一种基于物联网技术的老年人安全状态监控系统的制作方法

1.本技术涉及计算机及通信技术领域，尤其涉及到一种基于物联网技术的老年人安全状态监控系统。


背景技术：

2.随着社会人口老龄化趋势的加剧，老年人的健康状况、日常活动监护及医疗护理问题越来越受到重视。目前，在国内有数千万独居老人以及其他老年弱势群体，基本生活难以得到保障，尤其是在面临受伤与监控问题的时候，如果没人监护，发生严重后果的概率可想而知。据统计，老年人的跌倒和突发疾病已成为造成老年人特别是65岁以上老年人死亡的主要原因。
3.自2020年新冠疫情爆发以来，疫情加速了老年人弱势群体的社会排斥和孤独，让他们出现严重健康并发症的机会增加。而疫情下社交方式的改变，包括跨年龄社交减少、地理流动性降低和社区凝聚力降低，使老年人面临更大地被孤立和受到伤害的风险。
4.尽管如此，大多数的老年人仍表达了“保持独立居住的强烈愿望”。这就为老年人安全及健康状态监控提供的难题。一般社区对独居老人主要依靠网格员定时上门服务，但这种方式难以及时地对老年人的安全、健康状态进行监控；有些社区为独居老人家里安装诸如摄相头类的监控设备，需要护理人员全天候的监视老年人的生活影响，不仅浪费工作人员的精力，也不能系统地反应出老年人安全和健康状态，而且会严重破坏老年人对独立性和隐私空间。
5.因此，亟需提供一种能系统地、全面地监控老年人安全状态以及在老年人出现安全风险时快速处理的解决方案。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本技术提供了一种基于物联网技术的老年人安全状态监控系统，所述物联网(internet of things，简称iot)是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。在可用的解决方案中，iot具有独特的优势，使监护人员或护理人员能够随时支持处于风险中的老年人。
7.本技术通过以下技术方案来实现：
8.第一方面，本技术提供了一种基于物联网技术的老年人安全状态监控系统，包括：
9.智能手环、智能水表、智能电表、门磁感应器、终端服务器以及报警器等智能设备；
10.其中，智能手环配戴于老年人的手腕处，可用于监测老年人的健康指标以及运动数据；
11.智能手环、智能水表、智能电表、门磁感应器等智能设备通过4g/5g网络无线连接于终端服务器；并传输各智能设备监测数据于终端服务器；
12.所述终端服务器分析各智能设备监测数据，若出现数据异常，将自动异常数据发送至急救中心，急救中心护理人员(监护人员)调度救援设备到老年人住所进行救援。
13.进一步地，所述智能手环包括：传感器模块、定位模块、蓝牙模块、显示模块、功能设置模块、通讯模块以及sos报警模块，所述通讯模块与传感器模块、定位模块、蓝牙模块及sos报警模块相连接，所述通讯模块接收关处理传感器模块、定位模块、报警模块的监测数据，所述蓝牙模块用于将通讯模块处理后的监测数据发送至终端服务器作进一步分析处理。
14.进一步地，所述传感器模块包括：脉搏传感器、跌倒监测传感器；所述脉搏传感器用于监测老年人的心率、血压、血氧、体温、血糖等健康数据；所述跌倒监测传感器包括加速度传感器、计步器。
15.进一步地，所述加速度传感器为三轴加速度传感器或六轴加速传感器的一种。
16.进一步地，所述加速度传感器用于监测老年人运动过程中的多种参数，并对每项监测设置权重参数q，所述参数包括：
17.(1)手环距离地面的高度差h，权重值为q1；
18.(2)手环的运动加速度a，权重值q2；
19.(3)手环的运动速度s，权重值q3；
20.(4)手环与地面角度变换值∠b，权重值q4；
21.其中，四项监测参数值在大于各项预设阈值，获得相应的权重值，所获得相应的权重值之和即为总权重值q，总权重值q不低于其中任三项权重值之和，则判定人跌倒。
22.进一步地，所述定位模块支持室内外gps、北斗、wifi和加速度四重混合定位，所述定位模块将老年人的地理位置及加速度传感器监测的运动数据传至通讯模块，并进一步通过蓝牙模块传至终端服务器。
23.进一步地，所述sos报警模块连接于智能手环外置的报警按扭，老年人在危急情况下，通过自发触动报警按扭，sos报警模块发送报警信号通过通讯模块传输至终端服务器。
24.进一步地，所述智能手环还具备移动通讯功能，可与监护人员(护理人员)或紧急联系人，进行语音通话。
25.进一步地，所述智能水表包括智慧抄表模块，所述智慧抄表模块记载水的用量，并将相关数据传输到通讯模块，并通过蓝牙模块传至终端服务器。
26.进一步地，所述智能电表包括读表模块及神经网络算法模块，所述读表模块记载电的用量，所述神经网络算法模块可以分析用量情况，并智能判断家中老人居家情况。
