基于物联网的居家养老健康监测辅助系统及方法与流程

本发明涉及居家智慧养老技术领域，特别是涉及一种基于物联网的居家养老健康监测辅助系统及方法。

背景技术

随着社会人口老龄化的加剧，老年人的健康生活越来越受到关注。当前，部分老年人排斥去养老院等场所，宁愿待在自己家中养老。独居老人的身体健康、饮食起居、就医等是最基本的生活保障。当前智能穿戴设备已普及，智能穿戴设备已经能监测人体的体温、心率等身体参数信息。智能冰箱、智能饮水机等智能家电也随着物联网的发展进入家庭。机器人也能协助助人类处理日常生活。但是，当前智能穿戴设备仅仅是用于佩戴者查看自己的身体状况，即便将各身体参数信息上传至服务器，也难以对各身体参数有效整合、利用。此外，当前智能穿戴设备也难以与其他智能家电、智能手机、机器人等有机配合以对独居老年人的身体健康进行有效监测和辅助。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于物联网的居家养老健康监测辅助系统及方法，解决目前对独居老年人特别是孤寡老人身体健康进行有效监测、辅助的技术问题。

本发明提供一种基于物联网的居家养老健康监测辅助系统，基于物联网的居家养老健康监测辅助系统包括服务器、健康数据库、监控子站、智能穿戴设备、智能马桶、智能冰箱、智能饮水机和辅助机器人；服务器经网络连接健康数据库；老年人经常活动的位置区域布置若干个监控子站，服务器经网络连接各个监控子站，老年人佩戴有智能穿戴设备，智能穿戴设备包括第一处理器、温度传感器、心率传感器、加速度传感器、身份识别卡、gps定位模块和无线通信模块，第一处理器分别电连接温度传感器、心率传感器、加速度传感器、身份识别卡、gps定位模块和无线通信模块，身份识别卡中写入有老年人身份信息，无线通信模块经无线网络连接监控子站；老年人家中设置智能马桶，智能马桶包括第二处理器、环境光传感器、计时器、密度传感器和第一通信模块，第二处理器分别电连接环境光传感器、计时器、密度传感器和第一通信模块，环境光传感器设置于智能马桶坐便圈的上表面，密度传感器设置于智能马桶桶体内壁的中上端，第一通信模块经网络连接服务器；老年人家中设置智能冰箱，智能冰箱包括第三处理器、存储器、第一显示屏、称重单元、视觉识别单元和第二通信模块，第三处理器分别电连接存储器、第一显示屏、称重单元、视觉识别单元和第二通信模块，第一显示屏设置于智能冰箱的门板上，第二通信模块经网络连接服务器；老年人家中设置智能饮水机，智能饮水机包括第四处理器、第二显示屏、流量单元和第三通信模块，第四处理器分别电连接第二显示屏、流量单元和第三通信模块，第二显示屏设置于智能饮水机的壶体上，第三通信模块经网络连接服务器；辅助机器人经无线网络连接智能穿戴设备的无线通信模块，辅助机器人经无线网络连接服务器。

进一步的，基于物联网的居家养老健康监测辅助系统还包括设置于养老服务机构中的养老辅助终端，服务器经网络连接养老辅助终端。

进一步的，健康数据库存储有老年人的定期体检数据、病史数据、历史运动数据、历史饮食数据和历史排泄数据。

进一步的，老年人经常活动的位置区域包括室外活动场所和老年人家中，室外活动场所布置的监控子站为通讯中继站，老年人家中的监控子站为无线路由器。

进一步的，所述密度传感器为超声波密度传感器。

进一步的，所述智能穿戴设备为智能手环。

本发明还提供一种基于物联网的居家养老健康监测辅助方法，应用上述的基于物联网的居家养老健康监测辅助系统，包括以下步骤：

步骤一、将老年人的定期体检数据、病史数据、历史运动数据、历史饮食数据和历史排泄数据导入健康数据库，由老年人、老年人家属及医生向健康数据库导入运动改善目标数据和饮食改善目标数据；

步骤二、老年人进入经常活动的位置区域，智能穿戴设备的身份识别卡经无线通信模块与监控子站通信以验证身份，智能穿戴设备通过温度传感器、心率传感器、加速度传感器和gps定位模块监测老年人的体温数据、心率数据和运动数据，并经无线通信模块将本步骤各数据上传至监控子站,监控子站经网络将本步骤各数据继续上传至服务器，服务器将各数据发送至健康数据库以增加老年人新的身体参数和运动数据；

