(guān)處理器和與網(wǎng)關(guān)處理器相連的ZigBee協(xié)調(diào)器、通訊接口模塊，遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與通訊接口模塊相連，數(shù)據(jù)檢測(cè)單元包括多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，傳感器節(jié)點(diǎn)包括節(jié)點(diǎn)處理器和分別與節(jié)點(diǎn)處理器相連的脈搏傳感器、加速度傳感器、定位授時(shí)模塊和ZigBee功能模塊，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)和ZigBee協(xié)調(diào)器通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)相連。本實(shí)用新型具有監(jiān)護(hù)地域大、數(shù)據(jù)檢測(cè)可靠、使用方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L12/26GK203135938SQ201320172730
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者郎朗, 柴燦, 蘇長杰, 陳孟元 申請(qǐng)人:安徽工程大學(xué)