一种基于物联网的老年人健康监测报警设备及方法与流程

本发明属于智能可穿戴设备技术领域，尤其涉及一种基于物联网的老年人健康监测报警设备及方法。

背景技术：

目前，随着老年化日益临近，特别是社会化养老程度较低的情况下，我国60岁以上人口已超过1.77亿，老人独居越来越多，老年人的健康和日常安全问题已经引起社会的广泛关注，老年人日常生活能力下降，跌倒、走失、突发疾病、忘记服药等问题屡见不鲜。如何实时监测老年人的生活状况和健康状态，是确保老年人幸福晚年的关键。

市场上关于老年人健康监护的产品如gps老人监护手机、老人监护报警呼叫系统等，但是gps老人监护手机只能监控老年人的位置，老人监护报警呼叫系统需要老年人手动启动，当老年人健康出现异常状况时，往往失去启动报警呼叫系统的能力。同时，现在各种检测设备较多，如血压计、血糖仪等，价格也不贵，缺点是不能联网，不能随时记录人的身体状况，且只能单个使用，不能满足人们的需求。因此，亟需一种新的基于物联网的老年人健康监测报警设备。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现在gps老人监护手机只能监控老年人的位置，老人监护报警呼叫系统需要老年人手动启动，当老年人健康出现异常状况时，往往失去启动报警呼叫系统的能力。

(2)现在各种检测设备较多，如血压计、血糖仪等，价格也不贵，缺点是不能联网，不能随时记录人的身体状况，且只能单个使用，不能满足人们的需求。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于物联网的老年人健康监测报警设备及方法。

本发明是这样实现的，一种基于物联网的老年人健康监测报警方法，所述基于物联网的老年人健康监测报警方法包括以下步骤：

步骤一，通过体征数据监测模块利用体征数据监测设备监测老年人的体温、脉搏、血压、血氧饱和度的身体特征数据；通过健康监控模块利用传感器监测老年人的健康状况以及睡眠质量；

步骤二，通过主控模块利用主控器控制所述基于物联网的老年人健康监测报警设备各个模块的正常运行；

步骤三，通过语音控制模块利用语言识别技术实现对所述基于物联网的老年人健康监测报警设备语音的控制，并通过语音播报的形式进行数据的通知；

所述通过语音控制模块利用语言识别技术实现对所述基于物联网的老年人健康监测报警设备语音的控制的方法，包括：

(1)通过语音控制模块搭载的语音采集设备接收老年人语音信号；

(2)根据所述语音信号生成语音特征，以及根据所述语音控制模块的当前工作模式对所述语音特征进行判断，并在判断所述语音特征与所述当前工作模式对应的语音范本匹配时生成语音命令；

(3)根据所述语音命令生成控制指令，并通过所述无线通信模块将所述控制指令发送给所述健康监测报警设备，以使所述健康监测报警设备根据所述控制指令进行工作；

步骤四，通过gps远程定位模块利用gps定位装置进行老年人所在位置信息的获取；通过位移测量模块利用位移传感器监测老年人的位移变化；

所述通过gps远程定位模块利用gps定位装置进行老年人所在位置信息的获取包括：

(4.1)获取报警设备当前的gps定位数据以及连接的无线节点数据，获取无线定位距离、连接的无线节点gps位置、前一时刻的定位结果以及gps定位结果；

(4.2)根据无线定位距离、前一时刻的定位结果和当前时刻的运动数据，计算得到无线定位结果；

(4.3)基于当前gps定位数据结合无线定位结果确定当前老人的gps定位坐标；

(4.3)将获取的gps定位坐标转换为地理地址信息，得到老人位置信息；

步骤五，通过跌倒报警模块利用加速度传感器监测老年人跌倒瞬间加速度的变化，监测老年人危险状况并对跌倒进行识别；

步骤六，通过紧急呼叫模块利用同时按下的两个实体键实现附近行人、家属或就近医院的紧急呼叫；

步骤七，通过报警模块利用蜂鸣器和闪光灯进行老年人异常体征数据、危险状况及跌倒情况的报警、语音和振动提示，并将预警结果发送至移动终端；

步骤八，通过终端模块利用移动终端获取所述基于物联网的老年人健康监测报警设备的数据信息，随时查看老年人的体征数据、健康监测数据以及远程定位信息；

步骤九，通过通讯录管理模块利用手机应用软件或电脑软件进行通讯录内容的录入，并对通讯录信息进行管理；通过电源模块利用蓄电池为所述基于物联网的老年人健康监测报警设备进行供电；

