一种基于物联网平台的智慧养老系统

1.本实用新型属于物联网技术领域，具体地说，尤其涉及一种能够大幅度节省人力资源、大幅度缓解护理人员劳动强度、信息能够实时交互、系统开发成本低、日常维护成本低、性价比高、易于市场推广应用的基于物联网平台的智慧养老系统。


背景技术：

2.与2020年相比，2021年0至14岁、15至59岁、60岁及以上人口的比重分别上升1.35％、下降6.79％、上升5.44％。日前，我国正处于人口老龄化快速发展的阶段，明天如何养老是社会共同面临的艰难问题。首先我国空巢老人比例高，由于家人不常在其身边，这部分老人的身心需求都很难得到满足。其次，老年人的健康水平比较低，随着人们生活方式，饮食习惯的改变，慢性病已成为社会疾病的主流，这对医疗水平也提出更高的要求，传统的医疗监控服务体系由于资源分配的有限性，无法及时传递信息。
3.智慧养老服务的出现弥补了传统养老服务的不足，为当下养老困境提供新的解决方案。但现阶段我国各地区养老产业发展不均衡，差异性大，产业布局实施难度大。根据市场调研目前市场上的智慧养老监控产品主要存在以下几个方面的问题：1.护理人员工作强度大；护理人员不可能24小时守候在老年人身边，这就需要一个平台能及时上传和下达老年人的日常需求，例如房间温湿的调节，提醒吃药等等，一般养老院无法充当对老年人日常生活实时帮助的平台，对老年人日常生活的需求不能及时上传和下达。2.家属缺乏了解老年人养老生活的渠道；老年人在养老院的日常生活和健康状况，得不到及时的了解。3.系统搭建成本高；设备繁杂，维护费用高，存在一定盲区，缺乏统一监测警告平台。4.联动机制滞后；监测系统缺乏联动机制，通信质量较差，存在信息传递滞后的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种能够大幅度节省人力资源、大幅度缓解护理人员劳动强度、信息能够实时交互、系统开发成本低、日常维护成本低、性价比高、易于市场推广应用的基于物联网平台的智慧养老系统。
5.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.一种基于物联网平台的智慧养老系统，包括物联网平台、监控中心主机以及多个分别与监控中心主机双向通信连接的终端节点从机；
7.所述监控中心主机包括mcu主控制模块、触摸屏交互模块、云端通讯模块、主机终端通讯模块以及为监控中心主机提供工作电源的主机电源模块，触摸屏交互模块与mcu主控制模块双向通信连接，mcu主控制模块经云端通讯模块与所述物联网平台通信连接，mcu主控制模块经主机终端通讯模块与终端节点从机通信连接；
8.所述终端节点从机包括从机mcu控制模块、传感器模块、通知模块、从机终端通讯模块以及为终端节点从机提供工作电源的从机电源模块，传感器模块与从机mcu控制模块电气连接，从机mcu控制模块的输出端经从机终端通讯模块与所述主机终端通讯模块通信
连接。
9.优选地，所述物联网平台为华为云平台。
10.优选地，所述云端通讯模块为wifi通信模块。
11.优选地，所述主机终端通讯模块为基于485收发器的通讯模块单元，所述从机终端通讯模块也为基于485收发器的通讯模块单元，主机终端通讯模块与从机终端通讯模块通过485总线进行通讯。
12.优选地，所述传感器模块为温湿度传感器模块和/或烟雾传感器。
13.优选地，所述通知模块为语音模块和/或显示模块。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.1.本实用新型大幅度节省了人力资源，大幅度降低了护理人员劳动强度；物联网平台、监控中心主机、终端节点从机三者协同作用，实现了对老年人日常需求的上传下达；
16.2.本实用新型具有实时交互性；将监控中心主机与物联网平台连接后，通过物联网平台实现上传下达，实时交互，并可以定时将数据推送给家属，家属及时了解老人的健康和生活状况；
17.3.本实用新型通信质量高；物联网平台、监控中心主机、终端节点从机三者信息实时同步，报警的阈值可以通过监控中心主机的触摸屏交互系统(触摸屏交互模块)来实时修改，可以在终端节点从机上实时修改，也可以通过物联网平台实时修改。也就是终端节点从机、主机触摸屏交互系统(处理当前的数据)、物联网平台(处理历史数据收集、管理、整合，分析)，三者是同步的，三者之间的通讯是贯通的。比如，终端节点从机温湿度发生变化后，触摸屏上的数据会同步、物联网平台也能采集到实时数据；触摸屏改变温湿度上下限的值，终端节点从机和物联网平台均能实现数据同步；物联网下发指令，终端节点从机和监控中心主机也都能同步；
