邱詩淇 李亞寧 王 娟 李希峰

(聊城大學(xué),山東 聊城252059)

1 概述

“老有所終,壯有所用,幼有所長(zhǎng),矜、寡、孤、獨(dú)、廢疾者皆有所養(yǎng)?！薄抖Y記·禮運(yùn)》對(duì)理想中的大同社會(huì)進(jìn)行了這樣的描述。千年來,老有所終始終是人們所關(guān)心的話題。“老有所終,老有所依”也隨時(shí)代的變遷及社會(huì)的進(jìn)步不斷“升級(jí)”。

1.1 研究背景

在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,科技的飛速發(fā)展將使智能化養(yǎng)老家居系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛,世界上有很多國家面臨著老齡化的問題,許多國家已經(jīng)采取了運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居養(yǎng)老系統(tǒng),政府也在醫(yī)療、養(yǎng)老、教育等方面積極推進(jìn)“物聯(lián)網(wǎng)+”模式,為智能養(yǎng)老家居產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)提供一定的理論依據(jù)并實(shí)現(xiàn)。因此,本研究提出了“基于物聯(lián)網(wǎng)的智能養(yǎng)老家居系統(tǒng)”的探討。

1.2 研究目的

智能居家養(yǎng)老系統(tǒng)可以為老年人居家養(yǎng)老提供更加舒適、智能、便捷、健康、快樂的生活方式,是實(shí)現(xiàn)居家養(yǎng)老的重要途徑。綜合而言,基于物聯(lián)網(wǎng)的智能養(yǎng)老家居系統(tǒng)就是以住宅為基礎(chǔ),以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支持,實(shí)現(xiàn)家居養(yǎng)老的智能化、便捷化、人性化,在老人享受幸福晚年的同時(shí)減輕子女的壓力。

2 智能家居系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 智能健康管理系統(tǒng)

2.1.1 智能監(jiān)護(hù)床。智能監(jiān)護(hù)床通過光纖傳感、壓力傳感、加速度傳感技術(shù)等多重傳感器技術(shù)協(xié)同合作,不同于單一的傳感器技術(shù),其不具有局限性,采樣人在床上的狀態(tài)數(shù)據(jù)后通過平臺(tái)自主研發(fā)的算法分析系統(tǒng)研發(fā)出一份分析報(bào)告,如若異常,通過信號(hào)傳輸給社區(qū)和養(yǎng)老中心機(jī)構(gòu)以便求得救援。智能護(hù)理床使得老人的身體各項(xiàng)數(shù)據(jù)可視化、收集系統(tǒng)化,其工作流程如圖1。

圖1

2.1.2 智能腕表。智能腕表主要是運(yùn)用WIFI+GPS+北斗+重力感應(yīng)+A-GPS 相結(jié)合的技術(shù),具有心率檢測(cè)、微聊、語音播報(bào)、睡眠監(jiān)測(cè)、吃藥提醒、久坐提醒、跌倒提醒、鬧鐘、危險(xiǎn)區(qū)域自動(dòng)報(bào)警,軌跡追蹤等功能。其不需要老人親自操作,可由子女在手機(jī)上完成配置、操作和監(jiān)測(cè)。這樣不僅不會(huì)給老人帶來任何心理和使用上的負(fù)擔(dān),而且也可以讓身在外的子女擔(dān)負(fù)起照顧老人的責(zé)任和義務(wù),這樣當(dāng)老人發(fā)生摔倒或者突發(fā)疾病時(shí),可以第一時(shí)間得到救助。

