基于物联网的老人监护系统的设计

程思奇 高艳 丁争印 孙菲阳

摘要：随着全球各国人口老龄化逐步加剧，老年人的健康安全问题已成为当今社会热门的研究领域。因此，为老人设计一种合理的监护系统尤为重要。本文介绍的是一种能够实时监测老人生理信息的可穿戴式设备，可实现监测心率变化、检测周围火源、检测老人摔倒、GPS定位、自动报警等功能。

关键词 GSM通信模块 生理监护 短信报警

0引言

世界卫生组织指出，在全世界190多个国家和地区中，有60多个已进入老年型社会，人口老龄化成为当今世界的一个突出的社会问题。老年人健康的最大威胁-心血管疾病引起导致的死亡人数，占全球死亡人数的三分之一。各种心血管疾病在发病前都会有相应的征兆，而通过观测病人的生理参数数据是能 够发现这些征兆的。所以设计一种可以监测主要生理参数并兼有报警功能的医疗仪器，将为预防和治疗各种突发性疾病提供一种新的手段。目前，生理参数监测设备大多用于医院监护室、养老院等，可对病人或老年人的重要生理参数作实时、连续和长时间的监护，有些监护设备还带有一定的本地报警功能，但其在远程无线报警功能方面略显匮乏，不支持手机短信报警功能，本监护系统有准确的监测功能的同时又有手机GPRS报警功能，可在日常家庭中使用。

1系统总体结构及原理

1.1系统组成

基于物联网的老人生理监护系统总设计框图如图1所示。该系统由STC89C52单片机模块、心率传感器、火焰传感器模块、ADXL345三轴加速度传感器、GSM模块、GPS模块组合。

1.2工作原理及流程

该老人生理监护系统采取穿戴式，设备简单轻巧，不会影响老人的任何正常活动。当老人遇到以下几种情况：（1）老人身边产生火焰并放出浓烟;（2）老人摔倒导致加速度传感器与水平面形成夹角;（3）老人心率超过120并保持一段时间。单片机收到这三个传感器发来的数据并立即进行处理，通过I/O口发送信号使GSM模块启动，向之前设定好的手机号发送求助短信，以确保老人的安全。系统工作的流程图。

2系统硬件设计

2.1 ADXL345加速度传感器模块

ADXL345是三轴加速度传感器，可根据x、y、z轴偏移的角度确定老人是否摔倒。具体连接图如图3所示。

2.2GSM模块

该设备中使用的GSM模块以西门子TC35为核心，其电路图见图4。STC89C52通过两个串口引脚P3.0和P3.1连接GSM模块，当其接收到来自各个传感器发来的数据，立即响应并控制GSM模块发出求救短信。

3结束语

本文介绍了一种对老人生理实时监测的装置，该装置具有多数据融合的智慧性、传输信息的高效性、结构简单、方便使用等特点，能有效保障老人的安全，有很大的实用性。

参考文献

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