CN104510460A - 一种基于物联网的独居老人自动监测*** - Google Patents

一种基于物联网的独居老人自动监测*** Download PDF

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李万鹏
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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的独居老人自动监测***，包括：老人生活环境监测模块、跌倒监测模块、心率监测模块、报警模块、社区模块；利用温度传感器、湿度传感器、火焰传感器、光敏传感器和烟雾模块，对老人进行全方位生活监测；利用三轴角度传感器与三轴加速度传感器和陀螺仪融合判断老人的摔倒状况；利用脉搏传感器检测老人心率；将监测摔倒与心率状况稳定的结合在一起判断老人是否处于危险状态；通过报警模块中语音报警功能提醒他人协助报警急救，录音功能进行现场取证，GPRS短信报告监护人病人当前定位信息；穿戴设备佩戴位置为髋骨附近，减少监测误差，提高了监测的精准度。

Description

一种基于物联网的独居老人自动监测***
技术领域
本发明属于老人安全自动监测技术领域，尤其涉及一种基于物联网的独居老人自动监测***。
背景技术
随着科技的发展和不断进步，我国人均预期寿命大大延长。但同时我国人口老龄化问题也摆在眼前：老年人口的绝对数量大，高龄化趋势明显，并且“空巢”老人迅速增加。当老人遇到突发情况，身体健康突然出现问题而来不及通知自己的子女，并且身边无人救助时，可能因此会带来更严重的后果。所以，现在对于老人安全的问题已经成为了国际上新的研究热点。现有的技术中使用传感器来判断身体倾斜程度来确认人***姿是否已经从直立变为水平，此法不利于区分弯腰、躺下等行为；将垂直状态传感器放于手机的底部，同样只采用倾斜检测，而且大大限制了手机的放置位置，不方便使用；采用了一个三轴加速度传感器来检测人体加速度和倾斜角，在身体倾斜超过40度角的时候报警，或者在加速度大于1.5g的时候报警，但是这种方法在实用中误判率较大，例如快速行走时的加速度经常超过1.5g，而弯腰等动作也可以使躯干倾斜超过40度角；这种方法虽然检出率比较高，但是误判率也较高，无法将摔倒与跑跳、弯腰等动作区分,而且这些专利均是从行动上判断老人是否摔倒，没有从老人身体内部进行探测。
目前，国内外已有一些类似的基于三轴加速度传感器的检测装置，但是很多检测算法没有充分考虑到人体运动行为特点等原因，使得误判率较高，尤其是与跑、跳、蹲下、起立、坐下、躺下等动作难以区分，并且尚未考虑到多冲击性摔倒等特殊方式的摔倒；而且也要考虑老人由于心率异常导致摔倒的状况。因此，如果可以将摔倒状况与心率状况稳定的结合在一起来判断老人是否处于危险状态，是很有必要的。所以跌倒探测、心率检测和报警仪器的产生，具有巨大帮助，它的报警功能可以及时的通知看护人或医疗人员老人发生了跌倒或心率异常情况，在接收到报警后迅速赶到现场对老人进行治疗。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基于物联网的独居老人自动监测***，旨在解决独居老人遇到突发情况，身体健康突然出现问题而来不及通知自己的子女，并且身边无人救助时老人安全监测的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种基于物联网的独居老人自动监测***，该基于物联网的独居老人自动监测***包括：老人生活环境监测模块、跌倒监测模块、心率监测模块、报警模块、社区模块；
老人生活环境监测模块，用于对老人居住环境内的温湿度测量、光强度探测、是否有火源和有害气体做监测；
跌倒监测模块，用于对老人的运动状态和跌倒状态做出判断和确认；
心率监测模块，用于实现老人心率的监测；
报警模块，用于老人发病时通过语音报警功能、GPRS功能提醒他人或亲人提供帮助，并利用录音功能取证；
