一种基于物联网的空巢老人居家安全管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于物联网的空巢老人居家安全管理系统，包括主控模块、出行安全管理模块、用火安全管理模块、人数监测模块、腾讯云模块、移动端App模块、Web网页模块。在出行安全管理模块和用火安全管理模块中，通过传感器监测老人出行和厨房用火情况并将数据无线传输至主控模块；主控模块经分析判断后，语音提醒老人出行和用火安全事项并采用UDP协议将数据发送至腾讯云模块；本实用新型专利技术通过模块间数据的无线传输，移动端App和Web网页的远程监控，为空巢老人提供便捷的居家安全看护，实现了对空巢老人居家安全管理的物联网化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的空巢老人居家安全管理系统
本技术属于物联网技术，更具体地说，它涉及一种基于物联网的空巢老人居家安全管理系统。
技术介绍
随着社会的发展和传统家庭模式的分解，越来越多的老年人步入了“空巢老人”的行列。近年来，我国空巢家庭数量一直呈上升趋势。全国老龄办2012年9月的数据显示，城市老年人“空巢家庭”比例已达49.7％。预计到2020年，空巢老年人将增加到1.18亿人左右，空巢老人将成为老年人中的“主力军”。随着空巢老人数量的急剧增多，与空巢老人相关的各类问题随之而来。其中，由于老人普遍存在记忆力衰退的问题，空巢老人在面对用火、用电等日常生活时，尤其存在安全隐患。时常有老人出门忘带钥匙、甚至忘关灶火引发火灾的社会新闻，给本人及邻里的人身财产带来巨大损害。另外，由于空巢老人子女长期不在身旁，缺乏日常生活照料和情感上的慰藉，容易成为非法推销人员、小偷等犯罪分子的目标，为老人带来许多不可控的伤害。随着科技的迅速进步，物联网技术的不断发展，“万物互联”即将成为现实。物联网将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。此外，深度学习技术也在迅速的发展，在各个领域取得了突破性的进展，给各个领域带来了新的发展契机。在物联网技术和深度学习的结合下，对空巢老人居家安全问题提出一个更加全面的解决方案。规避记忆力衰退等不可抗力问题，结合深度学习使得老人的居家安全管理更加的智能化。同时子女能够通过手机App或者Web网页实时查看家中情况，在老龄人口不断增长的现今社会，将安全提醒和家人的远程监测相结合，为空巢老人的日常生活提供双重保障。
技术实现思路
为了能给空巢老人提供全方位的居家安全保障，本技术提供一种基于物联网的空巢老人居家安全管理系统，出行安全管理模块和用火安全管理模块实时监测老人出行和厨房用火情况，并将数据无线传输至主控模块；主控模块经分析判断后，用语音提醒老人的出行安全事项或厨房用火时间信息等，并将数据发送至云服务器；人数监测模块通过网络高清摄像头采集图像信息，并在Darknet框架下使用YOLOv3目标检测网络实现家中人数监测并将数据实时上传至云服务器。云服务器将相关数据实时发送至移动端App和Web网页供监护人查询，并在老人家中出现异常情况时通过移动端App及时通知预设联络人。本技术是通过以下技术方案实现的：本技术公开了一种基于物联网的空巢老人居家安全管理系统，包括出行安全管理模块、用火安全管理模块、主控模块、人数监测模块、腾讯云模块、移动端App模块和Web网页模块；出行安全管理模块和用火安全管理模块分别与主控模块相连，主控模块和人数监测模块分别与腾讯云模块相连，腾讯云模块分别与移动端App模块和Web网页模块相连。作为进一步地改进，本技术所述出行安全管理模块包括光敏传感器、STC89系列单片机和无线传输模块，光敏传感器与STC89系列单片机相连，STC89系列单片机与无线传输模块相连。光敏传感器实时监测门处的光强，并将数据发送至STC89系列单片机，STC89系列单片机通过分析判断并将数据通过无线传输模块发送至主控模块。作为进一步地改进，本技术所述用火安全管理模块包括火焰传感器、STC89系列单片机、温度传感器和无线传输模块，火焰传感器、温度传感器分别通过STC89系列单片机与无线传输模块相连，无线传输模块与主控模块相连。火焰传感器和温度传感器分别实时监测灶台处的火焰和温度，并将数据发送至STC89系列单片机，STC89系列单片机通过分析判断并将数据通过无线传输模块发送至主控模块。作为进一步地改进，本技术所述主控模块包括STM32F103系列单片机、无线传输模块、WIFI模块和录放模块，无线传输模块与STM32F103系列单片机相连、所述的STM32F103系列单片机分别与WIFI模块和录放模块相连。STM32F103系列单片机通过无线传输模块实时接收出行安全管理模块和用火安全管理模块发送的数据，经分析判断后控制录放模块进行相关的语音播报提醒，并通过WIFI模块将数据上传至腾讯云模块。