一种基于物联网的居家健康监管系统及方法

技术领域

本发明涉及物联网和健康管理设备技术领域，具体涉及一种基于物联网的居家健康监管系统及方法。

背景技术

近年市场上涌现出了各种居家监测人体健康状态的小型生命体征监测电子设备，有的具有传统个人健康设备监测人体血压、心跳、血糖等功能，有的可以监测人体摄入的能量，还有的可以通过监测分析出当前使用者的身体状况。这些小东西可以戴在手腕上，挂在脖子上，甚至被装在水杯、座垫上，具备灵敏的感知能力。

这些健康设备普遍不具备直连互联网的功能，需要与移动端App连接后才能将数据传至云端分析或保存。每次测量或者查看都需要打开移动端App，增加了用户的测量使用流程；同时不同厂家的设备需要用使用不同的App才能连接，健康数据无法互联互通，不能形成居家健康的长期趋势数据。

健康监测仅仅反应的是人体当前的生命体征数据，对于科学的健康管理有较长的滞后性。居家环境比如空气质量、温度、湿度、饮用水质量等都会对人体健康产生潜移默化的长期影响，监测居家环境数据，能提前预知影响健康的风险因素，早期干预可以避免不良的环境对健康的影响。

居家健康监测产品的主要使用对象是中老年人，这些群体中，有些人家中没有网络，并且多数人使用计算机或计算机的水平都不高，因此他们使用的监测产品需要能够方便通信管理，能够实现一键检测及数据的自动化上传。但是现有的家庭健康监测产品通信管理不方便，无法实现一键检测、无线接入及数据自动化上传管理。

传统健康监测方式，缺乏对于健康数据和环境数据的综合分析，不能及时对用户提供有效的健康干预建议及方法，而普通的中老年人的健康认知水平较低，仅仅是简单的健康监测无法满足用户的健康述求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于物联网的居家健康监管系统及方法，其可以收集健康数据和环境数据进行综合分析，及时对用户提供有效的健康管理策略。

其技术方案是这样的：一种基于物联网的居家健康监管系统，包括通讯连接的：

健康监测设备，用于监测用户的个体生命体征数据和个体生活方式数据；

环境监测设备，用于监测环境数据；

健康网关，用于收集所述健康监测设备和所述环境监测设备收集的个体生命体征和环境数据，并发送给所述健康管理云平台；

健康管理云平台，所述健康管理云平台分析所述健康网关发送的监控个体生活方式、个体生命体征数据、环境数据，给出健康管理策略；

智能家居设备，用于根据所述健康管理云平台给出的健康管理策略调节居所环境。

进一步的，所述健康网关包括主控模块，还包括与所述主控模块通讯连接的：

交互模块，用于与用户进行交互；

Zigbee网关模块，用于与所述环境监测设备通讯；

BLE模块，用于与所述健康监测设备通讯；

进一步的，所述健康网关通信模块还包括通讯模块，所述通信模块包括4G、5G、wifi通讯单元，用于与移动终端进行通讯。

进一步的，所述健康网关通信模块还包括健康检测模块，用于采集用户的生命体征数据。

进一步的，所述交互模块包括：

视讯交互单元，用于与用户进行视讯交互；

语音交互单元，用于与用户进行语音交互；

触摸交互单元，用于与用户进行触控交互。

进一步的，所述健康监测设备能够监测的个体生命体征数据包括心电、呼吸、睡眠、血氧、血脂、体温、体脂、体围、骨密度、人体成分，所述环境监测设备检测的环境数据包括空气质量、温度、湿度、饮水质量、光照强度、噪声。

进一步的，所述健康检测模块能够采集的个体生命体征数据包括血压、血糖。

一种上述的居家健康监管系统的监管方法，其特征在于：根据用户的健康情况，通过健康监测设备监测用户的个体生命体征数据和个体生活方式数据，通过环境监测设备监测用户所在居所的环境数据，健康管理云平台根据检测数据给出健康管理策略，并根据健康管理策略控制智能家居设备调节居所环境。

进一步的，当监测用户为高血压病人时，健康管理云平台通过健康监测设备获取监测用户的血压数据，并通过健康网关的zigbee模块和环境监测设备中的温度监测设备通讯，监测用户居所室内的温度，控制智能家居设备中的空调进行温度调节，在用户进入居所前将温度调整至合适温度。

进一步的，当监测用户为呼吸系统疾病患病者时，健康管理云平台通知监测室内的空气质量，健康网关通过zigbee模块和环境监测设备中的空气质量监测设备通讯，实时监测用户居所室内空气质量，当用户位于居所内时，通过交互模块提醒用户开窗通风或开启智能家居设备中的空气净化设备，当用户位于居所外时，提前在用户入户以前开启智能家居设备中的空气净化设备完成空气净化。

