柳亞輸LIU Ya-shu

（泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電學(xué)院，泰州 225300）

0 引言

隨著第七次人口普查的結(jié)束，最新的普查數(shù)據(jù)顯示截至2020年我國(guó)的60歲以上人口比重為18.7%，遠(yuǎn)高于第六次人口普查的13.26%，65歲以上人口比重也由第六次人口普查的8.87%上升到13.5%[1]。隨著我國(guó)老齡化程度的快速加深，養(yǎng)老問題成為一個(gè)不容忽視的問題。隨著我國(guó)人口老齡化的快速發(fā)展，獨(dú)守“空巢”的老人日益增多，他們的身體健康問題令人堪憂，能在遠(yuǎn)程及時(shí)了解他們的健康狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)就醫(yī)成為家人的迫切愿望[2]。

社會(huì)老年化帶來的社會(huì)問題日益顯著，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的進(jìn)步，如何利用高科技的發(fā)展，合理地整合、利用現(xiàn)有資源，并保證每個(gè)老年人有一個(gè)健康、舒適的晚年生活，已成為我們目前所急需解決的一個(gè)問題。2017年2月，工業(yè)和信息化部、民政部、國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委印發(fā)《智慧健康養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2017-2020年）》，計(jì)劃在5年內(nèi)建設(shè)500個(gè)智慧健康養(yǎng)老示范社區(qū)[3]。

以此為契機(jī)解決這樣一個(gè)問題，一方面要研究開發(fā)更加先進(jìn)、便捷的醫(yī)療設(shè)備；另一方面要針對(duì)老年人的特點(diǎn)，提高老年人的自我健康意識(shí)，利用區(qū)塊鏈技術(shù)打造高效的智慧社區(qū)，實(shí)現(xiàn)對(duì)老人健康狀況的智能檢測(cè)、豐富其精神生活，提高服務(wù)的質(zhì)量。隨著區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，利用這些數(shù)字技術(shù)，幫助高齡老人、失能老人、半失能老人和空巢獨(dú)居老人，進(jìn)行智慧養(yǎng)老成為解決這一問題的一個(gè)有效的途徑。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能

本文以社區(qū)養(yǎng)老和居家老年人為研究對(duì)象，構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)，集線下游戲模式、手機(jī)移動(dòng)端、遠(yuǎn)程監(jiān)控于一體的“智養(yǎng)云”智慧養(yǎng)老系統(tǒng)（圖1）。對(duì)老年人而言，通過參與游戲，不但豐富了自己的精神和文化生活，還能通過掙“錢”（游戲幣即智養(yǎng)幣）兌換自己需要的服務(wù)和物品，從而大大提高了生活的質(zhì)量。對(duì)于親人、服務(wù)人員和志愿者來說，通過自己參與游戲和幫助老人參與游戲，實(shí)現(xiàn)了一邊工作一邊玩游戲，掙的游戲幣，可以兌換自己需要的服務(wù)和物品，大大激發(fā)了他們參與工作的熱情和動(dòng)力。此外老人隨時(shí)掌握自己的身體健康指標(biāo)，同時(shí)在遇到危機(jī)時(shí)刻，能夠得到及時(shí)救助。

圖1 “智養(yǎng)云”養(yǎng)老系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

通過“智養(yǎng)幣”這個(gè)鏈條，將親人、服務(wù)人員、志愿者和老人串聯(lián)起來；將家、社區(qū)、醫(yī)院和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)形成了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)；達(dá)到既能實(shí)現(xiàn)滿足老人一般的生活需求，又能為老人提供高質(zhì)量的精神文化生活。這種方式，大大加強(qiáng)了親人與老人，服務(wù)人員與老人，志愿者與老人的精神聯(lián)系，對(duì)失獨(dú)老人、孤寡老人和獨(dú)居老人形成一種有益的精神陪伴。該系統(tǒng)主要有健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、智養(yǎng)云、智養(yǎng)幣三個(gè)模塊共同構(gòu)成。

1.1 健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包含健康醫(yī)療、危險(xiǎn)預(yù)警、自主響應(yīng)三個(gè)子模塊