27.进一步地，所述门磁感应器安装于门上，用于监测门的开关状态。
28.进一步地，所述报警器包括设置于老年人居室中心的报警主机、水浸报警器、燃气报警器、火灾监测红外体感报警器、安装于墙面的墙贴报警器和红外体感报警器的至少一种。
29.进一步地，所述老年人安全状态监控系统还包括生命体征监测仪，所述生命体征监测仪设置有报警模块。
30.进一步地，所述老年人安全状态监控系统还包括一键呼叫按扭，可安装于老年人
居室中的任何可触到的位置。
31.第二方面，本技术提供了一种老年人安全状态监控的实施方法，所述实施方法包括：老年人体征数据监测以及老年人安全环境监测。
32.进一步地，所述老年人体征数据监测包括：
33.s1.第一方面所述老年人安全状态监控系统的安装，可根据老年人健康情况选择监控系统中的部分设备或全部设备进行安装；
34.s2.老年人用户信息注册与登录，设置老年人安全状态监控系统中各设备的运行参数；设置各设备与终端服务器的配对连接，设置4g/5g通讯网络参数；
35.s3.老年人配戴智能手环；
36.s4.通过智能手环监测老年人的心率、血压、血氧、体温、血糖等健康数据等体征数据；若监测数据出现异常，则执行s6步骤；若监测数据无异常，则继续监测上述各体征数据；
37.s5.通过智能手环监测老年人的加速度运动数据；若运动数据出现异常，则执行s6步骤；若运动数据无异常，则继续监测老年人的加速度运动数据；
38.s6.将智能手环监测的老年人体征数据及老年人加速度运动数据通过蓝牙模块传输至终端服务器；
39.s7.终端服务器将监测数据进一步处理后，发送至急救中心；
40.s8.急救中心护理人员查验监测数据，根据具体情况调度救援设备到老年人住所进行救援；
41.s9.救援完毕后，重新返回s4步进行循环监测。
42.进一步地，所述s4体征数据监测可以通过安装于床垫和床单之间生命体征监测仪来完成。
43.进一步地，所述老年人安全环境监测包括a～f的至少一种：
44.a.通过燃气报警器监测燃气泄漏情况；所述燃气报警器在老年人居室发生燃气泄露后自动起动报警程序；
45.b.通过水浸报警器监测淹水情况；所述水浸报警器在老年人居室发生淹水时自动起动报警程序；
46.c.通过火灾监测红外体感(或烟感)报警器监测老年人居室是否发生火灾，并在发生火灾时自动起动报警程序；
47.d.通过门磁感应器监测老年人居室房门开关状态，若出现异常情况(如常时间未开、长时间长开等状况)，则将异常传输至终端服务器，监护人员确认异常情况后，及时与老年人联系，并确认老年人的实际安全状态；
48.e.通过智能电表和智能水表监测老年人的用电和用水状态，若发生异常，则将异常数据通过蓝牙模块传输至终端服务器，监护人员确认异常情况，并确认老年人的实际安全状态；以及
49.f.老年人自主触发一键呼叫按扭或报警按扭寻求支援或救援；所述报警按扭包括：报警主机、报警墙贴以及老年人佩戴的智能手环上报警按扭中的至少一种。
50.与现有技术相比，本技术所提供的技术方案至少具备以下有益效果：
51.1.通过所述老年人安全状态监测系统中的智能手环和生命体征监测仪可实时监测老年人的生命体征数据以及老年人摔倒情况，并在监测数据出现异常时起动报警程序。
52.2.通过设置于老年人居室的各种报警器、门磁感应器及智能电、水表等智能设备，监测老年人居室是否处于安全环境，若出现异常情况，则起动报警程序。
53.3.配备自主报警按扭和一键呼叫系统，老年人可以根据自身身体状况，自主进行呼叫或报警，以寻求救援。
54.4.通过物联网技术，将以上各智能监测设备通过4g/5g网络连于一体，监测数据自动传输，实现全方面的安全监控，减少应急救援的响应时间，真正为老年人的生命健康提供了有力的保障。
55.5、老年人自主生活不受如视频监控泄露，保护老年人生活隐私。
附图说明
56.以下将结合附图和优选实施例来对本技术进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本技术范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。
57.图1为本技术实施例提供的老年人安全状态监控系统效果图。
58.图2为本技术实施例提供的老年人体征数据监测流程图。
59.图3为本技术实施例提供的门磁感应器实施方案示意图。
具体实施方式
60.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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用以解释本技术，并不用于限定本技术。
