一種基于紅外對管傳感器的室內(nèi)安全監(jiān)測終端及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于紅外對管傳感器的室內(nèi)安全監(jiān)測終端及系統(tǒng)，涉及老年人智能健康輔助領(lǐng)域，可以不需老年人主動參與，且不涉及任何視頻、圖像、聲音信息，有效地保護老年人個人隱私。所述室內(nèi)安全監(jiān)測終端包括：位于室內(nèi)的若干監(jiān)測節(jié)點和主控節(jié)點；所述監(jiān)測節(jié)點，用于對該監(jiān)測節(jié)點連接的2個區(qū)域的人員出入情況進行監(jiān)測；所述主控節(jié)點，用于對每個監(jiān)測節(jié)點進行輪流查詢，獲得人員在各區(qū)域的出入情況，并判斷人員的出入情況是否違反安全監(jiān)測規(guī)則，若違反則報警。
【專利說明】一種基于紅外對管傳感器的室內(nèi)安全監(jiān)測終端及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及老年人智能健康輔助領(lǐng)域，尤其涉及一種基于紅外對管傳感器的室內(nèi) 安全監(jiān)測終端及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 21世紀(jì)人類進入老齡化時代，人口老齡化已經(jīng)成為全球最為關(guān)注的社會問題，也 已成為影響我國社會經(jīng)濟發(fā)展的重大戰(zhàn)略性問題。隨著老齡化趨勢的不斷加深，獨居老年 人數(shù)量也逐步攀升。人身安全狀況監(jiān)測是獨居老年人群面臨最亟待解決的兩個問題。目前， 獨居老年人室內(nèi)安全狀況監(jiān)測基本全部依靠人工看護，而人工看護存在成本高昂和不便于 保護老年人隱私等方面的問題。
[0003] 目前，針對獨居老年人室內(nèi)安全監(jiān)測問題，應(yīng)用比較廣泛的技術(shù)主要包括基于視 頻的監(jiān)測技術(shù)和基于可穿戴感知設(shè)備的監(jiān)測技術(shù)。基于視頻的監(jiān)測技術(shù)不可避免地帶來隱 私泄漏等問題。基于可穿戴設(shè)備的監(jiān)測技術(shù)一方面存在妨礙老年人正?；顒拥娜秉c，另一 方面，該類設(shè)備一般需要老年人主動參與。上述兩類技術(shù)的不足限制了其應(yīng)用范圍。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的實施例提供一種一種基于紅外對管傳感器的室內(nèi)安全監(jiān)測終端及系統(tǒng)， 可以不需老年人主動參與，且不涉及任何視頻、圖像、聲音信息，有效地保護老年人個人隱 私。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種基于紅外對管傳感器的室內(nèi)安全監(jiān)測終端，包括：位于室內(nèi)的若干監(jiān)測節(jié)點， 主控節(jié)點；
[0007] 所述監(jiān)測節(jié)點，用于對所述監(jiān)測節(jié)點連接的2個區(qū)域的人員出入情況進行監(jiān)測， 當(dāng)有新的出入事件時，將所述出入事件存放在自身的上傳隊列里，所述出入事件包括人員 出入情況；
[0008] 所述主控節(jié)點，用于對每個監(jiān)測節(jié)點進行輪流查詢；
[0009] 所述監(jiān)測節(jié)點，還用于在接收到所述主控節(jié)點的查詢時，將存放在自身的上傳隊 列里的出入事件打成數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述主控節(jié)點；其中，所述數(shù)據(jù)包的格式為〈NodelD， I\0_Flag> ;其中，NodeID為監(jiān)測節(jié)點的身份標(biāo)識，I\0_Flag為人員的進出標(biāo)記；
