居家养老集群动态监测预防系统及方法与流程

1.本发明属于居家养老领域，尤其是涉及居家养老集群动态监测预防系统及方法。


背景技术：

2.近年来，随着互联网、物联网、大数据、云计算、智能化设备等高新技术的快速发展及其在养老领域的广泛应用，智慧养老逐渐进入公众视野，成为国内解决养老难题的重要政策选择和发展趋势。智慧养老作为我国智慧养老服务的一种创新型实践形式，是对传统养老服务供给方式服务升级。通过互联网的方式，更能解决地域广、比较分散的社区、乡村的养老服务需求。
3.现在虽然互联网的介入，可以在网点覆盖上得到缓解，但是各种晦涩难懂、不宜操作的服务产品充斥着用户终端，针对庞大养老基数的地区，独居老人非常多，特别是人员分散的农村地区，针对独居老人的照料是多方面的，其中独居老人最迫切的需求，是要经常性知晓老人的行踪，以及是否存在生命危险。特别是是否存在走丢这一重大事件，现在虽然也采用有很多设备来进行老人的看护，如摄像头、各种传感器；但在实际运用过程中，首先是在信号采集上未对使用者感受的优化处理，使得使用者在心态上难以接受，如采用摄像头的方式，首先是成本较高，特别是大面积安装更是不易实现，摄像头也对于注重隐私的人员来说，也非常抗拒。然后是，在地域广、分散和基数大的养老需求上，基础建设形成了服务过程的阻碍，第三是用户端的可读性差，另外智能终端设备在调试时候也是较为复杂；最终导致智慧养老产品难以推广的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的意在解决庞大养老基数下独居老人行踪是否异常的问题。从而提供居家养老集群动态监测预防系统，同时也提供老集群动态监测预防方法。
5.本发明提供的居家养老集群动态监测预防系统，包括，用于采集人体信号的多个红外传感器，用于数据传输的通信网络和用于数据处理的本地系统；所述本地系统包括，用于分析老人动态的分析模块，用于决策发布的发送模块，用于存储老人基础信息和传感器上传数据的存储模块，以及用于接收决策部署的子系统；所述分析模块内存储有活跃度算法程序，可实现对老人活跃度情况分析，当老人活跃度异常，分析模块根据分析情况调取老人基础信息并添加上活跃异常的标签，形成预警信息包，分析模块通过发送模块将预警信息包发送到子系统。
6.在布置红外传感器时候，老人住的每一个屋子均需要布置，红外传感器的位置根据屋内构造的情况，讲究覆盖面最广且要覆盖老人走动必经之处；通常实际使用选用根据其至少布置在老人经常出没的客厅、卧室、厨房和卫生间。
7.红外传感器可以选用型号为hc-sr501的人体红外传感器，这种传感器以探测人体辐射为目标的。热释电元件对波长为10um左右的红外辐射；为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖菲泥尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。
8.所述发送模块内设置有权限选择控件，权限控件中至少包括五级权限通道，五级权限通道分别连接到五个不同权限的子系统上，所述发送模块同时向五级通道发送带有活跃异常标签的预警信息包，只要其中一级的活跃异常标签被消除，发送模块将“活跃异常已解除”的标签发送到所有权限通道中。
9.所述本地系统还包括用于外链显示的访问空间，访问空间中包括用于展示的显示界面，显示界面用于外部显示设备链接到访问空间后，直接显示的界面。
10.所述分析模块和发送模块之间还连接有监控模块，监控模块内设有信息校对控件，用于对活跃异常标签进行监控，并对子系统和访问空间中的活跃异常标签进行比对，监控模块可通过切换到修改模式对活跃异常标签进行修改。
11.所述存储模块中预存的信息包括：老人姓名、照片、电话、地址、服务等级；所述用于红外数据传输的通信网络为lora-wan广域网，由于该网络的特点是具有功耗低，虽然带宽较小，但是对于发送红外传感器的电平数据已经足够。
12.所述红外传感器包括安装座、与安装座铰接的红外扫描头，所述安装座内安装有信号发射器、指示灯以及报警回路，所述报警回路为触发红外传感器发出连续高电平的电信号回路，警报回路电连接的有一接触开关以及用于开/闭接触开关的凸轮，所述凸轮上连接有控制拉线，拉线带动凸轮转动用于将接触开关断开和连通回路。
