本發(fā)明涉及一種基于無線傳感網(wǎng)的智能護(hù)墊。

背景技術(shù)：

西方經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家率先進(jìn)入老齡化社會(huì)，老年服務(wù)產(chǎn)業(yè)起步較早，積累了大量經(jīng)驗(yàn)。在形式上，以機(jī)構(gòu)養(yǎng)老和居家養(yǎng)老并重的兩種養(yǎng)老模式。當(dāng)前發(fā)達(dá)國家老年服務(wù)業(yè)已經(jīng)較為成熟，服務(wù)方式和服務(wù)內(nèi)容相當(dāng)豐富，基本上滿足了人民的養(yǎng)老需求。同時(shí)，西方國家更早的將信息化技術(shù)運(yùn)用在養(yǎng)老領(lǐng)域，尤其是遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)測、老年人移動(dòng)健康監(jiān)護(hù)方面，實(shí)現(xiàn)了較為完善的信息化養(yǎng)老系統(tǒng)。

瑞典Tass公司研制出一種可以在Android系統(tǒng)上運(yùn)行的移動(dòng)健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)了可在手機(jī)上運(yùn)行的健康監(jiān)護(hù)軟件。該系統(tǒng)通過無線接口連接手機(jī)與無線網(wǎng)絡(luò)，將傳感器采集到的心電圖等多種生命體征數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)上并做出相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析。其他發(fā)達(dá)國家也有許多類似的產(chǎn)品研究，將這些先進(jìn)的智能監(jiān)控系統(tǒng)與完善的養(yǎng)老模式相結(jié)合，為老年人提供一整套人性化、智能化的養(yǎng)老服務(wù)，較好解決了社會(huì)養(yǎng)老問題。

我國進(jìn)入養(yǎng)老社會(huì)比西方發(fā)達(dá)國家遲，但進(jìn)入老年社會(huì)的速度快。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趕不上老年化的進(jìn)程，所謂“未富先老”，使得社會(huì)養(yǎng)老基礎(chǔ)比較差。我國政府在近十年，非常重視老年事業(yè)的發(fā)展，國務(wù)院制定了《中國老齡事業(yè)發(fā)展的》“十一五“規(guī)劃和“十二五”規(guī)劃，以及《社會(huì)養(yǎng)老服務(wù)體系建設(shè)規(guī)劃》，指出我國的養(yǎng)老應(yīng)借鑒國外成功的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國的特點(diǎn)，重點(diǎn)發(fā)展多種所有制、多形式的機(jī)構(gòu)養(yǎng)老，以及以社會(huì)為中心的居家養(yǎng)老，同時(shí)強(qiáng)調(diào)養(yǎng)老服務(wù)的信息化建設(shè)和提高社會(huì)養(yǎng)老服務(wù)裝備水平，鼓勵(lì)研發(fā)養(yǎng)老護(hù)理專業(yè)設(shè)備、輔具。目前市場上不斷出現(xiàn)許多養(yǎng)老用的智能設(shè)備、智能家具、智能穿戴品，圍繞智能養(yǎng)老的IT系統(tǒng)也層出不窮。

為了積極應(yīng)對(duì)人口老齡化，解決照料和護(hù)理老人的現(xiàn)實(shí)問題，國家積極鼓勵(lì)和大力扶持養(yǎng)老事業(yè)的發(fā)展。除了過去的福利院、敬老院外，近年來出現(xiàn)了大量的護(hù)理院、老年公寓、養(yǎng)老院、養(yǎng)生度假式酒店和養(yǎng)老綜合型休閑農(nóng)莊等養(yǎng)老機(jī)構(gòu)。

隨著通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，必須對(duì)傳統(tǒng)的養(yǎng)老方式進(jìn)行革新，實(shí)現(xiàn)智能養(yǎng)老。智能養(yǎng)老服務(wù)是親情、關(guān)愛和高科技的最新結(jié)合，為老年人提供日常生活資訊、健康管理、實(shí)時(shí)安全監(jiān)控和精神慰藉等服務(wù)。

