智慧社區(qū)養(yǎng)老關鍵技術研究

唐敏 金京犬

摘要：中國人口老齡化形勢越來越嚴峻，用于老年人的社會保障支出將持續(xù)增長，養(yǎng)老問題的嚴重性和必要性浮出水面。采用先進的技術手段服務于養(yǎng)老事業(yè)的項目目前還處于起步階段，本文分析了智慧養(yǎng)老國內外的現(xiàn)狀，并闡述了智慧社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)關鍵技術，進一步闡述了物聯(lián)網(wǎng)技術、可穿戴設備、大數(shù)據(jù)技術等在智慧社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)構建中主要意義和實現(xiàn)方式。

關鍵詞：智慧社區(qū)養(yǎng)老;物聯(lián)網(wǎng);大數(shù)據(jù);云計算;虛擬現(xiàn)實

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）34-0256-03

當前，中國人口老齡化形勢越來越嚴峻，嚴重影響著我國社會、經(jīng)濟等各方面的發(fā)展。從下圖1中國產業(yè)信息網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示2020年65歲以上人口約2.47億占人口總數(shù)的18%，到2050年老齡人口將達到4.68億高峰值占比達到31.2%[1]，人口紅利逐漸消失，養(yǎng)老問題的嚴重性和必要性浮出水面。

1 國內外養(yǎng)老研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

歐美發(fā)達國家早于我們進入老齡化社會，早在20世紀80年代就開始探索和研究養(yǎng)老問題。美國主要通過完善法律法規(guī)，鼓勵社會力量興辦養(yǎng)老機構，以老年群體給予優(yōu)惠政策，設立老年福利院、老人日托中心等。英國通過鼓勵私人開辦“好街坊”“托老所”等活動。日本大力發(fā)展老年教育，開辦“老年班”和老年大學。另一方面，各國還通過從技術角度來提高健康養(yǎng)老，美國積極開展健康物聯(lián)網(wǎng)技術的研發(fā)，包括可穿戴設備、體感網(wǎng)技術、無創(chuàng)傷測量技術、服務機器人和各種智能技術、云計算技術等。歐洲多數(shù)國家也正在推廣“網(wǎng)絡醫(yī)生”遠程醫(yī)療服務體系[2][3]。

在我國智能化服務將是居家養(yǎng)老的未來發(fā)展方向，“物聯(lián)網(wǎng)+養(yǎng)老”居家養(yǎng)老服務照料中心不斷的在試點;以“互聯(lián)網(wǎng)+”為抓手的智慧養(yǎng)老應用體系也在不斷地推廣，通過為老年人的服務熱線對接需求與服務，實現(xiàn)養(yǎng)老形式的多樣化[4]。

2 智慧社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)

社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)服務通常包括一個信息服務平臺、一個服務系統(tǒng)和三個存儲信息的數(shù)據(jù)庫。其中基礎數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要完成老年人日常生理參數(shù)（如體溫、血壓、脈搏、血氧等）、室內外位置定位和行動軌跡安等安全指標采集，在智慧社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)中關鍵是對基礎信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的建設，因為基礎數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)收集的健康信息直接影響著服務的需求和供給的對接，是管理者決策制定的依據(jù)。

3 智慧社區(qū)養(yǎng)老關鍵技術

智慧社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)環(huán)境搭建以及系統(tǒng)優(yōu)化，從當前的技術角度考慮涉及醫(yī)療電子智能化的硬件技術、通信技術、互聯(lián)網(wǎng)技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、數(shù)據(jù)庫技術、云存儲技術等，下面列出的相關技術突破在智慧社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)構建與優(yōu)化過程中尤為重要，是智慧社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)先進性、高效性的有力保障，也是我們解決老齡化社會問題的重要技術手段[5]。

3.11物聯(lián)網(wǎng)技術

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）是典型的交叉學科，涉及電子、通信、計算機、自動控制等多領域相關專業(yè)知識，是跨學科的綜合應用。綜合權威專家分析，物聯(lián)網(wǎng)被普遍認為有三個層次：感知層、網(wǎng)絡層和應用層[6]。如圖2所示：

（1）感知層

感知層主要是物品標識及信息的智能采集，它通常由感應器件（如各類傳感器、RFID標簽及讀寫器、二維碼標簽等）及感應器件的網(wǎng)絡組成。感知層被認為是物聯(lián)網(wǎng)的核心層。該層的涉及的主要技術有：傳感技術、無線組網(wǎng)技術、射頻識別技術、FCS（現(xiàn)場總線控制技術）等，主要產品有傳感器、傳感器節(jié)點、無線路由器、無線網(wǎng)關、電子標簽等。

