养老院监护系统

物联网养老院监护系统方案

物联网111 吴思璠16

摘要3

引言4

1．功能描述5

1.1 监控服务器端5

1.2 老人移动腕带终端6

1.3服务理念7

1.4运营模式7

1.5服务项目8

1.6服务方式8

2 .RFID 人员定位和跌倒检测功能原理及实现9

2.1 RFID 人员定位功能9

2.2 人员跌倒检测功能12

3.系统数据库设计13

4.运营模式分析14

4.1和运营商分成14

4.2广告14

4.3加盟商服务费的分成15

4.4养老券15

4.5政府补贴15

5.系统特点16

6．结束语18

介绍基于物联网的养老院管理系统的各项功能，重点叙述RFID 人员定位原理、摔倒检测原理和健康监测等传感器原理和实现。通过在RFID 标签中录入老人的身份编号等信息，当老人携带标签路过某一布置了读卡器的路段时，系统便能确定该老人位置。运用重力加速传感器，采集加速度变化波形作为摔倒检测的依据。

随着时代的发展，一般养老院里的基础建设日趋完善，配套了各种娱乐设施，如健身场、运动场。这些设施确实丰富了老人们的生活，同时也给老人们带来潜在的活动风险。因为场所涉及的范围大，监管人员不可能顾及到每个角落的每位老人，所以必须采取一种有效的方式来照顾这些老人。基于物联网的养老院管理系统［1］，引入物联网［2］高科技信息技术，通过射频识别( RFID) 、传感器、无线传输( ZigBee) 等信息传感设备，实现对养老院老人的日常生活进行远程监控、实时定位和实时服务管理，符合未来养老服务需求，以应对老龄化带来的诸多问题［3］。

1．功能描述

如图1 所示，本养老院系统分为两个主要部分:监控终端和老人移动腕带终端。整个养老院系统采用目前比较成熟的RFID 射频识别技术和ZigBee 无线传输技术［4］，配合体温、脉搏和重力感应等传感器，基于物联网工程的思想设计而成。在老人身上配置RFID 标签和各种传感器，通过ZigBee 与监控端无线互联，即以老人为对象组成一个小型的物联网。系统可以实现RFID 定位、实时体温脉搏健康状态检测、位置信息查询和重力感应摔倒报警等功能，为老人的日常生活进行精准位置定位和身体健康指数实时监控。

1.1 监控服务器端

该部分是本系统的核心部分，实现了养老院的人员综合管理，主要有以下功能:

1.1.1人员管理

该功能允许管理人员在监控终端通过电脑查询全部老人的当前位置分布情况，以及每个老人当前的具体位置和健康状态，如血压、体温、心率等。

1.1.2事件处理

该功能允许管理人员进行紧急事件处理，如接收老人腕带发出的警报以便及时处理、或者接收老人的紧急呼叫请求等事件。

1.1.3语音广播

该功能允许管理人员在某些情况下进行广播。监控端软件基于嵌入式Linux［5］操作系统设计，该系统是在PXA270 平台上的一个ARM Linux 移植版本［6］，版本号是2.6.9。在该Linux 系统之上，软件采用QT-embedded4.5［7］来实现图形界面和多线程

处理等功能［8］。

1.2 老人移动腕带终端

该模块为系统的移动模块，可以实时监测老人健康状态，主要有以下功能:

1.2.1 健康状态监测

该功能通过腕带上的传感器，实时检测老人的血压、脉搏、体温等生理特征，并进行记录、比对。

1.2.2发送警报

该功能用于老人与监控终端进行通讯。当佩戴腕带终端的老人摔倒、健康信息异常、或者需要服务时向监控终端发出呼叫信息。

1.2.3 RFID 标签定位

该功能实现在养老院范围内通过RFID 射频识别卡记录的标签信息实现无线人员定位。腕带终端是佩戴在老人手腕上的便携式终端，其程序主要任务是采集装备在老人身上的各种传感器信息，然后经过处理和过滤后由ZigBee 无线发送到监控端。程序是基于Linux 2.6.24内核的操作系统之上运行的，通过Linux API 系统调用，实现多线程处理和中断处理。由于程序同时有多个传感器数据采集，因此采用多线程，按键操作可以用外部中断来实现［9］。系统框图如图2 所示。

1.3 服务理念

让老人生活的安心、舒心；让老人子女放心、省心；推动社会和谐建设。

1.4 运营模式

在政府资金资助和政策支撑下，坚持“有偿、低偿、无偿相结合”

的原则下，不断地发展和丰富为老服务项目；并积极的探索结合社会养老资源的基础上的市场化、社会化的运营方式。在坚持保本微利的基础上，构建一种规模化、智能化、精细化的居家养老服务及组织管理模式，实现项目的可持续运营。

1.5 服务项目

居家养老服务主要对服务对象提供紧急救助、生活帮助、主动关怀三大类服务方式。服务项目涵盖日间照料、生活护理、家政服务、精神慰藉、文体娱乐、法律维权等多种项目。

1.6 服务方式

1.6.1 无偿服务

这类服务针对散居的“三无”老人，其中75周岁以上的重点优抚对象、市级以上劳动模范、百岁老人、低保和低保边缘人群、持有特困残疾证和特困职工证人员，每人每月由县（市、区）政府根据当地经济发展水平，发放一定数额的居家养老服务券。

1.6.2 低偿服务

对生活不能自理或不能完全自理且经济比较困难的社区独居、空巢老人，争取每人每月由政府发放一定数额的居家养老服务券。

1.6.3 有偿服务

有经济能力、需要上门服务的老人，通过自己购买，由居家养老服务机构提供各种服务。

1.6.4 义工服务

通过志愿者、低龄老人为社区老年人提供义工服务。

1.6.5 社会力量认购服务

针对特殊困难的老人，积极动员社会力量，包括通过企业或社会个人为老年人实行认购服务。

2 .RFID 人员定位和跌倒检测功能原理及实现

2.1 RFID 人员定位功能

2.1.1 RFID 读写器模块描述

RFID 读写器模块是整个系统的重点，能够帮助养老院的工作人员清晰地知道老人当前所在位置以及周边的环境，为工作人员提供极大的帮助，使老人即使在无人陪同的情况下也能自己去较远的地方，一般情况下标签内写入的是持卡人身份等信息的编码。在基于物联网的养老院管理系统中设置了 5 个检查点，每一个检查点都有一个RFID 读写器模块，通过老人手上的腕带标签对老人进行定位。如图3 所示。