獨(dú)居老人生命救助智能手表的方案設(shè)計(jì)

崔夏昕

摘要：隨著老齡化社會(huì)的到來(lái)，獨(dú)居老人作為一個(gè)特殊群體，其規(guī)模在不斷擴(kuò)大。本文基于MTK平臺(tái)，提出了由高度整合模組和配套軟件構(gòu)成的新型智能手表設(shè)計(jì)方案，這款設(shè)計(jì)方案的產(chǎn)品化具有較大的社會(huì)效益和較廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。這款智能手表可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析、計(jì)算心率和血壓等健康參數(shù)，在獨(dú)居老人突發(fā)性無(wú)意識(shí)、無(wú)行為能力的情況下，手表內(nèi)置算法會(huì)分析和判斷參數(shù)變化超越閥值，直接自動(dòng)撥打預(yù)設(shè)電話，有助于實(shí)施快速精準(zhǔn)的生命救助。

關(guān)鍵詞：獨(dú)居老人? ?智能手表? ?生命救助

2015年，國(guó)家衛(wèi)計(jì)委發(fā)布《中國(guó)家庭發(fā)展報(bào)告》顯示，我國(guó)空巢老人約占老年人人數(shù)的50%，獨(dú)居老人占老年人總數(shù)的10%左右;到2020年，我國(guó)空巢老人和獨(dú)居老年人將達(dá)到1.18億人次。近些年來(lái)，空巢或獨(dú)居老人孤（猝）死家中多日，無(wú)人知曉的新聞充斥網(wǎng)絡(luò)或報(bào)紙。

基于此，筆者設(shè)計(jì)了一款基于MTK架構(gòu)，以MT2601為MCU，整合MT2511、MT6630、MT6166、MT6323等芯片的智能手表。老人佩戴時(shí)，心率發(fā)生異常變化且超過(guò)閥值時(shí)，智能手表會(huì)直接自動(dòng)撥打預(yù)先設(shè)置的號(hào)碼，及時(shí)通知親屬或救護(hù)機(jī)構(gòu)，從而為救助老人贏得時(shí)間。

一、智能手表的功能設(shè)計(jì)

針對(duì)智能手表中的直接自動(dòng)呼救功能，考慮技術(shù)成熟、性能優(yōu)越、產(chǎn)品線豐富、集成度和整合度高、市場(chǎng)通用及價(jià)格親民等因素，筆者選用了中國(guó)臺(tái)灣聯(lián)發(fā)科技股份有限公司的MT2601 SoC芯片為基礎(chǔ)，集成MT2511生物感應(yīng)模擬前端芯片等MTK系列芯片，完成該智能手表的構(gòu)建。智能手表除了具備手表基礎(chǔ)功能以外，還具備接打電話、監(jiān)測(cè)心率和血壓等參數(shù)、GPS定位、直接自動(dòng)呼救等功能（如圖1所示）。

1.主控模塊

智能手表的核心與管理中樞可以完成實(shí)時(shí)處理傳感器和功能模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和信息，運(yùn)行內(nèi)置的各種應(yīng)用程序和管理程序，判斷佩戴者是否發(fā)生了緊急情況并自動(dòng)撥打預(yù)設(shè)電話，推送位置信息及生命體征數(shù)據(jù)至綁定親屬手機(jī)APP等任務(wù)。

2.心率/心電測(cè)量模塊

智能手表的主體是專為健康與健身可穿戴設(shè)備制造的生物感應(yīng)模擬前端芯片MT2511，可同時(shí)采集佩戴者心電圖和光電容積脈搏波發(fā)出的生物信號(hào)，達(dá)到了醫(yī)療級(jí)的測(cè)量精度。

3.3G通話模塊

智能手表使用了MT2601集成的3G Modem，匹配了MT6166基帶芯片，可以實(shí)現(xiàn)接打電話、查找通話記錄、遠(yuǎn)程無(wú)線數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)裙δ堋?/p>

4.GPS定位模塊

智能手表采用多模五重定位系統(tǒng)，支持GPS、北斗、GLONASS、基站、Wi-Fi等功能，可實(shí)時(shí)記錄運(yùn)動(dòng)軌跡，室內(nèi)室外可自動(dòng)切換，從而隨時(shí)精確地掌握老人所處的地理位置。

二、智能手表直接自動(dòng)呼救功能的實(shí)現(xiàn)

在Android Studio集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中，使用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)基于Android Wear操作系統(tǒng)的內(nèi)嵌應(yīng)用程序，其主要功用是將心率、血壓等生命體征信息與預(yù)設(shè)的健康數(shù)據(jù)閥值及老人的心率、血壓歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合對(duì)比分析，判斷老人的健康狀況。當(dāng)老人身體發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，主控芯片會(huì)啟動(dòng)緊急呼救程序，直接自動(dòng)撥打預(yù)設(shè)的緊急呼救電話;若電話未接通，智能手表則會(huì)自動(dòng)循環(huán)呼叫直至接通。電話接通后，智能手表會(huì)通過(guò)自動(dòng)語(yǔ)音播報(bào)緊急呼救內(nèi)容，并發(fā)送老人的健康數(shù)據(jù)和位置信息至親屬手機(jī)APP。

三、結(jié)語(yǔ)

筆者基于MTK系列芯片，提出了由高整合度模組和配套軟件構(gòu)成的，具備自動(dòng)撥號(hào)功能的智能手表設(shè)計(jì)方案，適用于獨(dú)居老人心率異常、暈厥、昏迷、休克等突發(fā)性無(wú)行為能力的情況下，實(shí)施快速、精準(zhǔn)的安全救助。隨著“大智移云”技術(shù)的逐步推廣，本設(shè)計(jì)方案的實(shí)施將具有較高的社會(huì)效益和廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用空間。

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（作者系保定市第一中學(xué)584班學(xué)生）