13.当接触开关连通回路后，红外传感器连续发送高电平信号，分析模块接受到信号后，直接生成活跃异常。
14.分析模块将活跃异常的对应的独居老人形成异常事件，并通过发送模块将异常事件发送给每一级处理人员接收终端上，并触发平台手机短信发送命令，将传感器对应的服务对象信息和地址发送给相应服务人员，服务人员接收到任务相应后，系统记录将记录相应人员上门处理。
15.为了匹配红外传感器和本地系统对独居老人集群实现远程照顾；本技术提供一种居家养老集群动态监测预防方法，包括：第一步，将红外传感器布局在服务对象的生活房间内；第二步，本地系统通过低功耗广域网收集多个红外传感器采集的数据,红外线传感器对外发射信号的频率为：1~3分钟发送一次电平信号；第三步，分析模块接收到的红外传感器的电平信号，处于同一服务对象的所有红外传感器在30分钟内，均为连续低电平信号，则说明探测区域连续30分钟内未检测到人，分析模块内记一次“无人”，如果在30分钟内收到任一个红外传感器高电平的信号，说明有人进入了探测区域，此时分析模块重新计时和重新计数，分析模块“无人”计数超过20次后，分析模块发出活跃异常标签；第四步，根据红外传感器位置信息，在本地系统中的存储模块中匹配独居老人的个人信息，并将匹配的个人信息调取到分析模块中；第五步，分析模块将“活跃度异常”标签添加到第四步中调取的个人信息栏中，形成预警信息包；第六步，分析模块将预警信息包传输到发送模块中，第七步、发送模块将预警信息包发送到子系统中，所述子系统分为5级子系统，每一级均内按照区域存储有独居老人的个人信息。
16.所述第二步中，用于外链显示的访问空间，访问空间中包括用于展示的显示界面，显示界面用于外部显示设备链接到访问空间后直接显示的界面。
17.所述第三步中，分析模块接收到处于同一服务对象的红外传感器中，只要其中一个红外传感器连续发出高电平超过24个小时，则分析模块发出活跃异常标签。
18.所述第七步中，任意一个子系统中活跃异常标签被消除，将分析模块中对应红外传感器的数据进行重新分析，并更新全部子系统和访问独立界面的状态，本地系统将该条处理数据进行压缩存储形成历史记录，并显示活跃异常已处理的提示信息。
19.步骤二中的低功耗网络为lorawan或nb-iot，由于这两种网络的特点是具有功耗低，可以无线通信，能够远距离传输信号。虽然带宽较小，但是对于发送红外传感器的电平数据已经足够。
20.步骤七中，当活跃异常预警包已经发布到子系统中，红外传感器却又检测到人员活动信号后，发送模块会生产活跃异常已解除的信号标签到子系统，监控模块切换到修改模式对活跃异常标签进行修改，让显示终端的状态恢复到未发送活跃异常的状态。
21.在步骤三中，当活跃异常对应的红外传感器在分析模块进行了重新计算，则分析模块中生成一段处理信息的历史记录，并将该历史记录存储中存储模块中，各种显示终端可以通过访问地址查询历史记录。
22.在步骤一中，当红外传感器发出频率为“每秒钟发射一次”的信号时候，该信号直接触发分析模块中的活跃异常结果。通过对红外传感器进行改造，形成在安装地点设置有手动报警功能，当手动接通报警电路，红外传感器发出频率将为“每秒钟发射一次”高电平信号，如果接到该信号，说明老人的主动需求触发，这样增加了独居老人的安全感。
23.本系统检测及响应原理：当老人在屋里面存在活动，红外传感器可以检测到人体活动信号，当老人长时间没有在屋里面活动或者长时间未在家中，红外传感器将长时间无法感应到人体；红外传感器将是否感应到人体的电平信号通过每分钟传送一次的方式传输到本地系统中，本地系统通过分析模块对红外传感器的数据进行分析，其中分析过程如“居家养老集群动态监测预防方法”中提到的，所述分析模块内存储有活跃度算法程序，可实现对老人活跃度情况分析，如老人活跃度异常，分析模块根据分析情况调取老人基础信息并添加上活跃异常的标签，形成预警信息包，分析模块通过发送模块将预警信息包发送到子系统；子系统对应的一般为各级服务人员，每一级服务人员通过登录子系统来接收老人活跃异常信息，收到异常信息，服务人员进行线上和线下服务方式结合。
