一種基於無線傳感器網絡的養老院管理系統的製作方法
2023-05-23 22:16:36 1
一種基於無線傳感器網絡的養老院管理系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基於無線傳感器網絡的養老院管理系統，其特徵在於包括有：生理監測節點、設備監測節點、服務人員監測節點、中繼節點、網關節點和監控中心；所述生理監測節點為可穿戴式腕帶，該腕帶嵌入多種生理傳感器，可同時監測多項生理參數，如：心跳、血壓、體溫、體動、位置，同時該腕帶嵌入緊急呼救按鈕。本實用新型實現了養老院的智能化監測管理，監測建網成本低，節省大量人力，服務響應速度快，管理成本降低。
【專利說明】一種基於無線傳感器網絡的養老院管理系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及智能綜合管理系統領域，特別涉及一種基於無線傳感器網絡的養老院管理系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會老齡化日益加速，越來越多的老人或主動或被動的進入養老院來頤養天年。與之相對的是，養老院管理水平普遍較低，服務人員年齡偏大，難以應對老年人突發狀況較多，自理能力差的情況。因此，建立一套智能的管理系統，及時了解老人狀況、服務設備狀況和服務人員狀況，實現及時、準確、高效的服務管理，是非常必要的。
【發明內容】
[0003]為解決上述管理上的缺陷，本實用新型提供一種基於無線傳感器網絡的養老院系統，幫助管理人員及時、準確的了解老人、服務設備、服務人員的狀況，提升管理水平和服務水平。為實現上述目的，本實用新型技術方案如下:
[0004]一種基於無線傳感器網絡的養老院管理系統，其特徵在於包括有:生理監測節點、設備監測節點、服務人員監測節點、中繼節點、網關節點和監控中心；所述生理監測節點為可穿戴式腕帶，該腕帶嵌入多種生理傳感器，可同時監測多項生理參數，如:心跳、血壓、體溫、體動、位置，同時該腕帶嵌入緊急呼救按鈕。
[0005]上述生理監測節點的特徵在於:內置了 Zigbee無線通信模塊，通過無線方式傳輸老人的生理信息至相鄰的中繼節點。
[0006]上述設備監測節點的特徵在於:內置了 Zigbee無線通信模塊，通過無線方式傳輸設備的運轉情況至相鄰的中繼節點。
[0007]上述服務人員監測節點的特徵在於:所述服務人員監測節點為帶有多種傳感器、Zigbee無線通信模塊的腰帶，通過無線方式傳輸服務人員的位置、體溫等參數傳輸至相鄰的中繼節點。
[0008]上述中繼節點的特徵在於包括:內置Zigbee無線通信模塊，可以接收來自生理監測節點、設備監測節點和服務人員監測節點的數據，並以無線方式傳輸數據至相鄰的中繼節點，直至將數據傳輸到網關節點。
[0009]上述的網關節點的特徵在於:內置了 Zigbee模塊、3G模塊、WLAN模塊和GPRS模塊，通過Zigbee模塊從相鄰的中繼節點接收生理監測節點、設備監測節點和服務人員監測節點的數據，通過3G模塊、GPRS模塊和WLAN模塊實現與外部服務機構的遠程連接。
[0010]上述的網關節點的特徵在於:通過USB接口與監控中心相連，將接收到的信息上傳至監控中心。
[0011]優選的，上述監控中心的特徵在於:以桌上型電腦為主，在其上設計了登錄界面、監測界面和監測記錄資料庫；監測界面可以方便的顯示每一位老人、每一臺設備、每一位服務人員的監測數據，並可利用後臺程序比對評估，一旦發現異常，立即上報系統管理人員；如管理人員判定為突發、緊急情況，可下發指令到網關節點，聯繫外部服務機構。
[0012]本實用新型的有益效果是:
[0013]1、採用無線傳感器網絡監測來管理養老院，充分利用了 Zigbee大設備容量、節能、延遲小、響應快、費用低、組織簡單的特點，監測成本低，節省大量人力。
