基于ZigBee的老人椅上跌落警报系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于ZigBee的老人椅上跌落警报系统，包括感知层、网络层和应用层；所述感知层采用ZigBee网络对老年人椅上状态数据进行检测，负责跌落检测；所述网络层用于接收感知层数据并将报警信息发送给应用层。本发明的技术方案通过ZigBee传感网络技术收集压力传感器和温度传感器的数据，使用自适应加权数据融合算法分析数据得出融合结果，通过ZigBee-WiFi网关上传至上位机，来判断老年人是否在椅上或床上。如果判断到老年人已经跌落，则马上通过GSM网络和Internet网络发送警报信息给家人或医疗机构终端。本发明能够及时将跌落警报信息以多种方式发送给工作人员和家属，可以及时发现并查看老人跌落事故，采取紧急救助措施。因此，这项技术具有潜在的研究价值和现实应用意义。
【专利说明】基于ZigBee的老人椅上跌落警报系统
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线传感网络领域，具体涉及一种基于ZigBee的老人椅上跌落警报 系统。
【背景技术】
[0002] 当今社会，世界人口老龄化速度在不断的加快，各种疾病和灾祸等原因造成残障 人士的人数也在逐年的上升，加之现代年轻劳动人口流动，工作地域扩大化，老人与子女分 开居住，削弱了家庭养老的功能，出现了"空巢老人"现象，这一现象使老龄化问题"雪上加 霜"。据统计，在中国1.85亿60岁以上的老人中，"空巢老人"占一半之多，他们的健康安全 问题大部分得不到有效及时的关注。同时现在养老院老人的数量急剧上升，而工作人员的 数量有限，并且无法实时的看护每一位老人。对于一些长期坐卧的老年人，如果在椅上或者 床上跌落，若无人及时发现，是非常危险的，当然也包括婴儿和残疾人等需要较长时间的保 持某个位姿的群体。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明的目的是提供了提出一种基于ZigBee的老人椅上跌落警报系 统。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的，基于ZigBee的老人椅上跌落警报 系统，包括感知层、网络层和应用层；所述感知层采用ZigBee网络对老年人椅上状态数据 进行检测，负责跌落检测；所述网络层用于接收感知层数据并将报警信息发送给应用层。
[0005] 进一步，所述感知层包括协调器节点、传感器节点；所述协调器节点负责将传感器 节点采集到的数据进行汇集和自适应加权数据融合。
[0006] 进一步，所述网络层接收到感知层数据后通过GSM网络把警报信息以短信的形式 发送给智能终端。
[0007] 进一步，所述传感器节点包括数据采集模块、数据处理模块和无线通信模块；所述 无线通信模块用于完成节点间的无线通信以及控制信息的交换和数据的收发；所述数据处 理模块负责数据的处理、节点设备的管理和控制，或者对数据进行转发；所述数据采集模块 主要完成数据信号的转换。
[0008] 进一步，所述传感器节点包括与协调器节点连接的压力检测传感器；所述压力传 感器包括半桥式称重传感器和A/D转换器，半桥式称重传感器通过A/D转换器与协调器节 点连接。
[0009] 进一步，所述传感器节点还包括与协调器节点连接的体温检测传感器。
[0010] 进一步，协调器节点负责将传感器节点采集到的数据进行汇集和自适应加权数据 融合，所述自适应加权数据融合的具体方法为：
[0011] 利用m个传感器，其采集时间同步，每分钟采集η次，则每个传感器每分钟的采样 平均值
[0012]
【权利要求】
1. 基于ZigBee的老人椅上跌落警报系统，其特征在于：包括感知层、网络层和应用层； 所述感知层采用ZigBee网络对老年人椅上状态数据进行检测，负责跌落检测；所述网络层 用于接收感知层数据并将报警信息发送给应用层。
2. 根据权利要求1所述的基于ZigBee的老人椅上跌落警报系统，其特征在于：所述感 知层包括协调器节点、传感器节点；所述协调器节点负责将传感器节点采集到的数据进行 汇集和自适应加权数据融合。
3. 根据权利要求1所述的基于ZigBee的老人椅上跌落警报系统，其特征在于：所述网 络层接收到感知层数据后通过GSM网络把警报信息以短信的形式发送给智能终端。
4. 根据权利要求2所述的基于ZigBee的老人椅上跌落警报系统，其特征在于：所述 传感器节点包括数据采集模块、数据处理模块和无线通信模块；所述无线通信模块用于完 成节点间的无线通信以及控制信息的交换和数据的收发；所述数据处理模块负责数据的处 理、节点设备的管理和控制，或者对数据进行转发；所述数据采集模块主要完成数据信号的 转换。
5. 根据权利要求2所述的基于ZigBee的老人椅上跌落警报系统，其特征在于：所述传 感器节点包括与协调器节点连接的压力检测传感器；所述压力传感器包括半桥式称重传感 器和A/D转换器，半桥式称重传感器通过A/D转换器与协调器节点连接。
6. 根据权利要求2所述的基于ZigBee的老人椅上跌落警报系统，其特征在于：所述传 感器节点还包括与协调器节点连接的体温检测传感器。
7. 根据权利要求5或6所述的基于ZigBee的老人椅上跌落警报系统，其特征在于：协 调器节点负责将传感器节点采集到的数据进行汇集和自适应加权数据融合，所述自适应加 权数据融合的具体方法为： 利用m个传感器，其采集时间同步，每分钟采集n次，则每个传感器每分钟的采样平均 值
其中Xi(k)表示每个传感器第k次的采样值，i= 1，2, 3，...... 每个传感器的方差为：
融合后的1真值和加权因子满足式（2) (3)，其中m表示传感器个数：
【文档编号】G08B25/10GK104484978SQ201410690232
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】张毅, 刘想德, 罗元, 罗志勇, 林海波, 蔡军 申请人:重庆邮电大学