24.当任意一级服务人员处理了老人活跃异常的情况后，只要服务人员在自己子系统中更新了服务状态，发送模块将更新的状态发送到本地系统和子系统中；同时本地系统开发了独立的访问空间；当需要对整个辖区独居老人进行监控时，可以通过外接显示屏，显示屏链接到访问空间中进行查看，另外用户可以通过智能设备登录到访问空间进行进度的查看。
25.本技术有益效果：1、首先本技术运用的红外传感器安装在老人房间中的必经之地上，在预设的间隔时间对所覆盖区域进行扫描一次，不需要对室内进行拍照、录像和录音，也不会进行人体成像，这样大大保护了独居老人的隐私；2、红外传感器一般在一分钟才发射一个电平信号，对于带宽要求小，即使出现部分信号缺失，也不会影响判断结果；3、本技术建立了一套本地响应系统，并且根据红外传感器采集信号进行了活跃度计算，可以将红
外传感器信号翻译成独居老人是否需要人为接入服务的选择。4、在人为服务中，本系统建立了多级子系统，根据子系统的线下事件处理，可以将庞大集群的养老人群化整为零，实现服务的全覆盖。
附图说明
26.图1为居家养老集群动态监测预防系统的结构示意图；图2为红外传感器的结构示意图；图3为一种居家养老集群动态监测预防方法的流程示意图。
具体实施方式
27.下面通过具体实施方式进一步详细说明：实施例一：如图1所示的居家养老集群动态监测预防系统，包括用于采集人体信号的多个红外传感器1，用于数据传输的通信网络和用于数据处理的本地系统4；所述本地系统4包括，用于分析老人动态的分析模块5，用于决策发布的发送模块7，用于存储老人基础信息和传感器上传数据的存储模块8，以及用于接收决策部署的子系统10；分析模块5内存储有活跃度算法程序，可实现对老人活跃度情况分析，当老人活跃度异常，分析模块5根据分析情况调取老人基础信息并添加上活跃异常的标签，形成预警信息包，分析模块5通过发送模块7将预警信息包发送到子系统。
28.在布置红外传感器1时，老人住的每一个屋子均需要布置，红外传感器1的位置根据屋内构造的情况，讲究覆盖面最广且要覆盖老人走动必经之处为原则；至少布置在老人经常出没的客厅、卧室、厨房和卫生间。
29.红外传感器1可以选用型号为hc-sr501的人体红外传感器，这种传感器以探测人体辐射为目标的。热释电元件对波长为10um左右的红外辐射；为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖菲泥尔滤光片，使环境的干扰受到明显的控制作用。
30.发送模块7内设置有权限选择控件9，权限控件9中至少包括五级权限通道，五级权限通道分别连接到五个不同权限的子系统上，发送模块7同时向五级通道发送带有活跃异常标签的预警信息包，只要其中一级的活跃异常标签被消除，发送模块7将“活跃异常已解除”的标签发送到所有权限通道中，即发送到所有子系统10中。
31.本地系统4还包括用于外链显示的访问空间11，访问空间11中包括用于展示的显示界面，显示界面用于外部显示设备12链接到访问空间11后，直接显示的界面内容；外部显示设备12是放在公共服务大厅的显示屏，放在控制室内便于观察的显示屏，以及第三方链接的移动终端等。
32.分析模块5和发送模块7之间还连接有监控模块6，监控模块6内设有信息校对控件，用于对活跃异常标签进行监控，并对子系统10和访问空间11中的活跃异常标签进行比对，监控模块6可通过切换到修改模式对活跃异常标签进行修改。
33.存储模块8中预存的信息包括：老人姓名、照片、电话、地址、服务等级；用于红外数据传输的通信网络为lora-wan广域网22，由于该网络的特点是具有功耗低，虽然带宽较小，但是对于发送红外传感器的电平数据已经足够。传输网络在本实施例中也可以选择其他方
式，如的2g/3g/4g/5g的无线网21，有线通信的宽带网23。
34.分析模块5将活跃异常的对应的独居老人形成异常事件，并通过发送模块7将异常事件发送给每一级处理人员接收终端上，并触发平台手机短信发送命令，将红外传感器1对应的服务对象信息和地址发送给相应服务人员，服务人员接收到任务相应后，系统记录将记录相应人员上门处理。
