专利名称：具有智能家居健康护理的智能家居系统、终端以及方法
技术领域：
本发明涉及智能家居系统技术领域，特别是涉及一种智能家居的健康护理系统以及其终端，还涉及一种利用智能家居系统实现智能家居健康护理的方法。
背景技术：
智能家居系统是以家居住宅为环境基础构建的智能控制平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现保护环境节约能源的效果。智能家居系统包含的子系统主要有家居布线系统、家庭网络系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统、中央控制管理系统等八大系统。但这样的智能家居系统缺少人们最关心的个人健康问题。不久前，英国赫特福德郡大学的研究人员公布了下一代智能家居“交互屋”(InterHome)的系统原型。这种智能家庭管理方案不仅仅可以合理利用能源，提示您家门是否锁好，还可以检测家人的健康状况。目前这种智能屋尚处于测试阶段。这对于一些独居老人和残疾人来说无疑是一个福音，这种智能屋可以预防人在家中发生意外。赫特福德郡大学研究人员研发的这款智能屋还附带了腕带设备，该设备拥有感应器，可以检测居住者的体温、脉搏等生命体征重要数据。腕带与整个智能屋系统通过无线连接，能够安全传输数据，以便家人、警察或医护人员读取。但这项技术由于需要给每个被监测的成员佩带腕带设备，成本高，不是针对普通家庭成员的家庭医生方案。目前，物联网中的智能医疗也是一个重要的发展方向，但它研究的侧重点与本发明提出的智能家居健康护理子系统不一样，智能医疗更侧重研究如果通过物联网将传感器等信息识别传诵到健康系统网中，实现患者与医务人员，健康机构，健康设备之间的互动。本发明提出的智能家居健康护理系统更侧重于研究如何将一些包含简单而又重要的生命体征的健康数据根据家庭成员进行分类统计，给出每个成员的健康指数，根据这些健康指数产生一些以家庭成员为基础的包括各个子系统在内的整个智能家居系统的相关联动。
发明内容
本发明的一方面的目的是提供一种包含智能家居健康护理子系统的新的智能家居系统，对基于家庭成员的生命体征采集到的健康数据进行汇总、统计和分析，给出每个成员的健康指数和健康报告，并根据这些健康指数产生一系列指令使智能家居系统的其它子系统产生相关联动，达到调节家居环境条件，以使家人感觉更舒适和方便为目标。为实现上述发明目的，本发明提供了一种智能家居系统，除了包括传统的家居布线子系统、家庭网络子系统、家居照明控制子系统、家庭安防子系统、家庭环境控制子系统、中央控制管理系统之外，还包括一智能健康护理子系统，所述智能健康护理子系统包括用于识别家庭成员的身份识别装置；用于检测和采集家庭成员的健康体征数据的数据采集装置；用于发送或接收数据的无线通信传输装置，将所采集到的关于特定家庭成员的健康体征数据与该家庭成员的身份标识相关联并打成适于无线传输的数据包发送；以及用于设置和运行智能家居健康护理系统的健康数据处理单元，将通过无线通信传输装置收到由数据采集装置采集的关于特定家庭成员的健康体征数据加以汇总、分析以及保存，根据预设的分析方法输出相应的信息或有关的指令，并通过中央控制管理系统传递给其它子系统以控制其关联设备的调节。本发明的另一方面还提供一种智能家居健康护理系统的终端，包括用于标识家庭成员的身份识别装置，用于检测和采集家庭成员健康体征的数据采集装置，用于发送或接收无线数据包的无线通信传输装置，将所采集到的关于特定家庭成员的健康体征数据与该家庭成员的身份识别相关联并打成适于无线传输的数据包发送。本发明还有一个方面的目的是提供一种利用上述智能家居系统实现智能家居健康护理的方法，包括 步骤I:以身份识别装置对需要检测的家庭成员进行身份识别并将其保存；
步骤2 :以数据采集装置测量被测家庭成员的健康体征并将其保存；
步骤3 :将所采集到关于特定家庭成员的健康体征的数据与该家庭成员的身份标识相关联并打成适于无线传输的数据包并通过无线通信传输装置发送至健康护理数据处理单元;