步骤三、老年人使用智能马桶，老年人身体接触马桶坐便圈上环境光传感器后，计时器开始计时形成计时数据，密度传感器监测马桶桶体内的密度数据，经第一通信模块将本步骤各数据上传至服务器，服务器将各数据发送至健康数据库以增加老年人新的排泄数据；

步骤四、服务器根据步骤二中的新的身体参数和运动数据和步骤三中的新的排泄数据，并根据健康数据库内存储的定期体检数据、病史数据、历史运动数据、历史饮食数据、历史排泄数据、运动改善目标数据和饮食改善目标数据，服务器向智能冰箱发送建议饮食菜单数据并在第一显示屏显示，服务器向智能饮水机发送建议饮水量数据并在第二显示屏显示；

步骤五、老年人根据建议饮食菜单数据和建议饮水量数据进行饮食和饮水，智能冰箱将实际蔬菜减少种类和重量数据发送至服务器，服务器按照建议饮食菜单折算老年人的实际饮食菜单数据，智能饮水机将实际饮水量发送至服务器，服务器将实际饮食菜单数据、实际饮水量数据发送至健康数据库以增加老年人新的饮食数据；服务器将各数据传给辅助机器人，辅助机器人根据老年人的身体参数、运动数据、排泄数据、饮食菜单数据和饮水量数据对老年人提供生活辅助服务。

进一步的，步骤四中，服务器根据步骤二中的新的身体参数和运动数据和步骤三中的新的排泄数据，并根据健康数据库内存储的定期体检数据、病史数据、历史运动数据、历史饮食数据和历史排泄数据，服务器判断老年人的身体情况较差不能实现步骤五中进行饮食和饮水时，服务器先向辅助机器人发送协助指令以通知辅助机器人，辅助机器人选择自己协助或养老服务机构协助，若辅助机器人选择养老服务机构协助并反馈信息至服务器，服务器再向养老辅助终端发送协助指令以通知养老服务机构派服务人员到老年人家中协助老年人。

进一步的，步骤四中，服务器根据步骤二中的新的身体参数和运动数据和步骤三中的新的排泄数据，并根据健康数据库内存储的定期体检数据、病史数据、历史运动数据、历史饮食数据和历史排泄数据，服务器判断老年人的身体情况较差需要就医时，服务器先向辅助机器人发送就医指令以通知辅助机器人，若辅助机器人选择就医反馈信息至服务器，若辅助机器人在设定时间未选择就医，服务器再向养老辅助终端发送就医指令以通知养老服务机构派服务人员协助老年人就医。

进一步的，步骤五中，智能穿戴设备将老年人的体温数据、心率数据、运动数据实时发送至辅助机器人，辅助机器人实时查看老年人的活动情况。

与现有技术相比，本发明的基于物联网的居家养老健康监测辅助系统及方法具有以下特点和优点：

本发明的基于物联网的居家养老健康监测辅助系统及方法，向健康数据库中导入老年人的历史生活数据及改善目标数据；由智能穿戴设备与监控子站连接数据，智能穿戴设备监测老年人的体温数据、心率数据和运动数据并传送至监控子站、服务器和健康数据库；由智能马桶监测老年人的入厕时间、排泄数据并传送至服务器和健康数据库；服务器根据身体参数、运动数据、排泄数据和健康数据库，服务器向智能冰箱、智能饮水机发送建议饮食菜单数据、建议饮水量数据，老年人根据建议饮食菜单数据和建议饮水量数据进行饮食和饮水；服务器将实际饮食菜单数据、实际饮水量数据发送至健康数据库；辅助机器人实时查看老年人的健康状况；在老年人的身体情况较差或需就医时，自动通知辅助机器人、养老服务机构进行协助；本发明的基于物联网的居家养老健康监测辅助系统及方法，可实现对独居老年人特别是孤寡老人的身体健康进行有效监测和辅助，具有较好的社会意义和较高的推广价值。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例基于物联网的居家养老健康监测辅助系统的布置示意图；

图2为本发明实施例基于物联网的居家养老健康监测辅助系统中智能马桶的结构示意图；

其中，1、服务器，2、健康数据库，3、监控子站，4、智能穿戴设备，5、智能马桶，51、坐便圈，52、环境光传感器，53、超声波密度传感器，6、智能冰箱，7、智能饮水机，8、辅助机器人，9、养老辅助终端。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例提供一种基于物联网的居家养老健康监测辅助系统，基于物联网的居家养老健康监测辅助系统包括服务器1、健康数据库2、监控子站3、智能穿戴设备4、智能马桶5、智能冰箱6、智能饮水机7、辅助机器人8和养老辅助终端9。