（2）網(wǎng)絡層

物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡層主要完成信息傳遞和處理，網(wǎng)絡層包括兩個部分：接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)。傳輸網(wǎng)是由公網(wǎng)與專網(wǎng)組成，常用的傳輸網(wǎng)絡有電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、專用網(wǎng)。接入網(wǎng)是連接感知層的網(wǎng)橋，它將獲得的感知層數(shù)據(jù)進行匯聚，并發(fā)送到接入網(wǎng)絡。接入網(wǎng)包括光纖接入方式、無線接入方式、以太網(wǎng)接入方式、衛(wèi)星接入方式等。

（3）應用層

物聯(lián)網(wǎng)的應用層也稱之為處理層，主要解決的是信息處理和人機界面的問題。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡層傳輸過來的數(shù)據(jù)在應用層進入各類信息系統(tǒng)進行處理，并通過各種設備與人進行交互。物聯(lián)網(wǎng)的應用層主要是結合物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應用，包括物聯(lián)網(wǎng)的中間件、物聯(lián)網(wǎng)應用。

在智慧社區(qū)養(yǎng)老中，物聯(lián)網(wǎng)技術的應用主要包含了方便老人用的各種智能家居方面，例如：監(jiān)控老人的活動記錄、生活軌跡，讓子女在外工作省心、安心;子女可隨時查看家中老人的生活情況，確保老人正?；顒?一鍵呼叫子女及護理人員，確保安全;通過燃氣報警和煙霧報警，保障安全，避免事故的發(fā)生;同時可通過預設場景控制，當老人離家時，一鍵關場景，所有燈光、窗簾和電器都可以一鍵開關，老人也可以根據(jù)自己的習慣預設特定場景。室內環(huán)境檢測功能如光線和溫度，室內燈光亮度自動調節(jié)，方便老人閱讀、休息時保持最佳室內環(huán)境。

3.1.1 物聯(lián)網(wǎng)感知層技術突破

低功耗、微型化、智能化的傳感技術是社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)健康終端產品重要支撐，針對智慧社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)的特殊應用場合，為其配備的健康終端電子產品必須是微型化、智能化、低功耗的，而這些技術的突破又都依賴于計算機和微電子技術的突破性發(fā)展。

在可穿戴設備、便攜式等健康監(jiān)測設備中，微型化和低功耗要尤為突出。低功耗方面的技術實現(xiàn)當前除了微電子技術外，還可以采用設置優(yōu)化芯片的工作模式的來提高，同時還可采用動態(tài)功率管理和動態(tài)電壓調節(jié)等技術[7]。

3.2 可穿戴設備

目前的可穿戴設備主要集中于運動健身、娛樂社交和醫(yī)療監(jiān)測領域?？纱┐髟O備可以記錄大量人體健康數(shù)據(jù)和環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù)，可以對各個時間點的數(shù)據(jù)進行比對并預測，還可以將數(shù)據(jù)發(fā)送給私人醫(yī)生、社區(qū)、醫(yī)療部門等相關個人和機構。這些特點恰好可以適應老人日常生活的健康監(jiān)控、行為分析以及出行定位等的需求。

智慧社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)中的健康數(shù)據(jù)的無創(chuàng)檢測技術有待突破，目前能夠做到無創(chuàng)檢測的健康數(shù)據(jù)參數(shù)指標只有血壓、血氧等，其他的健康數(shù)據(jù)采集還需要通過采集血液和其他生理樣本。目前無創(chuàng)檢測研究大都集中在通過光電或光譜檢測來實現(xiàn)無創(chuàng)檢測，無創(chuàng)檢測技術手段單一化，未來只有讓更多生理參數(shù)可通過穩(wěn)定可靠的無創(chuàng)檢測獲取，可穿戴的小型健康管理設備及健康監(jiān)測技術才可以在智慧社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)中實現(xiàn)廣泛的應用[8]。

3.3 大數(shù)據(jù)技術

目前尚未形成針對養(yǎng)老的健康大數(shù)據(jù)分析的方法庫、挖掘算法庫和模型庫，因為這些方法模型的建立需要智慧社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)推廣使用的足夠多的客戶群;準確、一致、可信、可解釋及完整的健康大數(shù)據(jù)為基礎，而且健康大數(shù)據(jù)安全性以及大數(shù)據(jù)相關標準規(guī)范的缺失也制約著大數(shù)據(jù)分析技術的發(fā)展。

