基于物聯(lián)網(wǎng)的養(yǎng)老管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:基于物聯(lián)網(wǎng)的養(yǎng)老管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:21世紀(jì)全球逐步步入老齡化時(shí)代,我國作為人口大國,老齡化問題日趨嚴(yán)重。由此衍生出的社會(huì)負(fù)擔(dān)越來越重,社會(huì)問題也越來越多。如何妥善的照料空巢老人,是亟待解決的問題。本文的研究背景為養(yǎng)老服務(wù)機(jī)構(gòu),本文中的設(shè)計(jì)旨在利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建一個(gè)以老人為信息節(jié)點(diǎn)的信息管理平臺(tái)。本文設(shè)計(jì)從硬件和軟件兩方面展開。在硬件方面,本文以ZigBee物聯(lián)網(wǎng)通信模塊為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)ZigBee最小系統(tǒng)作為養(yǎng)老管理系統(tǒng)的單位節(jié)點(diǎn);采用加速度傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)老人跌倒動(dòng)作的捕捉;配備GSM報(bào)警模塊,采用短信或語音的方式與前期綁定用戶進(jìn)行通訊。在軟件方面,創(chuàng)建了ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),通過RSSI定位法,對(duì)管理系統(tǒng)中的老人節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位;加速度傳感器檢測老人跌倒信號(hào),將其傳給ZigBee;通過LabVIEW上位機(jī)的編程,完成對(duì)各模塊信號(hào)的搜集與管理,實(shí)現(xiàn)對(duì)老人節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測。在完成上述的軟硬件設(shè)計(jì)制作后,對(duì)組網(wǎng)通信穩(wěn)定性、信號(hào)衰減特性、定位系統(tǒng)、加速度傳感器信號(hào)采集以及GSM報(bào)警系統(tǒng)的進(jìn)行測試實(shí)驗(yàn)。本平臺(tái)上配備有老人位置信息檢測和、跌倒檢測、上位機(jī)監(jiān)控與突發(fā)情況呼叫等功能,在減輕養(yǎng)老機(jī)構(gòu)看護(hù)壓力的情況下,給與老人們一個(gè)自由寬松的生活環(huán)境。本平臺(tái)已在安吉萬康托養(yǎng)院有所應(yīng)用,有一定的實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】:物聯(lián)網(wǎng) ZigBee組網(wǎng) 養(yǎng)老管理 LabVIEW
【學(xué)位授予單位】:浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TP391.44;TN929.5
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 第1章 緒論9-14
- 1.1 研究背景與意義9-10
- 1.2 養(yǎng)老管理系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
- 1.3 本文的主要研究內(nèi)容12
- 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)12-13
- 1.5 本章小結(jié)13-14
- 第2章 養(yǎng)老管理系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)14-17
- 2.1 養(yǎng)老管理系統(tǒng)的需求分析14-15
- 2.2 養(yǎng)老管理系統(tǒng)的總體框架15-16
- 2.3 本章小結(jié)16-17
- 第3章 基于物聯(lián)網(wǎng)的養(yǎng)老管理系統(tǒng)技術(shù)研究17-33
- 3.1 ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)17-24
- 3.1.1 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議17-21
- 3.1.2 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備21-22
- 3.1.3 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)開發(fā)環(huán)境22-24
- 3.2 ZigBee信號(hào)衰減特性研究24-25
- 3.3 ZigBee定位算法研究25-27
- 3.4 跌倒檢測研究27-31
- 3.5 LabVIEW管理系統(tǒng)31-32
- 3.6 本章小結(jié)32-33
- 第4章 養(yǎng)老管理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)33-49
- 4.1 ZigBee節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)33-38
- 4.1.1 電源電路35
- 4.1.2 晶振電路35-36
- 4.1.3 串口電路36-37
- 4.1.4 天線電路37-38
- 4.2 跌倒檢測模塊設(shè)計(jì)38-41
- 4.2.1 加速度傳感器選型39-40
- 4.2.2 加速度采集控制器設(shè)計(jì)40-41
- 4.3 GSM報(bào)警模塊41-48
- 4.3.1 電源設(shè)計(jì)42-44
- 4.3.2 主控芯片及外圍電路44
- 4.3.3 GSM芯片接.電路44-45
- 4.3.4 SIM卡槽電路45-46
- 4.3.5 天線匹配電路46-48
- 4.4 本章小結(jié)48-49
- 第5章 養(yǎng)老管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)49-66
- 5.1 ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的組建49-51
- 5.1.1 協(xié)調(diào)器初始化49-50
- 5.1.2 節(jié)點(diǎn)加入?yún)f(xié)調(diào)器組成網(wǎng)絡(luò)50-51
- 5.2 信號(hào)采集與傳輸機(jī)制51-55
- 5.2.1 信號(hào)采集程序設(shè)計(jì)51-54
- 5.2.2 數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制設(shè)計(jì)54-55
- 5.3 LabVIEW上位機(jī)設(shè)計(jì)55-61
- 5.3.1 登錄管理系統(tǒng)56-57
- 5.3.2 位置顯示系統(tǒng)57-60
- 5.3.3 傳感器信息采集60-61
- 5.4 GSM報(bào)警模塊程序61-65
- 5.4.1 發(fā)送短信程序設(shè)計(jì)62
- 5.4.2 撥打電話程序設(shè)計(jì)62-63
- 5.4.3 數(shù)據(jù)傳送程序設(shè)計(jì)63-65
- 5.5 本章小結(jié)65-66
- 第6章 測試與實(shí)驗(yàn)66-77
- 6.1 登錄系統(tǒng)測試66
- 6.2 組網(wǎng)通信驗(yàn)證66-68
- 6.3 信號(hào)衰減特性實(shí)驗(yàn)68-71
- 6.3.1 信號(hào)衰減規(guī)律實(shí)驗(yàn)68-69
- 6.3.2 不同算法下的曲線擬合與誤差分析69-71
- 6.4 定位系統(tǒng)驗(yàn)證71-72
- 6.5 跌倒檢測模塊驗(yàn)證72-73
- 6.6 報(bào)警系統(tǒng)驗(yàn)證73-74
- 6.6.1 短信報(bào)警73-74
- 6.6.2 電話報(bào)警74
- 6.7 養(yǎng)老管理系統(tǒng)驗(yàn)證74-76
- 6.8 本章小結(jié)76-77
- 第七章 結(jié)論與展望77-78
- 參考文獻(xiàn)78-81
- 致謝81
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