具有NFC模块的老人定位呼叫器的制作方法

本实用新型涉及养老信息化领域，应用于老年人看护呼叫系统，在普通的老人呼叫器设计中加入近场通信(NFC)模块，使单一的呼叫器拥有了移动支付，身份识别，快速定位等功能。

背景技术：

目前我国已进入老龄社会，特别是一些有大量年轻移民、生活节奏快、家庭组成以双职工居多的地区，已经处于快速老龄化阶段。而随着社会老年人口增长速度加快、老年人高龄化趋势加强和家庭空巢化问题突显，怎样“养老”已成为每个家庭都要考虑的事情。为满足社会对养老功能的需求，在物联网的技术支持下，“信息化养老”应运而生。信息化养老是以信息化养老终端采集数据为基础，利用互联网、移动通讯网、物联网等手段建立系统服务与互动平台，通过整合公共服务资源和社会服务资源来满足老年客户在安全看护、健康管理、生活照料、休闲娱乐、亲情关爱等方面的养老需求，从而为广大老年群体提供了一种新型的养老解决方案。

建立老人呼叫系统是信息化养老的一种重要方式，而老人呼叫系系统中的老人呼叫与定位装置，无疑是这信息化养老大潮中的“先锋”级产品。其核心功能主要为服务呼叫与紧急呼救：即当行动不便的老人需要帮助时，可按动“服务”按键，家庭呼叫中心就会接收到信息，提醒家人与保姆老人需要帮助；而老人一旦面临突发疾病、遭遇险情等“紧急情况”，只需要按动挂在胸前的呼叫器上的“紧急“按键，可在通知家人的同时，与社区服务中心联系，获得救助。

通过调研市场上的主流的定位呼叫器产品，我们发现专门针对老人的需求与生活习性所研发的定位呼叫产品却乏善可陈，功能上大多以定位和呼叫为主；养老院普通家庭多使用简单的无线门铃形式；大部分老年户外定位器也是作为一个发生意外情况时使用的辅助设备，这样的功能设计符合了老人产品的核心，但却无法无法融入老人日常生活。如专利CN201520092763所述的医护系统、与CN201520057462所述的家庭紧急医护呼叫器,上述呼叫器均存在不同方面的缺陷：用户随身携带不便，且使用频次较低，用户粘度差，应用的范围较窄，使用场景有局限，无法满足老人日常生活。

因此，需要设计一种具有高利用率、高用户粘度、强抗干扰能力，且结构简单、成本较低，使用便利，功能丰富的老人呼叫定位装置。

技术实现要素：

现有老人定位呼叫装置通常设计为一键呼叫(2.4G通信方案或者GPRS)，定位(GPS+基站)产品，而暂无NFC在该类设备中的应用，通过在定位呼叫设备中加入NFC功能，就使得呼叫器拥有了移动支付，身份识别，快速定位等功能，为老人生活带来更多便利，使老人呼叫器功能上有了新的发展方向。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供一种具有NFC模块的老人定位呼叫器，所述老人呼叫与定位器包括：一个壳体，一块具有通讯功能的电路主板；所述电路主板至少包括：处理器芯片、无线通信模块、NFC模块、GPS定位模块、人机交互模块、电源模块；其中GPS模块用于定位，人机交互模块用于用户操作及产生求助信号，无线通信模块用于将产生的求助信号发送至呼叫响应端，并获取来自呼叫响应端的反馈信号，NFC模块与处理器芯片相连，并在处理器芯片的控制下开启与关闭NFC协议的读写过程，电源模块用于为老人呼叫与定位器供电。

优选的，所述电路主板中还设置有无线通信模块、电源模块和人机交互模块，其中，所述电源模块与处理器芯片、无线通信模块、人机交互模块、NFC模块分别电性连接,为上述多个模块供电；所述电源模块包括：整流滤波单元、过充保护单元和电量监测单元；所述处理器芯片与无线通信模块、人机交互模块、NFC模块分别电性连接，用于实现处理器芯片与上述多个模块中的至少一个进行数据通信。

优选的，所述无线通信模块包括发射/接收处理单元和天线单元，所述无线通信模块采用GSM或GPRS通信制式，当按下所述老人定位呼叫器的按键时，所述无线通信模块在处理器芯片的控制下与设定的联系人通话或者使用短信通知。

优选的，所述无线通信模块包括发射/接收处理单元和天线单元，所述无线通信模块采用短距离无线通信制式，所述短距离无线通信制式包括蓝牙、WIFI、2.4G无线通信模块或433M无线模块。

