基于物聯(lián)網(wǎng)的智能居家養(yǎng)老系統(tǒng)的分析與研究

燕麗紅

摘要：隨著老齡化現(xiàn)象的社會化，養(yǎng)老不再只是一個社會問題，而是與每個家庭息息相關(guān)的問題?；谀壳爸袊B(yǎng)老現(xiàn)狀，借鑒國外智能居家養(yǎng)老解決方案，采用物聯(lián)網(wǎng)、自然人機交互、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，通過“建立老年人信息大數(shù)據(jù)與云服務平臺”，以“智能看護、健康管理、安全防護及親情關(guān)愛”為基本服務內(nèi)容，以居家、社區(qū)等老年人居住場所為依托，進行了基于物聯(lián)網(wǎng)的養(yǎng)老系統(tǒng)平臺的分析與研究。該平臺集“智、養(yǎng)、云、大”為一身，為智能居家服務與機構(gòu)的養(yǎng)老提供了有效的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能養(yǎng)老；健康管理；云服務平臺

《中國老齡事業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》指出：未來20年，我國人口老齡化日益加重，到2030年全國老年人口規(guī)模將會翻一番，在二十世紀內(nèi)，老年人的比例繼續(xù)增長，預期這個現(xiàn)象在二十一世紀將繼續(xù)存在。例如，老年人的比例在1950年是8%，在2000年是為10%，預測在2050年將達到21%。如何利用現(xiàn)代化手段和科技技術(shù)進行養(yǎng)老系統(tǒng)的研究就顯得尤為重要。

1養(yǎng)老現(xiàn)狀

1.1國外養(yǎng)老發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析

根據(jù)聯(lián)合國有關(guān)機構(gòu)公布的數(shù)據(jù)：從2005年到2050年世界60歲以上老年人將從目前的8%增加到16%，80歲以上老人將超過4億，所以老齡化是一個全人類面臨的重大問題。最近一次美國人口普查局公布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，美國65歲以上的老齡公民為3500萬人，占人口比例的12.4%。

預計到2030年美國老齡人口將急劇增加為7000萬左右，占總?cè)丝诘谋壤龑⒃鲋?0%，即每5個人中就有一位白發(fā)蒼蒼、依賴社會保障制度和自己退休金生存的老人。大多數(shù)美國人退休后不愿意依賴子女生活，他們一般選擇在自己的家中安度晚年或是人住老年公寓和養(yǎng)老院，因此，智能居家養(yǎng)老系統(tǒng)是他們非常依賴的“生活伴侶”。

1.2國內(nèi)養(yǎng)老發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析

截至2015年底，全國60歲及以上老年人口22200萬人，占總?cè)丝诘?6.1%，其中65歲及以上人口14386萬人，占總?cè)丝诘?0.5%。明顯高于60歲以上老年人口達到總?cè)丝跀?shù)的10%，或者65歲以上老年人口占人口總數(shù)的7%以上的聯(lián)合國人口老齡化標準，我國已邁入了人口老齡化階段。

然而，隨著老齡化趨勢加快和家庭空巢化問題加劇，養(yǎng)老不再只是一個社會問題，而是與每個家庭息息相關(guān)，如何養(yǎng)老逐漸成為每個人需要考慮的問題。

隨著中國逐步進入老齡化社會，養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)已成為蓬勃發(fā)展的行業(yè)，特別是基于物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型智慧養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。雖然智能養(yǎng)老在中國已開始發(fā)展，但是市面上的養(yǎng)老服務體系并未建立，特別是針對半失能老人的整套生活輔助系統(tǒng)。在老齡化逐漸嚴重的今天，建立一套完善、經(jīng)濟的適合半失能老人生活輔助幫手尤其重要。

2物聯(lián)網(wǎng)智能居家養(yǎng)老系統(tǒng)建設(shè)方案

本系統(tǒng)與云服務平臺的建設(shè)內(nèi)容主要包括：智（能化）、（醫(yī)）養(yǎng)（結(jié)合）、云（計算）、大（數(shù)據(jù)分析）四個方面，即使用智能終端及自然人機交互傳感設(shè)備采集老人日常行為及健康管理數(shù)據(jù)，并有效整合養(yǎng)老及醫(yī)療服務，在高性能云計算數(shù)據(jù)平臺上建立一個集“智能看護、生活輔助、健康管理、安全防護及親情關(guān)愛”等服務內(nèi)容為一體的養(yǎng)老綜合服務平臺，通過大數(shù)據(jù)挖掘手段，實現(xiàn)行為習慣，生理健康，消費偏好和志愿者等類型數(shù)據(jù)的深入分析。采用B/S架構(gòu)和Web Service技術(shù)，主要功能是對前端收集到的數(shù)據(jù)進行健康分析、日常行為分析。同時，定時為老人及其親屬推送各種健康報告、健康建議、健康服務信息等。

軟件系統(tǒng)的開發(fā)使用主流的Visual Studio.NET、Oracle、Platform Builder、VSS、Proiect、Power Designer等工具。

3物聯(lián)網(wǎng)智能居家養(yǎng)老系統(tǒng)功能設(shè)計

通過前端自然人機交互傳感設(shè)備采集老人的日常行為數(shù)據(jù)、健康管理數(shù)據(jù)以及環(huán)境數(shù)據(jù)，為老人提供生活輔助、安全監(jiān)護、健康管理、親情關(guān)愛服務，讓老人有尊嚴地生活、讓子女實時地盡孝心、讓護理安全便捷。智能化建設(shè)方案中主要包括生活輔助模塊、安全監(jiān)護模塊、健康管理模塊、親情關(guān)愛模塊。