服务器1、健康数据库2由专门的大数据公司维护。服务器1经网络连接健康数据库2。在老年人与大数据公司签订养老数据服务后，大数据公司将健康数据库2存储老年人的定期体检数据、病史数据、历史运动数据、历史饮食数据和历史排泄数据，并在持续的监测过程中存储新的身体参数和运动数据、新的排泄数据和新的饮食数据。

老年人经常活动的位置区域布置若干个监控子站3，老年人经常活动的位置区域包括室外活动场所和老年人家中。室外活动场所布置的监控子站3为通讯中继站，通讯中继站可以有大数据公司投放到社区的活动场所或商城等老年人室外活动区域。通讯中继站，主要用于老年人在室外活动时与智能穿戴设备4的数据通讯；老年人家中的监控子站3为无线路由器，无线路由器主要用于老年人在家中活动或休息时与智能穿戴设备4的数据通讯。服务器1经网络连接各个监控子站3。

老年人佩戴有智能穿戴设备4，本实施例的智能穿戴设备4为智能手环。智能穿戴设备4中集成有第一处理器、温度传感器、心率传感器、加速度传感器、身份识别卡、gps定位模块和无线通信模块。第一处理器分别电连接温度传感器、心率传感器、加速度传感器、身份识别卡、gps定位模块和无线通信模块。温度传感器监测老年人的体温并形成体温数据，心率传感器监测老年人的心率并形成心率数据，加速度传感器监测老年人的运动情况并形成运动数据。身份识别卡中写入有老年人身份信息。无线通信模块经无线网络连接监控子站3。

老年人家中洗手间设置智能马桶5，智能马桶5中设置第二处理器、环境光传感器52、计时器、超声波密度传感器53和第一通信模块。第二处理器分别电连接环境光传感器52、计时器、超声波密度传感器53和第一通信模块。环境光传感器52设置于智能马桶5坐便圈51的上表面。在老年人身体接触马桶坐便圈51上环境光传感器52后，计时器开始计时形成计时数据。超声波密度传感器53设置于智能马桶5桶体内壁的中上端，在老年人大小便后，密度传感器监测马桶桶体内的密度数据。密度较小的数据对应小便，密度稍大的数据对应较稀的排便，密度较大的数据对应正常排便。第一通信模块经网络连接服务器1。

老年人家中厨房设置智能冰箱6，智能冰箱6中设置第三处理器、存储器、第一显示屏、称重单元、视觉识别单元和第二通信模块。第三处理器分别电连接存储器、第一显示屏、称重单元、视觉识别单元和第二通信模块。第一显示屏设置于智能冰箱6的门板上，第二通信模块经网络连接服务器1。在蔬菜放入智能冰箱6时，智能冰箱6经视觉识别单元记录蔬菜种类并经称重单元对蔬菜称重，将蔬菜种类、重量存入存储器中；在从智能冰箱6拿出蔬菜时，智能冰箱6通过视觉识别单元、称重单元记录拿出的蔬菜种类和重量。

老年人家中餐厅设置智能饮水机7，智能饮水机7中设置第四处理器、第二显示屏、流量单元和第三通信模块。第四处理器分别电连接第二显示屏、流量单元和第三通信模块。第二显示屏设置于智能饮水机7的壶体上。第三通信模块经网络连接服务器1。流量单元监测流出饮用水的饮水量。

辅助机器人8经无线网络连接智能穿戴设备4的无线通信模块，辅助机器人8经无线网络连接服务器1。辅助机器人8实时查看老年人的身体参数、运动数据、排泄数据、饮食菜单数据、饮水量数据和活动情况并作相关命令操作和对老年人提供生活辅助服务操作。

养老辅助终端9设置于养老服务机构中，服务器1经网络连接养老辅助终端9。

本实施例还提供一种基于物联网的居家养老健康监测辅助方法，应用本实施例上述的基于物联网的居家养老健康监测辅助系统，包括以下步骤：

步骤一、将老年人的定期体检数据、病史数据、历史运动数据、历史饮食数据和历史排泄数据导入健康数据库2，由老年人、老年人家属及医生向健康数据库2导入运动改善目标数据和饮食改善目标数据；

