基于物联网的老人看护系统技术方案

技术编号:13965718 阅读:87 留言:0更新日期:2016-11-09 11:33
本发明专利技术提供一种基于物联网的老人看护系统,包括环境监控单元、视频监控单元、监控平台和数据库,环境监控单元通过传感器组实时采集居住环境数据,并通过自组织的无线网络发送给监控平台;视频监控单元通过数字摄像头采集监控视频,并发送监控视频给监控平台;监控平台对居住环境进行实时监控;对监控视频中的运动目标进行识别,在视频监测到运动目标处于摔倒状态时,同时分析智能手环采集的生命体征信息是否发生突变,如发生突变,则确认老人确实处于摔倒状态。该种基于物联网的老人看护系统,能够实现视频监控的同时,实现老人的生命体征的监控,实现家居环境的自动监控与调节,可用于局部区域内,位置相对集中,低成本下对人员的看护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于物联网的老人看护系统
技术介绍
从2000年开始,中国迈进了老龄化社会的行列,老龄化速度快,老年人口数量急剧增多,\四二一\式的人口结构越来越明显,出现大量的空巢老人,留守老人,家庭养老功能日益弱化。所以对老年人健康监管和安全防护等问题就显得更加重要。对老年人进行健康监管和安全防护,一方面可以很好的减轻社会的负担,因为随着家庭结构的改变,人口抚养系数有加大的趋势,原来由子女直接照顾老年人的工作可能被社会化的老年瞻养机构所代替。另一方面也有助于推动科技进入老年市场,从而创造出更多的消费因素,推动社会经济的发展。现有的老年人健康监管和安全防护,主要是通过视频监控的方式实现,这种方式下,存在着依赖监控人员视力监控,无法看护全面,且在老人发生意外情况时往往难以准确地观测到,不能及时实施警报与救援。在对老人进行看护时,不仅要保障老人的安全,同时应当保证居住环境的舒适度,目前的看护方式下,不能对居住环境进行实时监测与调节,难以保障居住环境的适宜。此外视频监控的方式下,存在着监控方式单一,不全面,只能对老人的活动情况进行视觉上的监控,无法实现周围环境的监控,尤其是,在老人生命体征异常时无法监控的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于物联网的老人看护系统,解决现有技术存在的无法看护全面,且在老人发生意外情况时往往难以准确地观测到,不能及时实施警报与救援的问题。一种基于物联网的老人看护系统,包括环境监控单元、视频监控单元、监控平台和数据库,环境监控单元:通过传感器组实时采集居住环境数据,并通过自组织的无线网络发送给监控平台;视频监控单元:通过数字摄像头采集监控视频,并发送监控视频给监控平台;监控平台:监控平台对居住环境进行实时监控;对监控视频中的运动目标进行识别,在视频监测到运动目标处于摔倒状态时,同时对智能手环采集的生命体征信息进行判断是否发生突变,如发生突变,则确认运动目标确实处于摔倒状态,进行报警并发送短信通知老人的子女;数据库:对环境监控单元采集的居住环境数据、数字摄像头采集的监控视频、报警信息以及智能手环采集的生命体征信息进行存储。进一步地,环境监控单元包括感知层和网络层,感知层包括传感器组,传感器组包括二氧化碳浓度传感器、温湿度传感器和光敏传感器,传感器组中的各传感器分别通过网络层与监控平台通讯,网络层采用若干Zigbee节点和Zigbee协调器组成的自组织的无线网络。进一步地,传感器组中的各传感器进行环境信息采集后,通过Zigbee节点发送给Zigbee协调器,Zigbee协调器与上位机的监控平台通信,上位机的监控平台进行数据的分析处理,并将处理结果反馈给Zigbee协调器,Zigbee协调器再控制Zigbee节点连接的继电器,实现用电设备的自动控制。进一步地,监控平台根据光敏传感器获取的光照数据调节日光灯,根据温湿度传感器获取的温湿度数据调节空调的制冷、加热、加湿和祛湿系统,根据二氧化碳浓度传感器调节换气设备或控制火警报警器进行火灾预警。进一步地,视频监控单元包括若干数字摄像头、若干用于采集生命体征信息的智能手环、蓝牙设备,智能手环通过蓝牙设备与上位机的监控平台通讯,数字摄像头分别通过有线或无线与上位机的监控平台通讯。进一步地,视频监控单元中,对监控视频中的运动目标进行识别,判断运动目标是否处于摔倒状态,如视频监测到运动目标处于摔倒状态,则对智能手环采集的生命体征信息进行判断是否变化幅度超过设定阈值,如超过,则确认运动目标确实处于摔倒状态,进行报警;否则确认不处于摔倒状态。进一步地,对监控视频中的运动目标进行识别,具体为:采用背景差分法对监控视频中的图像的前景区域进行分隔与提取;在提取前景区域后,对前景进行连通运算,根据面积排除干扰目标,选取前景目标;对前景目标进行膨胀;去除区域内的小孔后,提取目标区域。进一步地,判断运动目标是否处于摔倒状态,具体为:针对运动目标摔倒这一行为类型制造一定数量的样本,用于训练支持向量机;先读取样本集图片提取特征向量,再将特征向量加入到支持向量机,等到样本数量足够让支持向量机收敛的时候停止训练;背景差分法提取到目标区域后,将目标区域的特征向量加入到支持向量机,从而判定是否摔倒。进一步地,视频监控单元中,对智能手环采集的生命体征信息进行监控,在采集的生命体征信息超出或低于设定的正常范围时,进行报警。进一步地,智能手环采集到的生命体征信息数据将通过蓝牙设备上传至数据库,数据库将一周内的数据转换成健康状况图表,直观的显示老人的体征情况,并针对不同身体状况的老人设置不同的预警级别。