老龄化背景下物联网在养老系统中的应用

电子科技大学 格拉斯哥学院 2017级 陈紫微

摘要：我国人口老龄化的快速发展趋势使老龄人口的看护问题成为养老的重点。由于老年人口众多以及社会化照护体系尚不健全，老人的长期看护需求难以得到满足。物联网的全面感知、可靠传送、智能处理等功能特点可有效应用于老人日常生活照料。物联网的应用可提高效率，减轻家庭、社区、机构在养老问题上的压力。

 

关键词：物联网，老龄化，智慧养老

 

一、我国的老龄化现状以及面临的主要问题

        我国是世界上人口老龄化程度最高的国家之一。改革开放初期提出的计划生育的政策使我国人口的生育水平开始下降，这造成了人口结构的逐步变化；且得益于社会经济水平的进步，人口的平均寿命在不断提高，老龄化进程进一步加速。

       我国的人口老龄化有以下几个特点：1、老龄化速度快。我国于2000年进入老龄化社会，据预测，1990～2020年我国老龄人口的递增速度为3.3%，高于世界平均年增速度2.5%。2、老龄人口规模巨大。由于人口基数大，我国于2014年成为首个老龄人口数超过2亿的国家，其数量超过了欧洲所有国家老龄人口数量的总和。3、老龄化程度地区发展不平衡。这主要体现在城乡之间和地区之间的差异。农村青壮年劳动力外迁打工，造成了不少独居老人的状况。据统计，农村老年人口规模是城市的1.69倍；同时，相较于人口密度较低的西北、西南地区，人口密度相对较高的东南沿海地区老年人口比例较高。

       传统的家庭养老方式已无法适应现状，且养老机构的数量和服务质量也不能满足需求。由此，将现代信息技术应用于老人的长期照护，能够减轻子女压力，提高照护水平，是解决养老成本持续攀升问题的有效手段。

二、物联网在智慧养老中的具体应用

       智慧养老需要提供的服务主要分为两类。一类为能提供老人及其家属需要时要求的服务，相关内容为对老人健康状况的实时查询，满足老人在精神需求上的交流及娱乐等，这一类服务应当给与老人充分的自主权。另一类为系统检测且分析情景后自动提供的服务，主要包括：远程医疗服务，在必要时自动呼叫附近的医疗机构实施上门服务或联系家属；实时位置监控，老人走失时向家属发送位置信息；日常生活管理，简化或完成日常所需家务，并智能管理屋内设施以减少安全隐患。

       物联网的介入的养老体系可实现两大优势：实时联网和在线服务，自行判断是否提供服务。它可针对对象老人的实际情况提供服务，以智能化的服务方式和服务内容保证老人的身体健康和满足精神需求。以下为几个方面的具体应用。

1、日常生活管理和照料功能。提供智能家居的强大功能协助老人生活，主要以智能光照明子控制、智能家用电器、智能安全防范、智能监控、访问控制六个子系统组成，依靠分布式传感器组成无线网络，获取室内的众多环境参数，协调并优化各子系统，从而实现对老人智能化照料；并利用强大的数据记录和分析能力，根据分析结果从接受命令转变为主动提供智能服务。例如夜间起床时自动调节灯的亮度，及时关闭煤气等消除潜在危险，以及根据需求更好地节约能源等。

2、医疗和健康指导功能。这是老人看护过程中最为重要的一项，主要可分为日常健康管理和紧急时刻救援。通过在线咨询和指导功能为老人提供良好的生活习惯及康复建议，并且利用强大的统计决策功能，结合传感器数据和查询信息，可个性化推送护理常识。在判断需要紧急医疗救助时自动求助最近医疗设施。

3、精神慰藉功能。物联网可协助沟通老人与志愿服务，帮助志愿者和福利机构精准对接需要帮助的老人，并根据数据分析的结果在精神和物质上提供切实的帮助。并且通过信息互动和交流功能，物联网可组建虚拟社区以促进老人的社交活动，提升精神愉悦。

