基于ZigBee的独居老人无束缚照护系统研究
发布时间：2021-08-15 16:03
随着我国现代化程度的快速推进,我国空巢老人现象呈现出日益加剧的状态。这些长期缺乏亲人陪伴的老人随着年龄的增长,生理机能不断减弱,加上各种慢性疾病的困扰,自理能力越来越差,行动愈加迟缓,容易在居家养老过程中面临较大的安全风险,发生各种紧急情况（如老人上厕所时突发心脑血管疾病、洗澡不慎滑倒、发生昏迷、睡觉忘记关闭煤气等）,严重威胁到独居老人的生命安全。因此,如何针对独居老人在日常生活中容易遇到的各种危险情况,为老人提供更好的照护,提高老人的生活质量,保护老人的生命安全,帮助其安度晚年,同时帮助减轻家庭和社会的负担。这是目前全世界都在广泛关注的课题,具有非常重要的经济价值和社会意义。本文结合我国老龄人口的照护需求和国内外技术现状,研究一种基于ZigBee的独居老人无束缚照护系统,克服现有穿戴式和远程视频监控的老人行为监测模式的不足,在保障老人生命安全的前提下,使老人能在一种比较舒适和自在的环境下生活,不需要老人穿戴任何设备、不需要限制老人活动、不需要安装摄像头、不涉及老人隐私、不需要老人操作、不需要服务人员过多关注,从而减轻服务人员的劳动强度,降低人工成本。本文系统设计方案是基于对老人日常行...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
独居老人居室环境模拟图
2系统需求分析和整体方案设计11图2.2ZigBee的三种网络拓扑结构图Fig2.2ThreenetworktopologiesofZigBee2.2.3GSM移动通信技术根据2.1节系统需求分析，当独居老人出现异常时系统能够自动拨打电话给老人儿女或社区平台，保证老人能得到及时的救治。本系统采用GSM移动通信技术实现向监护端的报警功能。GSM(GlobalSystemforMobileCommunication)全球移动通信系统，采用数字蜂窝移动通信原理，使其能够不受空间与地点的限制，在移动的对象之间进行收发信息、拨打电话、访问网络。GSM移动通信网的传输速度为9.6kbps，能够工作在900MHz和1800MHz两个频段；GSM系统在全球许多国家都有漫游协议，能够支持用户漫游；GSM系统还使用了多种加密算法保障用户隐私安全。目前GSM技术在用户通话方面的应用已经非常广泛，使用GSM系统拨打电话还具有通话质量好、信号强、不易被干扰等优点。基于GSM移动通信技术上述特点，能够满足本系统的设计要求。2.3系统整体方案设计根据2.1节系统需求分析和2.2节关键技术的选取，本文设计的独居老人无束缚照护系统的实现包括如下步骤：采用ZigBee技术组建无线传感器监测网络，通过终端节点监测老人日常使用的家居设备，采集设备状态变化数据，并将其发送至协调器节点；协调器节点接收数据后发送到网关处理器；网关对数据预处理，得到老人当前的活动信息，然后与数据库中老人的日常行为习惯进行比对。当老人活动信息超出其日常行为习惯最大阈值范围时，报警器自动启动，限定时间内老人未关闭报警器，系统自动拨打报警电话到老人儿女或社区平台；系统还为老人设置了紧急报警按钮，特殊情况时，老人通过触发此按钮，声光报警器被启动，自动拨打报警电话给老人儿女或社区平台。监护端接收到报警信号进行确认并及时采取
重庆大学硕士学位论文16图3.1CC2530模块Fig3.1CC2530module3.1.2SIM800A根据2.2.2小节GSM移动通信技术的分析，本系统选用基于GSM技术开发的SIM800A模块实现向监护端的报警功能。SIM800A可以在900MHz和1800MHz两个频段工作，是一款双频模块。它操作简单、性能稳定、体积孝性价比高，能够实现语音低功耗以及有限长度信息的传输功能。本系统通过SIM800A模块向老人儿女或社区平台拨打报警电话，要实现这一功能主要涉及到AT指令和串口的读写两部分。其中，AT命令是SIM800A与网关节点之间的通信协议，采用相应的AT指令就能实现对SIM800A的控制，拨打报警电话。本系统采用的SIM800A模块如图3.2所示，对应的AT指令如表3.2所示。图3.2SIM800A模块Fig3.2SIM800Amodule图3.2AT指令表Table3.2ATcommandtableAT指令含义ATD+电话号码拨打电话ATH挂断电话
