老年公寓设计(4)
发布时间:2021-06-05
发布时间:2021-06-05
一、研究内容、研究方案及技术路线(研究内容应围绕项目目标,分层次、有条理地叙述,突出所解决的关键科学问题、关键技术、研 究特色和创新点;研究方案与技术路线应突出实现课题预期目标的总体研究思路、工作安排以及技 术路线的创新性、可行性。 )
研究内容: 本项目拟采用血压传感器、脉搏传感器、摄像头、温湿度传感器、RFID、生物识别 技术实时感知老年人的血压、脉搏、生存环境、并准确采集其位置和身份信息,采用 3G 技术将采集到的信息上传到监控中心和老人子女的手机上,从而有效地实现老年公 寓远程管理。该项目是在对老年公寓充分调查的基础上展开的,研制的装置可在老年 人血压、脉搏不正常时及时向监控中心报警、实时传输老年公寓现场图像、采集公寓 房间温湿度等环境参数、实现老年人位置定位,以及基于生物特征的身份识别。该装 置研制成功后可广泛应用于养老院,达到为老人提供安全、便利、舒适以及多元化信 息服务和子女远程随时关注老人的目的。 系统拟解决的关键科学问题、关键技术: 项目组在前期的预研过程中,解决了许多相关理论及技术问题,已经研制出实验 室试验样机,但要形成产品还需要做很多工作。在本项目中,拟通过 3 年左右的时间, 形成可以在市场上大量销售的产品,解决以下关键技术问题: ○ 1 基于 3G 的视频传输策略研究问题 3G 视频传输突破了无线带宽瓶颈的限制,它可以从任意地点上传图像,在任意位 置接收图像。 用 3G 视频传输最高可提供 2Mbp/s 的传输速率, 但是基于目前的 MPEG-4 编码通过 3G 传输的视频图像容易卡壳。因此,设计高效的视频传输策略,实现高速最 小失真是本项目需要解决的最关键技术问题。 ○ 2 RFID 定位方式问题 GPS 技术解决了室外定位问题,但是对于面积不大的老年公寓、尤其是老年人在 公寓室内的定位,GPS 信号却难以传播到。本项目要实现老年人位置的精确定位。因 此, 基于 RFID 的老年人实时位置定位设计问题就成为本项目需要解决的又一个关键技 术问题。 ○ 3 多种传感器与控制器协调通信问题 本项目中,监控终端控制器承担了同时与血压传感器、脉搏传感器、温湿度传感
器、3G模块等多个器件的通信工作,如何实现控制器与多个器件的协调通信、保证信息采集不出错误是本项目需要解决的最后一个关键技术问题 研究特色和创新点:
研制一种新型、实用的智能化老年公寓远程管理信息系统是本项目的研究目标也是本项目的特色。借助3G技术实时、快速与老年公寓管理人员和老人子女协调通信,将加速实现老年公寓的信息化管理。这对进入人口老龄化的中国社会的安定具有重要的社会意义,对提高老年人的生活幸福指数具有重要的应用价值。该项目的主要创新点为:
1、将RFID技术应用于老年公寓定位系统,实现了老年人在公寓位置的精确定位,并通过报警装置,防止老年人走失。这是该项目的创新点之一。
2、信息、视频的传输采用3G方式,实现了任意地点、任意时间的信息传输,较之GPRS系统,传输速率更快。这是该项目的最重要的创新之处。
3、血压传感器、脉搏传感器等多种传感器实时对老年人生命体征、居住环境监控,为老年人提供了安全保障及最优生活环境。
4、采用多种生物信息联合识别老年人身份,可以为养老金发放等提供远程验证。 研究方案与技术路线:
目前国内外研究者尚未就远程老年公寓管理系统进行全面的研究,本项目的研究抓住项目的推广和应用这二个重点。研究方法主要采用文献法(充分调研文献了解国内外研究进展、发展趋势及主攻方向)、模块研究法(把拟研制的系统分成几个模块,几个研究组展开研究,并由项目负责人及时统筹协调)、仿真调试法等多种研究方法,同时注重我国老年公寓目前的背景分析,注意吸收其它相关学科的最新研究成果,并注重对老年公寓现状的调研,使产品更符合实际需求。及时利用期刊、网络及图书资料把国内外远程老年公寓的相关理论与实践研究成果进行搜集和积累,促使本项目的研究能够超越国内外已有的研究成果,使研究具有前沿性与全球视野,找到最适合当前老年公寓管理的模式。对系统分解成各个子模块,分模块进行研制,最后进行整个系统的调试。并且,在研究过程中充分利用相关电子仿真工具进行仿真分析。 项目将物联网RFID技术、3G技术和心电等弱信号放大技术等相融合,组成老年公寓远程管理系统。其框图如图1所示,该装置的关键技术涉及六大主要功能组件的正常运行,它们分别是:脉搏采集模块、血压采集模块、环境参数采集模块、3GRFID读卡器模块、生物信息采集模块,监控中心为PC机或任意一部手机。其工作原理为:多种信息采集模块将采集到的信号传输至现场终端控制器;终端控制器根据监控中心的指令或者紧急情况的报警将信息发送给监控中心;终端控制器根据中心的指令或者紧急情况自动发出报警或进行相应的处理。
RFID读卡器完成老年公寓的全区域无线覆盖。RFID读卡器是检测老年公寓的主要装置。项目组在前期的研究过程中,曾设计了RFID读卡器,能够与 ISO