61.实施例1：一种基于物联网技术的老年人安全状态监控系统
62.图1所示的效果图展现的是某些实施例中老年人安全状态监控系统的配置及安装位置，如图1中所示，所述老年人安全状态监控系统，包括：
63.智能手环、智能水表、智能电表、门磁感应器、终端服务器以及报警器等智能设备；其中，智能手环配戴于老年人的手腕处，可用于监测老年人的健康指标以及运动数据；智能手环、智能水表、智能电表、门磁感应器等智能设备通过4g/5g网络无线连接于终端服务器；并传输各智能设备监测数据于终端服务器；所述终端服务器分析各智能设备监测数据，若出现数据异常，将自动异常数据发送至急救中心，急救中心护理人员(监护人员)调度救援设备到老年人住所进行救援。
64.在某些实施例中，所述智能手环包括：传感器模块、定位模块、蓝牙模块、显示模块、功能设置模块、通讯模块以及sos报警模块，所述通讯模块与传感器模块、定位模块、蓝牙模块及sos报警模块相连接，所述通讯模块接收关处理传感器模块、定位模块、报警模块的监测数据，所述蓝牙模块用于将通讯模块处理后的监测数据发送至终端服务器作进一步分析处理。
65.在某些实施例中，所述传感器模块包括：脉搏传感器、跌倒监测传感器；所述脉搏传感器用于监测老年人的心率、血压、血氧、体温、血糖等健康数据；所述跌倒监测传感器包括加速度传感器、计步器。
66.本技术实施例中，所述加速度传感器为三轴加速度传感器或六轴加速传感器的一种，在某些优选的实施例中，所述加速度传感器选自六轴加速度传感器，相比于三轴加速度传感器，具有更高的监测精度。
67.本技术实施例中，智能手环中的跌倒监测传感器通过加速度传感器以及计步设备(计步器)对老年人实现计步功能，同时对于计步数据的异常可分析出老年人是否存在意外跌倒情况。具体来说，加速度传感器(以六轴加速度传感器为例)同时检测三轴(x、y、z)加速度的数据，提供16位精度的adc输出姿态解算后的姿态数据。传感器三轴构成一个空间直角坐标系，全面记录加速度的数值变化。智能手环佩戴在老年人手腕上，随着老年人步行时手腕的摆动，各轴的加速度数值均会产生周期性的变化。通过加速度数值及变化情况，推导出人体步行的冲击量及人体的倾斜角度，从而判断老年人是否出现跌倒情况；
68.更具体来说，老年人在跌倒过程中会呈现出很多特征，因此对这些特征参数进行提取和监测将是判断和检测摔跌事件发生的关键，若仅仅只是用一个特征参数来判断摔跌事件，则会有比较高的误判率，因此必须从多维角度来监测摔跌的特征参数，这样才能更逼近实际情况。本技术中的智能手环中的跌倒监测传感器通过以下几个方面进行监测，并对每项监测设置权重参数q：
69.(1)手环距离地面的高度差(h，单位米)监测，权重值为q170.手环内置有4g/5g卡，通过内置的气压计定时测量气压数据，并从云端服务器获取数据支持，进而可以得到当地的实时海拔气压换算方式，进而计算出具体位置的海拔高度，进一步计算出前后2次提取数据的高度差。摔跌前后手环距离地面高度，可设定每5s提取一次手环的海拔数据，并与前一次提取的海拔数据做对比计算出高度差h；
71.(2)手环的运动加速度(a，单位m/s2)，权重值q272.人体摔跌过程相对于日常活动会有一个比较大的加速度，手环定时上报运动加速度；
73.(3)手环的运动速度(s，单位m/s)，权重值q374.人体的摔跌过程相对于日常活动会有比较快的速度，手环定时上报运动速度；
75.(4)手环与地面角度变换值(∠b，单位:度)，权重值q476.人体在摔跌后与地面碰撞，会产生比较大的角度变换。手环会上报处于异常(过大)的角度变换值至终端服务器。
77.以上四种监测数据出现异常，即超出设定阈值时，获得相应的权重值，同时计算出具体的总权重值q，其中q为获得的相应权重值之和，如手环在监测四项参数中，其中手环距离地面的高度差h、手环的运动加速度a、手环与地面角度变换值∠b超过各项设置阈值，则q＝q1+q2+q4；如手环距离地面的高度差h、手环的运动加速度a、手环的运动速度s、手环与地面角度变换值∠b超过各设置阈值均超过各项设置阈值，则q＝q1+q2+q3+q4。在各项阈值设定之前，通过多次模拟具体老年人跌倒动作，获取四项监测参数值，并通过统计分析获得四项监测参数预设阈值(如h＝0.5米、a＝1.8m/s2、s＝3m/s、∠b＝
±
45度)，其中q1+q2+q3+q4＝1，根据各项参数在跌倒过程中的影响大小，将q1、q2、q3、q4分别设为0.35、0.15、0.25、0.25；总权重值q不低于任三项权重值之和，则判定人跌倒；智能手环均会自动通过蓝牙模块将跌倒信号上传至终端服务器，以供监护人员判断老年人是否出现跌倒情况并采取及时的救援服务；
