老年人居家健康監護和預警系統

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基于新型養老模式的探究提出的圍繞居家養老和健康監護的老年人居家監護系統的相關設想，并提出一種方案。按照物聯網三層架構模型，使用采集多種生命體征的傳感器節點作為系統感知層；傳輸層采用zigbee技術實現數據的傳輸；應用層基于用戶需求和數據導向，實現pc端和移動端的軟件功能模塊設計。系統設計過程，對于用戶模式、數據管理、業務驅動等方面進行探究，為以后的老年人居家問題提供解決參考和思路。

1.項目背景和目標

1.1項目背景二十一世紀初中國已經步入老齡社會，與此同時中國的獨生子女日益增多，類似于“四二一”和“四二二”模式的家庭（雙獨子女家庭）的不斷增加，作為子女承擔照料父母的壓力越來越大，并且社會就職就業的難度也是與日俱增，這就使得許多子女沒有時間和精力去照顧老人。此外，社會傳統理念的改變，許多老年人和兒女分開居住，這樣的話許多老年家庭就變成了空巢家庭。在這種情況下，采用傳統的家庭養老模式必然無法適應當前社會的現狀，對于新型養老模式的探究也就迫在眉睫。針對以上的需求，本項目組提出設計一個實時監測的、便捷的、智能化的老年人居家健康監護與預警系統，并且取得初步成果。

1.2項目研究目標本項目旨在設計一個關愛老年人居家健康、探索新型居家養老模式、為老年人的健康監護提供基礎保障的平臺系統。按照居家養老和健康監護的兩大主題，把老年人身體健康狀況問題放在首位，充分表明本系統的實用性與特色性。在與相關社區監護人員和醫院保障人員接洽的基礎上，充分地分析和應用采集到的老年人健康狀況信息，考慮到系統的可操作性和專業性，整合已有的醫療、衛生、健康的資源，實現一站式智能化老年人監護新模式的探索與應用。在目前的醫療體制改革和社會醫療現狀的背景下，本系統充分利用現有的家庭、社區、醫院的相關資源，并結合相關的傳感器和無線傳輸的技術，使得系統實現以下的目標：老年人生理信息的收集與反饋；智能提醒功能；一鍵報警功能；監控定位功能。

2.系統設計

2.1技術簡介本系統的幾個部分包括：數據處理服務平臺、監控軟件、手持終端和WBAN（即生命體征感知節點、中繼節點、網關節點）。系統整體框架如圖1所示。人體特征信息被感知節點實時采集，并且由ZigBee網絡直接或間接的發往智能網關節點。接著，這些源信息經過網關節點的某些前期預處理工作，然后被至互聯網專線上；通過互聯網專線，被中央數據處理平臺所接受，處理平臺對一系列信息進行過濾、融合等工作，然后按需分類和存儲，并向用戶推送相關信息；與此同時，用戶也可反向申請查閱相關的信息資源。系統工作原理如圖2所示。

2.2功能介紹本系統的設計充分考慮物聯網系統三層架構的模式]，于感知層上，應用針對性的傳感器和相關節點，實現對數據的冗余采集；于網絡層上，基于安置的中繼節點和已有的無線和有線網絡資源，通過網關節點，實現對數據的傳輸和預處理工作；于應用層上，有根據性的使用收集到的信息資源，考慮系統的局限性和可操作性，進而開發相關的軟件，實現具體功能的目標。老年人生理信息的收集與反饋：老年人的生理信息包括：心電、血壓、體溫等信息。該系統以不影響老年人日常活動為前提，使用無線傳感器節點采集老年人的正常生理信息，繪制老年人一天生理信號變化軌跡。智能提醒功能：及時提醒老人吃藥，測量血壓和體溫等，并根據醫生的意見為老人提出健康的飲食、作息建議，從而盡可能的為老人提供健康的生活習慣，減少發病的幾率。一鍵報警功能：老年人自己感覺到身體不適時，可以在系統自動報警前，通過自己有意識的手動報警，并且及時的通知家人或者醫護人員，從而及時的得到救助，避免因不及時救助所造成的不必要傷亡。監控定位功能：針對突發病癥和無法確認自身位置的醫療監護和救助場景的需求，通過配置定位信息卡，實現對老年人的實時位置確定的功能，最大限度的在老年人病發時且無人救助的情況，增加醫療救助的可靠性。

