摘 要：利用信息化技术和人工智能技术开发的老年人健康监测与康养指导系统，具有实时监测老年人身体指数，以及根据老年人近期身体情况制定康养方案并辅助进行康养的功能，该系统可以有效提高老年人的自我养老能力和养老服务机构的服务效率。
关键词：健康监测；康养指导；系统开发；养老医疗；智慧养老系统
中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）12-0150-03
Development of Health Monitoring and Health Care Guidance System for the Elderly
LI Dawei
（Chengde Petroleum College，Chengde 067000，China）
Abstract：A health monitoring and health care guidance system for the elderly has been developed by using information technology and artificial intelligence technology，which can monitor the body index of the elderly in real time，and can be formulated and assisted in recuperation according to the recent physical condition of the elderly. The system can effectively improve the self supporting ability of elderly and the service efficiency of the elderly service organizations.
Keywords：health monitoring；health care guidance；system development；medical care for the elderly；intelligent pension system
0 引 言
随着我国老年人人口数量的不断增加，养老问题已经逐渐成为社会广泛关注的民生问题。目前，我国养老和医疗资源较为贫乏且分布不均，无法应对日益严重的老龄化问题。因此，利用信息技术和人工智能技术的智慧养老系统逐渐成为学术界主要的研究方向，智慧养老系统能够提高有限的养老资源利用效率，增强老年人自我养老的能力。老年人健康监测与康养指导系统是智慧养老系统的重要组成部分，该系统可以利用智能穿戴设备实时监测老年人的生命体征信息，系统内集成的康养专家知识库，使得该系统具有康养指导与辅助实施功能和生命体征检测与预警功能，其是传统养老体系的有效补充。
1 系统架构
系统架构设计是否合理直接影响着系统的健壮性和可靠性，在系统开发的过程中，结合需求分析报告和系统的主要功能将老年人健康监测与康养指导系统架构分为客户端层、硬件层、软件层和数据层四个部分。如图1所示。
客户端层按照客户端使用者的不同分为老年人客户端、监护人（子女等老年人亲属）客户端和系统管理员客户端。老年人客户端安装在老年人佩戴的智能手环等设备之中，用于监测和采集老年人的身体生理数据信息，并与系统管理员实现信息交互。老年人监护人包括老年人的配偶、子女或其他亲属，监护人客户端以APP的方式安装于老年人监护人的智能手机中。老年人监护人客户端可以获取老年人客户端的生理数据信息和系统管理员客户端发送的信息，使得老年人监护人能够及时掌握老年人的身体健康状况，在出现任何问题时，都能够第一时间采取有效措施。系统管理员客户端能够获取老年人的生理数据信息，通过系统集成的康养指导专家数据库的专家知识对老年人的健康状况进行评估，并将评估情况及时发送至老年人客户端和监护人客户端。系统管理员客户端还可以对系统内的老年人健康状况进行分类存储和分析，为养老服务机构、医院和相关政府部门提供有效的数据支撑。
硬件层分为智能穿戴设备和PC设备两个部分，智能穿戴设备包括智能手环，智能颈环等智能设备，该类设备嵌入了先进的传感器，能够监测老年人的生理健康指数，包括血氧、血压和脉搏等。PC设备为系统管理员使用，包括计算机和服务器，这些设备便于系统操作和系统数据存储。
软件层包括老年人健康监测与康养指导系统及其集成的其他插件或软件，软件层的主要作用是对系统采集的老年人生理数据进行分析处理和对各客户端的信息交互进行管理。
数据层包括生理指标监测数据库和康养指导专家数据库，生理指标监测数据库储存的是智能穿戴设备获取的老年人的生理指标数据，该类数据为系统运转的基础数据；康养指导专家数据库储存的是康养指导专家知识和日常疾病诊断专家知识，该类知识可以根据智能穿戴设备采集的老年人实时生理指标数据发出的疾病预警，同时也能针对某段时间的身体指数变化情况和已有疾病情况制定出详尽的康养计划。