78.同时，当六轴加速度传感器侦测到某个方向的加速度超过了设定值时，智能手环可以检测计步器是否还在计步，若仍在计步，说明为误判，不进行报警；若计步器停止计步，智能手环会自发起动震动功能，提醒跌倒者启动sos报警程序，所述sos报警模块连接于智能手环外置的报警按扭，老年人在危急情况下，通过自发触动报警按扭，sos报警模块发送报警信号通过通讯模块传输至终端服务器。若在一定时间内跌倒者未启动sos报警程序，则智能手环通过蓝牙模块发送求助信息至终端服务器，监护人员接受信号，确认老年人安全状态，并确认是否需要提供救援服务；若在一定时间内，跌倒者判断自身安全无大碍，可解除已启动的sos报警程序，并反馈监护人员。
79.本技术实施例中，智能手环中通过定位模块实现老年人的实时定位功能，进一步地，所述定位模块支持室内外gps、北斗、wifi和加速度四重混合定位，所述定位模块将老年人的地理位置及加速度传感器监测的运动数据传至通讯模块，并进一步通过蓝牙模块传至终端服务器。
80.本技术实施例中，所述智能手环还具备移动通讯功能，智能手环中内置4g/5g卡，通过4g/5g网络或wifi网络，与监护人员(护理人员)或紧急联系人，进行语音通话。
81.在某些实施例中，所述老年人安全状态监控系统还包括智能水表，安装于老年人家用水管总管上，所述智能水表包括智能抄表模块，在某些实施例中，在机械水表上加上智能抄表模块，即可实现智能水表智能监控老年人居所用水量的功能。在这些实施例中，我们可以设置智能水表的监控参数，如每12小时，智能抄表模块自动记录老年人的用水量，并通过蓝牙模块上传至终端服务器，以供监护人员查看；如12小时内，老年人持续用水量低于某个数值，如0.01m3，或高于某个数值，如5m3，除自动上报用水量数据至终端服务器，供监护人员查看，还会自动触发报警程序至终端服务器，监护人员进一步确定，老年人居家安全健康状况；用水量12小时低于0.01m3时，会有以下风险可能：老年人出门多时未归、老年人居家昏迷或无法行动等；用水量12小时高于5m3时，家中可能因为出现浸水情况等影响老年人安全健康状况。
82.在某些实施例中，所述老年人安全状态监控系统还包括智能电表，所述智能电表区别于普通电表，包括读表模块及神经网络算法模块，所述读表模块记载电的用量，所述神经网络算法模块可以分析用量情况，并智能判断家中老人居家用电量，并将异常数据反馈至终端服务器供监护人员查看，监护人员对老年人的安全健康状况作进一步地确定。在这些实施例中，我们可以设置智能电表的监控参数，如每12小时，读表模块自动记录老年人的用电量，并通过蓝牙模块上传至终端服务器，以供监护人员查看；如12小时内，老年人持续用电量低于某个数值，如0.5度，供监护人员查看，监护人员对老年人的安全健康状问作进一步确定；所述神经网络算法模块根据老年人10天内(或20天内，具体时间可设定)居家正常生活的用电总量和单日用电量，分时段构建用电量评估模型，老年人若单日用电量与评估模型出了较大的误差或波动，则传递预警信号至终端服务器，以供监护人员查看，并对老年人的安全健康状况作进一步确定；在某些优选的实施例中，所述智能电表还具有触电报警模块，所述触电报警模块在老年人触电时，能自动断电并传送预警信号至终端服务器，以供监护人员查看，并对老年人的安全健康状况作进一步确定。
83.在本技术实施例中，所述安全状态监控系统还包括门磁感应器进一步地，所述门磁感应器安装于门、窗和/或抽屉上，用于监测门、窗和/或抽屉的的开关和移动状态。
84.在本技术实施例中，所述门磁感应器分为有线门磁感应器或无线门磁感应器，在有线门磁感应器的实施例中，门磁开关的作用是负责门磁通电否，通电带磁(即闭门)，断电消磁(即关门)，门磁安装于门(窗)、门(窗)套上，老年人居所中设置有开关，配合自动关门器使用，门磁感应器安装于门、窗上，在通电情况下，所产生的磁吸引力不低于150公斤。
85.在优选的实施例中，所述门磁感应器为无线门磁感应器，所述无线门磁感应器包括无线(蓝牙)模块和磁力块，无线模块处有钢簧管的元器件，当磁力块与钢簧管的距离低于某个数值(一般设置为1.5cm)时，钢簧管会处于断开状态；当磁力块与钢簧管的距离超过1.5cm时，钢簧管会自动闭合，造成短路，报警指示灯亮起，并自动通过蓝牙模块发送终端服务器，以供监护人员查看，监护人员与老年人进行确认，门、窗或抽屉是否未关，或者被非法打开或移动等情况，进一步确认老年人的安全健康状况；门磁感应器检测到老年人家中的房门长时间(如12小时)未打开，系统判断为异常，触发预警机制，并传输预警信号至终端服务器，老年人监护人员或子女立即收到信息提醒，及时通过电话联系、或上门查看老人情况，避免老人因摔伤、突发疾病等未被及时发现造成更严重的后果。