[0014]2、監控中心可以同時監測老人、設備和服務人員，降低管理成本、提高響應速度，同時監測資料庫可以幫助管理人員深入了解老人的生理規律，做好預防措施。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0016]圖1是本實用新型的系統流程圖；
[0017]圖2是生理監測腕帶示意圖；
[0018]圖3是服務人員監測腰帶示意圖；
[0019]圖4是監測節點結構示意圖；
[0020]圖5是中繼節點結構示意圖；
[0021]圖6是網關節點結構不意圖；
[0022]圖7是監控中心流程示意圖。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖，對本實用新型做進一步描述:
[0024]如附圖1所示，一種基於無線傳感器網絡的養老院管理系統由生理監測節點(I)、設備監測節點(2)、服務人員監測節點(3)、中繼節點(4)、網關節點(5)和監控中心(6)組成；
[0025]生理監測節點(I)監測老人的生理狀態，包括:心跳、體溫、血壓和位置；設備監測節點(2)監測設備狀態，包括:開關狀態、運轉狀態；服務人員監測節點(3)監測服務人員的狀態，包括:位置、體溫、心跳。
[0026]以上監測節點⑴、⑵、(3)均通過內置的Zigbee模塊以無線方式傳輸至鄰近的中繼節點(4)。中繼節點(4)通過內置的Zigbee模塊以無線方式將數據傳輸至鄰近的中繼節點直至上傳到網關節點(5)。
[0027]網關節點(5)通過內置的Zigbee模塊從相鄰的中繼節點接收生理監測節點⑴、設備監測節點(2)和服務人員監測節點(3)的數據，然後通過USB接口將數據上傳至監控中心(6)。同時通過3G模塊、GPRS模塊和WLAN模塊實現與外部服務機構的遠程連接。
[0028]監控中心(6)通過USB接口接收網關節點(5)上傳的監測數據。管理人員可在監控中心(6)觀察每一位老人、每一臺設備、每一位服務人員的監測數據，並可利用後臺程序比對評估，一旦發現異常，可以立即上報管理人員；如管理人員判定為突發、緊急情況，可直接下發指令到網關節點，聯繫外部服務機構。
[0029]附圖2所示為本實施例中的生理監測腕帶示意圖，為一種內置Zigbee模塊的腕帶，其中(I)為腕帶插頭，保證腕帶牢靠的貼在老人手腕上；(2)是Zigbee模塊，傳輸監測數據至鄰近中繼節點；(3)是集成感應器，監測老人的心跳、血壓、體溫、位置；(4)為緊急呼救按鈕，本實例中採用一種壓力傳感器，按下後腕帶通過Zigbee模塊發送緊急呼救信號。
[0030]附圖3所示為本實例中的服務人員監測腰帶示意圖。(I)為尼龍粘扣，方便穿戴；
(2)為Zigbee模塊，傳輸監測數據至鄰近中繼節點；(3)為集成傳感器，監測位置、體溫、心跳，因為養老院的服務人員的年齡偏大，本身就易為疾病困擾，集成傳感器方便管理人員實時了解服務人員位置情況和健康狀態，及時關照服務人員。
[0031]本實施例中，所述的設備監測節點為集成了 Zigbee模塊的PLC。
[0032]附圖4所示了監測節點結構示意圖，本實施例中生理監測節點、設備監測節點和服務人員監測節點的通用結構。監測節點由傳感器模塊和Zigbee通信模塊組成。傳感器模塊有各種傳感器和相應的傳感器調理電路組成。Zigbee通信模塊的核心組成部分為微控制器MSP430和無線射頻器件CC2420.微控制器MSP430中移植基於構建TinyOS作業系統，無線射頻晶片CC2420按照Zigbee協議進行通信。串口轉USB接口用於程序的下載和寫入。電源為3V紐扣式電池。
[0033]圖5所示為中繼節點結構示意圖。中繼節點僅有Zigbee通信模塊，由微控制器MSP430和無線射頻晶片CC2420組成。電源為3V紐扣式電池。