2 系统功能模块
按照需求分析报告及其系统架构设计将系统的功能分为三大功能模块，如图2所示，分别为健康状况监测、康养指导和系统设置，其中健康状况监测和康养指导是系统的核心模块。
健康状况监测模块的主要功能是对老年人重要的身体健康指数（包括体温、血氧、心率和血压）进行实时监测，同时系统会根据老年人的年龄、身高、体重及其过往病史自动设定上述身体健康指数的合理范围，当监测数据超出合理范围时，系统会针对异常情况进行报警，提醒使用者注意，并采取相应的措施。系统监测的数据会及时上传至系统数据库，便于系统对老年人的身体状况进行分析，并将分析结果和预警信息同时发送至医疗机构客户端和老年人监护人客户端，以便于及时为老年人提供有效医治和帮助。
康养指导模块具有健康状况分析、膳食计划与辅助实施和运动锻炼计划与辅助实施三大功能，可以为老年人实施自我养老提供有力支撑。健康状况分析功能结合系统内置的康养指导专家知识数据库可以对健康状况监测模块采集的身体指数进行分析，进而得出目前老年人的身体健康状况，为康养指导和医疗救助提供参考数据。膳食计划与辅助实施功能可以根据老年人近期身体情况为老年人提供特定周期的多项膳食计划，包括早中晚三餐食谱和日常饮食禁忌，老年人也可以根据个人的具体情况选择合适的膳食计划，并设定膳食计划的提醒方式和时间，以此来辅助膳食计划的顺利实施。
系统设置模块包括账户管理、密码管理和权限管理三大功能。账户管理对系统内各种客户端的账户进行管理，其具有新建账户、删除账户和更改账户等功能。密码管理功能是为了方便系统中各类账户在遗忘密码时进行密码修改或者重置，尤其针对老年人使用者经常遗忘账户密码情况，密码管理功能设置了紧急密码重置功能，使用者在客户端发送遗忘密码通知信息，系统会开启指纹解锁功能，同时使用者可以发送有关个人的姓名和出生日期等信息，自助进行密码重置。权限管理功能是为了设置各种账号的权限，便于系统管理。权限管理根据系统的各种功能确定了相关权限，包括账户管理权限、密码管理权限、数据统计分析权限和账户分配权限等。
3 系统开发与实现
3.1 技术手段
老年人健康监测与康养指导系统采用Visual Stadio 2010平台和.NET Framework 3.5 SP1作为开发工具和开发环境，利用面向对象的程序语言C#进行程序编写，相比C（高性能），C++（面向对象结构），Java（安全性），VB（快速开发）等语言，C#具有全能性、健壮性和设计性好的特点，适合于以组件为基础的、多层次分布式Winform应用程序的开发。系统数据库利用SQL2008R2进行开发，同时利用XML语言编写康养指导专家知识，并将其组建为康养指导专家知识库和专家系统，为系统的智能康养功能提供有效支撑。
3.2 系统的主要功能界面
系统界面采用简洁、色彩鲜明的设计风格，系统按钮的尺寸全部放大，以便于老年人识别和使用。
系统主界面如图3所示，三大功能模块都以较大尺寸的按钮集中显示，简洁明了，并且按照使用频率高低依次排列。当鼠标或者手指轻触按钮时系统会自动弹出关于该按钮的使用说明，增加系统的操作友好性。
图4所示的是系统健康状况监测界面。健康状况监测界面利用tabcontrol控件进行设计，集成了体温监测、血氧监测、脉搏监测和血压监测功能。界面左侧为实时的生理指标数据栏，其在指标出现异常时会弹出提醒信息；界面右侧为对应的生理指数的变化趋势，便于老年人及时了解自己的身体状况变化情况。
图5所示的是康养指导功能界面。康养指导功能界面同样用tabcontrol控件设计，集成了健康状况分析功能、膳食计划与辅助实施功能和运动锻炼计划与辅助实施功能。健康状况分析功能基于系统采集的实时生理数据，可以对老年人某段时间内的身体健康状况进行分析，分析结果以图表形式显示；膳食计划与辅助实施功能和运动锻炼计划与辅助实施功能，可以根据使用者的需求制定相应周期的膳食和运动锻炼计划，并设定提醒服务，能够辅助老年人顺利实施膳食和运动锻炼计划，提高老年人自我养老的能力和晚年生活质量。
4 结 论
本文采用信息技术和人工智能技术等手段开发的老年人健康监测与康养指导系统与智能手环等智能穿戴设备有机结合，成为智慧养老体系的重要组成部分。养老服务机构通过该系统实时获取老年人的身体状况，从而能够及时干预，并提供有效服务以提高养老服务效率，同时系统集成的康养指导专家系统也能够提高老年人自我养老能力，从而缓解老龄化带来的养老矛盾。
参考文献：
[1] 李大伟.基于主动服务的智慧养老服务模式 [J].承德石油高等专科学校学报，2018，20（3）：92-94.
[2] 李大伟.立体仓库货架智能化配置设计系统的开发与应用 [D].上海：东华大学，2012.
[3] 李大伟.基于XML的锅炉故障诊断专家系统的知识库构建 [J].承德石油高等专科学校学报，2016，18（3）：43-46.
作者简介：李大伟（1984.11-），男，讲师，硕士研究生。研究方向：机械结构设计、信息化技术。
