基于Android平臺(tái)的老年人智能看護(hù)系統(tǒng)研究

朱曉麗 高 鵬

（1.萬博科技職業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 安徽 合肥 230031；2.安徽工業(yè)經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 安徽 合肥 230051）

0.引言

現(xiàn)階段，我國(guó)已經(jīng)正式步入了老齡化社會(huì)，老年人數(shù)量的急劇增長(zhǎng)，空巢老人現(xiàn)象成為社會(huì)的一大尖銳問題。由于老年人的身體機(jī)能遠(yuǎn)不如年輕人，這也使老年人的患病幾率大大增加，并且還伴隨著跌倒的風(fēng)險(xiǎn)。因此，利用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)來設(shè)計(jì)一種智能化的看護(hù)系統(tǒng)，對(duì)于保障老年人的人身安全有著十分重要的意義，而Android平臺(tái)的應(yīng)用，無疑為智能化看護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研發(fā)創(chuàng)造了有利的應(yīng)用條件。

1.基于Android平臺(tái)的老年人智能看護(hù)系統(tǒng)組成及功能

1.1 基于Android平臺(tái)的老年人智能看護(hù)系統(tǒng)組成

在基于Android平臺(tái)的老年人智能看護(hù)系統(tǒng)中，其主要由三個(gè)主要部分組成，分別是中心控制部分、電氣設(shè)備部分以及家庭安防部分，在中心控制部分中，其主要是由CC2530開發(fā)板、ZigBee、智能控制單元、串口通信單元、WiFi及繼電器等元器件組成，該部分主要是用于向室內(nèi)環(huán)境中的各類探測(cè)器器件及家用電器進(jìn)行控制。在電氣設(shè)備部分中，考慮到老人在生活自理能力上較差，因此需要通過電氣設(shè)備控制來最大限度的幫助或輔助老人進(jìn)行自理。因此該部分是由電源插座、無線控制電飯煲、自動(dòng)洗衣機(jī)、單片機(jī)控制系統(tǒng)、空調(diào)、微波爐等常用的家用電器組成，以通過室內(nèi)環(huán)境中的各個(gè)家用電器所具備的功能來有效滿足老年人的生活需求。在家庭安防部分中，則是為了確保老人在室內(nèi)環(huán)境中的人身安全而設(shè)置的，該部分包括各種類型的探測(cè)器器件，這些探測(cè)器器件被布置于家中的各個(gè)角落，如煙霧探測(cè)器、紅外探測(cè)器、煤氣探測(cè)器、水浸探測(cè)器、緊急按鈕、門磁傳感器等，以確保家中的老年人不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。家庭安防通過相應(yīng)的控制器件來實(shí)現(xiàn)防火、防盜、報(bào)警、短信提醒等功能，比如，在室內(nèi)門窗中安裝感應(yīng)裝置和蜂鳴報(bào)警裝置，當(dāng)門窗發(fā)生異常動(dòng)作或外力破壞時(shí)，感應(yīng)器會(huì)將這種異常信號(hào)傳達(dá)給蜂鳴報(bào)警裝置，并由蜂鳴報(bào)警裝置輸出一個(gè)高電平，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)警，同時(shí)其還能對(duì)門窗的異常行為發(fā)生位置進(jìn)行顯示，并向警方提供監(jiān)控錄象。在家電控制方面，可通過遙控器功能的設(shè)置來對(duì)室內(nèi)環(huán)境中的家用電氣的開啟與關(guān)閉狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，同時(shí)還能利用手機(jī)對(duì)各個(gè)電器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行查詢，當(dāng)家用電器發(fā)生異?；蚬收蠒r(shí)，手機(jī)會(huì)自動(dòng)接收家用電器的報(bào)警信息，以提醒用戶進(jìn)行處理。