步骤4 :由健康数据处理单元对一定时期内所采集到的根据时间而变化的各个家庭成员的健康体征数据分别加以汇总、分析以及保存，分析的方法根据预先设定健康护理标准和判断算法；以及
步骤5 :由健康数据处理单元输出关于各个家庭成员的健康状况的定期或不定期报告或者短信提醒，或者发出特定的指令，通过智能家居系统中央控制系统传递给其它子系统以控制其关联设备的调节。优选地，本发明还可包括步骤通过本地或远程的客户端的智能健康护理子系统的用户界面查阅和提取经系统汇总的数据和健康分析报告。优选地，本发明还可包括步骤在接收到健康数据处理中心传来的特定的指令时，直接发送警报给远程医疗系统，或者通过智能家居系统中的安全防护系统发送警报给远程安全警卫系统。通过本发明上述的技术方案，家庭所有成员的健康状况在一个智能型家居控制系统中可以得到系统化的管理与呵护，使智能家居的概念得到了更好的扩展和延伸，从而进一步提升了以家庭为单位的智能化信息化实现，便利了家庭管理并深化了人们的家庭观念。
图I为根据本发明引入了智能家居健康护理子系统的智能家居系统的示意图。图2为根据本发明的方法实现智能家居健康护理的流程图。图3为根据本发明的一个实施例的用于称量体重的数据采集终端的示意图。
具体实施方式
本发明提出了一种新的智能家居控制系统，引入了智能家居健康护理的新概念，其核心在于利用智能家居健康护理子系统，根据采集到的关于家庭成员的健康指标所取得的数据，令整个智能家居系统的各个子系统提供与其相关的联动反应。图I所示为根据本发明的新的智能家居系统的示意图，除了一般的子系统，例如家居布线子系统I、家庭网络子系统2、家居照明控制子系统3、家庭安防子系统4、家庭环境控制子系统5等，以及中央控制管理系统6之外，还包括一个智能健康护理子系统7。智能健康护理子系统7的基本原理和其它子系统在整个智能家居系统中的运行原理相似，主要包括用于识别家庭成员身份的身份识别装置71，用于检测和采集家庭成员的健康体征数据的数据采集装置72，用于发送或接收数据的无线通信传输装置73，以及用于设置和运行智能家居健康护理系统的控制中心即健康数据处理单元74。数据采集装置72采集家庭成员的健康体征，与由身份识别装置71识别的家庭成员的身份标识相关联打成适于无线传输的数据包后，通过无线通信传输装置73传输给健康数据处理单元74。然后，由智能家居的中央控制管理系统6根据健康数据处理单元74做出的判断和指令来控制智能家居系统中的其它子系统以控制其相关设备的联动，例如家庭环境控制系统5中的空气净化设备或温 度/湿度调节设备等。可以理解的是，健康数据处理单元74是由可编程的应用软件、或软件和硬件/固件的结合来实现，一般来说可以作为一个专用嵌入式系统的独立设备，或者作为智能家居中央控制管理系统6中的一个专门的功能模块，加载于任何其它可运行这些应用程序的计算机操作系统，这些计算机包括至少一个或多个处理器(CPU)、存储器、以及输入/输出接口(I/O)等。这里所涉及的应用程序的各种步骤和功能既可以是部分的微指令代码也可以是部分的应用程序或者其结合构成的。另外，其他外部设备例如额外的数据存储器、显示器或打印机等也可能连接到这样的计算机操作系统。另外，本发明的方法和应用不仅可以通过软件、硬件，或者其结合来实现，它可以集中的方式在一台计算机系统上实现，也可以用分布的方式来实现，通过分布在几台互联的计算机系统中的不同单元来实现。任何适合实现本文在此所描述的方法的计算机系统或者其他设备都可以适用。一种典型的硬件和软件的结合可以是一台通用的计算机系统，具有一种计算机程序，当该程序被载入并执行时，控制该计算机系统实现本文所述的方法。因此如上所述，本发明的一个方面是在智能家居系统中引入了这样一种智能家居健康护理子系统7。参考图2的流程所示，应用该智能健康护理子系统7，可以运行如下基本步骤来实现以家庭为基础的智能化家居健康护理。步骤I :初始化身份识别装置71，令家庭各个成员的身份标识信息被保存为默认，然后对需要检测的家庭成员的身份进行识别或判断，将被识别的检测对象的身份标识加以保存；
