一种智能家居养老系统的制作方法

本实用新型涉及到智慧养老领域，具体涉及一种智能家居养老系统。

背景技术：

随着科技的日益进步，人们生活节奏的加快，世界各国都在面对一个共同的课题，人口老龄化。从全球范围来看，中国老年人口尤其严重，截至2014年底，我国60岁以上老年人口已经达到2.12亿，占总人口的15.5%。据预测，本世纪中叶老年人口数量将达到峰值，超过4亿，相当于每3人中就会有一个老人。随着老年人群的日益增长，高龄失能失智、失独、空巢、孤寡老年人口数量也在不断突破新高，带来了巨大的养老危机，由此引发的社会问题也逐渐显现：家属照料精疲力竭、专业程度水平低下、专业人才大量缺乏，长期依赖人力的传统养老方式开始受到严峻的挑战。在此背景下，智能家居养老概念便应运而生，即通过先进的信息技术（如互联网、物联网、云计算、嵌入式等），管理和服务老年人的日常起居、生活安全、娱乐休闲等各方面，提升老年人的居家安全和生活质量。智能家居养老系统便是旨在解决这类问题而研发的系统。利用了互联网、物联网、云计算等先进技术，在居家养老设备中植入电子芯片装置，使老人的日常生活处于远程监控状态。当老人摔倒或走出房屋时，智能家居养老系统会立即通知家属或医护人员。同时老人也可通过智能家居养老系统与子女实时沟通，解决父母们远程亲子陪伴的需要，提升父母的幸福指数，促进家庭和睦。

智能家居养老系统的出现主要是为了适应以下三个方面的基本需求：其一是，人口老龄化和残疾人陪护：相关资料显示中国已经开始步入老龄化社会的门槛，而且正处于老龄化逐步加深的阶段，到2050年，中国将有35%的人口超过60岁，成为世界老龄化最严重的国家。老年人自我照料能力差，主要由家庭护理，费用高，劳动强度高，护理条件急需改善。我国残疾人总量约6000万人，有功能障碍者或需看护人员的家庭，占全国家庭总户数的1/10，迫切需求大量的助老、助残型服务系统为他们提供服务，提高其生活质量，降低国家社会经济发展的负担。其二是，在人们生活水平在不断提高的同时，安全的居住环境更是其中的重点。而智能家居养老系统可24 小时不间断监测室内的情况，并对异常画面进行捕捉和报警，实时记录并传输给用户手机终端，实现了家居的安全防护和环境实时监测。其三，情感陪伴需求：现在年轻子女们工作压力繁重，无暇时时陪伴在父母身边以尽孝道。通过智能家居养老系统，可解决父母们远程亲子陪伴的需要，子女不仅可通过智能家居养老系统，同父母进行实时音视频交流，同时，智能家居养老系统里面也包含这海量故事和歌曲，子女可通过智能家居养老系统终端应用远程控制系统播放应用和故事，丰富老人精神生活。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种智能家居养老系统，通过将有智能化功能的网络摄像机嵌入系统中，让老人的日常生活处于24小时远程监控状态，当老人摔倒或走出房屋时，智能家居养老系统会立即通知家属或医护人员；同时老人也可通过系统与子女实时沟通，解决父母们远程亲子陪伴的需要。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种智能家居养老系统，包含数据采集终端以及与其远程连接的移动终端，所述数据采集终端包含主控制器模块以及分别与其连接的摄像头模块、WIFI模块、TF Card模块、SPI Flash模块。

作为本实用新型一种智能家居养老系统的进一步优选方案，所述数据采集终端还包含数据存储模块、时钟模块和数据传输模块，所述数据存储模块、时钟模块和数据传输模块分别与主控制器模块连接。

作为本实用新型一种智能家居养老系统的进一步优选方案，所述数据采集终端还包含模数转换器和放大电路模块，所述摄像头模块依次通过模数转换器、放大电路模块连接主控制器模块。

作为本实用新型一种智能家居养老系统的进一步优选方案，所述摄像头模块包含1/4英寸的OV9712图像传感器。

作为本实用新型一种智能家居养老系统的进一步优选方案，所述移动终端采用基于Android4.0版本以上的智能手机。

作为本实用新型一种智能家居养老系统的进一步优选方案，所述SPI Flash模块采用MX25L12835FM2I-10G。

作为本实用新型一种智能家居养老系统的进一步优选方案，所述WIFI模块的芯片型号为MTKMT7601。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.本实用新型智能家居养老系统具有监控家庭室内环境安全的功能，当系统在监控期间检测到异常画面，如老人摔倒、走出家门等变化图像，系统会立刻发出警报，并及时提示户主，这种模式可以用于上班或外出时家中无人的情况；