1.2 基于Android平臺(tái)的老年人智能看護(hù)系統(tǒng)功能

在對(duì)數(shù)據(jù)采集程序進(jìn)行創(chuàng)建，并對(duì)硬件和協(xié)議棧進(jìn)行初始化以后，基于Android平臺(tái)的老年人智能看戶系統(tǒng)會(huì)按照任務(wù)優(yōu)先級(jí)來執(zhí)行控制任務(wù)，該智能看護(hù)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，其能夠?qū)︻A(yù)先設(shè)定的喚醒函數(shù)進(jìn)行調(diào)用，以實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集與處理。其利用無線傳感器來對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，并將其發(fā)送到協(xié)調(diào)器當(dāng)中，由協(xié)調(diào)器將這些數(shù)據(jù)傳輸至接收終端節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行處理，并利用串口定時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)中進(jìn)行顯示。其信息的傳輸功能可從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行設(shè)計(jì)：其一，在應(yīng)用啟動(dòng)后，系統(tǒng)會(huì)在后臺(tái)對(duì)室內(nèi)環(huán)境中的各個(gè)傳感器和探測(cè)器的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查，以保證這些探測(cè)器與傳感器的運(yùn)行狀態(tài)正常，其通訊功能不會(huì)受到影響。當(dāng)檢測(cè)到某個(gè)傳感器或探測(cè)器發(fā)生異?；蚬收蠒r(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，并向用戶提供相應(yīng)的解決方法；其二，當(dāng)系統(tǒng)中的各個(gè)工作單元均設(shè)置完成后，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)開啟看護(hù)服務(wù)，并對(duì)傳感器與探測(cè)器所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的整理與分析，以判斷室內(nèi)環(huán)境是否安全；其三，在系統(tǒng)中的所有功能均設(shè)置完畢后，用戶在進(jìn)入系統(tǒng)控制界面時(shí)，需要輸入相應(yīng)的密碼，當(dāng)用戶記不清系統(tǒng)控制界面的密碼時(shí)，可通過密碼找回功能來找回密碼，否則拒絕訪問該系統(tǒng)。此外，當(dāng)遇到特殊或緊急情況時(shí)，可利用事先設(shè)定的緊急號(hào)碼來實(shí)現(xiàn)撥號(hào)；其四，警報(bào)器中具備相應(yīng)的報(bào)警條件，在老人的手機(jī)中設(shè)置有加速度傳感器與定位功能，當(dāng)加速度傳感器檢測(cè)到老人失去平衡或劇烈搖晃時(shí)，便會(huì)將數(shù)據(jù)發(fā)送到警報(bào)器中，并由警報(bào)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以判斷其是否滿足報(bào)警條件，當(dāng)檢測(cè)到滿足條件時(shí)，則警報(bào)器會(huì)自動(dòng)進(jìn)行警報(bào)，并將報(bào)警信息分別發(fā)送到120急救中心與老人的子女手機(jī)當(dāng)中，進(jìn)而使子女能夠知道老人的安全情況，同時(shí)也不會(huì)耽誤老人的搶救時(shí)間。

2.基于Android平臺(tái)的老年人智能看護(hù)系統(tǒng)研究

2.1 撥號(hào)短信界面的研究

基于Android平臺(tái)的老年人智能看護(hù)系統(tǒng)利用傳感器與探測(cè)器來對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，并將這些數(shù)據(jù)采集信息通過RS485電路板將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量，該系統(tǒng)和無線傳輸終端進(jìn)行連接，比如GPRS或CDMA等，由上位機(jī)對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)或無線終端進(jìn)行連接，以實(shí)現(xiàn)對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的接收。在基于Andriod平臺(tái)的老年人智能看護(hù)系統(tǒng)中，其撥號(hào)短信界面的研發(fā)應(yīng)以用戶需求為原則來對(duì)相關(guān)功能進(jìn)行開發(fā)。通常來說，撥號(hào)短信界面應(yīng)具備以下四種功能：首先，在撥號(hào)短信界面中能夠切換號(hào)碼設(shè)置頁(yè)面，在該頁(yè)面中能夠?qū)ο到y(tǒng)中的緊急聯(lián)系人進(jìn)行分類編緝與設(shè)置，并通過相應(yīng)的圖標(biāo)來對(duì)該聯(lián)系人進(jìn)行顯示；其次，撥號(hào)短信界面應(yīng)具備快速撥號(hào)功能，當(dāng)老人突發(fā)疾病或意外摔倒時(shí)，則老人只需拿出手機(jī)并點(diǎn)開屏幕，手機(jī)便可自動(dòng)彈出撥號(hào)界面，并顯示需要撥打的緊急聯(lián)系人菜單；再次是撥號(hào)短信界面還應(yīng)具備位置定位功能，當(dāng)老人發(fā)生意外時(shí)，手機(jī)中的加速度傳感器在感應(yīng)到異常后，會(huì)自動(dòng)將異常信息及老人的所在位置信號(hào)發(fā)送到報(bào)警器當(dāng)中，由報(bào)警器對(duì)異常信號(hào)進(jìn)行分析并判斷是否滿足報(bào)警條件，當(dāng)報(bào)警條件滿足后，其便會(huì)自動(dòng)將定位信息按照經(jīng)緯度與老人的狀態(tài)信息一并發(fā)送到120急救中心與老人子女的手機(jī)當(dāng)中；最后，撥號(hào)短信界面還具備短信的應(yīng)急發(fā)送功能，當(dāng)老人需要求助時(shí)，只需要撥號(hào)短信界面中搖晃手機(jī)，便可將事先擬好的求助短信發(fā)送到指定的號(hào)碼當(dāng)中，而且短信的發(fā)送不需要老人進(jìn)行解鎖，這樣便能使老人的子女能夠通過短信迅速了解到老人的身體狀況。

