本发明属于嵌入式技术和物联网技术领域，具体涉及一种老年人生活护理智能交互系统及其操作方法。
背景技术
我国正面临人口老龄化的进程，其中60～70％老年人有不同程度的行动不便，而且护工行业也不能完全担负全部的护理工作。怎样更贴心赡养行动不便的老年人已经成为迫切需要解决的问题，而且让亲属放心并且随时随地的知道老人的状况。因此，一款老年人生活护理智能交互系统应运而生。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种老年人生活护理智能交互系统及其操作方法，具备高智能、自动化、人性化的特点，拥有自动化程度高、扩展性好、环境适应性强、稳定性好、实用性高的优点。
本发明采用以下技术方案：
一种老年人生活护理智能交互系统，包括上位机、下位机和语音交互系统，下位机与语音交互系统连接用于实现语音提示和语音交互，上位机与下位机之间通过无线传输装置连接实现双向通讯，上位机通过usb数据线与动态网页与app终端模块连接，下位机连接有触摸显示屏。
具体的，语音交互系统与功放扬声器装置连接用于实现语音提示，音频采集装置通过下位机的i/o口与语音交互系统连接，语音交互系统与音频采集装置连接用于实现语音交互。
进一步的，功放扬声器装置与语音交互系统之间设置有cs4399型da转换芯片，音频采集装置与语音交互系统之间设置有hx711型ad转换芯片。
具体的，语音交互系统和触摸显示屏与下位机之间采用usb插口的方式建立对点的连接。
进一步的，下位机与语音交互系统设置在底板上，底板的下部设置有轮子，底板上设置有电源接口和活动板。
更进一步的，活动板通过铰链支架与底板连接，触摸显示屏、功放扬声器装置、音频采集装置、触控开关和按键设置在活动板上。
更进一步的，活动板上设置有状态指示灯，状态指示灯包括多个不同颜色的led灯，每个led灯均与下位机连接。
具体的，语音交互系统采用unilite芯片，下位机采用stm32f103芯片。
具体的，下位机内置蓝牙收发模块，上位机将usb转串口模块与蓝牙收发模块连接组成上位机收发装置。
一种老年人生活护理智能交互系统的操作方法，通过上位机将提前设置好的程序拷入下位机，下位机通过语音交互系统控制功放扬声器装置，由功放扬声器装置在某时刻语音提醒老年人进行正常的生理行为；当老人按下系统有线按键，处于休眠状态的音频采集装置激活，老人说出特定语音指令，通过语音交互系统处理后，信号传递至上位机，上位机控制硬件进行反馈。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明一种老年人生活护理智能交互系统，通过设置上位机、下位机，且上位机和下位机之间通过无线传输装置相连接，且下位机连接有语音交互系统，用户可自主可根据语音提示，完成各项各项生理行为，无需亲属干预，节省了人力。
进一步的，各个检测模块与下位机数据采集平台之间通过usb插口建立点对点连接，当其中一个检测模块发生故障时不会影响整个系统的运行，同时采用usb无线传输装置将下位机与上位机的进行无线互联，无需布线，即用即插，使得连接的构建简单、快捷，不受地形限制使整个系统的环境适应性增强。
进一步的，语音交互系统作为系统的核心部分，可在按键按下时使下位机及整个系统工作，无人时使下位机休眠，这样不但节省了能源还增加下位机的待机时间。
进一步的，系统的可扩展性好，无论是语音提示或者语音交互均可针对不同使用者需求进行功能扩展；下位机留有可设置的扩展接口方便添加硬件对系统进行扩展，具有升级接口可进行系统升级。系统内置电源可采用常见输出5v的手机充电器充电进行直接供电，也支持充电宝充电，同时提供对外5v和3.3v电压输出使其能适用各种复杂场合。
本发明还公开了一种老年人生活护理智能交互系统及其操作方法，语音交互系统用于对用户预设正常生理行为的指定时刻的提醒和简单的语音交互，触屏显示屏出了基本的显示信息功能外，也可扩展额外指定功能，上位机用于将接受的信息与预设的行为信息作比较后通过无线传输模块与上位机连接进行双向通讯，具备高智能化、自动化、人性化的特点，拥有自动化程度高、扩展性好、环境适应性强、稳定性好的优点。
综上所述，本发明操作简单，系统的稳定性好，环境适应性增强，且系统节能环保。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明下位机机械结构图。
其中：1.触摸显示屏；2.下位机；3.无线传输装置；4.上位机；5.动态网页与app终端模块；6.语音交互系统；7.功放扬声器装置；8.音频采集装置；9.状态指示灯；10.底板；11.铰链支架；12.轮子；13.电源接口；14.活动板；15.触控开关；16.按键。
