一种基于物联网的老年人防走丢与摔倒警报系统

1.本发明属于安全保障技术领域，具体涉及一种基于物联网的老年人防走丢与摔倒警报系统。


背景技术：

2.对于老年人来说，摔倒这一并不起眼的现象，常常会产生致命的后果。2019年6月，由中国老年学和老年医学学会老龄传播分会、中国疾控中心慢病中心、国家卫健委北京老年医学研究所等七家机构联合发布《老年人防跌倒联合提示》，呼吁全社会从强化老年人个人意识、促进居家适老化改造等方面努力，重视跌倒对老年人健康和生命的严重威胁。
3.随着物联网技术日趋成熟，我们的科技脚步越来越快，但我们有时走的太快，遗漏了那些无法再付出电子设备学习成本的老年人。如何设计他们的电子产品，如何把他们也纳入这个“万物互联”之网，是新时代给我们提的要求。
4.华为近些年在“万物互联”方向迅速前进，拥有许多智能穿戴设备的专利，但这些设备成本较高，对老年用户来说，额外功能冗余、学习成本高，不符合受众需求。
5.世面上已经有许多基于gps接收模块的产品，gps智能手机、车载gps导航，虽然其功能强大，如带有可视化的地图，但成本过高，对于老年用户功能冗余。
6.公开号为cn207037881u的专利文献公开了一种基于物联网技术的便携式老年人摔倒检测报警系统，包括一腰带，所述腰带上安装有加速度传感模块；所述加速度传感模块与布置于携带者所在房间的下位机无线连接；下位机与上位机无线连接。通过检测携带设备的人在摔倒的过程中的加速度，正确判别摔倒过程，并进行报警信号的远程无线传输。但是通过加速度进行摔倒判断会导致检测器和处理器长期处于高功耗状态，影响设备续航，同时还存在定位方法复杂的技术问题。


