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物联网111吴思璠16
目录
摘要 3
引言 4
5
6
7
效劳理念 8
运营模式 8
效劳工程 8
效劳方式 8
9
9
12
13
14
和运营商分成 14
广告 15
加盟商效劳费分成 15
养老券 16
政府补贴 16
16
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摘要
介绍基于物联网养老院管理系统各项功能,重点表达RFID人员定位原理、摔倒检测原理和安康监测等传感器原理和实现。通过在RFID标签中录入老人身份编号等信息,当老人携带标签路过某一布置了读卡器路段时,系统便能确定该老人位置。运用重力加速传感器,采集加速度变化波形作为摔倒检测依据。
引言
随着时代开展,一般养老院里根底建立日趋完善,配套了各种娱乐设施,如健身场、运动场。这些设施确实丰富了老人们生活,同时也给老人们带来潜在活动风险。因为场所涉及范围大,监管人员不可能顾及到每个角落每位老人,所以必须采取一种有效方式来照顾这些老人。基于物联网养老院管理系统[1],引入物联网[2]高科技信息技术,通过射频识别(RFID)、传感器、无线传输(ZigBee)等信息传感设备,实现对养老院老人日常生活进展远程监控、实时定位和实时效劳管理,符合未来养老效劳需求,以应对老龄化带来诸多问题[3]。
如图1所示,本养老院系统分为两个主要局部:监控终端和老人移动腕带终端。整个养老院系统采用目前比较成熟RFID射频识别技术和ZigBee无线传输技术[4],配合体温、脉搏和重力感应等传感器,基于物联网工程思想设计而成。在老人身上配置RFID标签和各种传感器,通过ZigBee与监控端无线互联,即以老人为对象组成一个小型物联网。系统可以实现RFID定位、实时体温脉搏安康状态检测、位置信息查询和重力感应摔倒报警等功能,为老人日常生活进展精准位置定位和身体安康指数实时监控。
监控效劳器端
该局部是本系统核心局部,实现了养老院人员综合管理,主要有以下功能:
人员管理
该功能允许管理人员在监控终端通过电脑查询全部老人当前位置分布情况,以及每个老人当前具体位置和安康状态,如血压、体温、心率等。
事件处理
该功能允许管理人员进展紧急事件处理,如接收老人腕带发出警报以便及时处理、或者接收老人紧急呼叫请求等事件。
语音播送
该功能允许管理人员在某些情况下进展播送。监控端软件基于嵌入式Linux[5]操作系统设计,该系统是在PXA270平台上一个ARMLinux移植版本[6],版本号是。在该Linux系统之上,软件采用QT-embedded[7]来实现图形界面和多线程
处理等功能[8]。
老人移动腕带终端
该模块为系统移动模块,可以实时监测老人安康状态,主要有以下功能:
安康状态监测
该功能通过腕带上传感器,实时检测老人血压、脉搏、体温等生理特征,并进展记录、比对。
发送警报
该功能用于老人与监控终端进展通讯。当佩戴腕带终端老人摔倒、安康信息异常、或者需要效劳时向监控终端发出呼叫信息。
RFID标签定位
该功能实现在养老院范围内通过RFID射频识别卡记录标签信息实现无线人员定位。腕带终端是佩戴在老人手腕上便携式终端,其程序主要任务是采集装备在老人身上各种传感器信息,然后经过处理和过滤后由ZigBee无线发送到监控端。程序是基于Linux内核操作系统之上运行,通过LinuxAPI系统调用,实现多线程处理和中断处理。由于程序同时有多个传感器数据采集,因此采用多线程,按键操作可以用外部中断来实现[9]。系统框图如图2所示。
效劳理念
让老人生活安心、舒心;让老人子女放心、省心;推动社会和谐建立。
运营模式
在政府资金资助和政策支撑下,坚持“有偿、低偿、无偿相结合〞原那么下,不断地开展和丰富为老效劳工程;并积极探索结合社会养老资源根底上市场化、社会化运营方式。在坚持保本微利根底上,构建一种规模化、智能化、精细化居家养老效劳及组织管理模式,实现工程可持续运营。
效劳工程
居家养老效劳主要对效劳对象提供紧急救助、生活帮助、主动关心三大类效劳方式。效劳工程涵盖日间照料、生活护理、家政效劳、精神慰藉、文体娱乐、法律维权等多种工程。
效劳方式
无偿效劳
这类效劳针对散居“三无〞老人,其中75周岁以上重点优抚对象、市级以上劳动模范、百岁老人、低保和低保边缘人群、持有特困残疾证和特困职工证人员,每人每月由县〔市、区〕政府根据当地经济开展水平,发放一定数额居家养老效劳券。
低偿效劳
对生活不能自理或不能完全自理且经济比较困难社区独居、空巢老人,争取每人每月由政府发放一定数额居家养老效劳券。
有偿效劳
有经济能力、需要上门效劳老人,通过自己购置,由居家养老效劳机构提供各种效劳。
义工效劳
通过志愿者、低龄老人为社区老年人提供义工效劳。
社会力量认购效劳
针对特殊困难老人,积极发动社会力量,包括通过企业或社会个人为老年人实行认购效劳。
RFID人员定位功能
RFID读写器模块描述
RFID读写器模块是整个系统重点,能够帮助养老院工作人员清晰地知道老人当前所在位置以及周边环境,为工作人员提供极大帮助,使老人即使在无人陪同情况下也能自己去较远地方,一般情况下标签内写入是持卡人身份等信息编码。在基于物联网养老院管理系统中设置了5个检查点,每一个检查点都有一个RFID读写器模块,通过老人手上腕带标签对老人进展定位。如图3所示。
实现原理
RFID读写器中读写模块核心局部包括一个用于控制微处理器MFRC500和一个RFID基站芯片。它具有与用户主系统串行通信能力,可根据用户系统命令完成对RFID卡读写操作,并将所得数据返回给处理器系统,这个处理器系统可以是一个主控板[10]。
(1)本养老院管理系统采用读卡器与非接触性IC卡相结合工作原理,在实现读写信息上与传统接触式读卡器相比有以下突出优点:
①RFID卡具有较强数据通信功能,传输速率较快,读写距离较远,且具有防冲突功能,能在同一时间处理多张在读写器天线内卡片[11]。
②RFID卡具有唯一卡片序列号,该序列号无法复制,因此它具有更高防伪装性。
(2)本工程中养老院人员定位实现原理:将RFID读写器布置在待测位置处,当有RFID卡经过时读取RFID卡,代表老人刚好经过本路段。如图3中将每个RFID读写器分别置于图中各检查点位置,每个检查点分别代表不同地理位置信息。例如:大门口、食堂、住宿区、娱乐室和运动场。而RFID标签卡配置于每个老人腕带上,当老人佩戴腕带经过每一个检查点时,读写器将从老人RFID卡上读取老人身份信息,并把信息发送到监控终端。监控终端便知道该老人刚从某个区域移动至另一个区域。RFID读卡程序流程图如图4所示。