86.在某些实施例中，所述安全状态监控系统还包括设置于老年人居室中心的报警主机和/或安装于墙面的墙贴报警器，可安装于老年人居室中任何方便触到的位置，老年人可以自主触发报警主机或墙贴报警器，发送报警信号至终端服务器，供监护人员查看，并及时安排救援。
87.在某些实施例中，所述安全状态监控系统还包括水浸报警器，其安装于洗手台或厨房水池下方，距离地面一定位置(如20cm)，所述水浸报警器包括触水探头，所述触水探头在接触到水时，报警显示灯亮起，发出蜂鸣警报，同时发送报警信号至终端服务器，供监护人员查看，监护人员联系老年人作进一步确认和救援工作。水浸报警器可监测漏水、淹水，对老年人居至内的水管爆管、渗漏、异常用水等漏水问题，实时全方面监控。在一些优选的实施例中，水浸报警器在发出报警信号时，可以联动智能水阀门控制水管总管的关闭，以及时减少漏水、淹水带来的损失和对老年人安全健康的危胁。
88.在某些实施例中，所述安全状态监控系统还包括燃气报警器，所述燃气报警器包括可燃气体传感器、蓝牙模块以及报警模块，其中，可燃气体传感器按照检测原理的不同可以为以下的任一种：半导体气体传感器、催化燃烧式气体传感器、电化学气体传感器、光学式气体传感器；当可燃气体传感器探测到有燃气泄露时，会自动启动报警程序，并将信息传输至终端服务器，以供监护人员查看，监护人员可以通知老年人作进一步处理，以及确认老年人居家的安全健康状况；所述燃气报警器连接于燃气管道电磁阀，在启动报警程序时，发布指令给燃气管道电磁阀关闭，防止燃气持续泄漏。
89.在某些实施例中，所述安全状态监控系统还包括火灾监测红外体感报警器，安装于老年人居室的屋顶处，用于监测老年人居室里是否发生火灾情况；所述火灾监测红外体感报警器由烟感传感器、蓝牙模块、报警模块组成，其中烟感传感器包括红外发射模块、红外接收模块；其原理为红外发射模块发射固定频率(如2.32hz)的红外线至红外接收模块，并由红外接收模块调成方波形式发送给单片机，当发生火灾时，红外光路被烟遮挡，红外接收模块接收不到红外线信号，从而单片机在一段时间(如1s)内检测不到方波，则认为发生火灾，此时，报警模块自动启动报警程序，报警信号通过蓝牙模块传输至终端服务器，以供监护人员做进一步的救援安排；在其它一些实施例中，所述火灾监测红外体感报警器还可
以是另外的类型，根据其原理的不同，可由感烟探测器、感温探测器、光辐射探测器的至少一种代替，由于火灾发生时，必然会产生烟雾、火焰或高温，探测器对这些都很敏感，会由于与他们的接触而改变平时的正常状态，引起电流、电压或机械部分发生变化或位移，再通过放大、传输等过程，通过探测器中的蓝牙模块将报警信号传递至终端服务器，以供监护人员做一步的救援安排。
90.在某些实施例中，所述安全状态监控系统还包括红外体感报警器，所述红外体感报警器安装于老年人居室任意处(如卧室、客厅、门窗附近区域等)，所述红外体感报警器包括红外探测模块、蓝牙模块以及报警模块，如果有盗贼或危险人物进入老年人居室，红外探测模块会探测到人体的红外线，并启动报警程序，发出刺耳的警报声，惊吓盗贼，提醒主人，同时报警信号通过蓝牙模块传输至终端服务器，以供监护人员查看，进一步确认老年人的安全状况。
91.在某些实施例中，所述老年人安全状态监控系统还包括生命体征监测仪，所述生命体征监测仪安装于床垫和床单之间，用于监测老年人在床上卧榻休息时的生命体征数据，所监测的体征数据包括老年人的心率、血压、血氧、体温、血糖等健康数据。所述生命体征监测仪包括生命体征监测报警器，当生命体征监测仪监测到老年人体征数据处于异常时，会自动传送报警信号至终端服务器，以供监护人员查看，监护人员对老年人的安全健康状态做进一步的，并在需要时调度救援设备到老年人住所进行救援。
92.在某些实施例中，所述老年人安全状态监控系统还包括一键呼叫按扭，可安装于老年人居室中的任何可触到的位置，当老年人感觉身体不适或安全处于危胁时，可在任何时间内，触发一键呼叫按扭，寻求及时的支持和救援服务。
93.在优选的实施例中，所述老年人安全状态监控系统包括前述如智能手环、智能水表、智能电表、门磁感应器及各类型报警器等所有智能监测设备，用于提供最全面的老年人安全健康状况监测、预警及救援服务。
94.在优选的实施例中，如前述的所有的智能监测设备在监测到异常信号并发送预警(或报警)信号至终端服务器的同时，终端服务器自动传输至该信号至老年人佩戴的智能手环，以提醒老年人注意安全健康风险。
95.以上各实施例中，介绍了老年人安全状态监控系统所包括各种智能监测设备的功能及运行原理，在不同社区，不同老年人居室的应用环境中，可根据现实情况作局部调整。
96.实施例2：一种老年人安全状态监控的实施方法
