基于PLC微處理器的人感檢測助眠燈

徐韻 聶偉權(quán)

佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院 廣東佛山 528000

1 發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

當(dāng)前，中國正處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段，經(jīng)濟(jì)增長飛速，同時養(yǎng)老保障的問題也日益突出，“既要增長又要養(yǎng)老”，成為中國的現(xiàn)實(shí)選擇。在這個特定的背景下，我們面臨著經(jīng)濟(jì)增長與養(yǎng)老之間的結(jié)構(gòu)性矛盾，這將成為中國發(fā)展的一個重要問題。老年智能輔助產(chǎn)品的影響不僅限于保護(hù)年紀(jì)較大的人身體健康與減輕照顧者的負(fù)擔(dān)，它對于當(dāng)今社會的發(fā)展也有很大的正面影響。在科技高速發(fā)展的今天，提到智能產(chǎn)品往往會聯(lián)想到年輕人與潮流，其實(shí)科技與老年人也是息息相關(guān)的，幫助監(jiān)測、安慰、和護(hù)理老年人的科技正日益成為主流，因此這一系列的產(chǎn)品有著很寬廣的市場空間和良好的發(fā)展前景[1]。

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，歐美地區(qū)超過50%的家庭已在使用智能家居。2016年我國的智能家居滲透率卻僅僅為0.1%，遠(yuǎn)落后于其他的發(fā)達(dá)國家，隨著人工智能技術(shù)的成熟，我國智能家居滲透率將會快讀提升，研發(fā)一款智能老年輔助產(chǎn)品對于我國正在處于發(fā)展階段的智能家居市場起到領(lǐng)頭羊作用，推動了智能家居領(lǐng)域的發(fā)展，給老人生活帶來更多便利。

2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)目的

根據(jù)老人起夜存在的一系列安全隱患，我們設(shè)計(jì)了一款基于PLC微處理器的人感檢測助眠燈。通過一些列的功能模塊，更好的保證老人的睡眠質(zhì)量的同時，最大限度的消除老人起夜時可能存在的安全隱患。

（1）采用新興PLC微處理器，一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械。是現(xiàn)有技術(shù)可批量生產(chǎn)組裝制造，并貼合當(dāng)代人們對生活水平的要求及對生活保障的高意識狀態(tài)。

（2）助眠燈中的跌倒檢測裝置是一種新興的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)裝置，其可以有效檢測老年人是否發(fā)生跌倒并及時報(bào)警，保護(hù)老年人的健康安全。

（3）其中智能理療護(hù)理床中的理療板塊是德國研制新型特殊發(fā)熱體（碳纖維半導(dǎo)體遠(yuǎn)紅外線發(fā)熱體）其中該技術(shù)已然成熟并在市面上開始銷售。

3 產(chǎn)品介紹

該產(chǎn)品是一款基于PLC微處理器的人感檢測助眠燈。該產(chǎn)品不僅外觀設(shè)計(jì)獨(dú)到，極度貼合人機(jī)工程學(xué)，其上還設(shè)計(jì)加入一系列智能模塊，能最大程度的解決老人起夜時的困擾。同而言之，該產(chǎn)品分為內(nèi)置硬件設(shè)計(jì)和外觀構(gòu)造設(shè)計(jì)兩大模塊。

3.1 硬件設(shè)計(jì)

（1）采用國內(nèi)新興的跌倒檢測技術(shù)之一的聲學(xué)監(jiān)測設(shè)計(jì)的傳感器，跌倒檢測裝置主要由檢測裝置、報(bào)警裝置和通信模塊組成，檢測裝置由傳感器和控制器組成。傳感器用于采集信號，控制器根據(jù)傳感器采集的信號判斷人是否處于跌倒?fàn)顟B(tài)，報(bào)警裝置用于提醒家人或遠(yuǎn)程報(bào)警，通信模塊將報(bào)警信號發(fā)送至遠(yuǎn)程的監(jiān)護(hù)中心或看護(hù)者，使得用戶在跌倒時得到及時的救助。另外，在檢測到老人坐起和躺下的動作時，也會實(shí)現(xiàn)自動開關(guān)的的功能[2]。

（2）選用PLC微處理器為三個產(chǎn)品的主要控制樞紐，PLC實(shí)際上為可編程的邏輯控制機(jī)器，主要有一下板塊組成①電源、②中央處理單元（CPU）、③存儲器、④輸入輸出接口電路、⑤功能模塊、⑥通信模塊。其中中央處理單元（CPU）是可編程邏輯控制器的控制中樞。該控制中樞按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行[3]。

（3）采用美國航天局NASA紅橙光助眠技術(shù)，提高老人睡眠質(zhì)量。

3.2 外觀構(gòu)造設(shè)計(jì)

該燈整體外形猶如葉片上的露珠一般圓潤自然，極簡的設(shè)計(jì)能完美融于家裝之中，搭配淡雅配色，在有需要的時候默默點(diǎn)亮。

4 結(jié)語

人感檢測助眠燈作為一個智能化的輔助家具產(chǎn)品，在智能家居領(lǐng)域，更好的推動了智能家具領(lǐng)域的發(fā)展，在智能家居制造領(lǐng)域起到很好的帶頭作用！除此之外，能夠彌補(bǔ)老人家居產(chǎn)品在市場領(lǐng)域的不足，為避免老人起夜不慎摔倒、起夜開燈找不到開關(guān)，睡眠質(zhì)量差等一系列問題起到一定的幫助作用。同時我們團(tuán)隊(duì)所著力于研發(fā)的這款產(chǎn)品，也是希望夠給社會帶來一定的價值。同時，該產(chǎn)品作為一款智能輔助家居產(chǎn)品，更希望能夠?yàn)橹悄芗揖宇I(lǐng)域的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力！