3.1生活輔助模塊

采用先進的傳感節(jié)點技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)輔助老人在室內(nèi)行動，為老人提供生活行動上的便利。主要包括人體行動感應器、溫度濕度感應器、天軌式移位機、智能藥箱、智能插座、智能開關(guān)、智能門鎖等設(shè)備。具體功能包括檢測老人室內(nèi)行動區(qū)域，自動控制臥室、客廳燈光亮滅、記錄行為軌跡；根據(jù)歷史記錄智能調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度濕度；親屬遠程輔助開鎖。

3.2安全防護模塊

采用RFID技術(shù)、組網(wǎng)與協(xié)同處理技術(shù)為老人在室內(nèi)外提供安全防護服務。主要包括跌倒視頻分析裝置、緊急報警器、可視對講器、RFID定位器、煙霧傳感器、煤氣檢測器等設(shè)備。具體功能包括當老人發(fā)生危險時，通過緊急報警器進行遠程報警；自動檢測室內(nèi)煤氣濃度及煙霧狀態(tài)，并進行遠程報警；自動分析老人室內(nèi)行動狀態(tài)，如老人處于跌倒狀態(tài)則自動進行遠程報警，通知醫(yī)務人員及親屬，同時可進行遠程視頻監(jiān)視；當老人外出發(fā)生危險時，可通過RFID定位器迅速找到老人位置，對老人進行救護；通過門外可視對講器進行室內(nèi)外視頻通話，確保人員安全。

3.3居家管理系統(tǒng)

以家庭為核心、以社區(qū)為依托、以專業(yè)化服務為依靠，為居住在家的老年人提供生活輔助、安全監(jiān)護、健康管理、親情關(guān)愛等服務，輔助老人生活。系統(tǒng)由智能養(yǎng)老看護平臺、智能網(wǎng)關(guān)和傳感設(shè)備組成，傳感設(shè)備以有線和無線方式接人到智能網(wǎng)關(guān)，智能網(wǎng)關(guān)匯集老人日常行為、生命體征及設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳到平臺，平臺將數(shù)據(jù)整理、分析、分發(fā)、存儲，為老年人提供方便、快捷、高質(zhì)量、人性化的服務。

4物聯(lián)網(wǎng)智能居家養(yǎng)老服務平臺的大數(shù)據(jù)挖掘與分析

智能養(yǎng)老服務平臺對各個子系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行采集、存儲、挖掘、處理，形成分析報告。所采集的數(shù)據(jù)包括健康數(shù)據(jù)、日常行為數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)挖掘、分析及統(tǒng)計，定時推送各種健康報告、健康建議、健康服務信息、個性化的健康促進方案等。同時，接人第三方服務系統(tǒng)，例如，家政、購物、娛樂、旅游、咨詢等，為老年人提供更便捷、舒適、溫馨的生活環(huán)境，使老年人的生活更豐富、充實。

平臺收集老人的各種行為習慣數(shù)據(jù)、健康數(shù)據(jù)、志愿者服務數(shù)據(jù)和親情關(guān)愛數(shù)據(jù)等，并對數(shù)據(jù)整理歸類和深度分析，最后提供給政府、科研院校、醫(yī)療機構(gòu)以及各類企業(yè)對數(shù)據(jù)進行精準決策和有效運用。物聯(lián)網(wǎng)智能居家養(yǎng)老與服務平臺的大數(shù)據(jù)挖掘主要包括行為習慣數(shù)據(jù)挖掘、生理健康數(shù)據(jù)挖掘、消費偏好數(shù)據(jù)挖掘、志愿者數(shù)據(jù)挖掘等。

4.1行為習慣數(shù)據(jù)

分析老人睡眠時間、起夜頻率、如廁時間和頻率、沐浴時間、用餐時間、娛樂時間、步行速率、進出門時間等。將行為習慣數(shù)據(jù)進行分析處理后交予醫(yī)師，能針對其變化給出初步的醫(yī)療建議.

4.2生理健康數(shù)據(jù)

包括血壓、血脂、血氧、體溫、脈搏、體重、BMI指數(shù)、內(nèi)臟脂肪指數(shù)、身體年齡、骨密度、肌肉量、呼吸率、體動率等。將生理健康數(shù)據(jù)進行分析處理后交予醫(yī)師，能針對其變化和波動范圍給出詳細的醫(yī)療建議；交予醫(yī)療研發(fā)機構(gòu)，海量生理數(shù)據(jù)為其預測建模、疾病模式的分析、提高臨床試驗設(shè)計的統(tǒng)計工具和算法等提供了堅實的基礎(chǔ)。

4.3消費偏好數(shù)據(jù)

包括品牌、型號、尺寸、口味、愛好、銷量等。將消費偏好數(shù)據(jù)進行分析處理后交予供應商，能使其更精確地提供更多的高需求商品，避免了供應商盲目供貨，間接地提高其營業(yè)利潤。

5總結(jié)

在分析國內(nèi)外養(yǎng)老發(fā)展及趨勢的基礎(chǔ)上，提出了國內(nèi)智能養(yǎng)老存在的主要問題并作了簡要分析，借鑒國外智能居家養(yǎng)老系統(tǒng)，有效整合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自然人機交互技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多媒體技術(shù)、云計算和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)智能居家養(yǎng)老系統(tǒng)及云服務平臺，在通過對各模塊設(shè)計分析的基礎(chǔ)上，通過相應的數(shù)據(jù)庫進行老人居家生活數(shù)據(jù)的存儲和分析，達到了智能化的養(yǎng)老功能。