朱曉麗 高 鵬
(1.萬博科技職業(yè)學院計算機科學與技術系 安徽 合肥 230031;2.安徽工業(yè)經(jīng)濟職業(yè)技術學院 安徽 合肥 230051)
現(xiàn)階段,我國已經(jīng)正式步入了老齡化社會,老年人數(shù)量的急劇增長,空巢老人現(xiàn)象成為社會的一大尖銳問題。由于老年人的身體機能遠不如年輕人,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險。因此,利用現(xiàn)代化科學技術來設計一種智能化的看護系統(tǒng),對于保障老年人的人身安全有著十分重要的意義,而Android平臺的應用,無疑為智能化看護系統(tǒng)的設計與研發(fā)創(chuàng)造了有利的應用條件。
在基于Android平臺的老年人智能看護系統(tǒng)中,其主要由三個主要部分組成,分別是中心控制部分、電氣設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)境中的各類探測器器件及家用電器進行控制。在電氣設備部分中,考慮到老人在生活自理能力上較差,因此需要通過電氣設備控制來最大限度的幫助或輔助老人進行自理。因此該部分是由電源插座、無線控制電飯煲、自動洗衣機、單片機控制系統(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置的,該部分包括各種類型的探測器器件,這些探測器器件被布置于家中的各個角落,如煙霧探測器、紅外探測器、煤氣探測器、水浸探測器、緊急按鈕、門磁傳感器等,以確保家中的老年人不會發(fā)生危險。家庭安防通過相應的控制器件來實現(xiàn)防火、防盜、報警、短信提醒等功能,比如,在室內(nèi)門窗中安裝感應裝置和蜂鳴報警裝置,當門窗發(fā)生異常動作或外力破壞時,感應器會將這種異常信號傳達給蜂鳴報警裝置,并由蜂鳴報警裝置輸出一個高電平,從而實現(xiàn)報警,同時其還能對門窗的異常行為發(fā)生位置進行顯示,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置來對室內(nèi)環(huán)境中的家用電氣的開啟與關閉狀態(tài)進行遠程控制,同時還能利用手機對各個電器的運行狀態(tài)進行查詢,當家用電器發(fā)生異?;蚬收蠒r,手機會自動接收家用電器的報警信息,以提醒用戶進行處理。
在對數(shù)據(jù)采集程序進行創(chuàng)建,并對硬件和協(xié)議棧進行初始化以后,基于Android平臺的老年人智能看戶系統(tǒng)會按照任務優(yōu)先級來執(zhí)行控制任務,該智能看護系統(tǒng)與網(wǎng)絡進行連接,其能夠?qū)︻A先設定的喚醒函數(shù)進行調(diào)用,以實現(xiàn)對室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集與處理。其利用無線傳感器來對數(shù)據(jù)信息進行采集,并將其發(fā)送到協(xié)調(diào)器當中,由協(xié)調(diào)器將這些數(shù)據(jù)傳輸至接收終端節(jié)點中進行處理,并利用串口定時將數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機中進行顯示。其信息的傳輸功能可從以下幾個方面來進行設計:其一,在應用啟動后,系統(tǒng)會在后臺對室內(nèi)環(huán)境中的各個傳感器和探測器的運行狀況進行檢查,以保證這些探測器與傳感器的運行狀態(tài)正常,其通訊功能不會受到影響。當檢測到某個傳感器或探測器發(fā)生異?;蚬收蠒r,系統(tǒng)會自動發(fā)出警報,并向用戶提供相應的解決方法;其二,當系統(tǒng)中的各個工作單元均設置完成后,則系統(tǒng)會自動開啟看護服務,并對傳感器與探測器所采集到的數(shù)據(jù)進行相應的整理與分析,以判斷室內(nèi)環(huán)境是否安全;其三,在系統(tǒng)中的所有功能均設置完畢后,用戶在進入系統(tǒng)控制界面時,需要輸入相應的密碼,當用戶記不清系統(tǒng)控制界面的密碼時,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,當遇到特殊或緊急情況時,可利用事先設定的緊急號碼來實現(xiàn)撥號;其四,警報器中具備相應的報警條件,在老人的手機中設置有加速度傳感器與定位功能,當加速度傳感器檢測到老人失去平衡或劇烈搖晃時,便會將數(shù)據(jù)發(fā)送到警報器中,并由警報器對數(shù)據(jù)進行分析,以判斷其是否滿足報警條件,當檢測到滿足條件時,則警報器會自動進行警報,并將報警信息分別發(fā)送到120急救中心與老人的子女手機當中,進而使子女能夠知道老人的安全情況,同時也不會耽誤老人的搶救時間。