步骤2 :以数据采集装置72的相应测量仪或传感器对被测对象的健康体征进行测量，并将测量到的健康体征数据加以保存；
步骤3 :将所采集到关于特定家庭成员的健康体征的数据与该家庭成员的身份标识相关联并打成适于无线传输的数据包，通过无线通信传输装置73发送至健康护理控制中心即健康护理数据处理单元74 ；
步骤4 由健康护理控制中心的健康数据处理单元74对一定时期内所采集到的根据时间而变化的健康体征数据加以保存，并进行汇总、统计以及分析，分析的方法根据预先设定的加载在应用程序中或通过设置输入到应用程序的数据库中的健康护理标准和判断算法;
步骤5 由健康数据处理单元74输出关于健康状况的定期或不定期报告或者短信提醒，或者发出特定的指令，通过智能家居系统中央控制系统6传递给其它子系统，例如，环境控制系统5，控制其相关设备的联动以及性能调节。进一步地，本发明智能家居健康护理的方法还可以包括这样一些可选的步骤，例如步骤6 :通过本地或远程的客户端的智能健康护理子系统的用户界面查阅和提取经系统汇总的数据和健康分析报告；及/或步骤7 :可以在接收到健康数据处理中心传来的特定的指令时，直接发送警报给远程医疗系统，或者通过智能家居系统中的安全防护系统发送警报给远程安全警卫系统。 下面我们通过对几个具体实施例的描述来进一步介绍本发明的基本原理和有利效果，可以理解对这些实施例的介绍只是为了让本发明的原理对于本领于一般技术人员来说更为清楚和容易理解，而不是对本发明的保护范围的任何限定。在本发明的一种具体实施例中，身份识别装置71、数据采集装置72和无线通信传输装置73被集成于一个数据采集终端中，该终端设备根据其所采集的不同信息类型可以具有不同的构成和运行机制。举例来说，比如体重采集终端、血压采集终端、体温采集终端等，这些终端设备的共同特点是除了狭义的数据采集装置即某种传感器之外，还具有识别不同被测用户的身份识别装置，然后可以通过其无线通信传输装置将采集到的特定家庭成员的健康体征数据与该家庭成员的身份信息相关联后打成数据包发送给外部的健康数据处理模块。在这种类型的终端实施例中，上述的健康数据处理模块可以被加载于单独的嵌入式系统或直接加载在智能家居系统的平台上。如图3所示的体重称10，可以作为上述实施方式一个具体例子，它的外观和结构与普通的体重称基本上一样，但是面板上多设置了一个用于输入家庭成员代码的数字拨盘101，该数字拨盘101即作为身份识别装置的一种具体实施例应用于体重测量中。虽然图中并未指出，该体重称10还可以包括一数据传输装置，例如无线通信传输装置，用于将测量到的特定家庭成员的体重数据与该家庭成员相关联并打数据包以无线信号方式发送出去，令智能家居系统的中央控制系统6可以接收并处理该数据包。在这个例子中，该体重称10即为集数据采集、身份识别和无线通信传输装置于一个终端的设备。可选的是，在另外的实施例中，该体重称10的身份识别装置也可以是足底纹识别装置，或者是对家庭成员的身份标识进行识读的RFID识读器或读写器。由于所需采集的数据信息可能包含有多种类型，比如体温、体重、血压、血糖等，每种类型的信息都有各自的传感器或独立的数据采集单元以及数据传输方式，因此一个智能家居健康护理子系统7中可以包含多个这样的数据采集终端设备。另一些可能的实施例中，身份识别装置71也可以是独立于任何设备的单独的装置，例如带有芯片的可机读存储器，如IC卡、U棒等，可以在通过与其它设备，例如采集数据的传感器及/或读卡器相连接，进而读取或者通过计算机外部设备输入特定家庭成员的健康体征数据的时候通过连接于系统的读卡器或USB接口来传递和确认身份信息。利用本发明的智能家居的健康护理子系统7，可以实现多种以家庭为环境并以家庭成员为基础的健康护理。数据采集装置72用于接收外部装置采集到的家庭成员的健康体征的相关数据并保存。身份识别装置71用于识别所采集的数据中的家庭成员标识。