步骤十，通过数据存储模块利用数据储存卡存储老年人的身体特征数据、健康监控数据、gps远程定位信息、位移变化、危险状况及跌倒情况、预警结果；

步骤十一，通过显示模块利用显示器显示老年人的身体特征数据、健康监控数据、gps远程定位信息、位移变化、危险状况及跌倒情况、预警结果。

进一步，步骤一中，所述通过健康监控模块利用传感器监测老年人健康状况的方法，包括：

(i)获取老年人的身体特征数据及健康监控数据并形成健康评估指数ρ；

(ii)通过gps远程定位模块利用gps定位装置获取老年人所在位置信息；

(iii)将健康评估指数ρ与预设的危险阈值进行比较，若健康评估指数达到或超出危险阈值则将所述人体位置信息和所述人体危险信息向移动终端进行报警发送；若健康评估指数未达到危险阈值则将所述人体位置信息向移动终端进行报送。

进一步，步骤(i)中，所述健康评估指数ρ通过bp神经网络模型形成，所述bp神经网络模型包括包括输入层、隐含层和输出层，所述输入层包括四个一级子结点，所述四个一级子结点一一对应输入所述体温、脉率、血氧饱和度和血压在跌倒前后的变化值并输出一级信息，所述隐含层包括四个二级子结点，所述四个二级子结点分别接收每个所述一级子结点输出的一级信息并输出二级信息，所述输出层包括一个三级子结点，所述三级子结点接收所述每个二级信息并输出健康评估指数ρ。

进一步，步骤六中，所述通过紧急呼叫模块利用同时按下的两个实体键实现附近行人、家属或就近医院的紧急呼叫的方法，包括：

(a)紧急呼叫处理设备接收接入ims网络的健康监测报警设备的紧急呼叫请求，获取所述紧急呼叫请求中携带的健康监测报警设备的源地址信息；

(b)所述紧急呼叫处理设备查询所述健康监测报警设备的源地址信息，获取所述健康监测报警设备对应的紧急呼叫路由信息；

(c)所述紧急呼叫处理设备将所述紧急呼叫路由信息添加在所述紧急呼叫请求中并发送到ims网络，使得所述紧急呼叫请求被路由到紧急呼叫中心。

进一步，所述基于物联网的老年人健康监测报警方法还包括：

通过无线通信模块利用gsm、蓝牙、zigbee或wifi的无线通信装置进行数据传输、拨打电话和上网功能。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述基于物联网的老年人健康监测报警方法的基于物联网的老年人健康监测报警设备，所述基于物联网的老年人健康监测报警设备包括：

体征数据监测模块、健康监控模块、主控模块、语音控制模块、gps远程定位模块、位移测量模块、跌倒报警模块、紧急呼叫模块、无线通信模块、报警模块、终端模块、通讯录管理模块、电源模块、数据存储模块、显示模块。

体征数据监测模块，与主控模块连接，用于通过体征数据监测设备监测老年人的体温、脉搏、血压、血氧饱和度的身体特征数据；

健康监控模块，与主控模块连接，用于通过传感器监测老年人的健康状况以及睡眠质量；

主控模块，与体征数据监测模块、健康监控模块、语音控制模块、gps远程定位模块、位移测量模块、跌倒报警模块、紧急呼叫模块、无线通信模块、报警模块、终端模块、通讯录管理模块、电源模块、数据存储模块、显示模块连接，用于通过主控器控制所述基于物联网的老年人健康监测报警设备各个模块的正常运行；

语音控制模块，与主控模块连接，用于通过语言识别技术实现对所述基于物联网的老年人健康监测报警设备语音的控制，并通过语音播报的形式进行数据的通知；

gps远程定位模块，与主控模块连接，用于通过gps定位装置进行老年人所在位置信息的获取；

位移测量模块，与主控模块连接，用于通过位移传感器监测老年人的位移变化；

跌倒报警模块，与主控模块连接，用于通过加速度传感器监测老年人跌倒瞬间加速度的变化，监测老年人危险状况并对跌倒进行识别；

紧急呼叫模块，与主控模块连接，用于通过同时按下两个实体键实现附近行人、家属或就近医院的紧急呼叫；

无线通信模块，与主控模块连接，用于通过gsm、蓝牙、zigbee或wifi的无线通信装置进行数据传输、拨打电话和上网功能；

报警模块，与主控模块连接，包括语音单元和振动单元，用于通过蜂鸣器和闪光灯进行老年人异常体征数据、危险状况及跌倒情况的报警、语音和振动提示，并将预警结果发送至移动终端；