[0010] 所述主控節(jié)點，還用于接收所述監(jiān)測節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并在數(shù)據(jù)包中加入本地 時間戳，將其擴展為：〈NodeID，I\0_Flag，Timestamp〉，并將擴展后的〈NodelD，I\0_Flag，Timestamp〉存入Node_Location表中；所述主控節(jié)點中預(yù)先存儲有NodeID對應(yīng)的監(jiān)測節(jié) 點連接的兩個區(qū)域From和To以及標(biāo)記兩個區(qū)域的聯(lián)通順序的InNum;
[0011] 所述主控節(jié)點，還用于查詢獲得所述NodeID對應(yīng)的所述監(jiān)測節(jié)點連接的2個區(qū)域 From和To,并判斷所述I\0_Flag與查詢到的InNum是否一致，則一致則表示用戶從From進入到To,反之則表示用戶從To進入到From;所述主控節(jié)點內(nèi)預(yù)存有每個區(qū)域?qū)?yīng)的若 干條安全監(jiān)測規(guī)則，每條安全監(jiān)測規(guī)則包含兩個元素：起始時間start_time和持續(xù)時間duration；
[0012] 所述主控節(jié)點，還用于查詢所述所述人員進入到的區(qū)域?qū)?yīng)的若干條安全監(jiān)測規(guī) 貝U，以start_time距離所述Timestamp最近的安全監(jiān)測規(guī)則作為當(dāng)前的安全監(jiān)測規(guī)則，判 斷所述人員待在該區(qū)域的時間是否超過所述區(qū)域當(dāng)前的安全監(jiān)測規(guī)則的持續(xù)時間；若超 過，則通過聲音提示進行前期預(yù)警；若在前期預(yù)警結(jié)束前接收到任意一個監(jiān)測節(jié)點的數(shù)據(jù) 包，則解除預(yù)警；若在前期預(yù)警結(jié)束后仍未接收到任意一個監(jiān)測節(jié)點的數(shù)據(jù)包，則通過以太 網(wǎng)給指定IP地址發(fā)送報警信息。
[0013] 所述監(jiān)測節(jié)點包括：處理器，2對紅外發(fā)射/接收對管，RS485通信收發(fā)器，供電電 路；
[0014] 每一對所述紅外發(fā)射/接收對管的發(fā)射二極管、接收二極管正對齊；兩個紅外發(fā) 射二極管持續(xù)發(fā)射紅外線，當(dāng)無人員遮擋時，對應(yīng)的紅外接收二極管正常接收紅外信號輸 出高電平；當(dāng)有人員遮擋時，對應(yīng)的紅外接收二極管接收不到紅外信號輸出低電平；兩個 紅外接收二極管的信號輸出引腳被連接到處理器的外部中斷引腳，使處理器可以得知兩束 紅外信號被遮擋的情況；
[0015] 所述處理器，用于根據(jù)兩束紅外信號被遮擋的順序判定出人員通過的方向，并生 成一個出入事件，放入上傳隊列；
[0016] 所述RS485通信收發(fā)器，用于通過RS485接口傳輸所述監(jiān)測節(jié)點與所述主控節(jié)點 之間的通彳目?目息。
[0017] 所述供電電路，用于為所述監(jiān)測節(jié)點提供5V的電源。
[0018] 一種系統(tǒng)，包括上述的基于紅外對管傳感器的室內(nèi)安全監(jiān)測終端，以及服務(wù)器端 和查閱終立而；
[0019] 所述室內(nèi)安全監(jiān)測終端，用于將用戶日常行為數(shù)據(jù)的收集及異常狀況的檢測的日 志信息上報給服務(wù)器；以及將報警信息發(fā)送給所述服務(wù)器端；
[0020] 所述服務(wù)器端，用于記錄日志信息和接收報警信息，接收到報警信息后如果是上 班時間，則在屏幕上顯示報警信息；如果在非上班時間，則通過短信貓功能，將所述報警信 息以短信方式發(fā)送給工作人手機；
[0021] 所述服務(wù)器端，還用于負(fù)責(zé)用戶注冊，及充當(dāng)Web服務(wù)器，像所述查閱終端提供日 志數(shù)據(jù)和報警信息；