物聯(lián)網(wǎng)作為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的信息產(chǎn)業(yè)第三次新浪潮，正在影響和改變著人們的生活、生產(chǎn)方式和商業(yè)模式，日益受到廣泛的關(guān)注。突破制約物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，并進(jìn)行推廣應(yīng)用，是國家和地方振興經(jīng)濟(jì)、確立競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵戰(zhàn)略。因此，各省市紛紛出臺(tái)了各種推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的相關(guān)舉措。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于無線傳感網(wǎng)的智能護(hù)墊。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

基于無線傳感網(wǎng)的智能護(hù)墊，特點(diǎn)是：包含護(hù)墊本體、濕度傳感器以及溫度傳感器，在護(hù)墊本體的底層上設(shè)置濕度傳感器和溫度傳感器，濕度傳感器和溫度傳感器分別與Zigbee模塊以及GPRS模塊通訊連接，Zigbee模塊和GPRS模塊均與數(shù)據(jù)服務(wù)器通信連接。

進(jìn)一步地，上述的基于無線傳感網(wǎng)的智能護(hù)墊，其中，所述Zigbee模塊是傳輸距離200米以上、無線頻率2.4G、無線信道16個(gè)、串口速率1200～115200的Zigbee模塊。

更進(jìn)一步地，上述的基于無線傳感網(wǎng)的智能護(hù)墊，其中，所述GPRS模塊是工作頻段850/900/1800/1900MHz、傳輸速率下行最大85.6Kbps、傳輸速率上行最大42.8Kbps的GPRS模塊。

更進(jìn)一步地，上述的基于無線傳感網(wǎng)的智能護(hù)墊，其中，所述Zigbee模塊和GPRS模塊通過數(shù)據(jù)線連接至數(shù)據(jù)服務(wù)器。

更進(jìn)一步地，上述的基于無線傳感網(wǎng)的智能護(hù)墊，其中，所述溫度傳感器和濕度傳感器通過導(dǎo)線與Zigbee模塊的接口相連。

更進(jìn)一步地，上述的基于無線傳感網(wǎng)的智能護(hù)墊，其中，所述GPRS模塊內(nèi)置有SIM卡和PCB天線，外置有SMA天線。

更進(jìn)一步地，上述的基于無線傳感網(wǎng)的智能護(hù)墊，其中，所述濕度傳感器和溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過Zigbee模塊傳輸至數(shù)據(jù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)服務(wù)器接收到的數(shù)據(jù)處理后存入數(shù)據(jù)庫；用戶管理客戶端通過Internet訪問數(shù)據(jù)服務(wù)器，讀取數(shù)據(jù)，當(dāng)檢測到存入數(shù)據(jù)庫的溫度數(shù)據(jù)值、濕度數(shù)據(jù)值超過警戒值時(shí)，通過GPRS模塊以短信形式通知護(hù)理人員。

再進(jìn)一步地，上述的基于無線傳感網(wǎng)的智能護(hù)墊，其中，所述護(hù)墊本體包含面層、中間層以及底層，面層為采用經(jīng)編3D網(wǎng)布制成的隔離層，中間層為采用超強(qiáng)吸水針刺棉制成的吸水層。

再進(jìn)一步地，上述的基于無線傳感網(wǎng)的智能護(hù)墊，其中，所述中間層的一側(cè)與面層縫合，另一側(cè)與底層復(fù)合。

再進(jìn)一步地，上述的基于無線傳感網(wǎng)的智能護(hù)墊，其中，所述底層為采用PVC涂層布制成。

本發(fā)明技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在：

本發(fā)明將Zigbee模塊和GPRS模塊引入到智能護(hù)墊設(shè)計(jì)上，除去原有的單一的護(hù)墊功能，還可以實(shí)現(xiàn)溫度、濕度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，同時(shí)可以設(shè)置這兩個(gè)參數(shù)的警戒值。通過護(hù)墊中Zigbee節(jié)點(diǎn)上溫度和濕度傳感器來實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)服務(wù)中心。通過用戶管理客戶端能查詢實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及某一特定時(shí)間段的數(shù)據(jù)。此外，當(dāng)監(jiān)控到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)超過警戒值時(shí)，會(huì)通過GPRS模塊以短信形式通知相應(yīng)的護(hù)理人員。這樣，一是可以實(shí)現(xiàn)無人監(jiān)控，減輕護(hù)理人員的工作壓力；二是可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的關(guān)注老人健康狀況。