进一步的，当监测用户具有睡眠障碍的疾病时，健康管理云平台通知监测室内噪音和光暗强度，健康网关通过zigbee模块和环境监测设备中的噪音检测传感器和光照强度检测传感器通讯，检测居所内噪声强度和光照强度，同时通过健康监测设备检测用户是否入睡，当进入设定的睡眠时间或者检测到用户入睡，所述健康管理云平台控制智能家居设备进入低噪声的运行状态或直接关闭，同时关闭灯光设备和工作指示灯。

进一步的，当监测用户具有皮肤类疾病时，健康管理云平台通知监测室内湿度，健康网关通过zigbee模块和环境监测设备中的湿度传感器通讯，检测居所内湿度，健康管理云平台根据检测到的湿度，控制智能家居设备进行除湿或加湿。

进一步的，健康管理云平台通知检测饮水水质，健康网关通过zigbee模块和环境监测设备中的水质检测设备通讯，检测水质，健康管理云平台将通过健康网关将检测到的水质情况反馈给用户。

本发明的基于物联网的居家健康监管系统及方法，通过健康监测设备监测用户的个体生命体征数据和和个体生活方式数据、环境监测设备监测环境数据，通过对于健康数据和环境数据的综合分析，及时对用户提供有效的健康干预建议及方法，

在本发明的基于物联网的居家健康监管系统的监管方法中，针对用户不同的健康状况，针对性的检测个体生命体征数据、个体生活方式数据和环境数据，为用户提供符合其自生健康状况的健康与环境数据的关联模型，并且根据具体的检测情况，给出对应的监控管理策略，通过输入的个体生命体征数据和环境数据可以实时预测健康风险，对于中老年用户而言，无需复杂操作，通过健康网关的交互模块即可浏览到所有与自己相关的数据和所处环境对自己导致的潜在的健康威胁情况，方便操作，用户友好。

附图说明

图1为本发明的一种基于物联网的居家健康监管系统的组成示意图；

图2为本发明的健康网关的组成示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

见图1，本发明的一种基于物联网的居家健康监管系统，包括通讯连接的：

健康监测设备100，用于监测用户的个体生命体征数据和个体生活方式数据；

环境监测设备200，用于监测环境数据；

健康网关300，用于收集健康监测设备100和环境监测设备200收集的个体生命体征和环境数据，并发送给健康管理云平台400；

健康管理云平台400，健康管理云平台400分析健康网关300发送的监控个体生活方式、个体生命体征数据、环境数据，给出健康管理策略；

智能家居设备500，用于根据健康管理云平台给出的健康管理策略调节居所环境。

具体在本发明的一个实施例中，健康网关300包括主控模块310，还包括与主控模块310通讯连接的：

交互模块320，用于与用户进行交互；

Zigbee网关模块330，用于与环境监测设备通讯；

BLE模块340，用于与健康监测设备通讯；

健康检测模块350，用于采集用户的生命体征数据。

具体在本发明的一个实施例中，交互模块包括：

视讯交互单元，用于与用户进行视讯交互；

语音交互单元，用于与用户进行语音交互；

触摸交互单元，用于与用户进行触控交互。

具体的，触摸交互单元可以依靠触摸屏实现，配合摄像头和麦克风阵列，实现与用户的语音和视讯交互，可以实现信息发布，图文介绍，书籍阅读，视频通话，健康资料等。根据触摸屏上设置不同的应用区域，可以使得该触摸屏具有一种或者多种功能应用，以符合交互模块要呈现的效果。

将zigbee物联网网关整合到了健康网关300里面，不但可以实时获取环境数据，还能通过健康终端自带的屏幕和语音交互，及时的将异常提醒给用户，特别是不太会用智能手机的中老年用户。

在本发明的另一个实施例中，健康网关300还包括通讯模块360，通信模块360包括4G、5G、wifi通讯单元，用于与移动终端进行通讯，通讯模块360的设置可以将检测的用户的健康数据和环境数据发给监控人，可以方便家属或者医生了解对应监控用户的情况，还可以在有意外发生时发送报警信息给持有移动终端的家属或者医生，方便及时抢救，特别适用于中老年人。

具体在本发明的实施例中，健康监测设备能够监测的个体生命体征数据包括心电、呼吸、睡眠、血氧、血脂、体温、体脂、体围、骨密度、人体成分，健康检测模块能够采集的个体生命体征数据包括血压、血糖，所述环境监测设备检测的环境数据包括空气质量、温度、湿度、饮水质量、光照强度、噪声。

