王奧迪 浙江理工大學 經(jīng)濟管理學院

智能家居環(huán)境下的智慧養(yǎng)老服務平臺探索

王奧迪 浙江理工大學 經(jīng)濟管理學院

分析智能家居和智慧養(yǎng)老研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，針對當前智慧養(yǎng)老平臺對數(shù)據(jù)獲取和分析不全面，對老人主動性依賴強等問題，提出基于智能家居的智慧養(yǎng)老服務平臺模型。從智能服務、家庭環(huán)境、數(shù)據(jù)活化三維度分析智能家居對養(yǎng)老服務的影響，認為智能服務是智慧養(yǎng)老的核心，智能家居是基礎，挖掘數(shù)據(jù)價值提升養(yǎng)老體驗，為智慧養(yǎng)老服務和智慧養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供有益參考。

智能家居 智慧養(yǎng)老 家庭智能代理 日常行為數(shù)據(jù)

引言

隨著智慧城市和智能家居的建設與發(fā)展，利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、機器學習等技術為老年人提供實時、便捷、高效的智慧養(yǎng)老服務成為現(xiàn)實。當前的智慧養(yǎng)老服務集中在提供信息服務和醫(yī)療看護資源方面，如為老人提供掛號、心理咨詢、遠程醫(yī)療、體征監(jiān)控等服務。而日常生活能力是對人基本生活能力的評價的重要指標，是以日常行為為依據(jù)對人的生理和心理狀態(tài)進行評價[1]。研究把智能家居技術融入到智慧養(yǎng)老中，使智能家居能夠主動為養(yǎng)老決策提供依據(jù)，是智慧養(yǎng)老研究面臨的重要問題和發(fā)展方向。

一、智能家居研究及養(yǎng)老發(fā)展現(xiàn)狀

目前對智能家居的研究集中在兩個方面：研發(fā)低成本、低功耗、高魯棒性智能家居設備、可穿戴設備等；研發(fā)以機器學習和深度學習為代表的人工智能技術，構建智能化的家庭代理系統(tǒng)。構建智能家庭代理最主要的是實現(xiàn)日常行為識別[2]。國內(nèi)外學者通過收集人的日常行為數(shù)據(jù)，使用機器學習、數(shù)據(jù)挖掘等技術中識別出居住著的日常行為習慣，監(jiān)測異常行為，以此為依據(jù)提供個性化的服務，提供更準確的健康狀況分析，更節(jié)能環(huán)保的生活方式。

在歐美等發(fā)達國家三分之一的非正式護理是通過老年人的家庭成員以遠程協(xié)調(diào)護理和康復護理進行的，這些老人對社交需求、安全性和實時監(jiān)測能力的需求更加迫切。在家庭環(huán)境中部署非侵入式傳感器，在智能家居環(huán)境下能夠?qū)崟r、精確的監(jiān)測獨居老人基本的日常行為，護理中心能夠快速得到老人的日常生活數(shù)據(jù)，更深入的分析老人的身體和生理狀況。與發(fā)達國家相比，我國家庭智能化不足，以智能家居有依托的智慧養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)處于起步階段，存在巨大的服務空間和商業(yè)發(fā)展前景。

二、智慧養(yǎng)老平臺

智慧養(yǎng)老平臺具體而言是有效整合通訊、生命體征監(jiān)測等相關技術，根據(jù)居家養(yǎng)老個性化及共性化需求，利用遠程傳感設備來采集人體重要生理數(shù)據(jù)，通過無線射頻等技術傳輸?shù)竭h程健康服務中心，而后由醫(yī)療保健團隊對這些數(shù)據(jù)進行遠程實時監(jiān)測分析，形成個人健康數(shù)據(jù)檔案和分析報告，提供專業(yè)的保健養(yǎng)生、醫(yī)療咨詢與建議，從而實現(xiàn)維護健康的目的。同時協(xié)同各個部門，整合社會服務資源，共同營造老年人居家養(yǎng)老服務的社會環(huán)境，推動專業(yè)化的老年生活照料、醫(yī)療衛(wèi)生、康復護理、心理慰籍等服務項目的開展，構建完整的、現(xiàn)代居家養(yǎng)老綜合服務體系[3]。

圖1 基于智能家居的智慧養(yǎng)老服務平臺模型

基于系統(tǒng)集成視角，強化智能代理系統(tǒng)在整個體系中的作用，構建以智能家居為依托的智慧養(yǎng)老平臺模型。如圖1所示，圖中各個某塊結構通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等連接起來?？纱┐髟O備、傳感器、家用醫(yī)療設備等構成體系的終端，端與端之間通過無線網(wǎng)連接，并結合智能代理系統(tǒng)，構造智能家居環(huán)境。非視覺傳感器具有低功耗、高魯棒性、廉價、非侵入性等方面的優(yōu)點，成為智能家居構建的關鍵部件。智能代理系統(tǒng)能夠?qū)崟r獲取終端產(chǎn)生的日常行為數(shù)據(jù)、生理體征數(shù)據(jù)等，發(fā)送給服務層的相關模塊，如向智能處理決策系統(tǒng)發(fā)送處理請求，并能夠利用機器學習、數(shù)據(jù)挖掘、人工智能等技術處理行為數(shù)據(jù)，識別老人的日常行為習慣。

