一种基于射频技术的人员活动行为侦测系统的制作方法

本发明涉及智慧养老领域，尤其涉及一种基于射频技术的人员活动行为侦测系统。

背景技术：

随着中国社会老龄化趋势的不断加重，老年人的看护问题，已经是当今社会亟待解决的问题，而看护重点要解决如何感知老人的活动行为并提前发现异常。目前市场存在多种侦测老人活动行为的产品，有可穿戴和非穿戴类，视频监控类和非监控类。尽管近几年在居家老人日常活动行为侦测上有了明显的改进，但大部分还是基于在老人在居家可到达的各类区域安装传感器来进行侦测，这种分布式侦测带来的明显缺点就是覆盖区域有局限性，部署和维护比较困难，因为现场需要在多个位置安装固定传感器，单个传感器的侦测范围是固定的，无法保证全方位覆盖；部分传感器还要保证市电的供给，日常过程电池的更换维护也需要先定位到各类产品才能实施维护，如果有些产品的位置发生移动就会给维护带来不同程度的干扰，降低效率。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于射频技术的人员活动行为侦测系统，基于射频技术和统一固定位置的部署维护，无需逐个寻找分布式部署的传感单元，降低采集成本，实现人员活动数据采集的全空间覆盖，同时基于室内地图和智能算法实现人员的准确定位和未来活动趋势的预测。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是传统老人活动行为侦测产品，多点部署，部署实施和日常维护困难，无法实现物理空间全覆盖，以及未来活动趋势无法预测。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于射频技术的人员活动行为侦测系统，包括终端感知模块和云端算法模块；所述终端感知模块包括供电单元、射频发射和接收单元、融合侦测单元、声光单元、处理控制单元和网络通讯单元，所述射频发射和接收单元、所述融合侦测单元、所述声光单元、所述处理控制单元、所述网络通讯单元分别和所述供电单元电气连接，所述融合侦测单元、所述声光单元、所述处理控制单元分别和所述射频发送和接收单元电气连接，所述处理控制单元和所述网络通讯单元电气连接；所述云端算法模块包括云端处理单元和云端应用单元。

进一步地，所述射频发送和接收单元按照一定的时间间隔在各个方向区间依次发送不同功率的基于特定编码的射频信号，并接收返回的相同编码的射频信号。

进一步地，所述时间间隔为0.2～1s之间，所述各个方向区间为4个90°区间或8个45°区间，所述射频信号的不同功率为最大功率的1/2、1/3和全功率。

进一步地，所述处理控制单元通过将所述射频发送和接收单元接收的射频信号解码后与本地特征库匹配处理，计算出每个方向是否存在人员活动，并对人员活动数据进行预处理。

进一步地，所述融合侦测单元包括环形麦克风阵列，用于辅助侦测居室内是否存在人员活动以及人员所处的方位和构建没有人员活动时的室内射频特征的基础数据。

进一步地，所述网络通讯单元用于将所述人员活动数据上传至所述云端处理单元。

进一步地，所述云端处理单元根据接收到的所述人员活动数据，结合智能算法计算出人员所处的室内空间位置、活动幅度及速度并存储到云端数据库。

进一步地，所述智能算法结合了墙壁材质、空间布局对射频反射的影响，以及同一用户持续积累的模式特征，对模型持续优化调整。

进一步地，所述云端应用单元根据所述智能算法的处理结果，可以形成基于空间、时间、活动量、活动轨迹、活动类型的人员活动经纬度数据，对于用户未来活动趋势进行预测。

进一步地，所述环形麦克风阵列为6麦克风或8麦克风。

本发明基于射频技术侦测多个隔断空间(包括完全隔断非可视)的人员活动特征，基于麦克风阵列侦测是否有人员存在及方向，基于室内地图对人员实现定位和最终结果修正，基于大数据实现对人员未来活动趋势的预测。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的基于射频技术的人员活动行为侦测系统的原理图；

图2是本发明的一个较佳实施例的基于射频技术的人员活动行为侦测系统的产品部署示意图。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1所示，本发明包括终端感知模块和云端算法模块；终端感知模块包括供电单元、射频发射和接收单元、融合侦测单元、声光单元、处理控制单元和网络通讯单元，射频发射和接收单元、融合侦测单元、声光单元、处理控制单元、网络通讯单元分别和供电单元电气连接，融合侦测单元、声光单元、处理控制单元分别和射频发送和接收单元电气连接，处理控制单元和网络通讯单元电气连接；云端算法模块包括云端处理单元和云端应用单元。

终端感知模块可以为基于现有家用无线路由器定制升级的产品或者独立设计的射频产品，设计为按照一定的时间间隔(0.2～1s)在各个方向区间(4个90°区间或8个45°)依次发送不同功率(采用最大功率的1/2,2/3,全功率)基于特定编码的射频信号，并接收返回的相同编码的射频信号，通过解码和与本地特征库匹配处理，计算出每个方向是否存在人员活动，以及活动的幅度、速度等数据，并通过网络将数据上传到云端；终端感知模块部署在每户居家接近中心位置。

同时，融合侦测单元由环形麦克风阵列(如6麦或8麦克风)构成，用于辅助侦测居室内是否存在人员活动以及人员所处的方位，用于构建没有人员活动时的室内射频特征的基础数据。

云端处理单元根据终端感知模块上传的人员活动数据的预处理结果(计算出每个方向是否存在人员活动，以及活动的幅度、速度等数据)，结合每个终端感知模块所处的用户场景地图、空间布局状态、墙壁材质和射频反射特征库，计算出人员所处的室内空间位置、活动幅度及速度并存储到云端数据库。

云端应用单元根据云端数据库中的存储的处理后的人员活动数据，可以形成用户基于空间、时间、活动。量、活动轨迹和活动类型的经纬度数据，结合大数据技术，形成对用户未来趋势的预测，提前采取适当的看护措施防止异常风险发生。

如图2所示，日常维护过程由于终端感知模块安装在室内相对固定的位置，设备寻找定位简便，避免了分布式传感带来的定位及维护复杂的局面。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于射频技术的人员活动行为侦测系统，涉及智慧养老领域，包括终端感知模块和云端算法模块；所述终端感知模块包括供电单元、射频发射和接收单元、融合侦测单元、声光单元、处理控制单元和网络通讯单元，所述射频发射和接收单元、所述融合侦测单元、所述声光单元、所述处理控制单元、所述网络通讯单元分别和所述供电单元电气连接；所述云端算法模块包括云端处理单元和云端应用单元。本发明基于射频技术和统一固定位置的部署，无需逐个寻找分布式部署的传感单元，降低采集成本，实现人员活动数据采集的全空间覆盖，同时基于室内地图和智能算法实现人员的准确定位和未来活动趋势的预测。

技术研发人员：王国祥
受保护的技术使用者：上海伟赛智能科技有限公司
技术研发日：2018.08.02
技术公布日：2018.12.07