终端模块，与主控模块连接，用于通过移动终端获取所述基于物联网的老年人健康监测报警设备的数据信息，随时查看老年人的体征数据、健康监测数据以及远程定位信息；

通讯录管理模块，与主控模块连接，用于通过手机应用软件或电脑软件进行通讯录内容的录入，并对通讯录信息进行管理；

电源模块，与主控模块连接，用于通过蓄电池为所述基于物联网的老年人健康监测报警设备进行供电；

数据存储模块，与主控模块连接，用于通过数据储存卡存储老年人的身体特征数据、健康监控数据、gps远程定位信息、位移变化、危险状况及跌倒情况、预警结果；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示老年人的身体特征数据、健康监控数据、gps远程定位信息、位移变化、危险状况及跌倒情况、预警结果的实时数据。

进一步，所述体征数据监测模块包括：

温度测量单元，用于通过温度传感器检测老年人的身体温度数据；

脉搏测量单元，用于通过振动传感器监测老年人的脉搏跳动数据；

血压检测单元，用于通过血压监测装置检测老年人的血压数据；

血氧饱和度检测单元，用于通过反射式光电血氧饱和度传感器检测老年人的血氧饱和度；

分析处理单元，用于通过搭载的分析程序分析处理感测到的数据，并确定感测数据是否异常。

进一步，所述脉搏测量单元包括振动传感器、放大子单元、整形子单元和计数子单元，所述振动传感器、放大子单元、整形子单元和计数子单元依次连接，所述计数子单元与主控器的输入端连接；

所述血氧饱和度检测单元包括依次连接的反射式光电血氧饱和度传感器、双发光二极管驱动电路、红光和红外光分离电路、信号放大电路、低通滤波电路、ad转换电路，所述ad转换电路的输出端连接至所述主控器的输入端。

本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述的基于物联网的老年人健康监测报警方法。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述的基于物联网的老年人健康监测报警方法。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的基于物联网的老年人健康监测报警设备，通过健康监控模块对老年人的健康进行评估，并根据评估结果生成报警信息，当健康危险程度大于阈值的时候，能够自动进行远程跌倒报警与健康报警，并上传人体体征参数至监护人与监护中心，否则只进行跌倒报警，可以方便使监护人及监护中心全面了解老年人的情况，并在最短的时间内对老年人提供医疗救治。

本发明通过语音控制模块可以根据用户选择工作在满足用户语音情况的工作模式，提高语音识别准确度，也可满足不同用户对语音控制的不同需求；通过紧急呼叫模块接收来自ims网络接入设备的紧急呼叫请求，获取健康监测报警设备的源地址信息及紧急呼叫中心的路由信息，使得紧急呼叫请求被路由到紧急呼叫中心，能够在网络运营商不具备连接会话位置和存储功能的存储资源时，实现了固定接入终端的紧急呼叫。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的基于物联网的老年人健康监测报警方法流程图。

图2是本发明实施例提供的基于物联网的老年人健康监测报警设备结构框图；

图中：1、体征数据监测模块；2、健康监控模块；3、主控模块；4、语音控制模块；5、gps远程定位模块；6、位移测量模块；7、跌倒报警模块；8、紧急呼叫模块；9、无线通信模块；10、报警模块；11、终端模块；12、通讯录管理模块；13、电源模块；14、数据存储模块；15、显示模块。

图3是本发明实施例提供的体征数据监测模块结构框图。

图4是本发明实施例提供的通过健康监控模块利用传感器监测老年人健康状况的方法流程图。

图5是本发明实施例提供的通过语音控制模块利用语言识别技术实现对所述基于物联网的老年人健康监测报警设备语音的控制的方法流程图。

图6是本发明实施例提供的通过紧急呼叫模块利用同时按下的两个实体键实现附近行人、家属或就近医院的紧急呼叫的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于物联网的老年人健康监测报警设备及方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的基于物联网的老年人健康监测报警方法包括以下步骤：

s101，通过体征数据监测模块利用体征数据监测设备监测老年人的体温、脉搏、血压、血氧饱和度的身体特征数据；通过健康监控模块利用传感器监测老年人的健康状况以及睡眠质量。

s102，通过主控模块利用主控器控制所述基于物联网的老年人健康监测报警设备各个模块的正常运行。

s103，通过语音控制模块利用语言识别技术实现对所述基于物联网的老年人健康监测报警设备语音的控制，并通过语音播报的形式进行数据的通知。

s104，通过gps远程定位模块利用gps定位装置进行老年人所在位置信息的获取；通过位移测量模块利用位移传感器监测老年人的位移变化。

s105，通过跌倒报警模块利用加速度传感器监测老年人跌倒瞬间加速度的变化，监测老年人危险状况并对跌倒进行识别。

s106，通过紧急呼叫模块利用同时按下的两个实体键实现附近行人、家属或就近医院的紧急呼叫；通过无线通信模块利用gsm、蓝牙、zigbee或wifi的无线通信装置进行数据传输、拨打电话和上网功能。

