一种面向智慧养老的监护系统及其实现方法

1.本发明属于智慧养老技术领域，涉及一种面向智慧养老的监护系统及其实现方法。


背景技术：

2.积极推进健康养老服务体系建设，利用人工智能、计算机视觉、物联网等新一代信息技术，推动监护设备智能化和健康养老服务智慧化升级，实现对老人全天候全方位精细化监护，促进科技进步与民生改善紧密结合。
3.因此，亟需一种可以适应各种养老需求，并且可以为老人提供多样服务的养老系统。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种面向智慧养老的监护系统及其实现方法，解决目前养老系统功能单一，可靠性低和实用性不高的问题。
5.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种面向智慧养老的监护系统，包括服务器、智能监护终端、社区/机构养老管理端和 app客户端。
7.所述服务器、智能监护终端与社区/机构养老管理端之间，采用公网与本地局域网相结合的冗余通信方式，提高信息传输可靠性。在服务人员、监管人员和监护人之间支持系统验证、监管部门审核和监护人确认的三重身份审核认证方法，增强平台中第三方服务人员身份合法性的监管力度。服务器是结合智能监护终端采集的老人实时生理参数、行为和环境参数，分析并确定老人所需服务的紧急程度，针对有紧急救助需求的情况，利用服务器分布式缓存管理方法将该救助需求信息快速发送给相关人员，从而为快速救助老人提供可行性。
8.进一步，公网正常且无紧急情况时，智能监护终端将老人的监护信息通过公网实时上传到服务器，服务器将数据处理后下发到社区/机构养老管理端；公网通信方式发生故障时，智能监护终端使用本地局域网方式，将老人的监护信息发送到社区/机构养老管理端，并通知相关服务人员处理老人的智能监护终端公网通信异常事件；老人出现紧急情况时，系统将采用公网加本地局域网同时发送老人紧要信息给相关人员，确保老人求助信息能够及时传递给智慧养老管理中心和监护人。
9.进一步，本地局域网采用lora通信方式实现。
10.进一步，所述app客户端，根据使用需求的不同，将用户分为家属、平台工作人员和第三方服务人员三类，并为不同类别的用户提供相应的功能。
11.进一步，所述服务器采用的服务器分布式缓存管理方法具体包括：通过提取智能监护终端和第三方监护终端的通信协议得到映射表，定义通用交互结构；当老人发布请求或发生紧急情况时，服务器根据监护终端采集的老人实时生理参数、行为、环境参数和请求
事件，首先按映射表将采集数据重新封装并排序；然后计算每条数据的哈希值，将相同哈希值的数据，转换成一个固定字符；最后确定数据类型的哈希值范围，当数据超出范围时为异常数据，清洗掉异常数据，减少数据量。根据清洗数据量化老人的身体状况等级、身处环境等级和请求事件等级并进行加权求和，得出此次救助任务的分级结果，任务分为四个等级：危急生命为一级、身体中度不适为二级、身体轻度不适为三级、家政帮助为四级。将分级结果存入分布式缓存数据库队列，推送优先级最高的任务给与之相关人员，推送任务时若等级较高则自动通知监护人员及监管部门。推送后若无相关人员响应则扩大推送范围增大救助可能性。同时间隔一段时间灵活分配低优先级任务权重防止队列中低优先级任务长时间无法推送，为实现快速救助老人提供可行性。
12.进一步，该监护系统还包括与监管平台和第三方服务平台连接的接口。监管部门的监管平台可以对本系统的数据进行监督，保证了本系统的安全性。本系统通过接口还可以与医院、社区志愿服务等第三方服务平台对接，保证了本系统功能的丰富性。
13.进一步，所述监护系统在服务人员、监护系统管理人员、监管人员和监护人之间支持系统验证、监管部门审核和监护人确认的三重身份认证审核方法，提升系统应用中第三方服务人员身份合法性，提高老人的安全系数。具体包括：首先，监护系统工作人员对第三方服务人员身份的有效性进行验证；其次，监管平台再对通过监护系统工作人员验证过的第三方服务人员身份合法性进行审核；最后，在第三方服务人员接下任务的时候，老人的监护人或管理人员通过视频的方式对第三方服务人员身份安全性进行确认；通过三重重身份认证审核方法可以确保第三方服务人员身份的合法性，避免后续可能出现的纠纷。