2.1.3 智能藥箱。智能藥箱是一款專門為老年人設(shè)計(jì),幫助他們按時(shí)吃藥的藥箱。它能夠按照準(zhǔn)確的時(shí)間提醒老人吃藥并能夠?qū)⒗先说姆幮畔魉椭猎贫?這樣子女或者監(jiān)護(hù)人便可以查看到老人的服藥狀況。其工作流程也非常簡(jiǎn)便,子女在離家前可以將藥物的保質(zhì)期輸入到藥箱的系統(tǒng)中,并將一周所需要的藥物分類放入藥箱中,智能藥箱可以將每天應(yīng)該服用的藥量裝入藥杯中,當(dāng)?shù)搅酥付〞r(shí)間,藥箱會(huì)想起鬧鐘的聲音來提醒老人吃藥,老人只需要按動(dòng)取藥按鈕,藥箱便會(huì)自動(dòng)彈出該吃的藥,并有語音提示功能,其還能進(jìn)行屋內(nèi)濕度和溫度智能監(jiān)測(cè),在每天的固定時(shí)間,智能藥箱會(huì)傳輸老人服藥信息等數(shù)據(jù)到智能平臺(tái)終端,老人的子女可以通過平臺(tái)APP 查看記錄。

2.2 智能安防系統(tǒng)

2.2.1 智能門禁。以住宅為基礎(chǔ),利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持,對(duì)進(jìn)出家居設(shè)置權(quán)限,用戶可通過指紋、面部、密碼進(jìn)行解鎖,視頻監(jiān)控模塊可以實(shí)時(shí)監(jiān)控人員進(jìn)出狀況,系統(tǒng)管理平臺(tái)會(huì)儲(chǔ)存所有的進(jìn)出記錄以及狀態(tài)記錄,對(duì)非正常進(jìn)入人員可進(jìn)行異常報(bào)警模塊并進(jìn)行自動(dòng)防護(hù),有效保護(hù)老人安全。而且用戶可以遠(yuǎn)程控制家內(nèi)的門鎖開關(guān),這樣可以很好地為孩子或者老人沒帶鑰匙提供幫助。其工作流程如圖2 所示。

圖2

2.2.2 遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由便攜式監(jiān)護(hù)裝置終端、移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)端、社區(qū)監(jiān)護(hù)管理軟件以及手機(jī)客戶端軟件幾個(gè)層次構(gòu)成,子女可以通過手機(jī)客戶端,實(shí)時(shí)查看老人的生活狀況。其框架如圖3。

圖3

2.2.3 緊急求助系統(tǒng)。緊急求助系統(tǒng)貫穿整個(gè)建筑房間,通過網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)相結(jié)合,在客廳、臥室床頭、衛(wèi)生間、廚房等地安裝緊急求助按鈕,當(dāng)老人遇到緊急情況的時(shí)候,可以一鍵按動(dòng),如果發(fā)生摔倒按不到按鈕等情況,可以使用其的語音識(shí)別操作,然后通過通信系統(tǒng)傳遞給鄰居和子女手機(jī)上。

2.3 智能服務(wù)系統(tǒng)

智能服務(wù)系統(tǒng)是以老人的需求為基礎(chǔ),集住宅設(shè)備控制及環(huán)境監(jiān)控于一體,提供全方位的信息交換功能,并通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交流,主要作用是滿足老人在精神、休閑、情感和生活方面多元化的需求。

智能服務(wù)系統(tǒng)主要有以下子系統(tǒng)：

2.3.1 智能機(jī)器人“小康”。該智能機(jī)器人具備提醒、監(jiān)測(cè)、護(hù)理和親情互動(dòng)等功能,其配備中裝有嵌入式監(jiān)控系統(tǒng),其可以從其它設(shè)備接收數(shù)據(jù),用來實(shí)時(shí)監(jiān)控老人的行蹤,保證老人的健康安全。智能機(jī)器人也可以使用邊緣計(jì)算來處理自身數(shù)據(jù),運(yùn)用多傳感器信息技術(shù)處理信息。老人只需要通過語音就可以實(shí)現(xiàn)某種操作,可以自動(dòng)連接孩子視頻,也可以給老人健康診斷,做出健康食物,定期掃描是否在安全范圍內(nèi)。技術(shù)流程如圖4。