三、模型三維度剖析

（一）智能服務是智慧養(yǎng)老的核心

智慧養(yǎng)老的目的是為老年人構建舒適、健康、安全的生活環(huán)境，提供快捷、準確的個性化和共性的智能服務。智能服務包括功能服務、數(shù)據(jù)服務。養(yǎng)老環(huán)境中的終端設施、政府、企業(yè)、老人形成各種關系，通過服務連接，每種具體關系表現(xiàn)成一系列具體的服務，而各種具體的服務又可能相互結合形成更高層次的服務和更為復雜的關系，最終形成一個交叉立體的智能服務體系。

智能家居環(huán)境下，家庭智能代理把老人的體征數(shù)據(jù)、行為數(shù)據(jù)等反饋到服務提供方。作為服務的提供方，政府和企業(yè)等機構分析數(shù)據(jù)，結合老人的主觀需求為老人提供醫(yī)療、娛樂、看護、信息等個性化的功能性服務，根據(jù)老人的健康狀況和生活狀況提供相應的數(shù)據(jù)服務，如身體狀況分析、個人健康數(shù)據(jù)庫等。作為服務的接受方，在智能家居環(huán)境下老人接受服務的質(zhì)量等信息及時反饋到服務提供方。

（二）智能家居是智慧養(yǎng)老的基礎

智能家居環(huán)境作為智慧養(yǎng)老的底層，是老人接觸最多的環(huán)境。智能代理系統(tǒng)是智能家居環(huán)境的核心，起到家庭和外界信息互通的作用。代理系統(tǒng)融合多源數(shù)據(jù)[4]，從非視覺傳感器、可穿戴設備等數(shù)據(jù)中獲取老年人的日常生活習慣以及日常行為的變化情況。根據(jù)老人的生活習慣，智能代理對家庭電器設備進行控制。老人日常行為發(fā)現(xiàn)和識別是智能代理的核心功能。國內(nèi)外研究機構和企業(yè)對基于非視覺傳感器的行為識別進行深入研究，研究成果應用于實際生活[5]，為老人的健康護理、提升生活能力、安全等方面帶來重大影響。智能家居的功能模型如圖2所示。

圖2 智能家居功能模型

（三）數(shù)據(jù)活化是智能養(yǎng)老的保障

智慧養(yǎng)老是智慧城市的重要組成部分，而數(shù)據(jù)則是智慧城市的核心。向社會開放部分脫敏數(shù)據(jù)，促進數(shù)據(jù)活化，充分挖掘數(shù)據(jù)價值，對提升老年生的生活質(zhì)量、家庭健康護理等方面具有重要作用。智能家居捕獲老年人口的大量行為數(shù)據(jù)、生理數(shù)據(jù)、出行數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等，結合相關領域知識，能夠開發(fā)具有巨大價值的應用。

四、總結與展望

隨著人口老齡化情況加劇，獨居老人和失能老人人口增加，人力成本和健康護理成本持續(xù)上升，居家養(yǎng)老成為社會養(yǎng)老的主要形式。如何在家庭環(huán)境下提升針對老人的健康護理能力和舒適感，具有很大的研究價值和應用價值。智能家居對提升老年人生活能力、提升家庭健康護理質(zhì)量、提高生活質(zhì)量和安全性等方面具有重要作用。智能家居的構建依賴智能設備和機器學習、人工智能等技術的發(fā)展。隨著現(xiàn)代信息技術的發(fā)展與應用，如何融合智能家居，實現(xiàn)老人、親人、政府、企業(yè)多方溝通協(xié)作，為老人提供舒適、安全、健康的生活環(huán)境，是亟待研究和解決的重要問題，也是智慧養(yǎng)老的發(fā)展趨勢。

[1]孫玉枝,寇玉坤,楊利軍. 812例社區(qū)老年人日常生活能力、家庭功能及其相關因素調(diào)查[J]. 中國全科醫(yī)學,2004,13:974-976.

[2]Fang H, Lei H, Hao S, et al. Human activity recognition based on feature selection in smart home using back-propagation algorithm[J]. Isa Transactions, 2014, 53(5):1629-1638.

[3]張達勇.物聯(lián)網(wǎng)時代的智慧養(yǎng)老平臺[J].中國公共安全:學術版,2015(17):39-41.

[4]陳科文,張祖平,龍軍.多源信息融合關鍵問題、研究進展與新動向[J].計算機科學,2013,08:6-13.

[5]Cook D J, Crandall A S, Thomas B L, et al. CASAS: A Smart Home in a Box[J]. Computer, 2013, 46(7):62-69.

王奧迪（1993-），男，河南商丘人，浙江理工大學經(jīng)濟管理學院，物流工程專業(yè)，碩士研究生，研究方向：物流企業(yè)運作管理。