社区模块，用于管理老人身体状态数据、显示老人当前定位信息及老人异常情况出现后报警给社区医疗人员。
进一步，老人生活环境监测模块还包括：温度传感器、湿度传感器、火焰传感器、光敏传感器、烟雾模块；
温度传感器，与老人生活环境监测模块连接，用于监测老人生活环境内的温度；
湿度传感器，与老人生活环境监测模块连接，用于监测老人生活环境内的湿度；
火焰传感器，与老人生活环境监测模块连接，用于监测老人生活环境内是否存在火焰；
光敏传感器，与老人生活环境监测模块连接，用于监测老人生活环境内的光照强度；
烟雾模块，与老人生活环境监测模块连接，用于监测老人生活环境内的是否存在烟雾。
进一步，跌倒监测模块还包括：三轴角度传感器、三轴加速度传感器、陀螺仪；
三轴角度传感器、三轴加速度传感器、陀螺仪与跌倒监测模块连接；
进一步，心率监测模块还包括：医用脉搏传感器，医用脉搏传感器连接心率监测模块，用于实现对老人脉搏的实时监测。
进一步，报警模块包括语音报警模块、录音模块和GPRS模块。
进一步，在节点监测中，数据包括运动数据、环境数据、角度变换数据、加速度变换数据。
进一步，社区模块包括数据管理模块、定位显示模块、异常情况警报模块；
进一步，该基于物联网的独居老人自动监测***中，跌倒监测模块和心率监测模块被系在髋骨附近位置。
本发明提供的基于物联网的独居老人自动监测***，将监测摔倒与心率状况稳定的结合在一起判断老人是否处于危险状态；利用三轴角度传感器与三轴加速度传感器和陀螺仪融合判断老人摔倒状况，并实现远程监测；利用的环境传感器包括温度传感器、湿度传感器光敏传感器、火焰传感器和烟雾模块，对老人进行全方位生活监测；穿戴设备的佩戴位置为髋骨附近，减少了监测误差，提高监测的准确度，确保了独居老人的安全。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于物联网的独居老人自动监测***结构示意图；
图中：1、老人生活环境监测模块；2、跌倒监测模块；3、心率监测模块；4、报警模块；5、社区模块；6、温度传感器；7、湿度传感器；8、火焰传感器；9、光敏传感器；10、烟雾模块；11、三轴角度传感器；12、三轴加速度传感器；13、陀螺仪；14、医用脉搏传感器；15、语音报警模块；16、录音模块；17、GPRS模块；18、数据管理模块；19、定位显示模块；20、异常情况警报模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本发明实施例的基于物联网的独居老人自动监测***主要由：老人生活环境监测模块1、跌倒监测模块2、心率监测模块3、报警模块4、社区模块5组成；
老人生活环境监测模块1，用于对老人居住环境内的温湿度测量、光强度探测、是否有火源和有害气体做监测；
跌倒监测模块2，用于对老人的运动状态和跌倒状态做出判断和确认；
心率监测模块3，用于实现老人心率的监测；
报警模块4，用于老人发病时的报警功能，提醒他人或亲人提供帮助；
社区模块5，用于存储和管理老人的监测数据，在老人病发时显示定位信息并报警提示社区医疗人员。
社区模块5包括数据管理模块18、定位显示模块19、异常情况警报模块20。老人生活环境监测模块1还包括：温度传感器6、湿度传感器7、火焰传感器8、光敏传感器8、烟雾模块10；
温度传感器6，与老人生活环境监测模块1连接，用于监测老人生活环境内的温度；
湿度传感器7，与老人生活环境监测模块1连接，用于监测老人生活环境内的湿度；
火焰传感器8，与老人生活环境监测模块1连接，用于监测老人生活环境内是否存在火焰；
光敏传感器9，与老人生活环境监测模块1连接，用于监测老人生活环境内的光照强度；
烟雾模块10，与老人生活环境监测模块1连接，用于监测老人生活环境内的是否存在烟雾。
跌倒监测模块2还包括：三轴角度传感器11、三轴加速度传感器12、陀螺仪13；
三轴角度传感器11、三轴加速度传感器12、陀螺仪13与跌倒监测模块2连接；
心率监测模块3还包括：医用脉搏传感器14，医用脉搏传感器14连接心率监测模块3，用于实现对老人脉搏的实时监测；
