基于物聯(lián)網(wǎng)的老人監(jiān)護系統(tǒng)的設(shè)計

程思奇 高艷 丁爭印 孫菲陽

摘要：隨著全球各國人口老齡化逐步加劇，老年人的健康安全問題已成為當(dāng)今社會熱門的研究領(lǐng)域。因此，為老人設(shè)計一種合理的監(jiān)護系統(tǒng)尤為重要。本文介紹的是一種能夠?qū)崟r監(jiān)測老人生理信息的可穿戴式設(shè)備，可實現(xiàn)監(jiān)測心率變化、檢測周圍火源、檢測老人摔倒、GPS定位、自動報警等功能。

關(guān)鍵詞 GSM通信模塊 生理監(jiān)護 短信報警

0引言

世界衛(wèi)生組織指出，在全世界190多個國家和地區(qū)中，有60多個已進入老年型社會，人口老齡化成為當(dāng)今世界的一個突出的社會問題。老年人健康的最大威脅-心血管疾病引起導(dǎo)致的死亡人數(shù)，占全球死亡人數(shù)的三分之一。各種心血管疾病在發(fā)病前都會有相應(yīng)的征兆，而通過觀測病人的生理參數(shù)數(shù)據(jù)是能 夠發(fā)現(xiàn)這些征兆的。所以設(shè)計一種可以監(jiān)測主要生理參數(shù)并兼有報警功能的醫(yī)療儀器，將為預(yù)防和治療各種突發(fā)性疾病提供一種新的手段。目前，生理參數(shù)監(jiān)測設(shè)備大多用于醫(yī)院監(jiān)護室、養(yǎng)老院等，可對病人或老年人的重要生理參數(shù)作實時、連續(xù)和長時間的監(jiān)護，有些監(jiān)護設(shè)備還帶有一定的本地報警功能，但其在遠程無線報警功能方面略顯匱乏，不支持手機短信報警功能，本監(jiān)護系統(tǒng)有準(zhǔn)確的監(jiān)測功能的同時又有手機GPRS報警功能，可在日常家庭中使用。

1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及原理

1.1系統(tǒng)組成

基于物聯(lián)網(wǎng)的老人生理監(jiān)護系統(tǒng)總設(shè)計框圖如圖1所示。該系統(tǒng)由STC89C52單片機模塊、心率傳感器、火焰?zhèn)鞲衅髂K、ADXL345三軸加速度傳感器、GSM模塊、GPS模塊組合。

1.2工作原理及流程

該老人生理監(jiān)護系統(tǒng)采取穿戴式，設(shè)備簡單輕巧，不會影響老人的任何正?；顒印．?dāng)老人遇到以下幾種情況：（1）老人身邊產(chǎn)生火焰并放出濃煙;（2）老人摔倒導(dǎo)致加速度傳感器與水平面形成夾角;（3）老人心率超過120并保持一段時間。單片機收到這三個傳感器發(fā)來的數(shù)據(jù)并立即進行處理，通過I/O口發(fā)送信號使GSM模塊啟動，向之前設(shè)定好的手機號發(fā)送求助短信，以確保老人的安全。系統(tǒng)工作的流程圖。

2系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1 ADXL345加速度傳感器模塊

ADXL345是三軸加速度傳感器，可根據(jù)x、y、z軸偏移的角度確定老人是否摔倒。具體連接圖如圖3所示。

2.2GSM模塊

該設(shè)備中使用的GSM模塊以西門子TC35為核心，其電路圖見圖4。STC89C52通過兩個串口引腳P3.0和P3.1連接GSM模塊，當(dāng)其接收到來自各個傳感器發(fā)來的數(shù)據(jù)，立即響應(yīng)并控制GSM模塊發(fā)出求救短信。

3結(jié)束語

本文介紹了一種對老人生理實時監(jiān)測的裝置，該裝置具有多數(shù)據(jù)融合的智慧性、傳輸信息的高效性、結(jié)構(gòu)簡單、方便使用等特點，能有效保障老人的安全，有很大的實用性。

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