s107，通过报警模块利用蜂鸣器和闪光灯进行老年人异常体征数据、危险状况及跌倒情况的报警、语音和振动提示，并将预警结果发送至移动终端。

s108，通过终端模块利用移动终端获取所述基于物联网的老年人健康监测报警设备的数据信息，随时查看老年人的体征数据、健康监测数据以及远程定位信息。

s109，通过通讯录管理模块利用手机应用软件或电脑软件进行通讯录内容的录入，并对通讯录信息进行管理；通过电源模块利用蓄电池为所述基于物联网的老年人健康监测报警设备进行供电。

s110，通过数据存储模块利用数据储存卡存储老年人的身体特征数据、健康监控数据、gps远程定位信息、位移变化、危险状况及跌倒情况、预警结果。

s111，通过显示模块利用显示器显示老年人的身体特征数据、健康监控数据、gps远程定位信息、位移变化、危险状况及跌倒情况、预警结果。

如图2所示，本发明实施例提供的基于物联网的老年人健康监测报警设备包括：体征数据监测模块1、健康监控模块2、主控模块3、语音控制模块4、gps远程定位模块5、位移测量模块6、跌倒报警模块7、紧急呼叫模块8、无线通信模块9、报警模块10、终端模块11、通讯录管理模块12、电源模块13、数据存储模块14、显示模块15。

体征数据监测模块1，与主控模块3连接，用于通过体征数据监测设备监测老年人的体温、脉搏、血压、血氧饱和度的身体特征数据；

健康监控模块2，与主控模块3连接，用于通过传感器监测老年人的健康状况以及睡眠质量；

主控模块3，与体征数据监测模块1、健康监控模块2、语音控制模块4、gps远程定位模块5、位移测量模块6、跌倒报警模块7、紧急呼叫模块8、无线通信模块9、报警模块10、终端模块11、通讯录管理模块12、电源模块13、数据存储模块14、显示模块15连接，用于通过主控器控制所述基于物联网的老年人健康监测报警设备各个模块的正常运行；

语音控制模块4，与主控模块3连接，用于通过语言识别技术实现对所述基于物联网的老年人健康监测报警设备语音的控制，并通过语音播报的形式进行数据的通知；

gps远程定位模块5，与主控模块3连接，用于通过gps定位装置进行老年人所在位置信息的获取；

位移测量模块6，与主控模块3连接，用于通过位移传感器监测老年人的位移变化；

跌倒报警模块7，与主控模块3连接，用于通过加速度传感器监测老年人跌倒瞬间加速度的变化，监测老年人危险状况并对跌倒进行识别；

紧急呼叫模块8，与主控模块3连接，用于通过同时按下两个实体键实现附近行人、家属或就近医院的紧急呼叫；

无线通信模块9，与主控模块3连接，用于通过gsm、蓝牙、zigbee或wifi的无线通信装置进行数据传输、拨打电话和上网功能；

报警模块10，与主控模块3连接，包括语音单元和振动单元，用于通过蜂鸣器和闪光灯进行老年人异常体征数据、危险状况及跌倒情况的报警、语音和振动提示，并将预警结果发送至移动终端；

终端模块11，与主控模块3连接，用于通过移动终端获取所述基于物联网的老年人健康监测报警设备的数据信息，随时查看老年人的体征数据、健康监测数据以及远程定位信息；

通讯录管理模块12，与主控模块3连接，用于通过手机应用软件或电脑软件进行通讯录内容的录入，并对通讯录信息进行管理；

电源模块13，与主控模块3连接，用于通过蓄电池为所述基于物联网的老年人健康监测报警设备进行供电；

数据存储模块14，与主控模块3连接，用于通过数据储存卡存储老年人的身体特征数据、健康监控数据、gps远程定位信息、位移变化、危险状况及跌倒情况、预警结果；

显示模块15，与主控模块3连接，用于通过显示器显示老年人的身体特征数据、健康监控数据、gps远程定位信息、位移变化、危险状况及跌倒情况、预警结果的实时数据。

如图3所示，本发明实施例提供的体征数据监测模块1包括：

温度测量单元1-1，用于通过温度传感器检测老年人的身体温度数据；

脉搏测量单元1-2，用于通过振动传感器监测老年人的脉搏跳动数据；

血压检测单元1-3，用于通过血压监测装置检测老年人的血压数据；

血氧饱和度检测单元1-4，用于通过反射式光电血氧饱和度传感器检测老年人的血氧饱和度；

分析处理单元1-5，用于通过搭载的分析程序分析处理感测到的数据，并确定感测数据是否异常。

本发明实施例提供的脉搏测量单元1-2包括振动传感器、放大子单元、整形子单元和计数子单元，所述振动传感器、放大子单元、整形子单元和计数子单元依次连接，所述计数子单元与主控器的输入端连接。