圖4

2.3.2 智能馬桶。智能馬桶墊采用體征傳感器技術(shù),鋪設(shè)在馬桶圈內(nèi),監(jiān)測(cè)老人因在廁所久坐,存在站立不起的風(fēng)險(xiǎn),當(dāng)監(jiān)測(cè)到風(fēng)險(xiǎn)存在時(shí),其會(huì)發(fā)出警報(bào)給家人或鄰居,兩旁設(shè)有可升降扶手,背后設(shè)有靠墊,其具有自動(dòng)沖水的功能,給予老人最好的體驗(yàn)。其設(shè)計(jì)如圖5。

圖5

2.3.3 跌倒監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。其采用分層次的架構(gòu)體系,主要是光纖傳感器技術(shù),內(nèi)嵌入地板,與防滑材料結(jié)合進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),當(dāng)老人跌倒在地上時(shí),就可以將信號(hào)傳輸給家人或者鄰居,為老人提供安全保障。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖6 所示。

圖6

3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)關(guān)于“物聯(lián)網(wǎng)+”智能養(yǎng)老家居的研究近年來日漸豐富,政府也在醫(yī)療、養(yǎng)老、教育等方面積極推進(jìn)“物聯(lián)網(wǎng)+”模式,2012 年,全國老齡辦首先提出了“智能化養(yǎng)老”的理念,鼓勵(lì)支持開展智慧養(yǎng)老的實(shí)踐探索。2015 年,國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》。但相比于國外較為完善的智能養(yǎng)老機(jī)制,我國的智能家居機(jī)制正處于發(fā)展期,還面臨著許多理論與技術(shù)方面的問題。

近年來,我國對(duì)智能養(yǎng)老家居的探究主要集中在運(yùn)用現(xiàn)狀以及存在問題等方面。目前國內(nèi)智能養(yǎng)老運(yùn)用現(xiàn)狀主要包括：

3.1 智能穿戴式設(shè)備

智能穿戴設(shè)備：通過智能監(jiān)測(cè)手環(huán)、手機(jī)APP 等智能可穿戴設(shè)備對(duì)老人健康進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

3.2 智能養(yǎng)老平臺(tái)

智能養(yǎng)老平臺(tái)擁有檔案管理功能,可記錄每位老人的健康狀況、服藥記錄、監(jiān)護(hù)人信息等,便于提高養(yǎng)老機(jī)構(gòu)的管理效率的同時(shí),也實(shí)現(xiàn)了對(duì)每位老人的個(gè)性化護(hù)理。

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能養(yǎng)老家居系統(tǒng)則是將智能穿戴設(shè)備與智能養(yǎng)老平臺(tái)相結(jié)合的產(chǎn)物,智能養(yǎng)老家居系統(tǒng)不僅局限于此,它不是一個(gè)簡(jiǎn)單的疊加,而是一個(gè)有機(jī)的整合,它包括一系列子系統(tǒng),子系統(tǒng)又包含一系列智能生活設(shè)備,通過這一有機(jī)組織實(shí)現(xiàn)對(duì)老人健康及生活的監(jiān)測(cè),基于物聯(lián)網(wǎng)的智能養(yǎng)老家居系統(tǒng)有助于實(shí)現(xiàn)養(yǎng)老服務(wù)的人性化、便捷化和專業(yè)化,可以滿足老年人對(duì)于不同服務(wù)的需求。

4 結(jié)論

總而言之,智能家居養(yǎng)老系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改善老人的日常生活質(zhì)量,對(duì)老人生活質(zhì)量的提升起到了極其重要的作用,具有良好的可行性和巨大的市場(chǎng)前景。美中不足的是,項(xiàng)目開展的成本偏高。同時(shí),智能系統(tǒng)在執(zhí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控功能時(shí)也可能涉及一些隱私權(quán)的問題,使得部分老人覺得有監(jiān)視感,不愿意使用。目前,國家對(duì)此表示支持,并大力宣傳,但仍處于起步階段。最終,智能家居養(yǎng)老系統(tǒng)的成功與否,將取決于在發(fā)展的過程中能否不斷的解決問題,打造更好的發(fā)展前景。