[0034]圖6所示為網關節點結構示意圖。網關節點由於要傳輸整個無線傳感器網絡的數據到監控中心，同時維護整個網絡的運行，因此本實施例中採用了功能強大的ARM控制器。網關節點通過USB接口與監控中心相連，所以配置了 USB接口。同時配置了 RS232接口以備連接其他設備。Zigbee通信模塊與監測節點和中繼節點相同。外接無線模塊可以是WLAN、3G或GPRS模塊的一種，主要用於與外部服務機構聯繫。JTAG調試接口用於程序下載、寫入。乙太網控制器晶片CS8900A用於與網際網路的連接。網關節點供電方式可以是USB供電或電源線連接室內220V電源。
[0035]圖7所示為監控中心功能示意圖。管理人員在登錄界面之後，進入監控界面，通過監測界面可以調用資料庫數據，進而監控老人、設備和服務人員的實時狀態信息。同時，管理人員一旦發現異常情況或緊急事件，可以通過監控中心下發指令到網關節點，發送求助信息到外部服務機構。
[0036]以上所述僅是本實用新型的簡單實施例，並非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效替換而形成的技術方案，均落在本實用新型保護範圍內。
【權利要求】
1.一種基於無線傳感器網絡的養老院管理系統，其特徵在於包括有:生理監測節點、設備監測節點、服務人員監測節點、中繼節點、網關節點和監控中心；所述生理監測節點為可穿戴式腕帶，該腕帶嵌入多種生理傳感器，可同時監測多項生理參數，如:心跳、血壓、體溫、體動、位置，同時該腕帶嵌入緊急呼救按鈕。
2.根據權利要求1所述的一種基於無線傳感器網絡的養老院管理系統，其特徵在於:所述生理監測節點內置了 Zigbee無線通信模塊，通過無線方式傳輸老人的生理信息至相鄰的中繼節點。
3.根據權利要求1所述的一種基於無線傳感器網絡的養老院管理系統，其特徵在於:所述設備監測內置了 Zigbee無線通信模塊，通過無線方式傳輸設備的運轉情況至相鄰的中繼節點。
4.根據權利要求1所述的一種基於無線傳感器網絡的養老院管理系統，其特徵在於:所述服務人員監測節點為帶有多種傳感器、Zigbee無線通信模塊的腰帶，通過無線方式傳輸服務人員的位置、體溫等參數傳輸至相鄰的中繼節點。
5.根據權利要求1所述的一種基於無線傳感器網絡的養老院管理系統，其特徵在於:所述中繼節點內置Zigbee無線通信模塊，可以接收來自生理監測節點、設備監測節點和服務人員監測節點的數據，並以無線方式傳輸數據至相鄰的中繼節點，直至將數據傳輸到網關節點。
6.根據權利要求1所述的一種基於無線傳感器網絡的養老院管理系統，其特徵在於:所述網關節點內置了 Zigbee模塊、3G模塊、WLAN模塊和GPRS模塊，通過Zigbee模塊從相鄰的中繼節點接收生理監測節點、設備監測節點和服務人員監測節點的數據，通過3G模塊、GPRS模塊和WLAN模塊實現與外部服務機構的遠程連接。
7.根據權利要求1所述的一種基於無線傳感器網絡的養老院管理系統，其特徵在於:所述網關節點通過USB接口與監控中心相連，將接收到的信息上傳至監控中心。
8.根據權利要求1所述的一種基於無線傳感器網絡的養老院管理系統，其特徵在於:所述監控中心為桌上型電腦，在其上設計了登錄界面、監測界面和監測記錄資料庫；監測界面可以方便的顯示每一位老人、每一臺設備、每一位服務人員的監測數據，並可利用後臺程序比對評估，一旦發現異常，立即上報系統管理人員；如管理人員判定為突發、緊急情況，可下發指令到網關節點，聯繫外部服務機構。
【文檔編號】H04L29/08GK203982177SQ201420439615
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月1日 優先權日:2014年8月1日
【發明者】劉洲洲 申請人:西安航空學院