18.4.本实用新型具有备份和冗余功能；在没有网络的环境下，虽然不能使用物联网平台上传下达，但也可以用监控中心主机与终端节点从机通讯，实现上传下达功能的冗余和备份；
19.5.本实用新型系统设计简单易实现，开发成本和维护成本都相对比较低，实用性能强，易于实施推广，市场应用前景良好；
20.6.本实用新型具有很强的扩展性和发散性，该系统搭建完善后，该系统通过修改通讯协议可以实现和其它产品外设实现通讯，可以根据需求扩展到其他的应用领域，比如养殖；其他的场景，比如学校、厂房的公寓管理等方面，使得其他类似系统的实现过程工作量减轻，缩短开发周期。
附图说明
21.图1是本实用新型系统框图。
22.图中：1.物联网平台；2.监控中心主机；21.mcu主控制模块；22.触摸屏交互模块；23.云端通讯模块；24.主机终端通讯模块；25.主机电源模块；3.终端节点从机；31.从机mcu控制模块；32.传感器模块；33.从机终端通讯模块；34.从机电源模块；35.通知模块。
具体实施方式
23.为了使阅读者能够更好的理解本实用新型之设计宗旨，下面结合实施例对本实用新型所述的技术方案作进一步地描述说明。需要说明的是，在下述段落可能涉及的方位名词，包括但不限于“上、下、左、右、前、后”等，其所依据的方位均为对应说明书附图中所展示的视觉方位，其不应当也不该被视为是对本实用新型保护范围或技术方案的限定，其目的仅为方便本领域的技术人员更好地理解本实用新型创造所述的技术方案。
24.在本说明书的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.实施例1：
26.如说明书附图图1所示，一种基于物联网平台的智慧养老系统，包括物联网平台1、监控中心主机2以及多个分别与监控中心主机2双向通信连接的终端节点从机3；
27.其中，监控中心主机2包括mcu主控制模块21、触摸屏交互模块22、云端通讯模块23、主机终端通讯模块24以及为监控中心主机2提供工作电源的主机电源模块25，触摸屏交互模块22就是具有人机操作界面的交互系统，触摸屏交互模块22与mcu主控制模块21双向通信连接，mcu主控制模块21经云端通讯模块23与物联网平台1通信连接，mcu主控制模块21经主机终端通讯模块24与终端节点从机3通信连接；
28.终端节点从机3包括从机mcu控制模块31、传感器模块32、通知模块35、从机终端通讯模块33以及为终端节点从机3提供工作电源的从机电源模块34，传感器模块32与从机mcu控制模块31电气连接，从机mcu控制模块31的输出端经从机终端通讯模块33与主机终端通讯模块24通信连接。
29.mcu主控制模块21、从机mcu控制模块31主要包括单片机和让单片机工作的外围电路，单片机可以选用m031系列，比如m031ld2ae等。
30.本实施例的终端节点从机3是放置在老年人房间内的，每一个房间会设置一个终端节点从机3。终端节点从机3的传感器模块用于采集房间内的数据，根据功能需求不同选择不同的传感器，比如温湿度传感器、烟雾传感器等等，传感器模块32将感知到的信号转化为电信号后传输至从机mcu控制模块31，从机mcu控制模块31再将该信号经从机终端通讯模块33传输至主机终端通讯模块24，主机终端通讯模块24进一步将该信号传输至mcu主控制模块21。mcu主控制模块21一方面经云端通讯模块23上传至物联网平台1，通过物联网平台进行数据保存、应用和分析，并定时推送；另一方面将该信号同步上传至触摸屏交互模块22。这是数据的上传，数据的下达是上传的逆向传输。比如，监控中心主机2的工作人员需要提醒某房间的老年人吃药，则通过触摸屏交互模块22输入药品名称、数量等信息，触摸屏交互模块22将该信息传输至mcu主控制模块21，mcu主控制模块21一方面经云端通讯模块23上传至物联网平台1，另一方面通过主机终端通讯模块24传输至从机终端通讯模块33，从机终端通讯模块33接收到该信息后传输至从机mcu控制模块31，从机mcu控制模块31再通过通知模块35将该信息告知老年用户，通知模块35一般为语音模块和显示模块，或者这两个中的其中一个；语音模块就通过播放器播放出来，显示模块是通过lcd显示屏显示出来。当然，从
