一种基于物联网技术的老年人社交服务系统的制作方法

本实用新型属于物联网技术领域，特别涉及一种基于物联网技术的老年人社交服务系统。

背景技术：

如今国内处在由高速发展转向高质量发展的关键时刻，而国内社会也正步入老年化，照看关心老年人现已经成为一项重大问题，由于老年人对于智能产品以及网络的使用存在一定的障碍，致使他们的社交生活也变得简单枯燥，晚年生活水准得不到保障。

传统的高龄老人监护设备需要插上电源后再次打开开关才能正常工作，这样对于年龄过大的高龄老人老说极为不便，并且高龄老人在说话时音量较小，很容易出现录音错误的现象。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于物联网技术的老年人社交服务系统，解决了传统高龄老人监护设备的应用不方便，录音不准确的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于物联网技术的老年人社交服务系统，包括应用层、网络层和感知层；

应用层包括中心服务器、数个坐席客户端和手机客户端，坐席客户端通过互联网与中心服务器通信，手机客户端通过移动网络与中心服务器通信；

感知层包括高龄老人语音客户端，高龄老人语音客户端包括通信控制器单元、震动马达电路、扬声器、耳机接口、麦克、按键单元和电源单元；

网络层包括移动无线网络和互联网，手机客户端和高龄老人语音客户端通过移动网络与中心服务器通信，所有坐席客户端均通过互联网与中心服务器通信；

通信控制器单元包括gprs模块u102及其外围电路、按键电路、指示灯电路和音频采集电路，指示灯电路包括双色灯led100、d101灯组和d102灯组，双色灯led100的1脚和2脚分别连接gprs模块u102的两个io口、3脚和4脚分别通过两个上拉电阻连接正电源；

d101灯组包括三个并联连接的led灯，这三个led灯的正极均通过电阻r112连接正电源、负极均连接gprs模块u102上的一个io口；

d102灯组包括三个并联连接的led灯，这三个led灯的正极均通过电阻r116连接正电源、负极均连接gprs模块u102上的一个io口；

按键电路包括电阻r300、电容c301和拨码开关s3，拨码开关s3的一端连接地线、另一端通过电阻r300连接gprs模块u102的1脚，gprs模块u102的1脚还通过电容c301连接地线；

音频采集电路包括电容c112、三极管q101、电阻r115、电阻r113和电容c111，电容c112的一端连接麦克的正输出端、另一端连接三极管q101的基极，三极管q101的发射极连接地线、集电极通过电容c111连接gprs模块u102的ad输入端，三极管q101的基极和发射极之间连接电阻r115；

按键单元包括按键k300、二极管t300、二极管d300、电阻r301、电阻r302、按键k301、电阻r300、电容r300、按键k302、二极管t301、二极管d301、电阻r303和电阻r304，按键k300的一端连接正电源、另一端连接二极管t300的正极，二极管t300的正极通过电阻r301连接电阻r302的一端，电阻r302的另一端连接地线，电阻r301和电阻r302的连接节点还连接gprs模块u102的一个io口，二极管t300的正极还连接二极管d300的正极，二极管d300的负极通过电阻r113连接三极管q101的集电极；

按键k302的一端连接正电源、另一端连接二极管t301的正极，二极管t301的正极通过电阻r303连接电阻r304的一端，电阻r304的另一端连接地线，电阻r303和电阻r304的连接节点还连接gprs模块u102的一个io口，二极管t300的正极还连接二极管d301的正极，二极管d301的负极通过电阻r113连接三极管q101的集电极；

按键k301的一端连接地线、另一端通过电阻r300连接gprs模块u102的一个io口，电阻r300与gprs模块u102的io口的连接节点还通过电容c300连接地线；

震动马达电路包括震动马达b100、二极管d100、三极管q100、电阻r114和电阻r111，三极管q100的集电极连接震动马达b100的负极，二极管d100的正极连接震动马达b100的负极、负极连接震动马达b100的正极，三极管q100的基极通过电阻r111连接gprs模块u102的一个io口，三极管q100的基极还通过电阻r114连接地线，三极管q100的发射极连接地线；

