【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于实时监测，进一步涉及居家养老监护技术，具体为一种基于无线室内定位技术的主/被动联合居家监护系统及方法，可用于独居老人的居家监护。
技术介绍
1、由于年龄的增长，老人的判断力、记忆力、视听能力等各方面身体机能逐渐退化，在居家环境下的磕碰、跌倒、疾病突发等意外情况时有发生，特别是独居老人并不总是能被及时的发现、给予帮助和救治。因此，构建易于实施且适应性更高的居家监护系统是一项刻不容缓且关乎独居老人生命安全的重大需求。
2、近些年关于居家监护，简单有效的手段之一是使用基于网络的视频监控系统，监护人通过手机等终端设备访问云端存储的录像数据，可以实时观察老人的居家状况。例如专利公开号为cn104618464a的现有文献中公开了一种基于物联网的智能居家养老服务系统，该专利技术通过部署视频设备和音频设备来采集老人居家的图像信息和声音信息以实现其子女查询老人情况的功能，但该系统中图像和声音信息的采集需要考虑多种环境因素，且数据的频繁传输增加了安全隐患问题和隐私泄露风险。除此之外，基于无线通信的呼叫器是另一种广泛普及的解决方案，包括两种类型，一类是在固定位置安装呼叫器，另一类则是为老人配备移动终端、智能手环等随身呼叫设备。在专利公开号为cn221124877u的现有技术中公开了一种智慧养老定位监测设备，该设备需要老人于日常活动或出门时佩戴，通过加速度传感器和震感传感器自主判断老人的摔倒情况并反馈至后台处理；或者通过老人自行按压设备上的警报按钮触发蜂鸣器鸣叫和led灯珠发光来吸引周围人的注意并提供帮助。该方案必须以老人持续
3、目前，现有的监护方案在求助过程中，均需要老人意识清晰并具有完全或一定程度的自主活动能力，因此对独居老人的居家监护在方法和机理上仍有探索和完善的空间。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种基于无线室内定位的主/被动联合居家监护系统及方法，用于解决在设备佩戴情况未知的情况下，设备自主判断并对被监护人进行全方位、全天候的安全监护，尤其是对独居老人的居家监护的问题。当系统开始运行，首先需要被监护人佩戴无线终端设备，在主动模式下对被监护人进行室内定位和健康安全监护；当发生异常情况，系统通过语音交互和逻辑判断进行主/被动工作模式的自主切换，初步进行危险排查；进一步地，危险情况将会被通知至相关负责人。基于无线传感网络的室内定位技术利用固定位置的锚节点可以实现对静止或移动目标的实时监测，根据目标携带相关设备的情况，通常又分为主动定位和被动定位两种方案。当老人佩戴无线终端设备时采用主动定位方案，此时可以实时解析目标位置，达到跟踪目标运动状态的目的，还可以获取生命体征信息并提供一键呼救功能。当老人不佩戴无线终端设备时则采用被动定位方案，此时不仅可以实现目标运动状态跟踪，还可以通过行为识别实现对老人状态的实时监测。加之相对稳定的室内整体环境，使得无线室内定位技术能够很好的适用于独居老人的居家监护，且可以实现较现有解决方案更加细致多样的监测过程，从而有效提高独居老人的安全监护水平。
2、本专利技术实现上述目的技术方案包括：
3、一种基于无线室内定位的主/被动联合居家监护系统，包括无线终端设备、无线定位节点、社区医院管理平台、小区管理平台和移动终端应用程序；其中无线终端设备通过无线定位节点与社区医院管理平台之间进行无线数据传输，社区医院管理平台分别连接小区管理平台和移动终端应用程序；
4、所述无线终端设备，用于采集与被监护人实时位置相关的测量数据，并在主动定位模式下通过无线传输与无线定位节点之间进行信息交互，同时至少还具备生命体征监测功能和一键呼救功能；
5、所述无线定位节点，包括多个锚节点和一个汇总节点，用于实时、准确地监测被监护人在室内的位置，并及时判断被监护人的异常行为，由汇总节点将综合处理后的异常情况结果信息发送至社区医院管理平台；
6、所述社区医院管理平台，采用一套标准化的编码体系，通过唯一标识符来精确定位小区内的每一位被监护人，并接收由汇总节点发送的信息数据；