步骤二、老年人进入经常活动的位置区域，智能穿戴设备4的身份识别卡经无线通信模块与监控子站3通信以验证身份，智能穿戴设备4通过温度传感器、心率传感器、加速度传感器和gps定位模块监测老年人的体温数据、心率数据和运动数据，并经无线通信模块将本步骤各数据上传至监控子站3,监控子站3经网络将本步骤各数据继续上传至服务器1，服务器1将各数据发送至健康数据库2以增加老年人新的身体参数和运动数据；

步骤三、老年人使用智能马桶5，老年人身体接触马桶坐便圈51上环境光传感器52后，计时器开始计时形成计时数据，密度传感器监测马桶桶体内的密度数据，经第一通信模块将本步骤各数据上传至服务器1，服务器1将各数据发送至健康数据库2以增加老年人新的排泄数据；

步骤四、服务器1根据步骤二中的新的身体参数和运动数据和步骤三中的新的排泄数据，并根据健康数据库2内存储的定期体检数据、病史数据、历史运动数据、历史饮食数据、历史排泄数据、运动改善目标数据和饮食改善目标数据，服务器1向智能冰箱6发送建议饮食菜单数据并在第一显示屏显示，服务器1向智能饮水机7发送建议饮水量数据并在第二显示屏显示；

为优化方案，步骤四中，服务器1根据步骤二中的新的身体参数和运动数据和步骤三中的新的排泄数据，并根据健康数据库2内存储的定期体检数据、病史数据、历史运动数据、历史饮食数据和历史排泄数据，服务器1判断老年人的身体情况较差不能实现步骤五中进行饮食和饮水时，服务器1先向辅助机器人8发送协助指令以通知辅助机器人8，辅助机器人8选择自己协助或养老服务机构协助，若辅助机器人8选择养老服务机构协助并反馈信息至服务器1，服务器1再向养老辅助终端9发送协助指令以通知养老服务机构派服务人员到老年人家中协助老年人。

为优化方案，步骤四中，服务器1根据步骤二中的新的身体参数和运动数据和步骤三中的新的排泄数据，并根据健康数据库2内存储的定期体检数据、病史数据、历史运动数据、历史饮食数据和历史排泄数据，服务器1判断老年人的身体情况较差需要就医时，服务器1先向辅助机器人8发送就医指令以通知辅助机器人8，若辅助机器人8选择就医并反馈信息至服务器1，若辅助机器人8在设定时间未选择就医，服务器1再向养老辅助终端9发送就医指令以通知养老服务机构派服务人员协助老年人就医。

步骤五、老年人根据建议饮食菜单数据和建议饮水量数据进行饮食和饮水，智能冰箱6将实际蔬菜减少种类和重量数据发送至服务器1，服务器1按照建议饮食菜单折算老年人的实际饮食菜单数据，智能饮水机7将实际饮水量发送至服务器1，服务器1将实际饮食菜单数据、实际饮水量数据发送至健康数据库2以增加老年人新的饮食数据；服务器1将各数据传给辅助机器人8，辅助机器人8根据老年人的身体参数、运动数据、排泄数据、饮食菜单数据和饮水量数据对老年人提供生活辅助服务。

步骤五中，智能穿戴设备4将老年人的体温数据、心率数据、运动数据实时发送至辅助机器人8，辅助机器人8实时查看老年人的活动情况，以实时对老年人提供辅助。

本实施例的基于物联网的居家养老健康监测辅助方法应用本实施例的基于物联网的居家养老健康监测辅助系统，向健康数据库2中导入老年人的历史生活数据及改善目标数据；由智能穿戴设备4与监控子站3连接数据，智能穿戴设备4监测老年人的体温数据、心率数据和运动数据并传送至监控子站3、服务器1和健康数据库2；由智能马桶5监测老年人的入厕时间、排泄数据并传送至服务器1和健康数据库2；服务器1根据身体参数、运动数据、排泄数据和健康数据库，服务器1向智能冰箱6、智能饮水机7发送建议饮食菜单数据、建议饮水量数据，老年人根据建议饮食菜单数据和建议饮水量数据进行饮食和饮水；服务器1将实际饮食菜单数据、实际饮水量数据发送至健康数据库2；辅助机器人8实时查看老年人的健康状况；在老年人的身体情况较差或需就医时，自动通知辅助机器人8、养老服务机构进行协助；本发明的基于物联网的居家养老健康监测辅助系统及方法，可实现对独居老年人特别是孤寡老人的身体健康进行有效监测和辅助，具有较好的社会意义和较高的推广价值。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。