电源单元包括电池组电路、usb接口、指示灯led500和电池管理芯片，usb接口连接电池管理芯片，电池管理芯片连接电池组电路，电池组电路包括电池组bt500、mos管q500、电阻r500、保险丝f500和电容c500，电池组bt500的正极通过保险丝f500为震动马达b100的正极供电，电容c500为震动马达b100的正极的滤波电路，电池组bt500的正极连接电池管理芯片，mos管q500的s极连接电池组bt500的负极、g极通过电阻r500连接电池组bt500的正极、d极连接地线，指示灯led500的3脚和4脚分别通过电阻r501和电阻r502连接电池组bt500的正极，指示灯led500的1脚和2脚均与电池管理芯片电连接；

电池管理芯片为通信控制器单元、扬声器、耳机接口、麦克和按键单元供电；

扬声器、耳机接口和麦克均与gprs模块u102连接。

优选的，所述gprs模块u102及其外围电路包括air202型gprs模块及其外围sim卡电路；所述电池管理芯片的型号为bq24090。

优选的，所述二极管t300和二极管t301均为稳压二极管，其型号为sesd9d3v3；所述mos管的型号为ao3416。

本实用新型所述的一种基于物联网技术的老年人社交服务系统，解决了传统高龄老人监护设备的应用不方便，录音不准确的技术问题，本实用新型可以接电即可开机，极大的方便了高龄老人的使用，并且本实用新型采用拨码开关的方式解决了出厂时设备因为无法设定开机或关机而出现的不必要的损耗问题，本实用新型采用音频采集电路采集高龄老人说话的音量大小，如果出现音量过小的现象则采用语音提示的方式让高龄老人再次录入音量，极大的方便了人机交互，提高了录音的准确性。

附图说明

图1是本实用新型的系统构架图；

图2是本实用新型的通信控制器单元的电路图；

图3是本实用新型的震动马达电路的电路图；

图4是本实用新型的扬声器、耳机接口和麦克的电路图；

图5是本实用新型的按键单元的电路图；

图6是本实用新型的电源单元的电路图；

图7是本实用新型的步骤2的流程图；

图8是本实用新型的步骤3的流程图；

图9是本实用新型的步骤4的流程图；

图10是本实用新型的步骤5的流程图；

图11是本实用新型的步骤2的流程图。

具体实施方式

实施例1：

如图1-图6所示的一种基于物联网技术的老年人社交服务系统，包括应用层、网络层和感知层；

应用层包括中心服务器、数个坐席客户端和手机客户端，坐席客户端通过互联网与中心服务器通信，手机客户端通过移动网络与中心服务器通信；

感知层包括高龄老人语音客户端，高龄老人语音客户端包括通信控制器单元、震动马达电路、扬声器、耳机接口、麦克、按键单元和电源单元；

所述耳机接口为接口p200，麦克为mk200，扬声器为ls200。

网络层包括移动无线网络和互联网，手机客户端和高龄老人语音客户端通过移动网络与中心服务器通信，所有坐席客户端均通过互联网与中心服务器通信；

通信控制器单元包括gprs模块u102及其外围电路、按键电路、指示灯电路和音频采集电路，指示灯电路包括双色灯led100、d101灯组和d102灯组，双色灯led100的1脚和2脚分别连接gprs模块u102的两个io口、3脚和4脚分别通过两个上拉电阻连接正电源；双色灯led100的1脚和4脚分别为双色灯中一个led灯的负极和正极，双色灯led100的2脚和3脚分别为双色灯中另一个led灯的负极和正极。

双色灯led100是用于电池电量提示，电量充足时为绿色，电量不足时为红色。

d101灯组包括三个并联连接的led灯，这三个led灯的正极均通过电阻r112连接正电源、负极均连接gprs模块u102上的一个io口；

d102灯组包括三个并联连接的led灯，这三个led灯的正极均通过电阻r116连接正电源、负极均连接gprs模块u102上的一个io口；

按键电路包括电阻r300、电容c301和拨码开关s3，拨码开关s3的一端连接地线、另一端通过电阻r300连接gprs模块u102的1脚，gprs模块u102的1脚还通过电容c301连接地线；