97.本技术实施例提供了一种老年人安全状态监控的实施方法，即通过本技术前述的老年人安全状态监控系统为老年人提供全方面的安全健康监测、预警及救援支持。
98.本技术实施例提供的所述实施方法包括：老年人体征数据监测以及老年人安全环境监测。
99.如图2所示，所述老年人体征数据监测包括：
100.s1.老年人安全状态监控系统的安装，可根据老年人健康情况选择监控系统中的部分设备或全部设备进行安装；在本步骤中，可根据不同社区，不同老年人居室的应用环境，安装或调整前述部分智能监测设备；
101.s2.老年人用户信息注册与登录，设置老年人安全状态监控系统中各设备的运行参数；设置各设备与终端服务器的配对连接，设置4g/5g通讯网络参数；在本步骤中，各智能
监测设备内均设置有蓝牙模块，各蓝牙模块接收各智能监测设备监测数据，并联合4g/5g或wifi等网络传输至终端服务器，以供监护人员查看；
102.s3.老年人配戴智能手环；
103.s4.通过智能手环监测老年人的心率、血压、血氧、体温、血糖等健康数据等体征数据；若监测数据出现异常，则执行s6步骤；若监测数据无异常，则继续监测上述各体征数据；
104.s5.通过智能手环监测老年人的加速度运动数据；若运动数据出现异常，则执行s6步骤；若运动数据无异常，则继续监测老年人的加速度运动数据；在此步骤中，通过智能手环监测老年人的加速度运动数据，用于实现监测老年人是否出现摔跌等情况出现；
105.具体来说，智能手环中的加速度传感器通过以下几个方面进行监测，并通过相应的参数值计算权重参数q：
106.(1)手环距离地面的高度差h监测，权重参数q1；
107.(2)手环的运动加速度a，权重参数q2；
108.(3)手环的运动速度s，权重参数q3；
109.(4)手环与地面角度变换值∠b，权重参数q4；
110.以上四种监测数据出现异常，即超出设定阈值时，获得相应的权重值，同时计算出具体的总权重值q，其中q为获得的相应权重值之和，如手环在监测四项参数中，其中手环距离地面的高度差h、手环的运动加速度a、手环与地面角度变换值∠b超过各项设置阈值，则q＝q1+q2+q4；如手环距离地面的高度差h、手环的运动加速度a、手环的运动速度s、手环与地面角度变换值∠b超过各设置阈值均超过各项设置阈值，则q＝q1+q2+q3+q4。在各项阈值设定之前，通过多次模拟具体老年人跌倒动作，获取四项监测参数值，并通过统计分析获得四项监测参数预设阈值(如h＝0.5米、a＝1.8m/s2、s＝3m/s、∠b＝
±
45度)，其中q1+q2+q3+q4＝1，根据各项参数在跌倒过程中的影响大小，将q1、q2、q3、q4分别设为0.35、0.15、0.25、0.25；总权重值q不低于任三项权重值之和，则判定人跌倒；
111.智能手环均会自动通过蓝牙模块将跌倒信号上传至终端服务器，以供监护人员判断老年人是否出现跌倒情况并采取及时的救援服务；通过模拟老年人日常行为动作，验证智能手环在监测跌倒的准确性；
112.在具体的实施例中，所模拟的动作包括：跌倒、行走、起立、坐下、搬东西、上楼、下楼、躺下、猛蹲等，每项动作测试20次，最终验证结果如表1所示：
113.表1
[0114][0115]
[0116]
以上结果中，仅有2次结果误判，分别为坐下1次，其原因为坐下时，速度过快，且手臂摆动较大，其总权重参数q＝q1+q2+q4＝0.75；猛蹲1次，其原因为过于猛烈的运动，产生了较大的高度落差、加速度值及加速度，其总权重参数q＝q1+q2+q3＝0.75；其余结果均判断正确，正确率为98.9％。
[0117]
同时，当六轴加速度传感器侦测到某个方向的加速度超过了设定值时，智能手环可以检测计步器是否还在计步，若仍在计步，说明为误判，不进行报警；若计步器停止计步，智能手环会自发起动震动功能，提醒跌倒者启动sos报警程序，所述sos报警模块连接于智能手环外置的报警按扭，老年人在危急情况下，通过自发触动报警按扭，sos报警模块发送报警信号通过通讯模块传输至终端服务器。若在一定时间内跌倒者未启动sos报警程序，则智能手环通过蓝牙模块发送求助信息至终端服务器，监护人员接受信号，确认老年人安全状态，并确认是否需要提供救援服务；若在一定时间内，跌倒者判断自身安全无大碍，可解除已启动的sos报警程序，并反馈监护人员。
[0118]
s6.将智能手环监测的老年人体征数据及老年人加速度运动数据通过蓝牙模块传输至终端服务器；
[0119]
s7.终端服务器将监测数据进一步处理后，发送至急救中心；
[0120]
s8.急救中心护理人员查验监测数据，根据具体情况调度救援设备到老年人住所进行救援；
[0121]
s9.救援完毕后，重新返回s4步进行循环监测。