2.在家人上班或外出期间，可通过智能家居养老系统远程观看家居老人生活视频，使用视频录制或拍照功能记录老人生活细节；

3.在家人上班或外出期间，可和老人进行语音互动交流，解决子女无暇陪伴老人的难题；

4.智能家居养老系统包括语音播放功能，系统内部拥有海量故事、歌曲等资料，用户可通过智能手机控制系统播放挑选的乐曲或故事，丰富老人的业余生活。

附图说明

图 1是本实用新型的主要模块结构图；

图2是本实用新型的主控板电源分配原理图；

图3是本实用新型例的FLASH模块结构原理图；

图4是本实用新型的TF CARD模块结构原理图；

图5是本实用新型的WIFI模块结构原理图；

图6是本实用新型数据采集终端放大电路模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示为根据本实用新型的一个实施例的一种智能家居养老系统硬件的主要模块结构图，以下参考图1来对本实用新型进行详细说明。

一种智能家居养老系统，包含数据采集终端以及与其远程连接的基于Android手机的移动终端，所述数据采集终端包含主控制器模块以及分别与其连接的摄像头模块、WIFI模块、TF Card模块、SPI Flash模块，主要实现的功能包括数据采集、移动侦测、语音识别、以及视频数据传输；

所述数据采集终端还包含数据存储模块、时钟模块和数据传输模块，所述数据存储模块、时钟模块和数据传输模块分别与主控制器模块连接。所述数据存储模块用于根据时钟模块记录的时间实时存储采集的数据参数。所述数据传输模块用于将采集的数据传输出去。

所述数据采集终端还包含模数转换器和放大电路模块，所述摄像头模块依次经过模数转换器和放大电路模块连接主控制器模块，

如图6所示，本实用新型数据采集终端放大电路模块的电路图：所述放大电路模块包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻，模数转换器的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接放大器芯片的正极，放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地，放大器芯片的电压输出端连接主控制器模块的输入端。

所述移动终端为基于Android4.0版本以上智能手机的智能家居养老系统。实现的功能包括视频接收、播放以及数据采集终端的远程控制。

所述主控制器模块采用芯片芯片型号为Hi3518E的ARM9处理器。

其中，所述摄像头模块包含1/4英寸监控行业主流的OV9712图像传感器，所述WIFI模块的芯片型号为MTKMT7601，所述SPI Flash模块采用MX25L12835FM2I-10G。

如图2-5是智能家居养老系统的硬件设计原理图：

其中智能家居养老系统芯片Hi3518E的系统设置原理图，Hi3518E是一款针对民用安防监控产品的SoC芯片，集成DRAM,POR, RTC, Audio Codec, Sensor电平转换以及各种时钟输等，内嵌处理器内核为ARM926EJ-S。Hi3518E芯片接口电路原理图，芯片接收视频或音频接口传来的音视频数据，按照不同协议进行编码并输出相应码流，通过USB口传输给WIFI模块。

如图2是主控板的电源分配原理图，显示主控板电路上的各部分工作电源分配情况。如图3是Flash结构原理图,主要用于存储执行程序，可通过SPI接口向Hi3518E芯片写入写出程序控制指令。如图4是TF CARD系统原理图,处理器可通过SDIO接口从TFCARD中读取或写入音视频数据。如图5是WIFI模块原理图，以USB接口同主芯片连接，用于将系统联入云端。

在监控模式，系统通过OV9712 CMOS摄像头捕捉图像，后由海思媒体处理平台MPP对音视频数据进行处理。MPP内部处理流程主要如下，首先通过视频输入VI模块捕捉视频图像，对其做剪切、缩放、镜像等处理，输出多路不同分辨率的图像数据。后通过视频处理模块VPSS对图像数据进行去燥、图像增强、锐化等处理，最后交由VENC视频编码模块叠加处理并按照不同协议进行编码并输出相应码流。经由MPP处理完成后交由WIFI模块实时传送给智能终端进行视频流解码和播放；同时系统采集的监控视频也可写入TF存储卡中。除此以外智能终端还可通过云端发送控制命令给系统，系统通过WIFI模块获取命令后由Hi3518E芯片根据预设的通信协议内容，对系统的获取的命令进行解析处理，生成硬件层对应的控制指令，指导系统开启、关闭、拍照或进行视频录制，图片或录制视频存储在智能终端。

报警功能，是系统在监控期间，通过摄像头模块采集的视频，并由Hi3518E比较摄像头采集的相邻两帧YUV原始数据的差异来判断画面是否存在变化，如果存在变化，系统会采用WIFI模块将处理后的报警视频上传到云端，并由云端提示终端应用系统检测到异常信息，终端应用可下载报警视频查看。

双向语音传输功能，用户通过终端应用采集语音信息，并通过云端传输给系统端，系统接收音频码流后采用音频解码模块进行解码，解码后交给声音处理模块进行处理，并由喇叭播报语音信息；系统端通过麦克风捕捉音频数据，并由音频编码模块以AAC、G.729a、PCM音频协议对音频数据进行编码，输出音频码流后由P2P网络传输给终端应用解码并播报语音信息。

所述的摄像头模块、WIFI模块、TF Card均为市售的成熟原件，本实用新型保护的是整个同时在此说明本实用新型中所涉及的单片机及传感器的控制程序均为现有原成熟元件内部集成的现有的控制程序，均不在本实用新型申请要求保护客体的范围内。

以上实施例和附图仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。