7、所述小区管理平台与移动终端应用程序用于接收社区医院管理平台发送的标准化文本数据。
8、进一步，上述无线终端设备，至少包括无线通信单元、生命体征监测单元、紧急呼救单元、中央控制单元和电源管理单元；且无线通信单元、生命体征监测单元、紧急呼救单元分别独立连接于中央控制单元和电源管理单元上。
9、进一步，上述锚节点包括依次连接的无线通信单元、ai语音交互单元和中央控制单元，以及分别为这三个单元供电的电源管理单元；其中无线通信单元用于接收无线终端设备采集的测量数据并发送给中央控制单元，中央控制单元根据测量数据实现对被监护人的安全监测和相关提醒；所述相关提醒通过ai语音交互单元进行，同时中央控制单元根据交互内容对不同监测状况作出响应；所述汇总节点包括依次连接的无线通信单元、数据缓存单元、数据处理单元和网络接口单元，以及分别连接这四个单元的中央控制单元和电源管理单元；用于解析被监护人在室内的位置，综合智能判断被监护人的身体状况，选择性地向小区和监护人汇报被监护人的异常情况，并将各项数据分区打包存储。数据缓存单元，被划分为指纹库、临时缓存区和调用数据库三部分区域；且该单元内置主/被动位置解析算法。
10、进一步，上述社区医院管理平台包括数据管理单元和网络接口单元；用于实现被监护人、监护人、各级管理者之间的连接；所述数据管理单元包括数据存储模块和数据处理模块；所述网络接口单元，支持tcp/ip协议和4g/5g通信协议，通过有线或无线两种方式与外部网络进行数据交换。
11、一种基于无线室内定位的主/被动联合居家监护方法，在被监护人佩戴所述无线终端设备的情况下，系统采用主动定位模式，所述无线定位节点与无线终端设备协同工作，对被监护人进行定位并实施生命体征监测，同时为被动定位采集或更新指纹；在被监护人未佩戴所述无线终端设备的情况下，系统自动切换至被动定位模式，所述无线定位节点之间进行信息交互，对被监护人进行定位和安全判断；根据实际情况和运行需求，系统通过判断或切换工作模式来向被监护人进行相关语音提醒；在突发情况下，无线定位节点中的汇总节点向所述社区医院管理平台发送相应的信号数据，社区医院管理平台将数据进行处理，同时分析匹配该被监护人所属的小区和其监护人，将处理好的数据发送至被监护人所属小区管理平台和其监护人的移动终端应用程序；实现步骤如下：
12、(1)被监护人检查无线终端设备，确认设备状态正常后进行佩戴，系统进入初始工作状态，即主动定位模式；
13、(2)汇总节点依次调用锚节点，对第i个锚节点ani与无线终端设备之间的距离进行测量，其中i＝1,2，…，n，n表示锚节点的总个数；同时，采集被监护人的生命体征数据，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于无线室内定位的主/被动联合居家监护系统，其特征在于，包括：无线终端设备、无线定位节点、社区医院管理平台、小区管理平台和移动终端应用程序；其中无线终端设备通过无线定位节点与社区医院管理平台之间进行无线数据传输，社区医院管理平台分别连接小区管理平台和移动终端应用程序；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述无线终端设备，至少包括无线通信单元、生命体征监测单元、紧急呼救单元、中央控制单元和电源管理单元；且无线通信单元、生命体征监测单元、紧急呼救单元分别独立连接于中央控制单元和电源管理单元上。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述锚节点包括依次连接的无线通信单元、AI语音交互单元和中央控制单元，以及分别为这三个单元供电的电源管理单元；其中无线通信单元用于接收无线终端设备采集的测量数据并发送给中央控制单元，中央控制单元根据测量数据实现对被监护人的安全监测和相关提醒；所述相关提醒通过AI语音交互单元进行，同时中央控制单元根据交互内容对不同监测状况作出响应；所述汇总节点包括依次连接的无线通信单元、数据缓存单元、数据处理单元和网络接口单元，以