本实用新型在gprs模块u102的1管脚pwrkey增加了一个按键电路。pwrkey管脚功能为：上拉大于3秒开机，下拉小于3秒关机。所以传统的通用做法是直接在pwrkey管脚增加一个0欧姆的电阻接地，使模块上电直接开机，但是这样就导致无法带电关机。由于产品会量产，不可能在还没销售的时候一直让它在耗电，所以加了一个拨码开关，这样做的优点：(1)出厂时：拨动拨码开关s3，使pwrkey管脚处于低电平，模块在出厂时处于关机状态，保持低功耗；(2)高龄老人使用时：拨动拨码开关s3，使pwrkey管脚处于高电平，即，上电即可开机，在产品没电自动关机后，高龄老人只要给模块充上电便可直接开机。这样是做是既易于高龄老人操作使用又让产品在出厂前没有太大的功耗。

音频采集电路包括电容c112、三极管q101、电阻r115、电阻r113和电容c111，电容c112的一端连接麦克的正输出端、另一端连接三极管q101的基极，三极管q101的发射极连接地线、集电极通过电容c111连接gprs模块u102的ad输入端，三极管q101的基极和发射极之间连接电阻r115；

音频采集电路用于检测高龄老人录入语音大小。

按键单元包括按键k300、二极管t300、二极管d300、电阻r301、电阻r302、按键k301、电阻r300、电容r300、按键k302、二极管t301、二极管d301、电阻r303和电阻r304，按键k300的一端连接正电源、另一端连接二极管t300的正极，二极管t300的正极通过电阻r301连接电阻r302的一端，电阻r302的另一端连接地线，电阻r301和电阻r302的连接节点还连接gprs模块u102的一个io口，二极管t300的正极还连接二极管d300的正极，二极管d300的负极通过电阻r113连接三极管q101的集电极；

按键k302的一端连接正电源、另一端连接二极管t301的正极，二极管t301的正极通过电阻r303连接电阻r304的一端，电阻r304的另一端连接地线，电阻r303和电阻r304的连接节点还连接gprs模块u102的一个io口，二极管t300的正极还连接二极管d301的正极，二极管d301的负极通过电阻r113连接三极管q101的集电极；

按键k301的一端连接地线、另一端通过电阻r300连接gprs模块u102的一个io口，电阻r300与gprs模块u102的io口的连接节点还通过电容c300连接地线；

本实用新型采用二极管t300、t301为静电二极管，用于保护模块管脚。

本实用新型采用按键k300是呼叫服务按键、k301是sos紧急呼叫按键，两者可以按键录音，当按下k301是sos紧急呼叫按键时，gprs模块u102会在高龄老人按下时发送位置坐标，并标记高龄老人为求救状态，gprs模块u102采用基站定位技术进行定位。

震动马达电路包括震动马达b100、二极管d100、三极管q100、电阻r114和电阻r111，三极管q100的集电极连接震动马达b100的负极，二极管d100的正极连接震动马达b100的负极、负极连接震动马达b100的正极，三极管q100的基极通过电阻r111连接gprs模块u102的一个io口，三极管q100的基极还通过电阻r114连接地线，三极管q100的发射极连接地线；

电源单元包括电池组电路、usb接口、指示灯led500和电池管理芯片，usb接口连接电池管理芯片，电池管理芯片连接电池组电路，电池组电路包括电池组bt500、mos管q500、电阻r500、保险丝f500和电容c500，电池组bt500的正极通过保险丝f500为震动马达b100的正极供电，电容c500为震动马达b100的正极的滤波电路，电池组bt500的正极连接电池管理芯片，mos管q500的s极连接电池组bt500的负极、g极通过电阻r500连接电池组bt500的正极、d极连接地线，指示灯led500的3脚和4脚分别通过电阻r501和电阻r502连接电池组bt500的正极，指示灯led500的1脚和2脚均与电池管理芯片电连接；