[0122]
在某些实施例中，所述老年人监测系统包括生命体征监测仪用于所述s4步骤中的体征数据监测，所述生命体征监测仪安装于床垫和床单之间，用于监测老年人在床上卧榻休息时的生命体征数据，所监测的体征数据包括老年人的心率、血压、血氧、体温、血糖等健康数据。所述生命体征监测仪包括生命体征监测报警器，当生命体征监测仪监测到老年人体征数据处于异常时，会自动传送报警信号至终端服务器，以供监护人员查看，监护人员对老年人的安全健康状态做进一步的，并在需要时调度救援设备到老年人住所进行救援。
[0123]
在本技术实施例中，老年人所佩戴的智能手环还包括定位模块，可以实现老年人的实时定位功能，进一步地，所述定位模块支持室内外gps、北斗、wifi和加速度四重混合定位，所述定位模块将老年人的地理位置及加速度传感器监测的运动数据传至通讯模块，并进一步通过蓝牙模块传至终端服务器。
[0124]
本技术实施例中，所述智能手环还具备移动通讯功能，智能手环中内置4g/5g卡，通过4g/5g网络或wifi网络，与监护人员(护理人员)或紧急联系人，进行语音通话。
[0125]
在本技术实施例中，所述老年人安全环境监测包括a～f的至少一种：
[0126]
a.通过燃气报警器监测燃气泄漏情况；所述燃气报警器在老年人居室发生燃气泄露后自动起动报警程序；
[0127]
b.通过水浸报警器监测淹水情况；所述水浸报警器在老年人居室发生淹水时自动起动报警程序；
[0128]
c.通过火灾监测红外体感(或烟感)报警器监测老年人居室是否发生火灾，并在发生火灾时自动起动报警程序；
[0129]
d.通过门磁感应器监测老年人居室房门开关状态，若出现异常情况(如常时间未开、长时间长开等状况)，则将异常传输至终端服务器，监护人员确认异常情况后，及时与老
年人联系，并确认老年人的实际安全状态；
[0130]
e.通过智能电表和智能水表监测老年人的用电和用水状态，若发生异常，则将异常数据通过蓝牙模块传输至终端服务器，监护人员确认异常情况，并确认老年人的实际安全状态；以及
[0131]
f.老年人自主触发一键呼叫按扭或报警按扭寻求支援或救援；所述报警按扭包括：报警主机、报警墙贴以及老年人佩戴的智能手环上报警按扭中的至少一种。
[0132]
以上述d类型(即门磁感应器)监测为例进行详述，如图3所示，门磁感应器检测到老年人家中的房门长时间(如12小时)未打开，系统判断为异常，触发预警机制，并传输预警信号至终端服务器，老年人监护人员或子女立即收到信息提醒，及时通过电话联系、或上门查看老人情况，避免老人因摔伤、突发疾病等未被及时发现造成更严重的后果。根据需要，通过在家里每扇门都安装门磁感应器，可掌握老人居家状态，实时传输门打开或关闭状态信息至终端服务器，通过门的状态判断老人行踪和居家状态，当出现异常，及时打电话或通知相关工作人员上门核查，避免出现严重事故，如老人进入洗手间后，一段时间过去了，洗手间的门都没有打开，说明老人可能出现状况，如摔倒了起不来；如晚上十一二点之后，卧室的门还处于上次被打开(关闭)的状态，说明老人未回卧室睡觉；如老人日常七点起床，某天九点甚至十点，卧室的门还是处于前晚关闭状态，可以推测老人身体不适或出现什么意外；如24点了，玄关的门还处于白天关闭的状态，说明老人出门未归。门磁感应器还可以实现忘记关门提醒及智能防盗功能，此防盗功能可与红外体感报警器联用，加强了防盗监测作用，进一步防范老年人居室被盗风险。
[0133]
在优选的实施例中，所述老年人安全环境监测包括前述a～f六种。
[0134]
以上对本技术进行了详细介绍，本技术中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种老年人安全状态监控系统，其特征在于，所述老年人安全状态监控系统包括：智能手环、智能水表、智能电表、门磁感应器、终端服务器以及报警器等智能设备；其中，所述智能手环配戴于老年人的手腕处，可用于监测老年人的健康指标以及运动数据；所述智能手环、智能水表、智能电表、门磁感应器等智能设备通过4g/5g网络无线连接于终端服务器；并传输各智能设备监测数据于终端服务器；所述终端服务器分析各智能设备监测数据，若出现数据异常，将自动异常数据发送至急救中心，急救中心护理人员调度救援设备到老年人住所进行救援。2.根据权利要求1所述的老年人安全状态监控系统，其特征在于，所述智能手环包括：传感器模块、定位模块、蓝牙模块、显示模块、功能设置模块、通讯模块以及sos报警模块，所述通讯模块与传感器模块、定位模块、蓝牙模块及sos报警模块相连接，所述通讯模块接收关处理传感器模块、定位模块、报警模块的监测数据，所述蓝牙模块用于将通讯模块处理后的监测数据发送至终端服务器作进一步分析处理。