智能健康家居无线监控系统的研究

作     者：陈建超 

作者单位：天津科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨世凤

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0838[工学-公安技术] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：智能家居 物联网 家居环境监测 生理参数监测 WIFI Android 

摘      要：近年来老年人口数急剧增加,中国老龄化现象日趋严重。据统计,到2050年我国平均每100个青壮年需要担负48.5个老年人的养老问题。因此,智能家居对老年人的监护问题是当今人们关注的重点之一。随着物联网技术快速发展,智能家居已经不存是理念化的问题,利用智能家居来协助解决养老问题已经被逐渐实例化、具体化。本文结合传统家居,利用物联网技术设计了一套智能健康家居无线监控系统。系统主要由中央控制系统、子控制系统、无线传输模块、智能家居客户端为基础进行设计,其中子控制系统包含温湿度传感器模块、易燃气体监测模块、照明控制节点、智能窗帘模块以及老人生理监测子系统。文中对比分析了如今被广泛使用的六种近距离无线通信技术,并最终选用了结合ZigBee技术、Bluetooth技术以及WIFI技术的无线传输架构,各取所长地完成整个系统的数据传输任务。系统中对各无线网络系统的程序进行了编写,同时在文中进行了简要介绍。此外,为了实时获取老年人的生理参数,系统中利用Cling智能手环对老人的心率、体温、睡眠状况、运动情况以及实时位置进行监测。为了方便监护人员对老人生理状态的观察,系统中基于Android操作系统开发出了智能家居手机APP,其包含具有权限认证的用户登录界面,交互式主控界面以及包含环境监测、灯光控制、窗帘监测等界面的子控制界面。通过对系统的测试结果分析,系统中家居环境采集子系统对环境信息敏感可靠并能够实时地通过无线传输技术传输给智能家居APP;通过对比,老人生理监测子系统对老人的生理参数采集具有极高的准确性、实时性、可靠性;智能家居APP交互界面友好,软件运行稳定,整体系统性能符合设计要求。