3.系統特點

3.1平臺型商業運營模式基于平臺的商業模式的本質是創造一個完美，強大的增長潛力“生態圈”。它具有獨特的規范化和系統化的機制，可以有效地激發多組成員之間的互動，從而實現平臺業務的愿景。對比當下重新解析定義企業商業模式的公司，顯而易見它們成功的密碼即為分離、破碎已有的產業鏈，重建多方平等友善、互聯共享的“平臺模式生態圈”。平臺模式生態圈里的一組成員，如果因為需求激增而導致數量擴大，另一組成員的業務需求必然因此而增長。這樣的話，一個相互促進、交流自由、公平競爭、資源共享的優良循環反饋機制也就建立起來了。考慮企業長遠的戰略目的，運用平臺模式不但能壯大用戶數量和完善生態圈環境，而且可以在根本上達到剝析產業結構、導向市場格局的目的。長遠角度來看，也就可以形成基于平臺上的用戶之間以及企業之間，用戶和用戶之間“積極反饋”機制：平臺通過健康產品和優良服務來吸引更多成員；反之，吸引的成員越多，潛在的消費者的消費潛力也在不斷增強，自然吸引到的服務提供商也會越來越多。這也就加固了利益相關者之間的聯系。可追溯性綜合管理模式考慮到老年人監護工作具有周期長、復雜度高、部門聯系眾多等特點；并且采集數據冗余度高，長期以往，眾多數據的累積必定造成管理難度的倍增；這造成系統的自我管理趨于管理工作被動化的問題，加之管理效率低下，難免會導致管理資源嚴重浪費。這些問題不僅在組織，監督和協調方面存在一系列缺陷，而且由于管理主體分散獨立、缺乏連貫性；使得在項目設計和編碼實現過程中的聯系被人為的割裂了，不僅不利于項目全程的信息交流、協調合作；也加劇了系統模塊之間的孤立。而本系統則采用可追溯性綜合管理模式，首先實時采集老人的生理特征信息，接著有選擇、有方向、有針對的篩選所需信息，在此基礎上建設相關的健康數據庫和云管理平臺，達到實時存儲和查詢患者信息的雙向功能；此外，不斷累積的數據信息也可以得到有效規劃管理、存儲和分析，基于數據綜合分析前提下做出相應的預判，實現患者病情預測的功能，而這些功能的實現都是基于系統可追溯綜合管理的模式。

3.2業務驅動模式對于目前大量的軟件開發過程過分強調需求或者功能驅動，然后分開獨立的進行軟件功能開發，而忽視功能才是業務服務核心的原則。因此，需要著重改革如今現有的驅動開發模式，這必然要求站在軟件系統設計的制高點，也就是基于業務視角來推動整個系統開發流程。整體開發過程的前提是充分分析用戶的業務流程和工作目標，采用現場原型技術創建用戶的業務模式；然后根據業務模型分析實現此業務目標的各種用戶需求和聯系關系，生成基于需求的用戶業務模型；最后，軟件業務模型的建立也是根據用戶需求模型來分析系統各功能模塊的依存關系而來的。在此開發流程中，系統所要求實現的功能模塊也就不再是一座座“孤島”，而是一組組“鎖鏈”環環相扣。例如，用戶要求實現某個報表功能，根據以前的開發慣例，我們僅僅圍繞如何呈現報表的樣式、以及各個字段的意義和計算來展開項目功能的開發。這樣的開發模式不僅會因需求變化而帶來不必要的風險，同時給用戶帶來我們開發專業性匱乏的表象。轉變視角，使用業務驅動開發模式，首先我們要了解用戶需要某一報表的目的；其次用戶通過報表獲取的信息內容和服務類型；接著分析與該報表數據所聯系的潛在數據信息；當然還有報表之間、數據之間的關系等等。這樣將業務層層剝離并有聯系的分析，使得所設計完成的報表功能具有強大的生命力和容錯力。對于我們來說，基于這一視角的開發模式下，不僅熟識了整個業務流程，極大的減少因需求變化而導致的項目變更；也是對于我們專業技能的肯定和核心競爭力的提高。

4.結束語

經調查研究發現，由于社會家庭環境和壓力的變化，很多老年人的健康監護和預防工作都得不到充分地保障，因此如果可以研制開發一個實時提供監護提醒和咨詢服務的醫療平臺，并且大大減少子女壓力和老年人健康風險的話，將會是一個非常有意義的事情。而本項目正式基于這樣的背景，以老年人居家健康監護為主題，為老年人提供健康信息服務的角度出發，設計相關的功能模塊，開發一套關愛老年人居家健康、探索新型居家養老模式、為老年人的健康監護提供基礎保障的平臺系統。但由于技術和時間的限制，項目目前只是完成基本功能模塊的開發，針對系統的魯棒性、健壯性的測試和加強，將會是本系統的努力方向，最終達到服務廣大老年人群體的目標。

作者：周家楨 白振東 陳兆飛 朱紅 單位：徐州醫科大學