具体实施方式
请参阅图1，本发明一种老年人生活护理智能交互系统，包括触摸显示屏1、下位机2、无线传输装置3、上位机4、动态网页与app终端模块5、语音交互系统6、功放扬声器装置7、音频采集装置8和状态指示灯9。
其中，上位机4与下位机2之间通过无线传输装置3相连接，通过无线传输装置3可将用户的需求由下位机2传向上位机4，也可由上位机2对下位机1中的设备功能进行设置，方便设备的增添和替换；上位机4与动态网页与app终端模块5之间通过usb数据线进行连接，与app终端通过共用一个后台服务调用数据库信息。
语音交互系统6和触摸显示屏1与下位机2之间采用usb插口的方式建立对点的连接，当其中一个装置发生故障后不会对整个体检系统产生影响。
上位机4可以为支持usb接口的个人通用计算机或为其他支持usb接口的数据处理平台。
请参阅图2，交互系统包括底板10和活动板14，活动板14设置在底板10上，通过铰链支架11与底板10连接，底板10的下部设置有轮子12，下位机2、语音交互系统6和电源接口13设置在底板10上，位于底板前端；触摸显示屏1、状态指示灯9、音频采集装置8、功放扬声器装置7、按键16和触控开关15设置在活动板14上，语音交互系统6和下位机2分别通过usb数据线与触摸显示屏1连接，用于用户自主获取信息等一些基本的触摸屏操作行为；铰链支架11用于起支撑和活动作用；按键16采用有线连接方式。
状态指示灯9位于系统前侧面，状态指示灯9包括多个不同颜色的led灯，每个led灯均与下位机2连接，以保证用户能准确知道系统的工作状态。
语音交互系统6采用unilite芯片，unilite芯片的一端与下位机2连接，另外接功放扬声器装置7和音频采集装置8，音频采集装置8通过下位机2的i/o口与语音交互系统6连接；
功放扬声器装置7与语音交互系统6之间设置有cs4399型da转换芯片，音频采集装置8与语音交互系统6之间设置有hx711型ad转换芯片；下位机2采用stm32f103芯片。
本发明中语音提示由unilite芯片和功放扬声器7装置组成，在提示准备过程中由下位机2对unilite芯片进行控制，适时播放特定语音进行语音提示以指导用户完成正常的生理行为与简单动作。
本发明中语音交互由unilite芯片和音频采集装置8装置组成，音频采集装置8由型号为jtt2105dm的录音装置运作，当用户按下有线按键16，音频采集装置8激活，采集用户特定指令后经过ad转换芯片上传给unilite芯片，unilite芯片将经过处理的二进制音频信号上传给下位机，下位机进行动作反馈。
本发明中通过无线传输装置3实现下位机2与上位机4即计算机之间通讯，属于全双工双向通讯。下位机2内置蓝牙收发模块，上位机4将usb转串口模块与蓝牙收发模块进行连接组成上位机收发装置，此装置可直接插任意通用计算机usb口与下位机进行通讯，即用即插，极大的方便了无线传输网络的搭建。
本发明中由下位机2控制触摸显示屏1，可实时反映使用者的操作情况，并且可实现使用者指定的基本功能，进行指定人通话等等。另可扩展其它操作。
下位机2主要由以stm32处理器为核心的硬件平台，系统内置可充电蓄电池，支持外部5v输出的手机充电宝供电，提供5v、3.3v两种电压输出方便硬件的扩展。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
老年人生活护理智能交互系统设置在老年人身旁，通过上位机4将提前设置好的程序拷入下位机2，下位机2通过控制语音交互系统6并通过功放扬声器装置7，在某时刻语音提醒老年人进行正常的生理行为；当老人按下系统有线按键16，音频采集装置8激活，老人说出特定语音指令，通过语音交互系统6处理后，信号传递至上位机4，上位机4控制硬件进行反馈。
本发明的工作过程如下：
预先由用户通过电源插口13为下位机2充电，或直接使用5v手机充电器供电，或使用充电宝供电，然后打开电源触控开关15，系统启动；
在用户设置的特定时刻，下位机2会控制语音交互系统6进行语言处理，并通过功放扬声器装置7播放出特定的语音提示。当用户按下有线按键16时，处于休眠状态的音频采集装置8激活，并实时采集用户特定指令后上传给语音交互系统6进行语言处理，然后上传给下位机2做出硬件动作；
当用户按下电源触控开关15后，触控显示屏1处于显示状态，在用户自主操作的情况下也可实现基于语音交互的一些功能，用户自主获取信息等一些基本的触摸屏操作行为。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。