技术实现要素：

7.本实用新型要解决的技术问题是：现有老年人摔倒检测系统额外功能冗余、续航能力差、定位方法复杂的技术问题。
8.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于物联网的老年人防走丢与摔倒警报系统，包括发信端和终端，所述发信端包括电源模块、控制模块、gps定位模块、摔倒检测模块、按键模块以及通信模块，所述gps定位模块、摔倒检测模块、按键模块以及通信模块均与所述控制模块连接，所述电源模块为其余模块供电，所述控制模块通过通信模块向终端发送位置及报警信息。终端包括但不限于手机、电脑等具备通讯功能的接收设备。老年人无法付出过多的学习成本，他们需要的仅仅是能够简单的实现他们所要功能的“一体机”，并且他们很看重设备的花销和易损程度。由于很少有老年人能熟练使用智能手机等设备，对于老年人的“万物互联”，终端优选是他们的儿女和监护人。
9.作为优选，所述摔倒检测模块包括震动传感器以及电位器，所述震动传感器与所述控制模块连接，所述电位器用于调整所述震动传感器的触发阈值。通过对传感器触发阈
值的调整，可以排除老人不是摔倒情形下产生的震动，保证报警信息的准确。
10.作为优选，还包括显示屏以及语音模块，所述语音模块包括扬声器。通过显示屏和扬声器，可以告知附近的人前来救助，同时可以将老人儿女或监护人的联系方式一并告知。
11.作为优选，所述电源模块包括锂电池、太阳能板以及稳压电路，所述太阳能板通过稳压电路对锂电池充电。锂电池重量较小，减轻发信端整体重量，便于老人携带，出于体积限制，现技术阶段的太阳能板虽然无法满足发信端所有用电需求，但是可以保证系统最核心的定位功能始终不断电，使得家属可以追踪老人的位置。
12.作为优选，所述震动传感器为密封弹簧式、非定向震动感应触发开关。
13.作为优选，所述语音模块还包括存储卡槽，所述扬声器通过存储卡槽匹配存储卡读取语音并播放。通过存储卡，可以便捷的更换预设语音。通信模块包括sim卡、sim卡接口电路以及sim卡静电防护电路，sim卡接口电路为现有技术，可在相关店铺买到成熟产品，sim卡静电防护电路并联在被保护器件两端，利用齐纳二极管的反向击穿特性可以保护esd敏感器件。
14.作为优选，所述控制模块为stm32f103c8t6单片机。stm32系列单片机采用arm的内核架构，处理速度进一步的得到优化。stm32单片机的寄存器相对于其它单片机较多，开发有两种模式，分别是寄存器版本开发，与库函数版本开发，本研究同时使用了两种开发方式。
15.本实用新型具有如下实质性效果：
16.（1）以stm32为主体，基本形成闭环全自动控制，可以实现老年人零学习成本和低经济成本的精确定位和摔倒检测。
17.（2）通过“物联网+”的形式，可以将信息及时传达给子女和养老服务单位，不同于传统的“用户为信息主体”，实现更为适合老年人的“监护人为信息主体”，提高信息质量的同时降低成本。
18.（3）首次使用震动传感器进行摔倒检测，保证准确性的同时，具有客制化、可调节性强的优点。
19.解决了现有老年人摔倒检测系统额外功能冗余、续航能力差、定位方法复杂的技术问题。
附图说明
20.图1是实施例一的模块结构示意图。
21.图2是实施例一功能逻辑示意图。
22.图3是实施例一sim卡静电防护电路图。
具体实施方式
23.下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步具体说明。
24.如图1所示，实施例一包括电源模块、按键、gps模块、stm32单片机、震动检测模块、语音播报模块、显示模块以及gsm短信模块，按键、gps模块、stm32单片机、震动检测模块、语音播报模块、显示模块以及gsm短信模块均与stm32单片机连接，电源模块为其余模块供电，
stm32单片机通过gsm短信模块向终端发送位置及报警。
25.实施例一选用配sw-18015p 震动传感器的震动传感器模块。sw-18015p是一种密封弹簧式、非定向振动感应触发开关，其相较于倾斜角模块优势在于可任意角度触发。在多次调查走访养老机构后我发现，老年人的日常生活中，只有在摔倒等出现安全事故时才会发生震动的现象。同时，sw-18015p 震动传感器依靠物理弹簧检测震动的发生，通过调节传感器弹簧材质，可以有效调节传感器的灵敏度。同时，电路板上的电位器可以调整触发阈值大小，方便后期调整，或是针对不同身体情况的老年人制作不同的灵敏度。
26.该震动传感器模块的电路逻辑是，在检测到有超过阈值的震动时，do针脚会出现短暂的高电平。同时，可以调节电位器，以更改触发阈值的高低，针对不同身体情况的老年人制作不同的灵敏度器材。
27.软件上：采用c语言进行程序的编写。程序的编写通过分模块编写程序，将子程序模块编写完成之后进行整体程序功能的逻辑设计，最后完成设备的整体功能，使得程序具有较高的移植性和扩展性。
28.实施例一的电源模块包括锂电池、太阳能板以及稳压电路，太阳能板通过稳压电路对锂电池充电。锂电池重量较小，减轻发信端整体重量，便于老人携带，出于体积限制，太阳能板虽然无法满足发信端所有用电需求，但是可以保证系统最核心的定位功能始终不断电，使得家属可以追踪老人的位置。
29.如图2所示，实施例一的功能流程为获取经纬度-发送经纬度-检测震动，若有震动则发送定位信息和报警信息给监护人手机，若无震动则仅发送定位信息到监护人手机。
30.如图3所示，实施例一为保证系统的平稳运行，sim卡esd（静电释放）静电防护电路，包括电阻r5、电阻r9、晶体管q1，当电源模块pwrkey引脚有静电释放时，晶体管q1导通，pwrkey引脚被短路，实现静电防护功能。
31.以上的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
32.应理解的，文中出现的“震动”字样与“振动”字义相同。