基于模糊学习的独居老人室内轨迹记录及智能分析系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于模糊学习的独居老人室内轨迹记录及智能分析系统，在室内设有多个红外传感器，红外传感器由独居老人的运动触发，红外传感器发送触发信号至主控装置，主控装置记录当前红外传感器ID号，并根据ID号查询数据库绑定的安装位置，并储存触发时刻，主控装置统计各个红外传感器的触发信号，生成独居老人的活动情况数据，并将活动情况数据发送至指定终端。通过采用较为便宜的红外传感器，以较为经济的方式实现了对独居老人室内轨迹记录，采用模糊算法的方案对数据进行解读，能够大幅提高信息传递的效率，使子女快速掌握独居老人的情况，确保安全。改进的热电式红外传感器的结构能够避免误采集宠物的行动数据干扰正常数据。正常数据。正常数据。

【技术实现步骤摘要】
基于模糊学习的独居老人室内轨迹记录及智能分析系统


[0001]本专利技术涉及信息管理领域，特别是一种基于模糊学习的独居老人室内轨迹记录及智能分析系统。

技术介绍

[0002]国家卫健委发布的2020年度国家老龄事业发展公报显示，截至2020年11月1日零时，全国60周岁及以上老年人口26402万人，占总人口的18.70％；全国65周岁及以上老年人口19064万人，占总人口的13.50％；全国老年人口抚养比为19.70％，比2010年提高7.80个百分点。我国人口老龄化的特征主要有老年人口规模庞大、老龄化进程明显加快等。而随着现代社会的发展，民众的家庭结构也随之发生变化，老人主动或被动独自居住逐渐常态化，因此我国空巢老人和独居老人的社会现象更为突出。独居老人因无人看护发生意外甚至在家逝世多日无人知晓的情形较为常见。因此,如何在空巢老人的家庭环境下及时检测出生病、摔倒等异常行为，第一时间通知家人和医院,保障空巢老人的安全，是值得我们关注的重要课题。
[0003]老人的生活起居一般都十分有规律，但在身体不适或生病等特殊情况下，这些生活规律会发生变化和异常。如卧室停留时间异常，提示身体不适；出入卫生间次数明显增加，提示胃肠疾病；活动轨迹完全消失提示独居老人重大疾病甚至不幸离世，等等。目前市场上关爱老人的产品相对较少，且产品用途也十分有限，比如老人防丢失手链，虽然加装了定位功能，但是难以让子女切实了解老人在室内的情况，也有部分产品采用摄像设备随时检测老人的生活情况，该方法一定程度上侵犯了老年人的隐私，国外也有部分产品通过检测家庭用水情况反映老人生活情况，但该方法监测信息有限，并不能全方位反映独居老人生活情况。社区工作人员虽然通过安装爱心门铃、上门询问等方法关爱独居老人，但社区工作人员人手有限，难以随时了解独居老人的健康状况。专利文献CN 113421370 A记载了一种室内人体轨迹追踪方法、系统和计算机终端，通过较为复杂传感器实现室内人体追踪，实现成本较高，推广较为困难。类似的还有CN 205909831 U中记载的技术。较多的传感器除了成本较高，布置较为困难，而且数据的融合也较为困难。因此，以较低的成本实现独居老人室内轨迹记录和分析，并且便于推广是一个技术难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于模糊学习的独居老人室内轨迹记录及智能分析系统，能够以较低的成本实现独居老人室内轨迹记录及智能分析，信息一目了然，数据可靠性高，布置成本低，便于推广。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于模糊学习的独居老人室内轨迹记录及智能分析系统，在室内设有多个红外传感器，红外传感器由独居老人的运动触发，红外传感器发送触发信号至主控装置，主控装置记录当前红外传感器ID号，并根据ID号查询数据库绑定的安装位置，并储存触发时刻，主控装置统计各个红外传感器的触
发信号，生成独居老人的活动情况数据，并将活动情况数据发送至指定终端。
[0006]优选的方案中，所述的红外传感器包括对射式红外传感器、反射式红外传感器和热电式红外传感器；
[0007]对射式红外传感器安装在门的两侧；
[0008]反射式红外传感器安装在一侧有墙的门的两侧；
[0009]热电式红外传感器安装在室内空间较大的位置。
[0010]优选的方案中，对射式红外传感器和反射式红外传感器安装在房间的内侧，对射式红外传感器和反射式红外传感器的数据按开关信号处理，根据可信的独居老人的位置，判断所述的开关信号是进入信号还是出来信号。
[0011]优选的方案中，根据后继的其他红外传感器接收的信号，校验在先的开关信号是否正确。
[0012]优选的方案中，热电式红外传感器的信号为持续信号，采用模糊计算将一个时间段内产生的多个信号与初始信号进行混同，将最后一个信号作为结束信号，生成与当前热电式红外传感器对应的持续数据。
[0013]优选的方案中，以其他位置的红外传感器的信号校验热电式红外传感器的信号，若其他位置生成有效的出入记录，则从热电式红外传感器的时长中将所述的出入记录所对应的时段抹除，即在热电式红外传感器的持续数据中生成与所述的出入记录相对应的初始信号和结束信号，其中结束信号与所述的出入记录中的进入时刻对应，初始信号与所述的出入记录中的出来时刻对应。