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国人口老龄化的演变与应对之策[J]. 程志强,马金秋. 学术交流. 2018(12)
[2]运用价费政策促进养老产业发展的探讨——基于福建省的基本情况分析[J]. 林联捷,林小平,陈成沐. 发展研究. 2018(10)
[3]中国人口老龄化带来的健康问题及其相关策略[J]. 史弘毅. 临床医药文献电子杂志. 2018(84)
[4]基于无线传感网络的可移动式环境监测系统设计[J]. 丁中涛,方方,冉述,杨剑锋,杨雪,夏凡,郭浩攀. 无线电通信技术. 2018(05)
[5]基于ZigBee网络的远程老人看护系统设计[J]. 黄龙,陈俊彦,王雨超,杨阿法. 大众科技. 2018(08)
[6]老年人体质与常见慢性疾病症状相关性[J]. 梁百慧,方森,林静,朱正刚,陈燕. 中国老年学杂志. 2018(14)
[7]中国老龄人口出路在最适合国情的社区养老模式[J]. 刘光宇. 安家. 2018(06)
[8]国务院办公厅印发《“十三五”国家老龄事业发展和养老体系建设规划》[J]. 本刊编辑部,赵函. 中国民政. 2017(21)
[9]基于ZigBee技术的老人监护跟踪系统设计[J]. 马百杰. 山东工业技术. 2016(23)
[10]我国养老现状及国内外相关研究进展[J]. 司佳卉,李立明. 中华流行病学杂志. 2016 (10)
博士论文
[1]面向森林火灾监测的无线传感器网络技术的研究[D]. 张军国.北京林业大学 2010
硕士论文
[1]基于视频图像分析的老人呵护系统设计与实现[D]. 陆冬维.杭州电子科技大学 2017
[2]基于持续照护理念的老年社区规划研究[D]. 左木子.长安大学 2015
[3]基于多传感器的可穿戴跌倒检测系统的设计与实现[D]. 王刚.北京工业大学 2015
[4]基于ZigBee和OpenCV的老人智能监护系统的设计与实现[D]. 宋菲.上海交通大学 2015
[5]基于ZigBee的生理参数监测系统设计与实现[D]. 钟恬恬.北京理工大学 2014
[6]基于无线传感器网络的水质监测系统的研究与设计[D]. 曾勋.南昌大学 2014
[7]基于ZigBee的低功耗电子货架标签系统[D]. 叶国欣.华南理工大学 2014
[8]基于SimpliciTI的油田无线监控系统的设计与实现[D]. 王娟.华南理工大学 2013
[9]基于ZigBee的智能家居控制节点设计与实现[D]. 罗凯.电子科技大学 2013
[10]基于ZigBee的医疗监护系统原型研究与设计[D]. 王明威.昆明理工大学 2013
本文编号：3344859
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
独居老人居室环境模拟图
2系统需求分析和整体方案设计11图2.2ZigBee的三种网络拓扑结构图Fig2.2ThreenetworktopologiesofZigBee2.2.3GSM移动通信技术根据2.1节系统需求分析，当独居老人出现异常时系统能够自动拨打电话给老人儿女或社区平台，保证老人能得到及时的救治。本系统采用GSM移动通信技术实现向监护端的报警功能。GSM(GlobalSystemforMobileCommunication)全球移动通信系统，采用数字蜂窝移动通信原理，使其能够不受空间与地点的限制，在移动的对象之间进行收发信息、拨打电话、访问网络。GSM移动通信网的传输速度为9.6kbps，能够工作在900MHz和1800MHz两个频段；GSM系统在全球许多国家都有漫游协议，能够支持用户漫游；GSM系统还使用了多种加密算法保障用户隐私安全。目前GSM技术在用户通话方面的应用已经非常广泛，使用GSM系统拨打电话还具有通话质量好、信号强、不易被干扰等优点。基于GSM移动通信技术上述特点，能够满足本系统的设计要求。2.3系统整体方案设计根据2.1节系统需求分析和2.2节关键技术的选取，本文设计的独居老人无束缚照护系统的实现包括如下步骤：采用ZigBee技术组建无线传感器监测网络，通过终端节点监测老人日常使用的家居设备，采集设备状态变化数据，并将其发送至协调器节点；协调器节点接收数据后发送到网关处理器；网关对数据预处理，得到老人当前的活动信息，然后与数据库中老人的日常行为习惯进行比对。当老人活动信息超出其日常行为习惯最大阈值范围时，报警器自动启动，限定时间内老人未关闭报警器，系统自动拨打报警电话到老人儿女或社区平台；系统还为老人设置了紧急报警按钮，特殊情况时，老人通过触发此按钮，声光报警器被启动，自动拨打报警电话给老人儿女或社区平台。监护端接收到报警信号进行确认并及时采取