本专利技术的有益效果是:该种基于物联网的老人看护系统,能够实现视频监控的同时,实现老人的生命体征的监控,实现家居环境的自动监控与调节,老人摔倒、火灾等突发事件的实时报警以及依据实际情况为老人制定健康状况数据库,从而从多方面满足对老人监护的要求。该种基于物联网的老人看护系统,可用于局部区域内,位置相对集中,低成本下对人员的看护。附图说明图1是本专利技术实施例基于物联网的老人看护系统的说明框图;图2是视频监控单元中对监控视频中的运动目标进行识别的流程示意图;图3是实施例中环境监控单元、视频监控单元与上位机的连接示意图;图4是实施例中网络层的通信协议下行帧比特流的帧格式图;图中:1-感知层,2-网络层,3-应用层,4-Zigbee节点,5-Zigbee协调器,6-上位机,7-移动终端,8-二氧化碳浓度传感器,9-温湿度传感器,10-光敏传感器,11-继电器,12-智能手环;13-数字摄像头。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的优选实施例。实施例一种基于物联网的老人看护系统,如图1,包括环境监控单元、视频监控单元、监控平台和数据库,环境监控单元:通过传感器组实时采集居住环境数据,并通过自组织的无线网络发送给监控平台;视频监控单元:通过数字摄像头13采集监控视频,并发送监控视频给监控平台;监控平台:监控平台对居住环境进行实时监控;对监控视频中的运动目标进行识别,在视频监测到运动目标处于摔倒状态时,同时对智能手环12采集的生命体征信息进行判断是否发生突变,即生命体征信息的变化值是否超过设定阈值,如超过设定阈值,则发生突变,如发生突变,则确认处于摔倒状态,进行报警并发送短信通知老人的子女;数据库:对环境监控单元采集的居住环境数据、数字摄像头13采集的监控视频、报警信息以及智能手环12采集的生命体征信息进行存储。环境监控单元包括感知层1和网络层2,如图3,感知层1包括传感器组,传感器组包括二氧化碳浓度传感器8、温湿度传感器9和光敏传感器10,传感器组中的各传感器分别通过网络层2与监控平台通讯,网络层2采用若干Zigbee节点4和Zigbee协调器5组成的自组织的无线网络。传感器组中的各传感器进行环境信息采集后,通过Zigbee节点4发送给Zigbee协调器5,Zigbee协调器5与上位机6的监控平台通信,上位机6的监控平台进行数据的分析处理,并将处理结果反馈给Zigbee协调器5,Zigbee协调器5再控制Zigbee节点4连接的继电器11,实现用电设备的自动控制。用电设备包括空调、日光灯、换气设备和火警报警器。上位机6还与移动终端7无线通讯。监控平台根据光敏传感器10获取的光照数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的老人看护系统,其特征在于:包括环境监控单元、视频监控单元、监控平台和数据库,环境监控单元:通过传感器组实时采集居住环境数据,并通过自组织的无线网络发送给监控平台;视频监控单元:通过数字摄像头采集监控视频,并发送监控视频给监控平台;监控平台:监控平台对居住环境进行实时监控;对监控视频中的运动目标进行识别,在视频监测到运动目标处于摔倒状态时,同时分析智能手环采集的生命体征信息是否发生突变,如发生突变,则确认老人确实处于摔倒状态,进行报警并发送短信通知老人的子女;数据库:对环境监控单元采集的居住环境数据、数字摄像头采集的监控视频、报警信息以及智能手环采集的生命体征信息进行存储。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的老人看护系统,其特征在于:包括环境监控单元、视频监控单元、监控平台和数据库,环境监控单元:通过传感器组实时采集居住环境数据,并通过自组织的无线网络发送给监控平台;视频监控单元:通过数字摄像头采集监控视频,并发送监控视频给监控平台;监控平台:监控平台对居住环境进行实时监控;对监控视频中的运动目标进行识别,在视频监测到运动目标处于摔倒状态时,同时分析智能手环采集的生命体征信息是否发生突变,如发生突变,则确认老人确实处于摔倒状态,进行报警并发送短信通知老人的子女;数据库:对环境监控单元采集的居住环境数据、数字摄像头采集的监控视频、报警信息以及智能手环采集的生命体征信息进行存储。2.如权利要求1所述的基于物联网的老人看护系统,其特征在于:环境监控单元包括感知层和网络层,感知层包括传感器组,传感器组包括二氧化碳浓度传感器、温湿度传感器和光敏传感器,传感器组中的各传感器分别通过网络层与监控平台通讯,网络层采用若干Zigbee节点和Zigbee协调器组成的自组织的无线网络。3.如权利要求2所述的基于物联网的老人看护系统,其特征在于:传感器组中的各传感器进行环境信息采集后,通过Zigbee节点发送给Zigbee协调器,Zigbee协调器与上位机的监控平台通信,上位机的监控平台进行数据的分析处理,并将处理结果反馈给Zigbee协调器,Zigbee协调器再控制Zigbee节点连接的继电器,实现用电设备的自动控制。4.如权利要求3所述的基于物联网的老人看护系统,其特征在于:监控平台根据光敏传感器获取的光照数据调节日光灯,根据温湿度传感器获取的温湿度数据调节空调的制冷、加热、加湿和祛湿系统,根据二氧化碳浓度传感器调节换气设备或控制火警报警器进行火灾预警。5.如权利要求1-4任一项所述的基于物联网的老人...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴红沈凯梁瑞宇吕迪洋
申请(专利权)人:南京工程学院
类型:发明
国别省市:江苏;32

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