优选的，所述人机交互模块，需至少包含按键模块。在此基础上可具备声光模块或震动模块。

所述按键模块，可使用电容式或者机械式按键，当按键按下时，电平发生变化，处理器芯片检测到电平变化时，根据不同优先级进行响应；或者，所述按键模块采用虚拟按键的形式，由处理器芯片获得的敏感传感器信号判断是否触发虚拟按键，并触发呼叫流程。所述声光模块，包括音频采集与功放模块，LED或LCD显示。所述震动模块，可采用微型马达震动模块，与处理器芯片电性相连，一旦处理器芯片发出的直流电信号，该模块即可产生震动提醒。

优选的，所述NFC模块为带有80C51微控制器内核的NFC芯片，通过SPI、IIC或者串口的形式，与电路主板上的处理器芯片对应的SPI、IIC或者串口引脚相连，并在处理器芯片的控制下，管理NFC协议栈读写过程。

优选的，所述NFC芯片设置在电路主板上，电路主板上处理器芯片通过SPI、IIC或者串口与所述NFC芯片相连，并交互传输与解析接口指令，并实现NFC协议栈控制，用于实现NFC业务；上述NFC芯片与处理器芯片及天线相连，用于与适配的的NFC读写器进行近场通讯。

本实用新型的上述技术方案的有益效果包括：

1.在老人定位呼叫系统的应用中，当老人外出时，此设备不再仅仅是单一的紧急呼救与定位设备，而同时拥有了移动支付的功能，方便老人乘坐公交、地铁等。

2.可作为身份识别，对于有健忘等疾病的老人，一旦忘记自己的身份信息，可由此设备进行身份识别。

附图说明

图1为新型老人定位呼叫装置功能结构；

图2为老人定位呼叫装置(室内型)的硬件结构示意图；

图3为老人定位呼叫装置(室外型)的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本领域技术人员应当知晓，下述具体实施例或具体实施方式，是本实用新型为进一步解释具体的实用新型内容而列举的一系列优化的设置方式，而该些设置方式之间均是可以相互结合或者相互关联使用的，除非在本实用新型明确提出了其中某些或某一具体实施例或实施方式无法与其他的实施例或实施方式进行关联设置或共同使用。同时，下述的具体实施例或实施方式仅作为最优化的设置方式，而不作为限定本实用新型的保护范围的理解。

实施例1

参照图1，公开了一种具备NFC的老年呼叫与定位器，在普通的老年呼叫与定位器的功能之外(诸如紧急呼叫，室外定位，步态识别等)，还具备了移动支付，身份识别，电子门禁，接近感知等功能；

参照图2，公开了具备NFC的老年呼叫与定位器的一种用于室内的实施方案，其至少包括：壳体及电路主板；

所述电路主板中至少设置有处理器芯片、无线通信模块、电源模块、人机交互模块、NFC模块；

所述电源模块与处理器芯片、无线通信模块、人机交互模块分别电性连接,为上述多个模块供电；

所述处理器芯片与无线通信模块、人机交互模块分别电性连接，用于实现处理器芯片与上述多个模块中的至少一个进行数据通信；

所述无线通信模块包括发射/接收处理单元和天线单元；

所述电源模块包括：整流滤波单元、过充保护单元和电量监测单元；

所述人机交互模块，需至少包含按键模块。在此基础上可具备声光模块或震动模块；

所述按键模块，可使用电容式或者机械式按键，当按键按下时，电平发生变化，处理器芯片检测到电平变化时，根据不同优先级进行响应；或者，所述按键模块采用虚拟按键的形式，由处理器芯片获得的敏感传感器信号判断是否触发虚拟按键，并触发呼叫流程；

所述声光模块，包括音频采集与功放模块，LED或LCD显示；

所述震动模块，可采用微型马达震动模块，与处理器芯片电性相连，一旦处理器芯片发出的直流电信号，该模块即可产生震动提醒；

所述NFC模块为带有80C51微控制器内核的NFC芯片，通过SPI、IIC或者串口的形式，与电路主板上的处理器芯片对应的SPI、IIC或者串口引脚相连，并在处理器芯片的控制下，管理NFC协议栈读写过程。

处理器芯片主要用于监测按键按下的信号，并控制无线模块发送报警信号至响应器。同时在本实用新型中，通过接口电路与NFC模块进行信息交互与验证，控制NFC的读写过程。

所述无线通信模块为短距离无线通讯模块，如蓝牙、wifi等2.4G模块或433M无线模块；

使用时，使用者通过按下呼叫器表面按键来产生电平信号，由处理器芯片采集信号并通过接口电路与短距离无线通信模块进行交互。

使用时，2.4G模块内有CPU预置软件程序的支持，接到来自处理器芯片的指令就可以完成双向收发功能。2.4G模块具有跳频功能一般都有几十至100多个通道可以避开干扰。

实施时，需要硬件电路中加入NFC电子标签；当NFC工作在点对点模式(P2P mode)下时，使用方式与红外线类似，可用于数据交换，只是传输距离较短，传输创建速度较快，传输速度也快些，功耗低(蓝牙类似)。可将两个具备NFC功能的设备链接，能实现数据点对点传输。