附圖說明

圖1：本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，基于無線傳感網(wǎng)的智能護(hù)墊，包含護(hù)墊本體1、濕度傳感器2以及溫度傳感器3，在護(hù)墊本體1的底層上設(shè)置濕度傳感器2和溫度傳感器3，濕度傳感器2和溫度傳感器3分別與Zigbee模塊4以及GPRS模塊5通訊連接，Zigbee模塊4和GPRS模塊5均與數(shù)據(jù)服務(wù)器6通信連接。

其中，Zigbee模塊4是傳輸距離200米以上、無線頻率2.4G、無線信道16個(gè)、串口速率1200～115200的Zigbee模塊。

GPRS模塊5是工作頻段850/900/1800/1900MHz、傳輸速率下行最大85.6Kbps、傳輸速率上行最大42.8Kbps的GPRS模塊。

Zigbee模塊4和GPRS模塊5通過數(shù)據(jù)線連接至數(shù)據(jù)服務(wù)器。

溫度傳感器3和濕度傳感器2通過導(dǎo)線與Zigbee模塊4的接口相連。

GPRS模塊5內(nèi)置有SIM卡和PCB天線，外置有SMA天線。

護(hù)墊本體1包含面層、中間層以及底層，面層為采用經(jīng)編3D網(wǎng)布制成的隔離層，中間層為采用超強(qiáng)吸水針刺棉制成的吸水層。中間層的一側(cè)與面層縫合，另一側(cè)與底層復(fù)合。底層為采用PVC涂層布制成。

具體應(yīng)用時(shí)，濕度傳感器2和溫度傳感器3采集到的數(shù)據(jù)通過Zigbee模塊4傳輸至數(shù)據(jù)服務(wù)器6，數(shù)據(jù)服務(wù)器6接收到的數(shù)據(jù)處理后存入數(shù)據(jù)庫；用戶管理客戶端通過Internet訪問數(shù)據(jù)服務(wù)器，讀取數(shù)據(jù)，當(dāng)檢測到存入數(shù)據(jù)庫的溫度數(shù)據(jù)值、濕度數(shù)據(jù)值超過警戒值時(shí)，通過GPRS模塊5以短信形式通知護(hù)理人員。

Zigbee模塊4實(shí)現(xiàn)近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊，還可用于傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。

GPRS模塊5實(shí)現(xiàn)GSM移動(dòng)電話用戶的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌?，是以封包式來傳輸，因此使用者所?fù)擔(dān)的費(fèi)用是以其傳輸資料單位計(jì)算，并非使用其整個(gè)頻道，理論上較為便宜。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。

本發(fā)明將Zigbee模塊4和GPRS模塊5引入到智能護(hù)墊設(shè)計(jì)上，除去原有的單一的護(hù)墊功能，還可以實(shí)現(xiàn)溫度、濕度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，同時(shí)可以設(shè)置這兩個(gè)參數(shù)的警戒值。當(dāng)采集到的數(shù)據(jù)超過警戒值時(shí)，系統(tǒng)還具有短信通知護(hù)理人員的功能。為護(hù)理者提供有效的信息，并且方便了護(hù)理者的監(jiān)控與管理。

綜上所述，本發(fā)明將Zigbee技術(shù)和GPRS技術(shù)融合的幸福養(yǎng)老院智能護(hù)墊設(shè)計(jì)。通過護(hù)墊中Zigbee節(jié)點(diǎn)上溫度和濕度傳感器來實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)服務(wù)中心。因此，通過用戶管理客戶端系統(tǒng)的查詢功能，能查詢實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及某一特定時(shí)間段的數(shù)據(jù)。此外，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)控到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)超過警戒值時(shí)，會(huì)通過GPRS模塊以短信形式通知相應(yīng)的護(hù)理人員。這樣，一是可以實(shí)現(xiàn)無人監(jiān)控，減輕護(hù)理人員的工作壓力；二是可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的關(guān)注老人健康狀況。

需要說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明的權(quán)利范圍；同時(shí)以上的描述，對(duì)于相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的專門人士應(yīng)可明了及實(shí)施，因此其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在申請(qǐng)專利范圍中。