作为进一步地改进，本技术所述WIFI模块包括WIFI芯片、存储FLASH芯片、晶振和天线。作为进一步地改进，本技术所述录放模块包括录放音芯片和喇叭。作为进一步地改进，本技术所述人数监测模块包括NVIDIAJETSONTX2开发板和摄像头，摄像头与NVIDIAJETSONTX2开发板相连，NVIDIAJETSONTX2开发板与腾讯云模块相连，NVIDIAJETSONTX2开发板部署了OpenCV库，以及基于Darknet框架的YOLOV3目标检测网络，基于Darknet框架的YOLOV3目标检测网络调用OpenCV库；摄像头实时获取视频数据并传输到NVIDIAJETSONTX2开发板，NVIDIAJETSONTX2开发板调用OpenCV库进行图像处理，将视频流数据截取成一帧一帧的图片数据，在Darknet框架下用YOLOv3目标检测网络算法进行人像识别，之后在通过代码对区域内人数进行统计。作为进一步地改进，本技术所述摄像头包括网络高清摄像头或USB摄像头。作为进一步地改进，本技术所述移动端App模块采用Flutter混合开发框架。作为进一步地改进，本技术所述Web网页模块采用VUE框架。本技术的有益效果如下：1、本系统针对空巢老人的安全需求而开发，将语音安全提醒和家人的远程监测相结合，为空巢老人的生活日常提供双重保障，实现空巢老人居家安全管理的智能化和物联网化。2、本系统可实现当出现老人久出未归、久未出门、用火超时、家中人数异常等情况时通过移动端App及时通知预设联络人。3、本系统的人数监测模块可24小时监测空巢老人家中的人数，并将家中实时人数和图片发送至联络人的移动端App，有效预防非法推销、入室盗窃等安全隐患。4、本系统采用无线传输模块将各传感器所采集的数据传送至主控模块，因此系统可通过无线传输模块任意扩展传感器监测模块，构建更加多元化的安全管理系统。5、人数监测模块的NvidiaJetsontx2开发板和YOLOv3目标检测网络的相关参数经权衡性能和准确率后进行了合理的调整，帧率在高精度识别率下稳定在10帧左右，满足正常使用需求，摄像头实时获取视频数据并传输到NVIDIAJETSONTX2开发板，NVIDIAJETSONTX2开发板调用OpenCV库进行图像处理，将视频流数据截取成一帧一帧的图片数据，在Darknet框架下用YOLOv3目标检测网络算法进行人像识别，之后在通过代码对区域内人数进行统计。6、本系统的光敏传感器实时监测门处的光强，并将数据发送至STC89系列单片机，STC89系列单片机通过分析判断并将数据通过无线传输模块发送至主控模块。7、火焰传感器和温度传感器分别实时监测灶台处的火焰和温度，并将数据发送至STC89系列单片机，STC89系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的空巢老人居家安全管理系统，其特征在于，包括出行安全管理模块、用火安全管理模块、主控模块、人数监测模块、腾讯云模块、移动端App模块和Web网页模块；所述出行安全管理模块和用火安全管理模块分别与主控模块相连，所述主控模块和人数监测模块分别与腾讯云模块相连，所述腾讯云模块分别与移动端App模块和Web网页模块相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的空巢老人居家安全管理系统，其特征在于，包括出行安全管理模块、用火安全管理模块、主控模块、人数监测模块、腾讯云模块、移动端App模块和Web网页模块；所述出行安全管理模块和用火安全管理模块分别与主控模块相连，所述主控模块和人数监测模块分别与腾讯云模块相连，所述腾讯云模块分别与移动端App模块和Web网页模块相连。


2.根据权利要求1所述的基于物联网的空巢老人居家安全管理系统，其特征在于，所述出行安全管理模块包括光敏传感器、STC89系列单片机和无线传输模块，所述的光敏传感器与STC89系列单片机相连，所述的STC89系列单片机与无线传输模块相连。


3.根据权利要求1所述的基于物联网的空巢老人居家安全管理系统，其特征在于，所述用火安全管理模块包括火焰传感器、STC89系列单片机、温度传感器和无线传输模块，所述的火焰传感器、温度传感器分别通过STC89系列单片机与无线传输模块相连，所述的无线传输模块与主控模块相连。


4.根据权利要求1或2或3所述的基于物联网的空巢老人居家安全管理系统，其特征在于，所述主控模块包括STM32F103系列单片机、无线传输模块、WIFI模块和录放模块，所述的无线传输模块与STM32F103系列单片机...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔鲁超，潘鹏伟，李洋阳，张海彬，吴文慧，潘洪明，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33