健康数据处理单元74则基于各个家庭成员建立其各自关联的健康体征数据的完整的数据库，其中的部分数据可以通过智能家居控制中心的应用程序用户界面手工输入或导入，而另一部分数据则来自数据采集装置71从外部装置采集到的数据，例如体重、血压、血糖等，均通过无线通信传输装置73来输入。健康数据处理单元74还用于进行数据分析，输出特定时期内的连续或非连续的监测数据，并根据内置的健康护理判断标准来输出相应的指令给家居环境被控设备，例如自动调节某个家庭成员房间内的温度、湿度，启动空气净化器；或者发出定时服药的短信提醒或注意饮食控制等的短信信息。家庭成员的判断信息可以通过两种途径获得，一种是直接通过用户在终端设备选择获得，另一种是通过用户身上携带的比如RFID等标识自动判断家庭成员信息，分辨出当前测量的是哪个成员，判断出的家庭成员信息输出给无线通信传输模块。由于数据采集信息可用多种类型，比如体重，血压等，每种类型的信息都有独立的数据采集模块，测量出的结果就可输出给无线通信传输模块。无线通信传输模块73将收到的家庭成员信息与采集到的数据信息打成无线包通过无线传输方式发回到健康数据处理 模块74。然后这些采集到的健康数据基本信息就都被传输到健康数据处理单元74，健康数据处理单元74可以将该信息根据时间进行汇总形成报表，也可根据里面存储的健康判断标准(判断标准可以是用户自己设定或者与某健康系统的标准相联系，用户输入设定的界面可以由智能家居系统的用户界面统一提供)，给出一定的指令，这些指令可以类似调高某个特定家庭成员所在的房间的室内温度，降低湿度，发短信通知某某成员要关注自己的健康或者注意饮食等，这些报表和指令都被健康数据处理单元74发送到家庭网络子系统
2。家庭网络子系统2将收到的这些报表指令再发送到智能家居中央控制管理系统6。智能家居中央控制管理系统6将这些报表存贮起来，可以通过多种用户界面比如手机，屏幕，电视等提供给用户查阅，这样用户就很容易查阅到自己长年累月的身体特征，建立完善的身体档案，而不再是一些零星的值，智能家居中央控制管理系统6收到的来自健康数据处理模块74指令将由智能家居中央控制管理系统6进行分发到各子系统进行执行，比如调高温度，降低湿度的指令就转发到家庭环境控制系统5，发短信调节饮食的提醒就发送到家庭安防系统4。家庭环境控制系统5对收到的环境控制指令就可以转换为调高空调温度，抽湿，或打开电暖这些具体指令，去控制电器或电机(比如窗户电机)执行。家庭安防系统4对于收到的指令，可以根据指令发送到具体的被控设备，如发送到手机提醒，或者发送到健康系统网络报警，或者发送服药提醒到手机。综上所述，本发明的智能家居健康护理概念与现有的智能医疗不同的地方在于第一，智能医疗是根据个体行为单独进行检测，并没有涉及家庭成员的概念；第二，智能医疗一般只会根据检测结果发出预警或者与远程医疗系统相结合，而本发明更强调的是在未到达预警状态之前即以整个家居和家庭为基础实现环境的改善，提供相应的护理措施，提高人体感受的舒适度等一系列与家庭中的成员的健康指数相关联的系统反应。本发明实际上提出了一种利用智能家居系统的健康护理子系统对家居环境下的家庭成员提供随时随地适应其生理状况的需要来改善环境、实现健康护理、提供安全性报警和提醒等的系统总成，因此，本发明相对于现有技术而言主要具有以下三个方面的优势
1.创造性地提出了具有智能家居健康护理子系统的智能家居系统集成，其中的家居健康护理子系统是原先定义的八大子系统中所没有的；
2.智能家居健康护理子系统主要通过采集家庭成员的一些基本的生命体征的监测数据，比如体重、血压、血糖、体温等数据，以家庭成员为基础对数据进行分类汇总、统计和分析每个成员的健康指数；
3.智能家居健康护理子系统的健康数据处理装置和智能家居中心控制系统将根据这些健康指数，会控制各个家庭成员所在的房间的关联设备，以调节房间内的温度、湿度、通
风、以及空气净化，甚至提供消毒等，从而提高舒适度，并发送饮食的建议或服药提醒，如果情况严重，还可报警提示，或者连接远程医疗中心。尽管上面通过举例说明，已经描述了本发明较佳的具体实施方式