在本实用新型中，即老人室内呼叫器与室内NRF节点，通过与临近室内NRF节点主动建立双向通信；

可通过NFC读写器将老人的个人身份信息写入NFC芯片，芯片内建的电子式可清除可编程唯读记忆体(EEPROM)用于存储个人信息；

能够使老人呼叫与定位器拥有(不仅限于)了身份识别与电子门禁卡的功能；

此类应用中的NFC标签，适用于(不仅限于)基于ISO14443A标准、具有可读、重新写入的能力的第1类标签(用户可将其配置为只读，存储能力为96字节，用来存小量数据足够)，以及基于ISO14443A具有可读、重新写入的能力第2类标签(用户可将其配置为只读。其基本内存大小为48字节，但可被扩充到2k字节)。

实施例2

参照图3，公开了具备NFC的老年呼叫与定位器的一种用于室外的实施方案，其至少包括：壳体及电路主板；

所述电路主板中至少设置有处理器芯片、无线通信模块、电源模块、人机交互模块、NFC模块；

所述电源模块与处理器芯片、无线通信模块、人机交互模块、NFC模块分别电性连接,为上述多个模块供电；

所述处理器芯片与无线通信模块、按键模块分别电性连接，用于实现处理器芯片与上述多个模块中的至少一个进行数据通信；

所述无线通信模块包括发射/接收处理单元和天线单元；

所述电源模块包括：整流滤波单元、过充保护单元和电量监测单元；

所述人机交互模块，需至少包含按键模块。在此基础上可具备声光模块或震动模块；

所述按键模块，可使用电容式或者机械式按键，当按键按下时，电平发生变化，处理器芯片检测到电平变化时，根据不同优先级进行响应；或者，所述按键模块采用虚拟按键的形式，由处理器芯片获得的敏感传感器信号判断是否触发虚拟按键，并触发呼叫流程。

所述声光模块，包括音频采集与功放模块，LED或LCD显示。

所述震动模块，可采用微型马达震动模块，与处理器芯片电性相连，一旦处理器芯片发出的直流电信号，该模块即可产生震动提醒。

所述NFC模块为带有80C51微控制器内核的NFC芯片，通过SPI、IIC或者串口的形式，与电路主板上的处理器芯片对应的SPI、IIC或者串口引脚相连，并在处理器芯片的控制下，管理NFC协议栈读写过程。

处理器芯片主要用于监测按键按下的信号，并控制无线模块发送报警信号至响应器。同时在本实用新型中，通过接口电路与NFC模块进行信息交互与验证，控制NFC的读写过程。

所述无线通信模块为长距离无线通讯模块，如GSM模块或GPRS无线模块；

处理器芯片用于接收按键信号，并控制远程通信模块与家庭或社区呼叫中心进行信息交互，其方式可以有短信、电话、GPRS网络、4G网络等；

使用时，需要将NFC芯片装在设备中的SIM卡上，或者使用带有NFC功能的SIM卡，如基于Sony FeliCa体系第3类标签(具有2k字节内存容量，数据通讯速度为212kbit/s，适合较复杂的应用)以及第4类标签(与ISO14443A、B标准兼容。制造时被预先设定为可读/可重写、或者只读，内存容量可达32k字节)。

一旦进入NFC读写器的距离范围内(如公交卡读写器<3cm),就可用于就可以实现小额支付(如公交卡)和读取其他NFC设备或标签的信息；

在使用时，NFC芯片与老人定位呼叫器之间通讯互传数据。NFC芯片中信息的写入由手机软件或电脑端软件通过蓝牙传输至处理器芯片，由处理器芯片通过NFC协议栈的规范格式将加密信息写入NFC芯片中。同时可以由对应第三方公司提供的NFC读写器对NFC中数据做修改(如公交公司的充值器或公交刷卡机)。

基于NFC近场通讯在呼叫器中的应用，如移动支付功能，其步骤主要有：

步骤一：感应功能：用于获取附近NFC装置的位置，自动连接进行身份验证。步骤二：鉴权功能：用于通过远程接口对NFC装置中信息进行鉴定识别。步骤三：支付功能：鉴权成功后，用于提交支付信息。

其中，每部呼叫器拥有唯一的电子账户，用于提交支付数据，该账户可与使用者身份信息绑定，经鉴权后方可支付。

另外，NFC模块还可实现电子门禁，身份识别等功能，其步骤为：

步骤一：感应功能：用于获取附近NFC装置的位置，自动连接进行身份验证；步骤二：建立通讯：用于通过远程接口，使外部NFC装置与呼叫器中的NFC芯片建立通讯，并验证预设的读写协议；步骤三：识别功能：对呼叫器中NFC芯片所保存的身份信息进行鉴定识别。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。