CN111899502A - 一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护*** - Google Patents

一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电力载波结合Wi‑Fi通信的区域型智能化老人监护***，该***由四个模块组成，分别是室内环境监测模块，体征参数采集模块、室内控制中心和远程控制中心。室内监测模块通过温湿度传感器和气体浓度传感器采集周围环境信息，采用Wi‑Fi模块传输数据信息，体征参数采集模块通过体温传感器和心率传感器采集身体的体温、心率和血氧信息，采用Wi‑Fi模块传输数据信息。室内控制中心通过Wi‑Fi模块接受数据信息，然后将数据通过LCD屏显示，同时将数据通过电力载波发射模块利用电力线发送给远程控制中心。远程控制通过电力载波接收模块接收数据，采用LCD屏显示数据信息。

Description

一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***
技术领域
本发明涉及老人监护领域，具体是一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***。
背景技术
随着我国地域经济结构的不断分化，大部分子女因为工作机会而离家，导致目前独居老人的比例逐步增多，这些独居老人的安全等问题已经逐渐成了目前我们社会发展中一个比较严重且继续解决的问题。独居老人在发生意外事故的情况后，往往很难很快时间得到救治，从而因为延误最佳救治时机导致病情加重，因此需要一套有效的解决方案来协助监护独居老人的生活。
电力载波通信是以输电线路为传输媒介传送载波信号的一种通信技术，电力线输送工频电流的同时，用之传送载波信号，在电力部门使用历史很久，已经具备非常完善的技术，十分可靠。电力载波通信只要有电线，就能进行数据传递，最大特点是不需要重新架设网络。针对新建工程采用该***，能够更加节约时间与投资，省去了大量的预埋管和穿线，节约了材料和人工，十分经济节约。因此设计出一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***。
发明内容
本发明的目的是提供一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***，该***采用传感器网络采集老人身体状况和周围环境信息，通过电力载波结合Wi-Fi通信的方式传输数据，充分利用电力载波通信和Wi-Fi通信的优点，实现了对老人监护的实时性和稳定性要求。
本发明实现发明目的采用如下技术方案：
一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***，其特征在于：该***包括室内环境监测模块、体征参数采集模块、室内控制中心和远程控制中心。室内环境监测模块采集室内温度、湿度和气体浓度，体征参数采集模块采集身体的温度、心率和血氧浓度，室内控制中心模块和这两个模块通过Wi-Fi模块进行数据传输，将数据显示在LCD屏上，同时利用电力载波发生模块通过电力线将数据发送至远程控制中心，远程控制中心通过电力载波接收模块接收数据，并将其显示在LCD屏上；
作为优选，本发明提供的一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***，其特征在于：需要电源供电的设备有温湿度传感器、气体传感器、体温传感器、心率传感器、Wi-Fi模块、电力载波模块、LCD屏和STM32芯片，使用XL6009升压芯片和LM2596降压芯片，通过升降压为所述的设备提供安全稳定的电压；
作为优选，本发明提供的一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***，其特征在于：所述的室内环境监测模块选用型号为DHT22的温湿度传感器和型号为MQ-2的气体传感器采集周围环境信息，选用型号为ESP8266的Wi-Fi模块传输数据，选用型号为STM32F103RC系列的芯片控制这三个设备的运作；
作为优选，本发明提供的一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***，其特征在于：所述的体征参数采集模块选用型号为MAX30102的心率传感器和型号为MAX30205的体温传感器采集身体信息，选用型号为ESP8266的Wi-Fi模块传输数据，选用型号为STM32F103ZE系列的芯片控制这三个设备的运作；
作为优选，本发明提供的一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***，其特征在于：所述的心率传感器采用基于经验模态分解结合支持向量回归算法(EMD-SVR)来计算心率和血氧浓度，经验模态分解算法分解和重构光反射信号，借助支持向量回归算法来计算出心率和血氧浓度。
作为优选，本发明提供的一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***，其特征在于：所述的室内控制中心选用型号为ESP8266的Wi-Fi模块接收另外两个模块的数据，选用型号为TJC8048K070_011R的LCD屏显示数据，选取型号为PM100的电力载波发射模块利用电力线传输数据，选用型号为STM32F103RC系列的芯片控制这三个设备的运作；
作为优选，本发明提供的一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***，其特征在于：所述的远程控制中心选用型号为PM100的电力载波接收模块接收室内控制中心的数据，选用号为TJC8048K070_011R的LCD屏显示数据。
