老年人居家健康监护和预警系统

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基于新型养老模式的探究提出的围绕居家养老和健康监护的老年人居家监护系统的相关设想，并提出一种方案。按照物联网三层架构模型，使用采集多种生命体征的传感器节点作为系统感知层；传输层采用zigbee技术实现数据的传输；应用层基于用户需求和数据导向，实现pc端和移动端的软件功能模块设计。系统设计过程，对于用户模式、数据管理、业务驱动等方面进行探究，为以后的老年人居家问题提供解决参考和思路。

1.项目背景和目标

1.1项目背景二十一世纪初中国已经步入老龄社会，与此同时中国的独生子女日益增多，类似于“四二一”和“四二二”模式的家庭（双独子女家庭）的不断增加，作为子女承担照料父母的压力越来越大，并且社会就职就业的难度也是与日俱增，这就使得许多子女没有时间和精力去照顾老人。此外，社会传统理念的改变，许多老年人和儿女分开居住，这样的话许多老年家庭就变成了空巢家庭。在这种情况下，采用传统的家庭养老模式必然无法适应当前社会的现状，对于新型养老模式的探究也就迫在眉睫。针对以上的需求，本项目组提出设计一个实时监测的、便捷的、智能化的老年人居家健康监护与预警系统，并且取得初步成果。

1.2项目研究目标本项目旨在设计一个关爱老年人居家健康、探索新型居家养老模式、为老年人的健康监护提供基础保障的平台系统。按照居家养老和健康监护的两大主题，把老年人身体健康状况问题放在首位，充分表明本系统的实用性与特色性。在与相关社区监护人员和医院保障人员接洽的基础上，充分地分析和应用采集到的老年人健康状况信息，考虑到系统的可操作性和专业性，整合已有的医疗、卫生、健康的资源，实现一站式智能化老年人监护新模式的探索与应用。在目前的医疗体制改革和社会医疗现状的背景下，本系统充分利用现有的家庭、社区、医院的相关资源，并结合相关的传感器和无线传输的技术，使得系统实现以下的目标：老年人生理信息的收集与反馈；智能提醒功能；一键报警功能；监控定位功能。

2.系统设计

2.1技术简介本系统的几个部分包括：数据处理服务平台、监控软件、手持终端和WBAN（即生命体征感知节点、中继节点、网关节点）。系统整体框架如图1所示。人体特征信息被感知节点实时采集，并且由ZigBee网络直接或间接的发往智能网关节点。接着，这些源信息经过网关节点的某些前期预处理工作，然后被至互联网专线上；通过互联网专线，被中央数据处理平台所接受，处理平台对一系列信息进行过滤、融合等工作，然后按需分类和存储，并向用户推送相关信息；与此同时，用户也可反向申请查阅相关的信息资源。系统工作原理如图2所示。

2.2功能介绍本系统的设计充分考虑物联网系统三层架构的模式]，于感知层上，应用针对性的传感器和相关节点，实现对数据的冗余采集；于网络层上，基于安置的中继节点和已有的无线和有线网络资源，通过网关节点，实现对数据的传输和预处理工作；于应用层上，有根据性的使用收集到的信息资源，考虑系统的局限性和可操作性，进而开发相关的软件，实现具体功能的目标。老年人生理信息的收集与反馈：老年人的生理信息包括：心电、血压、体温等信息。该系统以不影响老年人日常活动为前提，使用无线传感器节点采集老年人的正常生理信息，绘制老年人一天生理信号变化轨迹。智能提醒功能：及时提醒老人吃药，测量血压和体温等，并根据医生的意见为老人提出健康的饮食、作息建议，从而尽可能的为老人提供健康的生活习惯，减少发病的几率。一键报警功能：老年人自己感觉到身体不适时，可以在系统自动报警前，通过自己有意识的手动报警，并且及时的通知家人或者医护人员，从而及时的得到救助，避免因不及时救助所造成的不必要伤亡。监控定位功能：针对突发病症和无法确认自身位置的医疗监护和救助场景的需求，通过配置定位信息卡，实现对老年人的实时位置确定的功能，最大限度的在老年人病发时且无人救助的情况，增加医疗救助的可靠性。