[0022] 所述查閱終端，用于向所述服務(wù)器端進行用戶注冊，并在注冊通過后通過網(wǎng)頁的 形式瀏覽注冊用戶的日志數(shù)據(jù)和報警信息。
[0023] 上述技術(shù)方案提供的室內(nèi)安全監(jiān)測終端及系統(tǒng)，不需要老年人主動參與，完全以 自然狀態(tài)下老年人在室內(nèi)的移動行為作為安全監(jiān)測的判斷依據(jù)。同時，該終端不涉及任何 視頻、圖像、聲音信息，有效地保護老年人個人隱私。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基于紅外對管傳感器的室內(nèi)安全監(jiān)測終端的結(jié) 構(gòu)示意圖；
[0025] 圖2為本發(fā)明實施例提供的一種監(jiān)測節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖3為本發(fā)明實施例提供的一種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0027] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0028] 本發(fā)明實施例提供了一種基于紅外對管傳感器的室內(nèi)安全監(jiān)測終端，如圖1所 示，所述室內(nèi)安全監(jiān)測終端包括：位于室內(nèi)的若干監(jiān)測節(jié)點1，主控節(jié)點2。所有監(jiān)測節(jié)點采 用統(tǒng)一供電方式，并通過數(shù)據(jù)總線與主控節(jié)點2相連。
[0029] 主控節(jié)點采用輪訓(xùn)的方式查詢每個監(jiān)測節(jié)點，獲取人員的進出門數(shù)據(jù)。每個監(jiān)測 節(jié)點與固定的某個室內(nèi)區(qū)域（例如臥室、廚房、衛(wèi)生間等）綁定。事先根據(jù)用戶長期在室內(nèi) 的活動規(guī)律，構(gòu)建安全監(jiān)測規(guī)則文件，設(shè)定在每個區(qū)域內(nèi)的若干監(jiān)測規(guī)則（進入時間、大致 停留時間等）。ARM主控節(jié)點上的邏輯處理程序，根據(jù)監(jiān)測規(guī)則對老年人潛在的不安全行為 進行預(yù)警或發(fā)送警報。每個家庭中的ARM主控節(jié)點通過Internet與社區(qū)中心的服務(wù)器鏈 接。一旦檢測到獨居老年人可能發(fā)生危險狀況且在規(guī)定時間內(nèi)未取消預(yù)報警提示，則立刻 將報警信息發(fā)送到社區(qū)中心的服務(wù)器上，及時尋求救助。
[0030] 所述監(jiān)測節(jié)點1，用于對其所在位置的人員出入情況進行監(jiān)測，當(dāng)有新的出入事件 時，監(jiān)測節(jié)點1將其存放在自身的上傳隊列里。
[0031] 如圖2所示，所述監(jiān)測節(jié)點1包括：處理器11，2對紅外發(fā)射/接收對管12,RS485 通信收發(fā)器13,供電電路14。
[0032] 其中，每一對紅外發(fā)射/接收對管12的發(fā)射二極管121、接收二極管122正對齊； 兩個紅外發(fā)射二極管121持續(xù)發(fā)射紅外線，當(dāng)無人員遮擋時，對應(yīng)的紅外接收二極管122可 以正常接收紅外信號輸出高電平；當(dāng)有人員遮擋時，對應(yīng)的紅外接收二極管122接收不到 紅外信號輸出低電平。兩個紅外接收二極管122的信號輸出引腳被連接到處理器11的外 部中斷引腳，使處理器11可以得知兩束紅外信號被遮擋的情況。在這里，所述處理器11可 以是ATMega8。