三、物联网的基本体系构成与关键技术

（一）基本体系

       物联网是指将各种信息传感设备及系统和其它基于物-物通信模式 (M2M)的短距无线自组织网络, 通过各种接入网与互联网结合起来而形成的一个巨大智能网络。如果说互联网实现了人与人之间的交流, 那么物联网可以实现人与物体的连接和交互, 也可以实现物体与物体间的智能对接与联系。其结构基本可以分为以下5个部分：

       感知层：该层主要是通过各种形式的传感器，从多角度获取有关老人身体状况以及周边环境等各项信息。采用协同处理的方式对信息进行在线处理，并连入设备实现资源的共享与交互。

       接入层：该层的主要功能是借助于现有的移动通信网、无线接入网、无线局域网、卫星网等基础设施，将来自感知层的信息传送到互联网中。

       互联网层：该层的主要功能是以IPv6/IPv4为核心建立的互联网平台,将网络内的信息资源整合成一个可以互联互通的大型智能网络,为上层服务管理和大规模环境监测应用建立起一个高效、可靠、可信的基础设施平台。

       服务管理：该层的主要是通过具有超级计算能力的中心计算机群, 对网络内整合的海量信息进行实时的管理和控制, 并且进行进一步的分析和处理，为上层应用提供一个良好的用户接口。

       应用：该层集成了系统底层的功能，根据智能交互及协同感知的结果，实现了面向老人的长期看护功能的实际应用。

       通过上面几个部分，就可以实时监控老人自身状态以及周边环境变化，分析情境，实现智能养老的目的。

（二）关键技术

1、智能感知技术。这是物联网的基础，为智能获取外界物理状态和环境信息，需要一定的传感器技术和核心芯片。在屋内布置若干个无线传感器节点，将各类信息融合可判断出被监测人正在进行的活动，由此监控老人的健康状况，由于此系统不包含摄像机，也较好地保护了用户隐私，有较好的接收度。

2、智能信号处理技术。由于传感器获得的信息较为杂乱且种类多样，原始数据需要经过相应的处理以得到与目标事物相关的数据。其主要是通过信号提取技术和分析技术将筛选出的有用信号与相应物理事件匹配。

3、节点管理。终端感知网络的节点众多, 因此必须引入节点管理对多个节点进行操作，其中包括能量管理、拓扑管理、QoS 管理、移动控制、远程管理技术以及数据库管理。管理系统能够将已存储的数据进行可视化显示、数据管理以及进一步生成决策。

4、安全保障技术。该技术应保障使用者个人信息安全，因此数据安全协议、密钥建立 及分发机制、数据加密算法设计以及认证技术是关键部分。

5、信息融合技术。信息融合是智能信息处理的重要阶段和方式，它是一个将来自传感网中多个数据源的数据进行处理的过程。它能够获得比单一传感器更高的准确率, 更有效和更易理解的推论。因此, 在感知、接入、互联网和应用层均需要采用此技术。

6、智能交互及协同感知。智能交互主要体现在情景感知技术上，他能够解释获取的信号以判断外界物理事件，并调整自身行为。协同感知技术是将位于不同时空位置的感知设备 观测到的信息综合起来，梳理不同节点信息间的互补关系以实现外界具体情况的还原。

四、总结

       物联网是由多种技术组合而成的新型技术体系，尚有较大的提升空间。它在养老体系中的介入可有效提升养老服务的质量和资源的有效分配，在一定程度上缓解社会养老资源不足、体系尚不完善的问题。

 

 

 

 

 

参考文献：

[1]张帆.我国人口老龄化背景下养老问题思考[J].合作经济与科技,2018,(7):176-177.

[2]刘强.物联网关键技术与应用[J].计算机科学,2010,37(6):1-4.

[3]席恒.物联网应用于失能老人长期照护体系的模式探讨[J].山东社会科学,2014,(11):51-57.