重庆大学硕士学位论文16图3.1CC2530模块Fig3.1CC2530module3.1.2SIM800A根据2.2.2小节GSM移动通信技术的分析，本系统选用基于GSM技术开发的SIM800A模块实现向监护端的报警功能。SIM800A可以在900MHz和1800MHz两个频段工作，是一款双频模块。它操作简单、性能稳定、体积孝性价比高，能够实现语音低功耗以及有限长度信息的传输功能。本系统通过SIM800A模块向老人儿女或社区平台拨打报警电话，要实现这一功能主要涉及到AT指令和串口的读写两部分。其中，AT命令是SIM800A与网关节点之间的通信协议，采用相应的AT指令就能实现对SIM800A的控制，拨打报警电话。本系统采用的SIM800A模块如图3.2所示，对应的AT指令如表3.2所示。图3.2SIM800A模块Fig3.2SIM800Amodule图3.2AT指令表Table3.2ATcommandtableAT指令含义ATD+电话号码拨打电话ATH挂断电话
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国人口老龄化的演变与应对之策[J]. 程志强,马金秋. 学术交流. 2018(12)
[2]运用价费政策促进养老产业发展的探讨——基于福建省的基本情况分析[J]. 林联捷,林小平,陈成沐. 发展研究. 2018(10)
[3]中国人口老龄化带来的健康问题及其相关策略[J]. 史弘毅. 临床医药文献电子杂志. 2018(84)
[4]基于无线传感网络的可移动式环境监测系统设计[J]. 丁中涛,方方,冉述,杨剑锋,杨雪,夏凡,郭浩攀. 无线电通信技术. 2018(05)
[5]基于ZigBee网络的远程老人看护系统设计[J]. 黄龙,陈俊彦,王雨超,杨阿法. 大众科技. 2018(08)
[6]老年人体质与常见慢性疾病症状相关性[J]. 梁百慧,方森,林静,朱正刚,陈燕. 中国老年学杂志. 2018(14)
[7]中国老龄人口出路在最适合国情的社区养老模式[J]. 刘光宇. 安家. 2018(06)
[8]国务院办公厅印发《“十三五”国家老龄事业发展和养老体系建设规划》[J]. 本刊编辑部,赵函. 中国民政. 2017(21)
[9]基于ZigBee技术的老人监护跟踪系统设计[J]. 马百杰. 山东工业技术. 2016(23)
[10]我国养老现状及国内外相关研究进展[J]. 司佳卉,李立明. 中华流行病学杂志. 2016 (10)
博士论文
[1]面向森林火灾监测的无线传感器网络技术的研究[D]. 张军国.北京林业大学 2010
硕士论文
[1]基于视频图像分析的老人呵护系统设计与实现[D]. 陆冬维.杭州电子科技大学 2017
[2]基于持续照护理念的老年社区规划研究[D]. 左木子.长安大学 2015
[3]基于多传感器的可穿戴跌倒检测系统的设计与实现[D]. 王刚.北京工业大学 2015
[4]基于ZigBee和OpenCV的老人智能监护系统的设计与实现[D]. 宋菲.上海交通大学 2015
[5]基于ZigBee的生理参数监测系统设计与实现[D]. 钟恬恬.北京理工大学 2014
[6]基于无线传感器网络的水质监测系统的研究与设计[D]. 曾勋.南昌大学 2014
[7]基于ZigBee的低功耗电子货架标签系统[D]. 叶国欣.华南理工大学 2014
[8]基于SimpliciTI的油田无线监控系统的设计与实现[D]. 王娟.华南理工大学 2013
[9]基于ZigBee的智能家居控制节点设计与实现[D]. 罗凯.电子科技大学 2013
[10]基于ZigBee的医疗监护系统原型研究与设计[D]. 王明威.昆明理工大学 2013
本文编号：3344859
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