針對智慧社區(qū)養(yǎng)老的大數(shù)據(jù)分析的是為了提高養(yǎng)老服務，大數(shù)據(jù)分析結果也要與相應的健康保健、遠程醫(yī)療、文化娛樂的資源庫對接，同時還要和醫(yī)院、社區(qū)和民政部門相互協(xié)調，真正實現(xiàn)智慧社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)的智慧化、高效率、管理、照護、康復指導等功能，并且可在老年情感需求、娛樂、人文關懷等方面提高老年人的生活質量[9][10]。

3.4 云計算技術

社區(qū)養(yǎng)老云計算平臺雖側重養(yǎng)老過程中的疾病醫(yī)療、日常護理等健康關注方面。但這種新的服務平臺是不同于傳統(tǒng)的生活照料養(yǎng)老模式，它不僅包括健康檢查、疾病診治、康復護理、臨終關懷等專業(yè)醫(yī)療保健服務模式，還包括日常起居、文化娛樂、心理健康等服務，這種新的服務平臺更符合中國的養(yǎng)老國情[11]。

3.5 虛擬現(xiàn)實（VR）

虛擬現(xiàn)實技術針對那些無法外出旅行或參與活動的老人來說，可以讓很小很沉悶的真實世界變得豐富多彩起來。老人們可以通過虛擬現(xiàn)實技術，在一定程度上避免這種孤獨感。目前有很多公司在做相關的研究與開發(fā)工作，這一愿望已逐漸變成了現(xiàn)實。同時國際上還將虛擬現(xiàn)實技術用于治療老年癡呆癥，也有一定的療效。“VR+養(yǎng)老”的結合可以幫助老年人減少壓力與焦慮，改善記憶，提升運動能力與社交能力，增加生活的幸福指數(shù)[12]。

4 結束語

中國人口老齡化形勢越來越嚴峻，用于老年人的社會保障支出將持續(xù)增長。人口紅利逐漸消失，養(yǎng)老問題的嚴重性和必要性浮出水面。目前我國有關智能化養(yǎng)老服務的研究重點還是集中在養(yǎng)老服務模式上面，對于如何采用先進的技術手段服務于養(yǎng)老事業(yè)的項目目前還處于起步階段。智慧社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)關鍵技術涉及的領域廣、學科多、層次多，也是一項復雜的工程。本文通過社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)關鍵技術的研究為智慧社區(qū)養(yǎng)老系統(tǒng)構建及應用提供參考。

參考文獻：

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[6]唐敏，尚勇，林昕.高職院校物聯(lián)網(wǎng)應用技術專業(yè)課程體系的探索與構建[J].物聯(lián)網(wǎng)技術，2014（2）：85-87.

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[8]睢黨臣.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下我國城市社區(qū)智慧居家養(yǎng)老服務模式的構建[J].新疆師范大學學報，2018，05，3（39）：110-118.

[9]陳旭.基于物聯(lián)網(wǎng)智慧養(yǎng)老系統(tǒng)的關鍵技術研究[J].無線互聯(lián)科技，2017，08（15）：134-135.

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[11]楊韜，鄧紅莉，基于云計算的社區(qū)養(yǎng)老平臺研究[J].電腦編程技巧與維護，2015（5）：66-76.

[12]虛擬現(xiàn)實能夠為老年人做些什么？[EB/OL].https：//baijiahao.baidu.com/s ？id= 15 7645398 8839483 155 &wfr=spider&for=pc.

【通聯(lián)編輯：光文玲】

收稿日期：2019-08-22

基金項目：2015年度安徽省質量工程特色專業(yè)項目，物聯(lián)網(wǎng)應用技術（2015tszy086）;2017年安徽省質量工程項目“Linux系統(tǒng)管理基 礎教程”（2017ghj c398）

作者簡介：唐敏（1976-），女，安徽巢湖人，安徽郵電職業(yè)技術學院計算機系副教授，碩士研究生，主要研究方向為嵌入式技術、物聯(lián)網(wǎng)技術;金京犬（1983-），男，安徽安慶人，安徽郵電職業(yè)技術學院計算機系副教授，碩士研究生，主要研究方向為信息安全技術、物聯(lián)網(wǎng)技術。