[0014]优选的方案中，热电式红外传感器被安装在低于人体最高处高于宠物最高处的位置，热电式红外传感器的下方设有挡板，以阻挡来自宠物最高处范围以下的红外线。
[0015]优选的方案中，主控装置设有通讯器、存储器、运算器和电源，通讯器以近场通讯协议采集红外传感器的数据，近场通讯协议包括蓝牙、WIFI、Zigbee或LoRa协议，通讯器通过互联网与终端连接；
[0016]存储器用于存储红外传感器的数据；
[0017]运算器用于根据模糊算法对红外传感器的数据进行运算，并生成独居老人的活动情况数据。
[0018]优选的方案中，独居老人的活动情况数据为图表数据，横轴对应时间，纵轴对应各个房间，通过图表上的初始信号和结束信号反映独居老人的活动轨迹。
[0019]优选的方案中，以多天的正常数据组对分类器进行训练，训练完成后，生成实时动态化的独居老人的活动轨迹；
[0020]导入异常数据组对标记器进行训练，得出异常情况所可能对应的状态，在图表上对独居老人的活动轨迹中的异常情况进行提示。
[0021]本专利技术提供的一种基于模糊学习的独居老人室内轨迹记录及智能分析系统，通过采用较为便宜的红外传感器，以较为经济的方式实现了对独居老人室内轨迹记录，采用模糊算法的方案对数据进行解读，能够大幅提高信息传递的效率，使子女快速掌握独居老人的情况，确保安全。改进的热电式红外传感器的结构能够避免误采集宠物的行动数据干扰正常数据。
附图说明
[0022]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：
[0023]图1为本专利技术的红外传感器室内布置的示意图。
[0024]图2为本专利技术系统的拓扑图。
[0025]图3为本专利技术系统的信号采集示意图。
[0026]图4为本专利技术的正常数据组的图表示意图。
[0027]图5为本专利技术的异常数据组的图表示意图。
[0028]图中：红外传感器1，对射式红外传感器100，反射式红外传感器200，热电式红外传感器300，主控装置400，餐厅2，洗手间3，主卧4，客卧5，客厅6，终端7。
具体实施方式
[0029]实施例1：
[0030]如图1～3中，一种基于模糊学习的独居老人室内轨迹记录及智能分析系统，在室内设有多个红外传感器，红外传感器1由独居老人的运动触发，红外传感器1发送触发信号至主控装置400，主控装置400记录当前红外传感器1ID号，并根据ID号查询数据库绑定的安装位置，并储存触发时刻，主控装置400统计各个红外传感器1的触发信号，生成独居老人的活动情况数据，并将活动情况数据发送至指定终端7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模糊学习的独居老人室内轨迹记录及智能分析系统，其特征是：在室内设有多个红外传感器，红外传感器（1）由独居老人的运动触发，红外传感器（1）发送触发信号至主控装置（400），主控装置（400）记录当前红外传感器（1）ID号，并根据ID号查询数据库绑定的安装位置，并储存触发时刻；主控装置（400）统计各个红外传感器（1）的触发信号，生成独居老人的活动情况数据，并将活动情况数据发送至指定终端（7）。2.根据权利要求1所述的一种基于模糊学习的独居老人室内轨迹记录及智能分析系统，其特征是：所述的红外传感器（1）包括对射式红外传感器（100）、反射式红外传感器（200）和热电式红外传感器（300）；对射式红外传感器（100）安装在门的两侧；反射式红外传感器（200）安装在一侧有墙的门的两侧；热电式红外传感器（300）安装在室内空间较大的位置。3.根据权利要求2所述的一种基于模糊学习的独居老人室内轨迹记录及智能分析系统，其特征是：对射式红外传感器（100）和反射式红外传感器（200）安装在房间的内侧，对射式红外传感器（100）和反射式红外传感器（200）的数据按开关信号处理，根据可信的独居老人的位置，判断所述的开关信号是进入信号还是出来信号。4.根据权利要求3所述的一种基于模糊学习的独居老人室内轨迹记录及智能分析系统，其特征是：根据后继的其他红外传感器（1）接收的信号，校验在先的开关信号是否正确。5.根据权利要求2所述的一种基于模糊学习的独居老人室内轨迹记录及智能分析系统，其特征是：热电式红外传感器（300）的信号为持续信号，采用模糊计算将一个时间段内产生的多个信号与初始信号进行混同，将最后一个信号作为结束信号，生成与当前热电式红外传感器（300）对应的持续数据。6.根据权利要求5所述的一种基于模糊学习的独居老人室内轨迹记录及智...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦登峰，刘慧刚，张世忠，刘鹏阳，黄玲，张彩霞，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：