基于Android平臺的老年人智能看護系統(tǒng)利用傳感器與探測器來對數(shù)據(jù)信息進行采集,并將這些數(shù)據(jù)采集信息通過RS485電路板將其轉(zhuǎn)換成相應的數(shù)字量,該系統(tǒng)和無線傳輸終端進行連接,比如GPRS或CDMA等,由上位機對無線網(wǎng)絡或無線終端進行連接,以實現(xiàn)對無線網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)的接收。在基于Andriod平臺的老年人智能看護系統(tǒng)中,其撥號短信界面的研發(fā)應以用戶需求為原則來對相關功能進行開發(fā)。通常來說,撥號短信界面應具備以下四種功能:首先,在撥號短信界面中能夠切換號碼設置頁面,在該頁面中能夠?qū)ο到y(tǒng)中的緊急聯(lián)系人進行分類編緝與設置,并通過相應的圖標來對該聯(lián)系人進行顯示;其次,撥號短信界面應具備快速撥號功能,當老人突發(fā)疾病或意外摔倒時,則老人只需拿出手機并點開屏幕,手機便可自動彈出撥號界面,并顯示需要撥打的緊急聯(lián)系人菜單;再次是撥號短信界面還應具備位置定位功能,當老人發(fā)生意外時,手機中的加速度傳感器在感應到異常后,會自動將異常信息及老人的所在位置信號發(fā)送到報警器當中,由報警器對異常信號進行分析并判斷是否滿足報警條件,當報警條件滿足后,其便會自動將定位信息按照經(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當中;最后,撥號短信界面還具備短信的應急發(fā)送功能,當老人需要求助時,只需要撥號短信界面中搖晃手機,便可將事先擬好的求助短信發(fā)送到指定的號碼當中,而且短信的發(fā)送不需要老人進行解鎖,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。
在基于Android平臺的老年人智能看護系統(tǒng)中,其系統(tǒng)界面主要是采用Android平臺體系架構來實現(xiàn)的,通過Android平臺的應用,能夠使系統(tǒng)的安全性、實時性與準確性更高,而且可通過模塊化設計來實現(xiàn)其功能。該智能看護系統(tǒng)共包括四個功能子模塊,分別是信息緊急發(fā)送模塊、短信發(fā)送和號碼撥號模塊、數(shù)據(jù)儲存模塊與手機定位模塊。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,這樣做的目的是當老人在發(fā)生意外而又難以解鎖手機時,老人只需搖晃手機,手機便可通過手機后臺中的運行程序?qū)⑶笾绦抛詣影l(fā)送到緊急聯(lián)系人的手中,當手機的搖晃幅度比預設值小時,系統(tǒng)會自動忽略,而當手機的搖晃幅度超出預設值時,系統(tǒng)便會向老人的子女或120急救中心自動發(fā)送求助短信,并顯示老人的地理位置。在短信發(fā)送和號碼撥號模塊中,主要是對預先設置好的緊急聯(lián)系人進行按鍵或語音匹配,這樣老人便可通過手機按鍵或語音的方式對指定的聯(lián)系人號碼進行快速撥號。此外,在號碼界面中,老人還能通過文字編緝的方式來發(fā)送短信,同時還可對緊急求助短信進行預先編緝。在數(shù)據(jù)儲存模塊中,則是通過分享儲存的方式來對查塊進行設計,這是因為短信文本及自報警儲存文本所占用的內(nèi)存非常小,而且這種分享式儲存方法也便于設計。在手機定位模塊中,用戶只需打開系統(tǒng)主界面中的記錄位置選框,即可對老人的地理位置數(shù)據(jù)進行自動記錄,而且系統(tǒng)在發(fā)送緊急求助短信或?qū)o急電話進行撥打時,也會將老人的地理位置信息一并發(fā)送出去。
本文通過對基于Android平臺的老年人智能看護系統(tǒng)進行了深入的研究,進而分析了該智能看護系統(tǒng)的組成與具體功能。該系統(tǒng)在看護服務中主要涉及到以下核心技術:其一,該系統(tǒng)利用手機中自帶的APP和傳感器來進行看護服務,這使系統(tǒng)的實時性、安全性都能得到可靠的保證;其二,智能看護系統(tǒng)采用低功耗模式,用戶能夠?qū)Σ杉瘯r間進行設定,并且在看護過程中對喚醒函數(shù)進行調(diào)用,這樣能夠有效降低能耗;其三,智能看護系統(tǒng)通過多種計算方法來對加速度進行計算,以提高準確率;其四,智能看護系統(tǒng)通過多種探測器來對室內(nèi)環(huán)境的各項數(shù)據(jù)進行全面的覆蓋;其五,智能看護系統(tǒng)利用Android平臺中的GPS來對老人的地理位置經(jīng)緯度信息進行采集,并對百度地圖進行訪問來解析地址,然后利用短信的方式將其發(fā)送到指定的聯(lián)系人手機上,也可通過預設程序來撥打緊急求助電話。