14.进一步，对于家属等监护人员，app客户端常安装在手机上，用于提供音视频通话、查看老人的位置、心率、血压、运动步数和老人在家是否按时吃药和吃饭等一系列的功能；对于平台工作人员，手机app用于提供平台信息管理，发布老人的求助信息等功能；对于第三方服务人员，手机app用于接收和处理平台发布的各种为老人服务的订单。
15.进一步，所述监护系统的应用场景包括了居家养老场景、社区养老场景和机构养老场景等养老场景。
16.本发明的有益效果在于：本发明在服务器、智能监护终端与社区/机构养老管理端之间，采用公网与本地局域网相结合的冗余通信方式，具有更高的通信可靠性；在服务人员、管理人员和家属之间采用多重身份认证审核技术，增强系统应用中第三方服务人员身份合法性监管力度；在服务器端，结合监护终端采集的老人实时生理参数、行为和环境参数，分析并确定老人所需服务的紧急程度，针对有紧急救助需求的情况，利用服务器分布式缓存管理技术将该信息快速推送到与之相关的人员，从而为快速救助老人提供可行性。
17.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
18.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
19.图1为本发明提供的面向智慧养老的监护系统实现方法示意图；
20.图2为本地局域网示意图；
21.图3为总体功能层次图；
22.图4为基于分布式缓存管理技术的任务调度策略示意图；
23.图5为协议映射示意图；
24.图6为智慧养老监护解决方案过程图。
具体实施方式
25.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
26.请参阅图1～图6，如图1所示，本发明提供了一种面向智慧养老的监护系统，包括服务器、智能监护终端与社区/机构养老管理端，在三者之间，采用公网与本地局域网结合的冗余通信方式，提高信息传输可靠性。在服务人员、行政监管人员和监护人之间支持系统验证、监管部门审核和监护人确认的三重身份认证技术，增强平台中第三方服务人员身份合法性的监管力度。结合监护终端采集的老人实时生理参数、行为和环境参数，分析并确定老人所需服务的紧急程度，针对有紧急救助需求的情况，利用服务器分布式缓存管理技术将该信息快速推送到与之相关的人员，从而为快速救助老人提供可行性。
27.本监护系统采用的是公网与本地局域网组成的冗余通信方式。本地局域网的示意图如图 2所示，本地局域网由lora通信方式组成。公网正常且无紧急情况时，智能监护终端将老人监护的数据通过公网实时上传到服务器，服务器将数据处理后下发到社区/机构养老管理端；智能监护终端公网通信方式发生故障时，智能监护终端使用本地局域网方式，将老人的监护信息发送到社区/机构养老管理端，并通知相关服务人员处理老人的智能监护终端公网通信异常事件；老人出现紧急情况时，系统将采用公网加本地局域网同时发送老人紧要信息的方式，确保老人求助信息能够及时传递给智慧养老管理中心和监护人。
28.本监护系统统的总体功能如图3所示，该系统的功能整体分为三层，分别为设备终端层、服务器端层和客户端层，设备终端层是用来进行数据的采集与传输，服务器端层则是对采集的数据进行分析处理，客户端层则是将处理后的数据进行展示。
29.设备终端层是用来进行数据采集的，智能监护终端便位于该层。智能监护终端具有：老人行为识别、生理信息采集、紧急求助、人脸识别、火灾识别、环境监测与调节、多模交互 (语音、手势)、健康管理、日常安排和音视频通话等功能。智能监护终端通过采用多模交互的方式为老人的日常使用提供了便利降低老人的使用门槛；其中，老人的行为识别是采用的一种在红外视频下基于骨架序列的老人行为识别方法，该方法能够有效避免因昼夜光差变化较大对监测结果带来的不利影响，实现老人行为状态的全天候监测，大大提升监测结果的可靠性。其中，紧急求助功能是用于当行为识别功能模块监测到老人有摔倒等异常行为时，智能监护终端将老人的危险信息发送到本地的智慧养老监护平台中心，同时自动
