智慧社区养老关键技术研究

唐敏 金京犬

摘要：中国人口老龄化形势越来越严峻，用于老年人的社会保障支出将持续增长，养老问题的严重性和必要性浮出水面。采用先进的技术手段服务于养老事业的项目目前还处于起步阶段，本文分析了智慧养老国内外的现状，并阐述了智慧社区养老系统关键技术，进一步阐述了物联网技术、可穿戴设备、大数据技术等在智慧社区养老系统构建中主要意义和实现方式。

关键词：智慧社区养老;物联网;大数据;云计算;虚拟现实

中图分类号：TP393 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）34-0256-03

当前，中国人口老龄化形势越来越严峻，严重影响着我国社会、经济等各方面的发展。从下图1中国产业信息网数据统计显示2020年65岁以上人口约2.47亿占人口总数的18%，到2050年老龄人口将达到4.68亿高峰值占比达到31.2%[1]，人口红利逐渐消失，养老问题的严重性和必要性浮出水面。

1 国内外养老研究现状和发展趋势

欧美发达国家早于我们进入老龄化社会，早在20世纪80年代就开始探索和研究养老问题。美国主要通过完善法律法规，鼓励社会力量兴办养老机构，以老年群体给予优惠政策，设立老年福利院、老人日托中心等。英国通过鼓励私人开办“好街坊”“托老所”等活动。日本大力发展老年教育，开办“老年班”和老年大学。另一方面，各国还通过从技术角度来提高健康养老，美国积极开展健康物联网技术的研发，包括可穿戴设备、体感网技术、无创伤测量技术、服务机器人和各种智能技术、云计算技术等。欧洲多数国家也正在推广“网络医生”远程医疗服务体系[2][3]。

在我国智能化服务将是居家养老的未来发展方向，“物联网+养老”居家养老服务照料中心不断的在试点;以“互联网+”为抓手的智慧养老应用体系也在不断地推广，通过为老年人的服务热线对接需求与服务，实现养老形式的多样化[4]。

2 智慧社区养老系统

社区养老系统服务通常包括一个信息服务平台、一个服务系统和三个存储信息的数据库。其中基础数据采集系统主要完成老年人日常生理参数（如体温、血压、脉搏、血氧等）、室内外位置定位和行动轨迹安等安全指标采集，在智慧社区养老系统中关键是对基础信息数据库系统的建设，因为基础数据库系统收集的健康信息直接影响着服务的需求和供给的对接，是管理者决策制定的依据。

3 智慧社区养老关键技术

智慧社区养老系统环境搭建以及系统优化，从当前的技术角度考虑涉及医疗电子智能化的硬件技术、通信技术、互联网技术、物联网技术、数据库技术、云存储技术等，下面列出的相关技术突破在智慧社区养老系统构建与优化过程中尤为重要，是智慧社区养老系统先进性、高效性的有力保障，也是我们解决老龄化社会问题的重要技术手段[5]。

3.11物联网技术

物联网（Internet of Things）是典型的交叉学科，涉及电子、通信、计算机、自动控制等多领域相关专业知识，是跨学科的综合应用。综合权威专家分析，物联网被普遍认为有三个层次：感知层、网络层和应用层[6]。如图2所示：

（1）感知层

感知层主要是物品标识及信息的智能采集，它通常由感应器件（如各类传感器、RFID标签及读写器、二维码标签等）及感应器件的网络组成。感知层被认为是物联网的核心层。该层的涉及的主要技术有：传感技术、无线组网技术、射频识别技术、FCS（现场总线控制技术）等，主要产品有传感器、传感器节点、无线路由器、无线网关、电子标签等。

（2）网络层

物联网的网络层主要完成信息传递和处理，网络层包括两个部分：接入网、传输网。传输网是由公网与专网组成，常用的传输网络有电信网、广电网、电网、互联网、专用网。接入网是连接感知层的网桥，它将获得的感知层数据进行汇聚，并发送到接入网络。接入网包括光纤接入方式、无线接入方式、以太网接入方式、卫星接入方式等。

（3）应用层

物联网的应用层也称之为处理层，主要解决的是信息处理和人机界面的问题。物联网的网络层传输过来的数据在应用层进入各类信息系统进行处理，并通过各种设备与人进行交互。物联网的应用层主要是结合物联网行业应用，包括物联网的中间件、物联网应用。

在智慧社区养老中，物联网技术的应用主要包含了方便老人用的各种智能家居方面，例如：监控老人的活动记录、生活轨迹，让子女在外工作省心、安心;子女可随时查看家中老人的生活情况，确保老人正常活动;一键呼叫子女及护理人员，确保安全;通过燃气报警和烟雾报警，保障安全，避免事故的发生;同时可通过预设场景控制，当老人离家时，一键关场景，所有灯光、窗帘和电器都可以一键开关，老人也可以根据自己的习惯预设特定场景。室内环境检测功能如光线和温度，室内灯光亮度自动调节，方便老人阅读、休息时保持最佳室内环境。

3.1.1 物联网感知层技术突破

低功耗、微型化、智能化的传感技术是社区养老系统健康终端产品重要支撑，针对智慧社区养老系统的特殊应用场合，为其配备的健康终端电子产品必须是微型化、智能化、低功耗的，而这些技术的突破又都依赖于计算机和微电子技术的突破性发展。

在可穿戴设备、便携式等健康监测设备中，微型化和低功耗要尤为突出。低功耗方面的技术实现当前除了微电子技术外，还可以采用设置优化芯片的工作模式的来提高，同时还可采用动态功率管理和动态电压调节等技术[7]。