[0033] 紅外對管包括一個紅外線發(fā)射管與一個紅外線接受管，采用850匪波長。對置發(fā) 射管與接收端，在無遮擋情況下，接收管輸出高電平；當(dāng)因外物遮擋，接收端接收不到來自 發(fā)射管的紅外信號時輸出低電平。根據(jù)該原理，可通過布置在室內(nèi)若干門框上的紅外對管 實現(xiàn)監(jiān)測獨居老年人在室內(nèi)各區(qū)域的移動和停留狀況。單個紅外對管僅能監(jiān)測是否有人通 過，但并不能判斷通過方向，即不能判斷是進門還是出門。為解決該問題，本發(fā)明在水平方 向布置兩個紅外對管。通過兩個紅外對管輸出低電平的先后順序判斷通過方向。兩個水平 布置的紅外對管模塊可形成一個監(jiān)測節(jié)點。
[0034] 所述處理器11根據(jù)兩束紅外信號被遮擋的順序判定出人員通過的方向，并生成 一個出入事件，放入上傳隊列。
[0035] 所述RS485通信收發(fā)器13,用于通過RS485接口傳輸所述監(jiān)測節(jié)點1與所述主控 節(jié)點2之間的通信信息。
[0036] 所述供電電路14,用于為所述監(jiān)測節(jié)點1提供5V的電源。
[0037] 在數(shù)據(jù)通訊過程中，當(dāng)監(jiān)測節(jié)點1收到來自主控節(jié)點2的數(shù)據(jù)包時，立即根據(jù)通信 協(xié)議接收、校驗、解析該數(shù)據(jù)包，并確認(rèn)該數(shù)據(jù)包的接收者是否為本節(jié)點。如果確認(rèn)成功，監(jiān) 測節(jié)點根據(jù)包的類型執(zhí)行相應(yīng)操作。本終端中包含兩種數(shù)據(jù)包：Ping指令、事件查詢指令。 當(dāng)監(jiān)測監(jiān)點收到來自主控節(jié)點的Ping指令后，直接發(fā)送一個Ping回復(fù)，告知主控節(jié)點本節(jié) 點存在；當(dāng)監(jiān)測節(jié)點收到事件查詢指令后，節(jié)點將上傳隊列中的出入事件打包回復(fù)給主控 節(jié)點2,并清空所述上傳隊列。
[0038] 為了實現(xiàn)獨居老年人室內(nèi)安全監(jiān)測，終端在運行前需要人為地定義監(jiān)測節(jié)點與室 內(nèi)具體區(qū)域的綁定關(guān)系。
[0039] 本發(fā)明中采用XML表示上述綁定關(guān)系，監(jiān)測節(jié)點與室內(nèi)具體區(qū)域的綁定關(guān)系 (Node_Location)可表不如下：
[0040]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于紅外對管傳感器的室內(nèi)安全監(jiān)測終端，其特征在于，包括：位于室內(nèi)的若 干監(jiān)測節(jié)點，主控節(jié)點； 所述監(jiān)測節(jié)點，用于對所述監(jiān)測節(jié)點連接的2個區(qū)域的人員出入情況進行監(jiān)測，當(dāng)有 新的出入事件時，將所述出入事件存放在自身的上傳隊列里，所述出入事件包括人員出入 情況； 所述主控節(jié)點，用于對每個監(jiān)測節(jié)點進行輪流查詢； 所述監(jiān)測節(jié)點，還用于在接收到所述主控節(jié)點的查詢時，將存放在自身的上傳隊列里 的出入事件打成數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述主控節(jié)點；其中，所述數(shù)據(jù)包的格式為〈NodelD，1\0_ Flag〉；其中，NodelD為監(jiān)測節(jié)點的身份標(biāo)識，I\0_Flag為人員的進出標(biāo)記； 所述主控節(jié)點，還用于接收所述監(jiān)測節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并在數(shù)據(jù)包中加入本地時 間戳，將其擴展為：〈NodeID，I\0_Flag，Timestamp〉，并將擴展后的〈NodelD, I\0_Flag， Timestamp〉存入Node_Location表中；所述主控節(jié)點中預(yù)先存儲有NodelD對應(yīng)的監(jiān)測節(jié) 點連接的兩個區(qū)域From和To ;以及標(biāo)記兩個區(qū)域的聯(lián)通順序的InNum ; 所述主控節(jié)點，還用于查詢獲得所述NodelD對應(yīng)的所述監(jiān)測節(jié)點連接的2個區(qū)域From 和To,并判斷所述I\0_Flag與查詢到的InNum是否一致，則一致則表示用戶從From進入到 To,反之則表示用戶從To進入到From ;所述主控節(jié)點內(nèi)預(yù)存有每個區(qū)域?qū)?yīng)的若干條安全 監(jiān)測規(guī)則，每條安全監(jiān)測規(guī)則包含兩個元素：起始時間start_time和持續(xù)時間duration ; 所述主控節(jié)點，還用于查詢所述所述人員進入到的區(qū)域?qū)?yīng)的若干條安全監(jiān)測規(guī)則， 以start_time距離所述Timestamp最近的安全監(jiān)測規(guī)則作為當(dāng)前的安全監(jiān)測規(guī)則，判斷所 述人員待在該區(qū)域的時間是否超過所述區(qū)域當(dāng)前的安全監(jiān)測規(guī)則的持續(xù)時間；若超過，則 通過聲音提示進行前期預(yù)警；若在前期預(yù)警結(jié)束前接收到任意一個監(jiān)測節(jié)點的數(shù)據(jù)包，則 解除預(yù)警；若在前期預(yù)警結(jié)束后仍未接收到任意一個監(jiān)測節(jié)點的數(shù)據(jù)包，則通過以太網(wǎng)給 指定IP地址發(fā)送報警信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)安全監(jiān)測終端，其特征在于，所述監(jiān)測節(jié)點包括：處理 器，2對紅外發(fā)射/接收對管，RS485通信收發(fā)器，供電電路； 每一對所述紅外發(fā)射/接收對管的發(fā)射二極管、接收二極管正對齊；兩個紅外發(fā)射二 極管持續(xù)發(fā)射紅外線，當(dāng)無人員遮擋時，對應(yīng)的紅外接收二極管正常接收紅外信號輸出高 電平；當(dāng)有人員遮擋時，對應(yīng)的紅外接收二極管接收不到紅外信號輸出低電平；兩個紅外 接收二極管的信號輸出引腳被連接到處理器的外部中斷引腳，使處理器可以得知兩束紅外 信號被遮擋的情況； 所述處理器，用于根據(jù)兩束紅外信號被遮擋的順序判定出人員通過的方向，并生成一 個出入事件，放入上傳隊列； 所述RS485通信收發(fā)器，用于通過RS485接口傳輸所述監(jiān)測節(jié)點與所述主控節(jié)點之間 的通信信息； 所述供電電路，用于為所述監(jiān)測節(jié)點提供5V的電源。
3. -種系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1或2所述的基于紅外對管傳感器的室內(nèi)安全 監(jiān)測終端，以及服務(wù)器端和查閱終端； 所述室內(nèi)安全監(jiān)測終端，用于將用戶日常行為數(shù)據(jù)的收集及異常狀況的檢測的日志信 息上報給服務(wù)器；以及將報警信息發(fā)送給所述服務(wù)器端； 所述服務(wù)器端，用于記錄日志信息和接收報警信息，接收到報警信息后如果是上班時 間，則在屏幕上顯示報警信息；如果在非上班時間，則通過短信貓功能，將所述報警信息以 短信方式發(fā)送給工作人手機； 所述服務(wù)器端，還用于負(fù)責(zé)用戶注冊，及充當(dāng)Web服務(wù)器，像所述查閱終端提供日志數(shù) 據(jù)和報警信息； 所述查閱終端，用于向所述服務(wù)器端進行用戶注冊，并在注冊通過后通過網(wǎng)頁的形式 顯示注冊用戶的日志數(shù)據(jù)和報警信息。
【文檔編號】G08B21/04GK104484980SQ201410759373
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月6日
【發(fā)明者】倪紅波, 王天本, 周興社, 趙婷芝, 白亮 申請人:西北工業(yè)大學(xué)