向老人的紧急联系人发送视频通话请求，让老人的监护人及时知晓老人的状态，充分保障老人的救援时间；其中健康管理则是根据用户的需求按照每天、每周、每月的时间节点生成心率、血压、血氧值、运动等健康报告。
30.在服务器端，结合监护终端采集的老人实时生理参数、行为和环境参数，分析并确定老人所需服务的紧急程度，针对有紧急救助需求的情况，利用服务器分布式缓存管理技术将该信息快速推送到与之相关的人员，从而为快速救助老人提供可行性。此外，服务器端还通过采用协议映射技术来提高系统的实时性。
31.服务器端采用的分布式缓存管理技术如图4所示，通过提取智能监护终端和第三方监护终端的通信协议得到映射表，定义通用交互结构；当老人发布请求或发生紧急情况时，服务器根据监护终端采集的老人实时生理参数、行为状态、环境参数和请求事件，协议映射技术如图5所示，首先按映射表将采集数据重新封装并排序；然后计算每条数据的哈希值，将相同哈希值的数据，转换成一个固定字符；最后确定数据类型的哈希值范围，当数据超出范围时为异常数据，清洗掉异常数据，减少数据量。根据清洗数据量化老人的身体状况等级、身处环境等级和请求事件等级并进行加权求和，得出此次救助任务的分级结果，任务分为四个等级：危急生命为一级、身体中度不适为二级、身体轻度不适为三级、家政帮助为四级。将分级结果存入分布式缓存数据库队列，推送优先级最高的任务给与之相关人员，推送任务时若等级较高则自动通知监护人员及行政监管部门。推送后若无相关人员响应则扩大推送范围增大救助可能性。同时间隔一段时间灵活分配低优先级任务权重防止队列中低优先级任务长时间无法推送，为实现快速救助老人提供可行性。
32.作为一种优选的实施例，本发明实施例监护系统还为第三方政企系统提供接口，通过该接口，行政监管部门的监管平台可以对本监护系统的数据进行监督，保证了本系统的安全性。本系统通过该接口还可以与医院、社区志愿服务等第三方的系统对接，这些第三方的服务人员可以对老人提供相对应的专业服务，保证了本系统功能多样性。
33.客户端层则是在各个智慧养老管理平台的web端和专用软件，方便监护人员与管理人员实时掌握老人的信息。其中，web端具有终端设备管理、用户信息管理、报表管理、求助信息处理、设备位置信息管理、系统管理、日志记录、预警记录、数据展示等功能。其中每个智慧养老管理平台中心的web都配有一台大屏显上示器，用于实时显示一些在该平台下各种老人的统计信息，以及用于在发生紧急情况的时候，紧急信息查看弹框，在弹框中显示求救人员的各种详细信息，方便监管人员及时发现各种紧急情况，并进行针对性的处理。
34.作为一种优选的实施例，客户端层采用手机app，根据使用需求的不同，将用户分为家属、平台工作人员、第三方服务人员等三类，并为不同类别的用户提供相应的功能。对于家属等监护人员，专用软件用于提供音视频通话、查看老人的位置、心率、血压、运动步数和老人在家是否按时吃药和吃饭等一系列的功能。对于平台工作人员，专用软件用于提供平台信息管理，发布老人的求助信息等功能。对于第三方服务人员，专用软件用于向老人提供的紧急救助、家政维修和网络问诊等功能。
35.本发明监护系统在服务人员、系统管理人员、行政监管人员和监护人之间支持系统验证、监管部门审核和监护人确认的三重身份认证技术，增强系统应用中第三方服务人员身份合法性监管力度，提高老人的安全系数。首先，系统工作人员对第三方的服务人员身份的有效性进行验证；其次，行政监管部门再对通过系统工作人员验证过的第三方服务人
员身份合法性进行审核；最后，在第三方服务人员接下任务的时候，老人的监护人或管理人员通过视频的方式对第三方服务人员身份安全性进行确认；通过上述三重身份认证审核方法可以确保第三方服务人员身份的合法性，避免后续可能出现的纠纷。
36.本发明监护系统采用的智慧养老监护解决方案过程如图6所示，通过该方案可以促进老人、第三方服务系统、智慧养老数字云系统与智慧养老管理系统之间的信息交互，充分利用各种数据，为老人提供常规救助、健康管理、家政/维修服务、情感关怀和紧急救援等服务。
37.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。