本发明的报警模块4包括语音报警模块15、录音模块16和GPRS模块17；
在本发明的节点监测中，数据包括运动数据、环境数据、角度变换数据、加速度变换数据。
在本发明的基于物联网的独居老人自动监测***中，跌倒监测模块2和心率监测模块3被系在髋骨附近位置。
本发明的工作原理：
本发明得到了一套测量老人心率、摔倒二合一的穿戴设备，对于老人究竟是运动还是病发导致心率过快或过慢有着较小的误差监测；对于老人究竟是运动还是真正摔倒也有着测量的根据，达到真正意义上的监测老人的安全，确保万无一失。
本发明的跌倒监测、心率监测与老人生活环境的监测，包括主体所佩戴的跌倒监测模块和心率监测和模块装有数据分析模型的服务器；跌倒监测和心率监测与服务器通过无线方式通讯，发送存储的数据和发回数据分析结果。
报警模块4包括语音报警模块15、录音模块16和GPRS模块17。
在本发明所述的节点监测中，数据包括运动数据、环境数据、角度变换数据、加速度变换数据。
在本发明的基于物联网的独居老人自动监测***中，跌倒监测模块和心率监测模块被系在腰带上或收藏在腰带里；将检测摔倒与心率状况稳定的结合在一起判断老人是否处于危险状态；在摔倒方面利用三轴角度传感器与三轴加速度传感器和陀螺仪融合判断老人摔倒状况，并实现远程监测；在环境监测方面利用的环境传感器包括温度传感器、湿度传感器光敏传感器、火焰传感器和烟雾模块，对老人进行全方位生活监测。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于物联网的独居老人自动监测***，其特征在于，该基于物联网的独居老人自动监测***包括：老人生活环境监测模块、跌倒监测模块、心率监测模块、报警模块、社区模块；
老人生活环境监测模块，用于对老人居住环境内的温湿度测量、光强度探测、是否有火源和有害气体做监测；
跌倒监测模块，用于对老人的运动状态和跌倒状态做出判断和确认；
心率监测模块，用于实现老人心率的监测；
报警模块，用于老人发病时的报警功能，提醒他人或亲人提供帮助；
社区模块，用于存储和管理老人的监测数据，在老人病发时显示定位信息并报警提示社区医疗人员。
2.如权利要求1所述的基于物联网的独居老人自动监测***，其特征在于，老人生活环境监测模块还包括：温度传感器、湿度传感器、火焰传感器、光敏传感器、烟雾模块；
温度传感器，与老人生活环境监测模块连接，用于监测老人生活环境内的温度；
湿度传感器，与老人生活环境监测模块连接，用于监测老人生活环境内的湿度；
火焰传感器，与老人生活环境监测模块连接，用于监测老人生活环境内是否存在火焰；
光敏传感器，与老人生活环境监测模块连接，用于监测老人生活环境内的光照强度；
烟雾模块，与老人生活环境监测模块连接，用于监测老人生活环境内的是否存在烟雾。
3.如权利要求1所述的基于物联网的独居老人自动监测***，其特征在于，跌倒监测模块还包括：三轴角度传感器、三轴加速度传感器、陀螺仪；
三轴角度传感器、三轴加速度传感器、陀螺仪与跌倒监测模块连接。
4.如权利要求1所述的基于物联网的独居老人自动监测***，其特征在于，心率监测模块还包括：医用脉搏传感器，医用脉搏传感器连接心率监测模块，用于实现对老人脉搏的实时监测。
5.如权利要求1所述的基于物联网的独居老人自动监测***，其特征在于，报警模块包括语音报警模块、录音模块和GPRS模块。
6.如权利要求1所述的基于物联网的独居老人自动监测***，其特征在于，在监测数据中，数据包括运动数据、环境数据、角度变换数据、加速度变换数据。
7.如权利要求1所述的基于物联网的独居老人自动监测***，其特征在于，该基于物联网的独居老人自动监测***中，跌倒监测模块和心率监测模块被系在髋骨附近位置。
8.如权利要求1所述的基于物联网的独居老人自动监测***，其特征在于社区模块包括数据管理模块、定位显示模块、异常情况警报模块。
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