本发明的基于物联网的居家健康监管系统，通过基于物联网技术的健康网关、健康监测设备、环境监测设备、健康管理云平台，主动监测个体生命体征和环境数据，并将这些数据上传到健康管理云平台，平台通过集成的健康风险分级分层评估和预测预警模型，持续分析个体生活方式、体征数据、环境数据的变化，对用户主动提示风险因素和危险等级，对用户输出个性化营养、运动、饮食、行为干预服务，还可以联合智能家居设备，通过健康管理云平台发送给健康网关，控制对应的智能家居设备，改善居家环境情况，从而改善用户健康问题。

基于人工智能和大数据分析的健康管理云平台，通过建立健康数据互联互通标准，对采集的心电、呼吸、睡眠、血压、血糖、血氧、血脂、体温、体脂、体围、骨密度、人体成分等健康数据以及空气质量、温度、湿度、饮水质量光照强度、噪声等环境数据进行分析、处理，对个人健康行为进行全面刻画，利用物联网、云计算、大数据等技术进行分析处理，实现结构分析、健康状态评估、重点疾病和重点临界健康问题监控、个性化健康管理。

在本发明的实施例中，还给出了上述的居家健康监管系统的监管方法，包括以下步骤：根据用户的健康情况，通过健康监测设备监测用户的个体生命体征数据，通过环境监测设备监测用户所在居所的环境数据，健康管理云平台根据检测数据给出健康管理策略，并根据健康管理策略控制智能家居设备调节居所环境。

以下通过具体的案例说明本发明的居家健康监管系统的监管方法。

具体实施例1：

当监测用户为高血压病人时，高血压病人要特别注意自己的生活环境，居室内的室温最好能保持在摄氏22度至26度之间，并保持室内的空气流通。有不少高血压患者平时一直把血压控制得很好，可是一到夏天，血压就不稳定，这与使用空调不当有关。尤其是刚从炎热的外部环境回家的时候，空调温度过低，一热一冷，血管会从本来的舒张状态一下子变成收缩状态，这就为血压升高埋下了伏笔。

健康管理云平台通过健康监测设备监测用户的血压数据，并通过健康网关的zigbee模块和环境监测设备中的温度监测设备通讯，监测用户居所室内的温度，控制智能家居设备中的空调进行温度调节，在用户进入居所前将温度调整至合适温度。

具体实施例2：

在现实生活中，室内污染往往要比户外污染程度严重的多，它对人体的健康的危害也往往要比户外污染程度要大的多。特别是近年来城市里住宅装修热的兴起，给室内污染带来新的污染源和一些特殊的污染成分，如甲醛、苯、氨、氡等放射性污染；

除了室内化学性污染物，物理性污染物之外，生物性污染物(即微生物)也是评价室内空气质量的重要标准。空气中微生物质量的好坏往往以细菌总数指标来衡量，一般情况下空气中的细菌总数越高，存在致病性微生物(细菌、真菌、病毒)的可能性越高，可使人感染而致病。

当个人或者家庭人员暴露在室内的空气污染物中时，他们呼吸道疾病更加频繁地发生。

当监测用户为呼吸系统疾病患病者时，对于室内的空气质量会有要求，健康管理云平台通知监测室内的空气质量，健康网关通过zigbee模块和环境监测设备中的空气质量监测设备通讯，实时监测用户居所室内空气质量，当用户位于居所内时，通过交互模块提醒用户开窗通风或开启智能家居设备中的空气净化设备，当用户位于居所外时，提前在用户入户以前开启智能家居设备中的空气净化设备完成空气净化。

具体实施例3：

噪音、过强的光照会影响人的睡眠，当监测用户具有睡眠障碍的疾病时，健康管理云平台通知监测室内噪音和光暗强度，健康网关通过zigbee模块和环境监测设备中的噪音检测传感器和光照强度检测传感器通讯，检测居所内噪声强度和光照强度，同时通过健康监测设备检测用户是否入睡，当进入设定的睡眠时间或者检测到用户入睡，健康管理云平台控制智能家居设备进入低噪声的运行状态或直接关闭，同时关闭灯光设备和工作指示灯，同时还可以通过温度监测，控制智能家居设备中的空调等设备，给予用户一个合适的睡眠温度环境。

具体实施例4：

当监测用户具有皮肤类疾病时，会对环境湿度具有要求，健康管理云平台通知监测室内湿度，健康网关通过zigbee模块和环境监测设备中的湿度传感器通讯，检测居所内湿度，健康管理云平台根据检测到的湿度，控制智能家居设备进行除湿或加湿。

具体实施例5：随着经济的发展，人口的增加，不少地区水资源短缺，有的城市饮用水水源污染严重，居民生活饮用水安全受到威胁，健康管理云平台可以通知检测饮水水质，健康网关通过zigbee模块和环境监测设备中的水质检测设备通讯，检测水质，健康管理云平台将通过健康网关将检测到的水质情况反馈给用户。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。