物联网平台上下发指令，终端节点从机和触摸屏也都能同步。此外物联网平台还可以将与老年人生活和健康相关的信息记录入云端数据库，进行大数据分析，对老年人进行个性化关怀对待。本实施例为老年人提供细心便捷的智能监护、为亲属提供安心快捷的智能查看服务、为养老机构提供及时有效的全方位监控管理。
31.本实施例大幅度节省了人力资源，大幅度降低了护理人员劳动强度；物联网平台、监控中心主机、终端节点从机三者协同作用，实现了对老年人日常需求的上传下达；
32.本实施例具有实时交互性；将监控中心主机与物联网平台连接后，通过物联网平台实现上传下达，实时交互，并可以定时将数据推送给家属，家属及时了解老人的健康和生活状况；
33.本实施例通信质量高；物联网平台、监控中心主机、终端节点从机三者信息实时同步，报警的阈值可以通过主机端的触摸屏交互系统来实时修改，也可以通过物联网平台实时修改。也就是终端节点从机、主机触摸屏交互系统(处理当前的数据)、物联网平台(处理历史数据收集、管理、整合，分析)，三者是同步的，三者之间的通讯是贯通的。比如，从机温湿度发生变化后，触摸屏上的数据会同步、物联网平台也能采集到实时数据；触摸屏改变温湿度上下限的值，终端节点从机和物联网平台均能实现数据同步；物联网下发指令，终端节点从机和触摸屏也都能同步；
34.本实施例具有备份和冗余功能；在没有网络的环境下，虽然不能使用物联网平台上传下达，但也可以用触摸屏交互系统与终端节点从机通讯，实现上传下达功能的冗余和备份；
35.本实施例系统设计简单易实现，开发成本和维护成本都相对比较低，实用性能强，易于实施推广，市场应用前景良好；
36.本实施例具有很强的扩展性和发散性，该系统搭建完善后，该系统通过修改通讯协议可以实现和其它产品外设实现通讯，可以根据需求扩展到其他的应用领域，比如养殖；其他的场景，比如学校、厂房的公寓管理等方面，使得其他类似系统的实现过程工作量减轻，缩短开发周期。
37.实施例2：
38.在上述实施例的基础上，本实施例继续对其中涉及到的技术特征及该技术特征在本实用新型中所起到的功能、作用进行详细的描述，以帮助本领域的技术人员充分理解本实用新型的技术方案并且予以重现。
39.本实施例采用华为云作为物联网平台。在设备通信方面，通过全球sim联接服务购买物联网卡，快速实现设备上云，并实现全球设备的联接。目前华为全球sim联接服务覆盖全球200多个国家和地区，全球合作运营商30多家，并实现一个国家内多运营商覆盖，提供最好的网络和最优的资费。在设备接入方面，支持多网络、多协议、多语言sdk支持，屏蔽物联网碎片化，实现设备快速接入。在安全和数据保护方面，提供多种安全防护措施，确保设备安全和信息传输安全；满足欧盟gdpr数据隐私保护要求，确保数据得到有效保护。在性能和稳定性方面，微服务电信级架构，提供亿级海量连接和百万级并发的能力，业务可靠性达到99.9％。可扩展性方面，基于规则引擎与华为云其他产品对接，例如dis、dms、obs、mrs、smn、roma connect等，可以方便快捷的实现海量设备数据的存储、计算以及智能分析。
40.本实施例云端通讯模块23为wifi通信模块。主机终端通讯模块24为基于485收发
器的通讯模块单元，从机终端通讯模块33也为基于485收发器的通讯模块单元，主机终端通讯模块24与从机终端通讯模块33通过485总线进行通讯。本实施例wifi通信模块通过mqtt协议接入华为云物联网平台，通过华为云平台实现上传下达，实时交互，并可以在华为云平台定时推送老年人健康和生活信息给家属；另一方面通过主机终端通讯模块24的485收发器和从机终端通讯模块33的485收发器之间通信，实现触摸屏交互模块与终端房间的交互往来，老年人的日常生活需求可以及时得到满足。主机终端通讯模块的485收发器、wifi通信模块、触摸屏交互模块22与mcu主控制模块21之间的通讯均采用串口通信的方式，主机终端通讯模块的485收发器与从机终端通讯模块的485收发器之间所使用的协议也是串口通信协议。485总线支持多节点和远距离通信，可靠性比较高，抗干扰性能比较好。
41.本实施例基于华为云平台，在实施例1的基础上，还具有容量大、系统延迟小的优势。
42.综上，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求范围的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。