2.2 系統(tǒng)界面功能的研發(fā)

在基于Android平臺(tái)的老年人智能看護(hù)系統(tǒng)中，其系統(tǒng)界面主要是采用Android平臺(tái)體系架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，通過Android平臺(tái)的應(yīng)用，能夠使系統(tǒng)的安全性、實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性更高，而且可通過模塊化設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)其功能。該智能看護(hù)系統(tǒng)共包括四個(gè)功能子模塊，分別是信息緊急發(fā)送模塊、短信發(fā)送和號(hào)碼撥號(hào)模塊、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊與手機(jī)定位模塊。在信息緊急發(fā)送模塊中，其主要用于求助信息的緊急發(fā)送，這樣做的目的是當(dāng)老人在發(fā)生意外而又難以解鎖手機(jī)時(shí)，老人只需搖晃手機(jī)，手機(jī)便可通過手機(jī)后臺(tái)中的運(yùn)行程序?qū)⑶笾绦抛詣?dòng)發(fā)送到緊急聯(lián)系人的手中，當(dāng)手機(jī)的搖晃幅度比預(yù)設(shè)值小時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)忽略，而當(dāng)手機(jī)的搖晃幅度超出預(yù)設(shè)值時(shí)，系統(tǒng)便會(huì)向老人的子女或120急救中心自動(dòng)發(fā)送求助短信，并顯示老人的地理位置。在短信發(fā)送和號(hào)碼撥號(hào)模塊中，主要是對(duì)預(yù)先設(shè)置好的緊急聯(lián)系人進(jìn)行按鍵或語音匹配，這樣老人便可通過手機(jī)按鍵或語音的方式對(duì)指定的聯(lián)系人號(hào)碼進(jìn)行快速撥號(hào)。此外，在號(hào)碼界面中，老人還能通過文字編緝的方式來發(fā)送短信，同時(shí)還可對(duì)緊急求助短信進(jìn)行預(yù)先編緝。在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊中，則是通過分享儲(chǔ)存的方式來對(duì)查塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，這是因?yàn)槎绦盼谋炯白詧?bào)警儲(chǔ)存文本所占用的內(nèi)存非常小，而且這種分享式儲(chǔ)存方法也便于設(shè)計(jì)。在手機(jī)定位模塊中，用戶只需打開系統(tǒng)主界面中的記錄位置選框，即可對(duì)老人的地理位置數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)記錄，而且系統(tǒng)在發(fā)送緊急求助短信或?qū)o急電話進(jìn)行撥打時(shí)，也會(huì)將老人的地理位置信息一并發(fā)送出去。

3.結(jié)語

本文通過對(duì)基于Android平臺(tái)的老年人智能看護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究，進(jìn)而分析了該智能看護(hù)系統(tǒng)的組成與具體功能。該系統(tǒng)在看護(hù)服務(wù)中主要涉及到以下核心技術(shù)：其一，該系統(tǒng)利用手機(jī)中自帶的APP和傳感器來進(jìn)行看護(hù)服務(wù)，這使系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、安全性都能得到可靠的保證；其二，智能看護(hù)系統(tǒng)采用低功耗模式，用戶能夠?qū)Σ杉瘯r(shí)間進(jìn)行設(shè)定，并且在看護(hù)過程中對(duì)喚醒函數(shù)進(jìn)行調(diào)用，這樣能夠有效降低能耗；其三，智能看護(hù)系統(tǒng)通過多種計(jì)算方法來對(duì)加速度進(jìn)行計(jì)算，以提高準(zhǔn)確率；其四，智能看護(hù)系統(tǒng)通過多種探測(cè)器來對(duì)室內(nèi)環(huán)境的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的覆蓋；其五，智能看護(hù)系統(tǒng)利用Android平臺(tái)中的GPS來對(duì)老人的地理位置經(jīng)緯度信息進(jìn)行采集，并對(duì)百度地圖進(jìn)行訪問來解析地址，然后利用短信的方式將其發(fā)送到指定的聯(lián)系人手機(jī)上，也可通過預(yù)設(shè)程序來?yè)艽蚓o急求助電話。