3.系统特点

3.1平台型商业运营模式基于平台的商业模式的本质是创造一个完美，强大的增长潜力“生态圈”。它具有独特的规范化和系统化的机制，可以有效地激发多组成员之间的互动，从而实现平台业务的愿景。对比当下重新解析定义企业商业模式的公司，显而易见它们成功的密码即为分离、破碎已有的产业链，重建多方平等友善、互联共享的“平台模式生态圈”。平台模式生态圈里的一组成员，如果因为需求激增而导致数量扩大，另一组成员的业务需求必然因此而增长。这样的话，一个相互促进、交流自由、公平竞争、资源共享的优良循环反馈机制也就建立起来了。考虑企业长远的战略目的，运用平台模式不但能壮大用户数量和完善生态圈环境，而且可以在根本上达到剥析产业结构、导向市场格局的目的。长远角度来看，也就可以形成基于平台上的用户之间以及企业之间，用户和用户之间“积极反馈”机制：平台通过健康产品和优良服务来吸引更多成员；反之，吸引的成员越多，潜在的消费者的消费潜力也在不断增强，自然吸引到的服务提供商也会越来越多。这也就加固了利益相关者之间的联系。可追溯性综合管理模式考虑到老年人监护工作具有周期长、复杂度高、部门联系众多等特点；并且采集数据冗余度高，长期以往，众多数据的累积必定造成管理难度的倍增；这造成系统的自我管理趋于管理工作被动化的问题，加之管理效率低下，难免会导致管理资源严重浪费。这些问题不仅在组织，监督和协调方面存在一系列缺陷，而且由于管理主体分散独立、缺乏连贯性；使得在项目设计和编码实现过程中的联系被人为的割裂了，不仅不利于项目全程的信息交流、协调合作；也加剧了系统模块之间的孤立。而本系统则采用可追溯性综合管理模式，首先实时采集老人的生理特征信息，接着有选择、有方向、有针对的筛选所需信息，在此基础上建设相关的健康数据库和云管理平台，达到实时存储和查询患者信息的双向功能；此外，不断累积的数据信息也可以得到有效规划管理、存储和分析，基于数据综合分析前提下做出相应的预判，实现患者病情预测的功能，而这些功能的实现都是基于系统可追溯综合管理的模式。

3.2业务驱动模式对于目前大量的软件开发过程过分强调需求或者功能驱动，然后分开独立的进行软件功能开发，而忽视功能才是业务服务核心的原则。因此，需要着重改革如今现有的驱动开发模式，这必然要求站在软件系统设计的制高点，也就是基于业务视角来推动整个系统开发流程。整体开发过程的前提是充分分析用户的业务流程和工作目标，采用现场原型技术创建用户的业务模式；然后根据业务模型分析实现此业务目标的各种用户需求和联系关系，生成基于需求的用户业务模型；最后，软件业务模型的建立也是根据用户需求模型来分析系统各功能模块的依存关系而来的。在此开发流程中，系统所要求实现的功能模块也就不再是一座座“孤岛”，而是一组组“锁链”环环相扣。例如，用户要求实现某个报表功能，根据以前的开发惯例，我们仅仅围绕如何呈现报表的样式、以及各个字段的意义和计算来展开项目功能的开发。这样的开发模式不仅会因需求变化而带来不必要的风险，同时给用户带来我们开发专业性匮乏的表象。转变视角，使用业务驱动开发模式，首先我们要了解用户需要某一报表的目的；其次用户通过报表获取的信息内容和服务类型；接着分析与该报表数据所联系的潜在数据信息；当然还有报表之间、数据之间的关系等等。这样将业务层层剥离并有联系的分析，使得所设计完成的报表功能具有强大的生命力和容错力。对于我们来说，基于这一视角的开发模式下，不仅熟识了整个业务流程，极大的减少因需求变化而导致的项目变更；也是对于我们专业技能的肯定和核心竞争力的提高。

4.结束语

经调查研究发现，由于社会家庭环境和压力的变化，很多老年人的健康监护和预防工作都得不到充分地保障，因此如果可以研制开发一个实时提供监护提醒和咨询服务的医疗平台，并且大大减少子女压力和老年人健康风险的话，将会是一个非常有意义的事情。而本项目正式基于这样的背景，以老年人居家健康监护为主题，为老年人提供健康信息服务的角度出发，设计相关的功能模块，开发一套关爱老年人居家健康、探索新型居家养老模式、为老年人的健康监护提供基础保障的平台系统。但由于技术和时间的限制，项目目前只是完成基本功能模块的开发，针对系统的鲁棒性、健壮性的测试和加强，将会是本系统的努力方向，最终达到服务广大老年人群体的目标。

作者：周家桢 白振东 陈兆飞 朱红 单位：徐州医科大学