35.实施例二如图2所示，所述红外传感器1包括安装座1-1、与安装座铰接的红外扫描头，安装座1-1内安装有信号发射器1-2、指示灯1-6以及报警回路，所述报警回路为触发红外传感器发出连续高电平的电信号回路，警报回路电连接的有一接触开关1-3以及用于开/闭接触开关的凸轮1-4，凸轮1-4上连接有控制拉线1-5，当独居老人需要主动服务时，可拉动控制拉线1-5；控制拉线带动凸轮1-4转动用于将接触开关1-3连通回路。
36.当接触开关1-3连通回路后，红外传感器1连续发送高电平信号，分析模块接受到信号后，直接生成活跃异常标签。
37.实施例三：如图3所示的一种居家养老集群动态监测预防方法，包括：第一步a1，将红外传感器布局在服务对象的生活房间内；第二步a2，本地系统通过低功耗广域网收集多个红外传感器采集的数据,红外线传感器对外发射信号的频率为：1~3分钟发送一次电平信号；本实施例选择3分钟发送一次电平信号。
38.第三步a3，分析模块接收到的红外传感器的电平信号，处于同一服务对象的所有红外传感器在30分钟内，均为连续低电平信号，则说明探测区域连续30分钟内未检测到人，分析模块内记一次“无人”，如果在30分钟内收到任一个红外传感器高电平的信号，说明有人进入了探测区域，此时分析模块重新计时和重新计数，分析模块“无人”计数超过20次后，分析模块发出活跃异常标签；第四步a4，根据红外传感器位置信息，在本地系统中的存储模块中匹配独居老人的个人信息，并将匹配的个人信息调取到分析模块中；第五步a5，分析模块将“活跃度异常”标签添加到第四步中调取的个人信息栏中，形成预警信息包；第六步a6，分析模块将预警信息包传输到发送模块中；第七步a7、发送模块将预警信息包发送到子系统中，所述子系统分为5级子系统，每一级均内按照区域存储有独居老人的个人信息。
39.用于外链显示的访问空间包括用于展示的显示界面，显示界面用于外部显示设备链接到访问空间后直接显示的界面。分析模块接收到处于同一服务对象的红外传感器中，只要其中一个红外传感器连续发出高电平超过24个小时，则分析模块发出活跃异常标签。
40.任意一个子系统中活跃异常标签被消除，将分析模块中对应红外传感器的数据进行重新分析，并更新全部子系统和访问独立界面的状态，本地系统将该条处理数据进行压缩存储形成历史记录，并显示活跃异常已处理的提示信息。
41.当活跃异常预警包已经发布到子系统中，红外传感器却又检测到人员活动信号后，发送模块会生产活跃异常已解除的信号标签到子系统，监控模块切换到修改模式对活
跃异常标签进行修改，让显示终端的状态恢复到未发送活跃异常的状态。
42.当活跃异常对应的红外传感器在分析模块进行了重新计算，则分析模块中生成一段处理信息的历史记录，并将该历史记录存储中存储模块中，各种显示终端可以通过访问地址查询历史记录。
43.当红外传感器发出频率为“每秒钟发射一次”的信号时候，该信号直接触发分析模块中的活跃异常结果。通过对红外传感器进行改造，形成在安装地点设置有手动报警功能，当手动接通报警电路，红外传感器发出频率将为“每秒钟发射一次”高电平信号，如果接到该信号，说明老人的主动需求触发，这样增加了独居老人的安全感。
44.当老人在屋里面存在活动，红外传感器可以检测到人体活动信号，当老人长时间没有在屋里面活动或者长时间未在家中，红外传感器将长时间无法感应到人体；红外传感器将是否感应到人体的电平信号通过每分钟传送一次的方式传输到本地系统中，本地系统通过分析模块对红外传感器的数据进行分析，其中分析过程如“居家养老集群动态监测预防方法”中提到的，所述分析模块内存储有活跃度算法程序，可实现对老人活跃度情况分析，如老人活跃度异常，分析模块根据分析情况调取老人基础信息并添加上活跃异常的标签，形成预警信息包，分析模块通过发送模块将预警信息包发送到子系统；子系统对应的一般为各级服务人员，每一级服务人员通过登录子系统来接收老人活跃异常信息，收到异常信息，服务人员进行线上和线下服务方式结合。
45.任意一级服务人员处理了老人活跃异常的情况后，只要服务人员在自己子系统中更新了服务状态，发送模块将更新的状态发送到本地系统和子系统中；同时本地系统开发了独立的访问空间；当需要对整个辖区独居老人进行监控时，可以通过外接显示屏，显示屏链接到访问空间中进行查看，另外用户可以通过智能设备登录到访问空间进行进度的查看。
46.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。