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述数据缓存单元，被划分为指纹库、临时缓存区和调用数据库三部分区域；且该单元内置主/被动位置解析算法。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述社区医院管理平台包括数据管理单元和网络接口单元；用于实现被监护人、监护人、各级管理者之间的连接。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述数据管理单元包括数据存储模块和数据处理模块。
7.根据权利要求3或5所述的系统，其特征在于：所述网络接口单元，支持TCP/IP协议和4G/5G通信协议，通过有线或无线两种方式与外部网络进行数据交换。
8.根据权利要求1所述系统进行居家监护的方法，其特征在于：在被监护人佩戴所述无线终端设备的情况下，系统采用主动定位模式，所述无线定位节点与无线终端设备协同工作，对被监护人进行定位并实施生命体征监测，同时为被动定位采集或更新指纹；在被监护人未佩戴所述无线终端设备的情况下，系统自动切换至被动定位模式，所述无线定位节点之间进行信息交互，对被监护人进行定位和安全判断；根据实际情况和运行需求，系统通过判断或切换工作模式来向被监护人进行相关语音提醒；在突发情况下，无线定位节点中的汇总节点向所述社区医院管理平台发送相应的信号数据，社区医院管理平台将数据进行处理，同时分析匹配该被监护人所属的小区和其监护人，将处理好的数据发送至被监护人所属小区管理平台和其监护人的移动终端应用程序；实现步骤如下：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤(4)和(11)所述根据不同反馈内容进行相关处理，具体是指根据从被监护人那里得到的负反馈内容，作出与之相应的操作，包括提醒对设备进行充电或重新佩戴、重复问询并提高音量、通知被监护人所在社区以及通知监护人采取措施。
...【技术特征摘要】
1.一种基于无线室内定位的主/被动联合居家监护系统，其特征在于，包括：无线终端设备、无线定位节点、社区医院管理平台、小区管理平台和移动终端应用程序；其中无线终端设备通过无线定位节点与社区医院管理平台之间进行无线数据传输，社区医院管理平台分别连接小区管理平台和移动终端应用程序；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述无线终端设备，至少包括无线通信单元、生命体征监测单元、紧急呼救单元、中央控制单元和电源管理单元；且无线通信单元、生命体征监测单元、紧急呼救单元分别独立连接于中央控制单元和电源管理单元上。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述锚节点包括依次连接的无线通信单元、ai语音交互单元和中央控制单元，以及分别为这三个单元供电的电源管理单元；其中无线通信单元用于接收无线终端设备采集的测量数据并发送给中央控制单元，中央控制单元根据测量数据实现对被监护人的安全监测和相关提醒；所述相关提醒通过ai语音交互单元进行，同时中央控制单元根据交互内容对不同监测状况作出响应；所述汇总节点包括依次连接的无线通信单元、数据缓存单元、数据处理单元和网络接口单元，以及分别连接这四个单元的中央控制单元和电源管理单元；用于解析被监护人在室内的位置，综合智能判断被监护人的身体状况，选择性地向小区和监护人汇报被监护人的异常情况，并将各项数据分区打包存储。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述数据缓存单元，被划分为指纹库、临时缓存区和调用数据库三部分区域；且该单元内置主/被动位置解析算法。
5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷挺，郭开开，贺伟，王宏刚，庞胜利，潘若禹，梅毫迪，乔坤，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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