有益效果：
本发明与现有技术相比，其有益效果体现在：
电力载波通信技术与无线通信技术相比较而言，具有抗干扰能力和稳定性强的优势，与传统的有线通信技术相比较而言，拥有可以借助电力线传播数据无需重新布线的优势，而无线传输技术具有灵活性，但是传输距离有限，需要电力载波通信来弥补。
相比较于传统的老人监护***而言，本发明提出的智能化老人监护***，通过采用各种传感器协同合作的技术和电力载波通信技术，使得该***可以满足监护老人的实时性和稳定性，显著减少人工投入、缩短检视时间的同时可以有效的了解老人的日常生活状况。
附图说明
图1是***总体框图。
图2是室内环境监测模块结构图。
图3是体征参数采集模块结构图。
图4是EMD-SVR算法流程图。
具体实施方式
本发明设计了一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***，该***包括室内环境监测模块、体征参数采集模块、室内控制中心和远程控制中心。室内环境监测模块采集室内温度、湿度和气体浓度，体征参数采集模块采集身体的温度、心率和血氧浓度，室内控制中心模块和这两个模块通过Wi-Fi模块进行数据传输，将数据显示在LCD屏上，同时利用电力载波发生模块通过电力线将数据发送至远程控制中心，远程控制中心通过电力载波接收模块接收数据，并将其显示在LCD屏上。
本发明设计了一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***。具体的实现步骤如下：
室内环境监测模块通过温湿度传感器和气体传感器采集周围环境的温度、湿度和可燃气体的浓度情况，这些数据信息在经过STM32处理后借助Wi-Fi模块发送给室内控制中心。
体征参数采集模块通过体温传感器和心率传感器采集老人的体温、心率和血氧浓度情况，这些数据信息在经过STM32处理后借助Wi-Fi模块发送给室内控制中心。
心率传感器在采集老人心率和血氧浓度信息时，获取了LED光的光反射信号，将这些信号通过经验模态分解算法分解和重构，然后使用支持向量回归算法计算出心率和血氧浓度。
室内控制中心通过Wi-Fi模块接受另外两个模块发过来的数据，在经过STM32处理后，使用LCD屏进行数据可视化处理，同时通过电力载波发射模块借助电力线将数据发送给远程控制中心。
远程控制中心通过电力载波接收模块接收电力线上传过来的数据，使用LCD屏进行数据的汇总处理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***，其特征在于：该***包括室内环境监测模块、体征参数采集模块、室内控制中心和远程控制中心。室内环境监测模块采集室内温度、湿度和气体浓度，体征参数采集模块采集身体的温度、心率和血氧浓度，室内控制中心模块和这两个模块通过Wi-Fi模块进行数据传输，将数据显示在LCD屏上，同时利用电力载波发生模块通过电力线将数据发送至远程控制中心，远程控制中心通过电力载波接收模块接收数据，并将其显示在LCD屏上。
2.根据权利要求1所述的一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***，其特征在于：需要电源供电的设备有温湿度传感器、气体传感器、体温传感器、心率传感器、Wi-Fi模块、电力载波模块、LCD屏和STM32芯片，使用XL6009升压芯片和LM2596降压芯片，通过升降压为所述的设备提供安全稳定的电压。
3.根据权利要求1所述的一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***，其特征在于：所述的室内环境监测模块选用型号为DHT22的温湿度传感器和型号为MQ-2的气体传感器采集周围环境信息，选用型号为ESP8266的Wi-Fi模块传输数据，选用型号为STM32F103RC系列的芯片控制这三个设备的运作。
4.根据权利要求1所述的一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***，其特征在于：所述的体征参数采集模块选用型号为MAX30102的心率传感器和型号为MAX30205的体温传感器采集身体信息，选用型号为ESP8266的Wi-Fi模块传输数据，选用型号为STM32F103ZE系列的芯片控制这三个设备的运作。
5.根据权利要求1所述的一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***，其特征在于：所述的心率传感器采用基于经验模态分解结合支持向量回归算法(EMD-SVR)来计算心率和血氧浓度，经验模态分解算法分解和重构光反射信号，借助支持向量回归算法来计算出心率和血氧浓度。
6.根据权利要求1所述的一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***，其特征在于：所述的室内控制中心选用型号为ESP8266的Wi-Fi模块接收另外两个模块的数据，选用型号为TJC8048K070_011R的LCD屏显示数据，选取型号为PM100的电力载波发射模块利用电力线传输数据，选用型号为STM32F103RC系列的芯片控制这三个设备的运作。
7.根据权利要求1所述的一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护***，其特征在于：所述的远程控制中心选用型号为PM100的电力载波接收模块接收室内控制中心的数据，选用号为TJC8048K070_011R的LCD屏显示数据。
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