3.2 可穿戴设备

目前的可穿戴設备主要集中于运动健身、娱乐社交和医疗监测领域。可穿戴设备可以记录大量人体健康数据和环境监控数据，可以对各个时间点的数据进行比对并预测，还可以将数据发送给私人医生、社区、医疗部门等相关个人和机构。这些特点恰好可以适应老人日常生活的健康监控、行为分析以及出行定位等的需求。

智慧社区养老系统中的健康数据的无创检测技术有待突破，目前能够做到无创检测的健康数据参数指标只有血压、血氧等，其他的健康数据采集还需要通过采集血液和其他生理样本。目前无创检测研究大都集中在通过光电或光谱检测来实现无创检测，无创检测技术手段单一化，未来只有让更多生理参数可通过稳定可靠的无创检测获取，可穿戴的小型健康管理设备及健康监测技术才可以在智慧社区养老系统中实现广泛的应用[8]。

3.3 大数据技术

目前尚未形成针对养老的健康大数据分析的方法库、挖掘算法库和模型库，因为这些方法模型的建立需要智慧社区养老系统推广使用的足够多的客户群;准确、一致、可信、可解释及完整的健康大数据为基础，而且健康大数据安全性以及大数据相关标准规范的缺失也制约着大数据分析技术的发展。

针对智慧社区养老的大数据分析的是为了提高养老服务，大数据分析结果也要与相应的健康保健、远程医疗、文化娱乐的资源库对接，同时还要和医院、社区和民政部门相互协调，真正实现智慧社区养老系统的智慧化、高效率、管理、照护、康复指导等功能，并且可在老年情感需求、娱乐、人文关怀等方面提高老年人的生活质量[9][10]。

3.4 云计算技术

社区养老云计算平台虽侧重养老过程中的疾病医疗、日常护理等健康关注方面。但这种新的服务平台是不同于传统的生活照料养老模式，它不仅包括健康检查、疾病诊治、康复护理、临终关怀等专业医疗保健服务模式，还包括日常起居、文化娱乐、心理健康等服务，这种新的服务平台更符合中国的养老国情[11]。

3.5 虚拟现实（VR）

虚拟现实技术针对那些无法外出旅行或参与活动的老人来说，可以让很小很沉闷的真实世界变得丰富多彩起来。老人们可以通过虚拟现实技术，在一定程度上避免这种孤独感。目前有很多公司在做相关的研究与开发工作，这一愿望已逐渐变成了现实。同时国际上还将虚拟现实技术用于治疗老年痴呆症，也有一定的疗效。“VR+养老”的结合可以帮助老年人减少压力与焦虑，改善记忆，提升运动能力与社交能力，增加生活的幸福指数[12]。

4 结束语

中国人口老龄化形势越来越严峻，用于老年人的社会保障支出将持续增长。人口红利逐渐消失，养老问题的严重性和必要性浮出水面。目前我国有关智能化养老服务的研究重点还是集中在养老服务模式上面，对于如何采用先进的技术手段服务于养老事业的项目目前还处于起步阶段。智慧社区养老系统关键技术涉及的领域广、学科多、层次多，也是一项复杂的工程。本文通过社区养老系统关键技术的研究为智慧社区养老系统构建及应用提供参考。

参考文献：

[1] 2018年中国人口老龄化现状分析、老龄化带来的问题及应对措施[EB/OL].http：//www.chyxx.com/industry/201 805/6 37022.html.

[2] Godfrey M，Johnson0.Digital circles of support： Meeting theinformation needs of older people. Computers in Human Be-havior，2009（25）.

[3]M Aanesen， AT Lotherington，F Olsen.Smarter elder care Acost-effectiveness analysis of implementing technology in el-der care. Health Informatics Joumal，2011（17）.

[4]林瑜胜.我国“虚拟养老院”发展“瓶颈”问题探析[J].东岳论丛，2017，11（38）：168-174.

[5]郑世宝，物联网与智慧养老[J].电视技术，2014，38（22）：24-27.

[6]唐敏，尚勇，林昕.高职院校物联网应用技术专业课程体系的探索与构建[J].物联网技术，2014（2）：85-87.

[7]智慧养老中涉及的几个关键技术[EB/OL].http：//www.istis.sh.cn/listflist.aspx？id=10355.

[8]睢党臣.“互联网+”背景下我国城市社区智慧居家养老服务模式的构建[J].新疆师范大学学报，2018，05，3（39）：110-118.

[9]陈旭.基于物联网智慧养老系统的关键技术研究[J].无线互联科技，2017，08（15）：134-135.

[10]郑玉.龚卫中.社区居家养老模式下的信息化平台建设[J].信息化建设，2015（11）：82-83.

[11]杨韬，邓红莉，基于云计算的社区养老平台研究[J].电脑编程技巧与维护，2015（5）：66-76.

[12]虚拟现实能够为老年人做些什么？[EB/OL].https：//baijiahao.baidu.com/s ？id= 15 7645398 8839483 155 &wfr=spider&for=pc.

【通联编辑：光文玲】

收稿日期：2019-08-22

基金项目：2015年度安徽省质量工程特色专业项目，物联网应用技术（2015tszy086）;2017年安徽省质量工程项目“Linux系统管理基 础教程”（2017ghj c398）

作者簡介：唐敏（1976-），女，安徽巢湖人，安徽邮电职业技术学院计算机系副教授，硕士研究生，主要研究方向为嵌入式技术、物联网技术;金京犬（1983-），男，安徽安庆人，安徽邮电职业技术学院计算机系副教授，硕士研究生，主要研究方向为信息安全技术、物联网技术。