本发明实施例提供的血氧饱和度检测单元1-4包括依次连接的反射式光电血氧饱和度传感器、双发光二极管驱动电路、红光和红外光分离电路、信号放大电路、低通滤波电路、ad转换电路，所述ad转换电路的输出端连接至所述主控器的输入端。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1：

本发明实施例提供的基于物联网的老年人健康监测报警方法方法如图1所示，作为优选实施例，如图4所示，本发明实施例提供的步骤s101中，所述通过健康监控模块利用传感器监测老年人健康状况的方法，包括：

s201，获取老年人的身体特征数据及健康监控数据并形成健康评估指数ρ。

s202，通过gps远程定位模块利用gps定位装置获取老年人所在位置信息。

s203，将健康评估指数ρ与预设的危险阈值进行比较，若健康评估指数达到或超出危险阈值则将所述人体位置信息和所述人体危险信息向移动终端进行报警发送；若健康评估指数未达到危险阈值则将所述人体位置信息向移动终端进行报送。

本发明实施例提供的步骤s201中，所述健康评估指数ρ通过bp神经网络模型形成，所述bp神经网络模型包括包括输入层、隐含层和输出层，所述输入层包括四个一级子结点，所述四个一级子结点一一对应输入所述体温、脉率、血氧饱和度和血压在跌倒前后的变化值并输出一级信息，所述隐含层包括四个二级子结点，所述四个二级子结点分别接收每个所述一级子结点输出的一级信息并输出二级信息，所述输出层包括一个三级子结点，所述三级子结点接收所述每个二级信息并输出健康评估指数ρ。

实施例2：

本发明实施例提供的基于物联网的老年人健康监测报警方法方法如图1所示，作为优选实施例，如图5所示，本发明实施例提供的步骤s103中，所述通过语音控制模块利用语言识别技术实现对所述基于物联网的老年人健康监测报警设备语音的控制的方法，包括：

s301，通过语音控制模块搭载的语音采集设备接收老年人语音信号。

s302，根据所述语音信号生成语音特征，以及根据所述语音控制模块的当前工作模式对所述语音特征进行判断，并在判断所述语音特征与所述当前工作模式对应的语音范本匹配时生成语音命令。

s303，根据所述语音命令生成控制指令，并通过所述无线通信模块将所述控制指令发送给所述健康监测报警设备，以使所述健康监测报警设备根据所述控制指令进行工作。

实施例3：

本发明实施例提供的基于物联网的老年人健康监测报警方法方法如图1所示，作为优选实施例，本发明实施例提供的通过gps远程定位模块利用gps定位装置进行老年人所在位置信息的获取包括：

获取报警设备当前的gps定位数据以及连接的无线节点数据，获取无线定位距离、连接的无线节点gps位置、前一时刻的定位结果以及gps定位结果；根据无线定位距离、前一时刻的定位结果和当前时刻的运动数据，计算得到无线定位结果；基于当前gps定位数据结合无线定位结果确定当前老人的gps定位坐标；将获取的gps定位坐标转换为地理地址信息，得到老人位置信息。

实施例4：

本发明实施例提供的基于物联网的老年人健康监测报警方法方法如图1所示，作为优选实施例，如图6所示，本发明实施例提供的步骤s106中，所述通过紧急呼叫模块利用同时按下的两个实体键实现附近行人、家属或就近医院的紧急呼叫的方法，包括：

s401，紧急呼叫处理设备接收接入ims网络的健康监测报警设备的紧急呼叫请求，获取所述紧急呼叫请求中携带的健康监测报警设备的源地址信息。

s402，所述紧急呼叫处理设备查询所述健康监测报警设备的源地址信息，获取所述健康监测报警设备对应的紧急呼叫路由信息。

s403，所述紧急呼叫处理设备将所述紧急呼叫路由信息添加在所述紧急呼叫请求中并发送到ims网络，使得所述紧急呼叫请求被路由到紧急呼叫中心。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solidstatedisk(ssd))等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。