本实用新型采用mos管q500采用ao3416，其具有超低内阻，可以满足air202的瞬时2a发射电流，mos管q500用于防止电池反接烧坏电路。

电池管理芯片为通信控制器单元、扬声器、耳机接口、麦克和按键单元供电；

扬声器、耳机接口和麦克均与gprs模块u102连接。

优选的，所述gprs模块u102及其外围电路包括air202型gprs模块及其外围sim卡电路；所述电池管理芯片的型号为bq24090。

优选的，所述二极管t300和二极管t301均为稳压二极管，其型号为sesd9d3v3；所述mos管的型号为ao3416。

实施例2：

如图7-图10所示，实施例2所述的一种基于物联网技术的老年人社交服务方法是在实施例1所示的一种基于物联网技术的老年人社交服务系统的基础上实现的，包括如下步骤：

步骤1：建立一种基于物联网技术的老年人社交服务系统，在感知层设立数个高龄老人语音客户端，每一个高龄老人语音客户端分配给一个高龄老人，在应用层设立数个坐席客户端和数个手机客户端，每一个坐席客户端均分配给一个坐席服务员，每一个手机客户端均分配给一个护工或一个高龄老人的子女；

步骤2：建立网络连接，具体步骤如下：

步骤s1：高龄老人语音客户端中的gprs模块u102通过移动网络连接中心服务器，并定时巡检是否接到中心服务器发送的连接成功的通知：是则执行步骤s2；否则执行步骤s1；

步骤s2：gprs模块u102记录是否是第一次与中心服务器连接：是，则发送sn码给中心服务器；否，则发送心跳包给中心服务器；

步骤s3：中心服务器与gprs模块u102通过心跳包的方式保持长时间连接状态；

步骤3：设定按键k300是呼叫按键、k301是sos紧急呼叫按键，当高龄老人需要呼叫服务时，高龄老人长按呼叫按键，并通过麦克说出语音信息，gprs模块u102将语音信息进行存储并生产录音数据，gprs模块u102通过移动网络将录音数据发送给中心服务器，中心服务器处理录音数据，其具体步骤如下：

步骤a1：高龄老人长按呼叫按键，高龄老人语音客户端扫描到呼叫按键按下后，gprs模块u102从休眠模式进入工作模式；

步骤a2：高龄老人说出诉求，高龄老人语音客户端通过麦克采集高龄老人的语音信息，gprs模块u102通过音频采集电路采集高龄老人的语音音量大小，如果语音音量过小，则gprs模块u102通过扬声器播放提示音提示高龄老人重新说出诉求，反之，gprs模块u102根据高龄老人的语音生成高龄老人的语音信息，并生产录音数据；

步骤a3：高龄老人语音客户端对照方言库识别录音数据，判断录音数据中是否需要人工服务：是，则执行步骤a6；否，则执行步骤a4；

步骤a4：gprs模块u102将录音数据通过移动网络发送给中心服务器，中心服务器通过对照方言库识别高龄老人的固定命令，中心服务器生成解决方案并将解决方案生成语音数据，中心服务器将语音数据通过移动网络发送给gprs模块u102，grps模块通过扬声器或耳机播放语音数据；

步骤a5：高龄老人收听语音数据后，判断是否满足自己的诉求：是，则执行步骤a8，否，则执行步骤a1；

步骤a6：中心服务器选择任意一个空闲状态的坐席客户端，建立坐席客户端与高龄老人语音客户端之间的语音聊天室，坐席客户端与高龄老人语音客户端在语音聊天室中建立语音通话，人工解决高龄老人的问题；

步骤a7：高龄老人的问题解决完毕后，坐席服务员通过坐席客户端向中心服务器发送空闲指令，中心服务器断开坐席客户端与高龄老人语音客户端之间的语音聊天室，并向高龄老人语音客户端发送断开连接指令，高龄老人语音客户端收到断开连接指令后，断开移动网络的连接；

步骤a8：gprs模块u102进去休眠状态；

步骤4：子女或护工通过手机客户端编辑事件提醒信息，事件提醒信息包括时间信息和事件内容，手机客户端将事件提醒信息发送给中心服务器，中心服务器将事件提醒信息发送给高龄老人语音客户端，高龄老人语音客户端根据事件提醒信息提醒高龄老人，其具体步骤如下：