，本发明的保护范围并不仅限于上述说明，而是由所附的权利要求给出的所有技术特征及其等同技术特征来定义。本领域一般技术人员可以理解的是，在不背离本发明所教导的实质和精髓前提下，任何修改和变化可能仍落在本发明权利要求的保护范围之内。
权利要求
1.一种智能家居系统，包括家居布线子系统(I)、家庭网络子系统(2)、家居照明控制子系统(3)、家庭安防子系统(4)、家庭环境控制子系统(5)、中央控制管理系统(6)，其特征在于还包括一智能健康护理子系统(7)，所述智能健康护理子系统(7)包括 -用于标识家庭成员的身份识别装置(71)； -用于检测和采集家庭成员健康体征的数 据采集装置(72)； -用于发送或接收无线数据包的无线通信传输装置(73 )，将所采集到的关于特定家庭成员的健康体征数据与该家庭成员的身份标识相关联并打成适于无线传输的数据包发送；以及 -用于设置和运行智能家居健康护理系统的健康数据处理单元(74)，将通过无线通信传输装置(73)收到由数据采集装置(72)采集的关于特定家庭成员的健康体征数据加以汇总、分析以及保存，根据预设的分析方法输出相应的指令，并通过中央控制管理系统(6)传递给其它子系统以控制其关联设备的调节。
2.一种利用权利要求I所述的智能家居系统进行智能家居健康护理的方法，包括 步骤I :以身份识别装置(71)对需要检测的家庭成员进行身份识别并将其保存； 步骤2 :以数据采集装置(72)测量被测家庭成员的健康体征并将其保存； 步骤3 :将所采集到关于特定家庭成员的健康体征的数据与该家庭成员的身份标识相关联并打成适于无线传输的数据包并通过无线通信传输装置(73)发送至健康护理数据处理单元(74)； 步骤4:由健康数据处理单元(74)对一定时期内所采集到的根据时间而变化的各个家庭成员的健康体征数据分别加以汇总、分析以及保存，分析的方法根据预先设定健康护理标准和判断算法；以及 步骤5 由健康数据处理单元(74)输出关于各个家庭成员的健康状况的定期或不定期报告或者短信提醒，或者发出特定的指令，通过智能家居系统中央控制系统传递给其它子系统以控制其关联设备的调节。
3.如权利要求2所述的智能家居健康护理方法，其特征在于还包括步骤通过本地或远程的客户端的智能健康护理子系统的用户界面查阅和提取经系统汇总的数据和健康分析报告。
4.如权利要求2所述的智能家居健康护理方法，其特征在于还包括步骤在接收到健康数据处理中心传来的特定的指令时，直接发送警报给远程医疗系统，或者通过智能家居系统中的安全防护系统发送警报给远程安全警卫系统。
5.一种智能家居健康护理系统的终端，其特征在于所述终端包括 -用于标识家庭成员的身份识别装置(71); -用于检测和采集家庭成员健康体征的数据采集装置(72)； -用于发送或接收无线数据包的无线通信传输装置(73 )，将所采集到的关于特定家庭成员的健康体征数据与该家庭成员的身份识别相关联并打成适于无线传输的数据包发送。
全文摘要
一种包含智能家居健康护理子系统的智能家居系统，该子系统包括识别家庭成员的身份识别装置，检测和采集家庭成员的健康体征的数据采集装置,发送或接收数据的无线通信传输装置和健康数据处理单元，还涉及由数据采集装置、身份识别装置和无线通信传输装置集成的智能家居健康护理终端。本发明的智能家居健康护理方法包括对家庭成员进行身份识别；测量家庭成员的健康体征；将所采集到健康体征数据与身份标识发送至健康护理数据处理单元；由所述健康数据处理单元对一定时期内采集到的数据按预设标准和判断算法加以统计分析和保存，输出关于各成员健康报告或短信提醒，发出特定的指令，通过智能家居系统中央控制系统传递给其它子系统以控制其运行。
文档编号H04L12/28GK102739478SQ20111045587
公开日2012年10月17日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者邹黎 申请人:上海理滋芯片设计有限公司