3.根据权利要求2所述的老年人安全状态监控系统，其特征在于，所述智能传感器中传感器模块包括：脉搏传感器、跌倒监测传感器；所述脉搏传感器用于监测老年人的心率、血压、血氧、体温、血糖等健康数据；所述跌倒监测传感器包括加速度传感器、计步器。4.根据权利要求3所述的老年人安全状态监控系统，其特征在于，所述加速度传感器，所述加速度传感器通过以下几个方面进行监测，并对每项监测设置权重参数q；(1)手环距离地面的高度差h，权重值为q1；(2)手环的运动加速度a，权重值q2；(3)手环的运动速度s，权重值q3；(4)手环与地面角度变换值∠b，权重值q4；其中，四项监测参数值在大于各项预设阈值，获得相应的权重值，所获得相应的权重值之和即为总权重值q，总权重值q不低于其中任三项权重值之和，则判定人跌倒。5.根据权利要求2所述的老年人安全状态监控系统，其特征在于，所述定位模块支持室内外gps、北斗、wifi和加速度四重混合定位，所述定位模块将老年人的地理位置及加速度传感器监测的运动数据传至通讯模块，并进一步通过蓝牙模块传至终端服务器；所述sos报警模块连接于智能手环外置的报警按扭，老年人在危急情况下，通过自发触动报警按扭，sos报警模块发送报警信号通过通讯模块传输至终端服务器。6.根据权利要求1所述的老年人安全监控系统，其特征在于，所述老年人安全状态监控系统还包括生命体征监测仪，所述生命体征监测仪设置有报警模块；所述报警器包括设置于老年人居室中心的报警主机、水浸报警器、燃气报警器、火灾监测红外体感报警器、安装于墙面的墙贴报警器和红外体感报警器的至少一种。7.根据权利要求1～6任一项所述的老年人安全监控系统，其特征在于，所述老年人安全状态监控系统还包括一键呼叫按扭，可安装于老年人居室中的任何可触到的位置。8.一种老年人安全状态监控的实施方法，其特征在于，所述实施方法包括：老年人体征数据监测以及老年人安全环境监测；所述老年人体征数据监测包括：s1.权利要求1～7任一项所述老年人安全状态监控系统的安装，可根据老年人健康情况选择监控系统中的部分设备或全部设备进行安装；
s2.老年人用户信息注册与登录，设置老年人安全状态监控系统中各设备的运行参数；设置各设备与终端服务器的配对连接，设置4g/5g通讯网络参数；s3.老年人配戴智能手环；s4.通过智能手环监测老年人的心率、血压、血氧、体温、血糖等健康数据等体征数据；若监测数据出现异常，则执行s6步骤；若监测数据无异常，则继续监测上述各体征数据；s5.通过智能手环监测老年人的加速度运动数据；若运动数据出现异常，则执行s6步骤；若运动数据无异常，则继续监测老年人的加速度运动数据；s6.将智能手环监测的老年人体征数据及老年人加速度运动数据通过蓝牙模块传输至终端服务器；s7.终端服务器将监测数据进一步处理后，发送至急救中心；s8.急救中心护理人员查验监测数据，根据具体情况调度救援设备到老年人住所进行救援；s9.救援完毕后，重新返回s4步进行循环监测。9.根据权利要求8所述的实施方法，其特征在于，所述s4体征数据监测可以通过安装于床垫和床单之间生命体征监测仪来完成。10.根据权利要求8所述的实施方法，其特征在于，所述老年人安全环境监测包括a～f的至少一种：a.通过燃气报警器监测燃气泄漏情况；所述燃气报警器在老年人居室发生燃气泄露后自动起动报警程序；b.通过水浸报警器监测淹水情况；所述水浸报警器在老年人居室发生淹水时自动起动报警程序；c.通过火灾监测红外体感报警器监测老年人居室是否发生火灾，并在发生火灾时自动起动报警程序；d.通过门磁感应器监测老年人居室房门开关状态，若出现异常情况，则将异常传输至终端服务器，监护人员确认异常情况后，及时与老年人联系，并确认老年人的实际安全状态；e.通过智能电表和智能水表监测老年人的用电和用水状态，若发生异常，则将异常数据通过蓝牙模块传输至终端服务器，监护人员确认异常情况，并确认老年人的实际安全状态；以及f.老年人自主触发一键呼叫按扭或报警按扭寻求支援或救援；所述报警按扭包括：报警主机、报警墙贴以及老年人佩戴的智能手环上报警按扭中的至少一种。

技术总结
本申请涉及一种基于物联网技术的老年人安全状态监控系统，该老年人安全状态监控系统，包括：智能手环、智能水表、智能电表、门磁感应器、终端服务器以及报警器等智能设备；该终端服务器分析各智能设备监测数据，若出现数据异常，将自动异常数据发送至急救中心，急救中心护理人员调度救援设备到老年人住所进行救援。援。援。


技术研发人员：张振 范翠 徐新伟 唐逢爽 向文 李力 刘帅
受保护的技术使用者：武汉爱迪科技股份有限公司
技术研发日：2022.12.12
技术公布日：2023/7/6