步骤b1：高龄老人语音客户端接收到事件提醒信息后，生产事件提醒列表，并定时扫描事件提醒列表，根据事件提醒信息中的时间信息判断是否需要发出提醒；

步骤b2：当需要发出提醒时，高龄老人语音客户端将事件提醒信息中的时间信息和事件内容均生成提醒语音，并通过扬声器或耳机向高龄老人播放提醒语音，同时，gprs模块u102启动震动马达电路，为高龄老人提供震动提醒；

步骤b3：高龄老人语音客户端实时扫描高龄老人是否按下任意按键：是，则高龄老人已作出回应，执行步骤b5；否，执行步骤b4；

步骤b4：高龄老人语音客户端判断是否到达预定的提醒次数：是，则高龄老人语音客户端记录此次事件提醒日志，并上传给中心服务器，中心服务器根据事件提醒日志判断是否连接坐席客户端进行人工服务，执行步骤b5；否，执行步骤b2；

步骤b5：高龄老人语音客户端中的gprs模块u102进入休眠状态；

步骤5：当高龄老人语音客户端扫描到事件提醒列表有地理位置事件时，高龄老人语音客户端实时发送高龄老人的地理位置数据给中心服务器，中心服务器接收到地理位置数据后，向高龄老人语音客户端发送回复信息；如果高龄老人语音客户端在发送地理位置数据后，并在预定时间内没有收到回复信息，则重新发送地理位置数据给中心服务器，高龄老人语音客户端记录发送地理位置数据的次数，如果达到预定的最大次数，则断开与中心服务器之间的连接并进入休眠状态；

步骤6：巡护或点卯事件的处理步骤如下：

步骤c1：高龄老人的子女或护工通过手机客户端编辑巡护或点卯事件，并将巡护或点卯事件发送给中心服务器，中心服务器将巡护或点卯事件发送给高龄老人语音客户端，高龄老人语音客户端将巡护或点卯事件加入事件提醒列表；

当高龄老人语音客户端扫描到事件提醒列表有巡护或点卯事件时，高龄老人语音客户端根据步骤b2的方法向高龄老人发出提醒信息，如果在预定的提醒次数下高龄老人未做出按下按键的回应，则执行步骤c3；如果在预定的提醒次数下高龄老人做出按下按键的回应，则执行步骤c2；

步骤c2：高龄老人长按语音输入按键或呼叫按键，并通过麦克录入语音诉求，高龄老人语音客户端对照方言库判断高龄老人是否需要人工服务：是，则执行步骤c3；否，则执行步骤c4；

步骤c3：高龄老人语音客户端向中心服务器定时发送高龄老人地理位置信息；

根据步骤a1到步骤a7的方法建立高龄老人语音客户端和坐席客户端之间的聊天室，同时，中心服务器将高龄老人的子女或护工使用的手机客户端加入到聊天室中，子女或护工在聊天室中与高龄老人建立语音聊天，解决高龄老人的问题；

步骤c4：中心服务器断开与高龄老人语音客户端之间的连接，高龄老人语音客户端进入休眠状态。

中心服务器建立公共聊天室，高龄老人通过高龄老人语音客户端向中心服务器发送群聊诉求，中心服务器将高龄老人语音客户端加入到公共聊天室，高龄老人通过高龄老人语音客户端参与公共聊天室的群聊。

本实用新型所述的一种基于物联网技术的老年人社交服务系统，解决了传统高龄老人监护设备的应用不方便，录音不准确的技术问题，本实用新型可以接电即可开机，极大的方便了高龄老人的使用，并且本实用新型采用拨码开关的方式解决了出厂时设备因为无法设定开机或关机而出现的不必要的损耗问题，本实用新型采用音频采集电路采集高龄老人说话的音量大小，如果出现音量过小的现象则采用语音提示的方式让高龄老人再次录入音量，极大的方便了人机交互，提高了录音的准确性。