健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是利用與環(huán)境和健康信息相關(guān)的傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器、甲醛傳感器、可燃物傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、心率傳感器等采集老人居住環(huán)境的各種影響健康的主要信息和老人的心率信息，起到日常健康檢測(cè)和緊急情況下病情預(yù)判的作用，減少診斷時(shí)間。通過單片機(jī)實(shí)施比對(duì)采集的信息，一旦采集的指標(biāo)達(dá)到設(shè)定值，自動(dòng)預(yù)警；同時(shí)通過智養(yǎng)云關(guān)聯(lián)醫(yī)護(hù)機(jī)構(gòu)、社區(qū)及子女的手機(jī)，發(fā)送緊急呼救信息，及時(shí)對(duì)老人進(jìn)行救助。

1.2 智養(yǎng)云模塊包含益智游戲、供應(yīng)鏈監(jiān)測(cè)、AI交互、養(yǎng)老金融四個(gè)子模塊

益智游戲模塊主要分為線下游戲和線上游戲兩部分，以線下游戲?yàn)橹?。目前中?guó)老年人的成長(zhǎng)環(huán)境，大多數(shù)是在多子女和少互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境。這就決定老年人不同于現(xiàn)在的年輕人，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)并無過度依賴，對(duì)于親戚、友情等的感情陪伴需求度很高；但是目前的情況是子女絕大多數(shù)不和老人一起生活，這就造成了感情陪伴的缺位。國(guó)家目前在大力推動(dòng)社區(qū)居家養(yǎng)老。這種大趨勢(shì)下，社區(qū)居家養(yǎng)老的老人數(shù)量越來越多；借助社區(qū)機(jī)構(gòu)將同一小區(qū)或鄰近小區(qū)的老人，集中起來進(jìn)行線下游戲，可以有效緩解老人感情陪伴的缺位和營(yíng)造令老人愉悅的精神環(huán)境。通過社區(qū)工作者，將老人線下游戲的積分轉(zhuǎn)換為線上的虛擬積分，可以有效激活年輕社區(qū)工作者的積極性；同時(shí)對(duì)于少部分對(duì)網(wǎng)絡(luò)比較熟悉，意愿度較高的老人，可以鼓勵(lì)其與同社區(qū)鄰近社區(qū)，相同興趣的老人在線上進(jìn)行游戲。

供應(yīng)鏈監(jiān)測(cè)模塊，借助于區(qū)塊鏈的分布式計(jì)算和信息無法纂改的絕對(duì)公平和透明的特點(diǎn)，將涉及老人日常食物從源頭采集、加工、運(yùn)輸和分裝等各個(gè)環(huán)節(jié)都納入其中，從而建立起可以實(shí)時(shí)倒查的全流程檢測(cè)；讓老人吃的放心、舒心，解決目前的信任危機(jī)和假冒偽劣的擔(dān)憂。

AI交互功能，主要用于老人獨(dú)處時(shí)，滿足老人的精神需求和必要的日?；緶贤ㄐ枨蟆Ｄ壳笆袌?chǎng)上常見的有智能音箱，智能家居和老人陪伴智能產(chǎn)品等設(shè)備。通過各種AI交互設(shè)備，收集老人的各種信息，分析老人的個(gè)性化需求，生成相應(yīng)的報(bào)告。在老人允許的情況下，提供給社區(qū)、子女、醫(yī)護(hù)和上門服務(wù)人員，從而能夠?qū)崿F(xiàn)私人訂制般的個(gè)性化服務(wù)。

養(yǎng)老金融借助于智能算法，對(duì)老人的資產(chǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同時(shí)針對(duì)目前的投資渠道進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，為老人投資提供建議，同時(shí)對(duì)接銀行專業(yè)的理財(cái)人員，為老人定期服務(wù)，為其資產(chǎn)保值、增值提供保障。該項(xiàng)模塊借助于目前國(guó)家正在推進(jìn)的數(shù)字貨幣技術(shù)，通過區(qū)塊鏈技術(shù)確保老人財(cái)產(chǎn)的安全，防止財(cái)產(chǎn)損失。

1.3 智養(yǎng)幣模塊包含監(jiān)測(cè)系統(tǒng)規(guī)則、智養(yǎng)云規(guī)則和云下規(guī)則

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)規(guī)則，該系統(tǒng)主要的主要規(guī)則是首先得到老人及其子女的允許，然后對(duì)老人居住環(huán)境及老人的心率等健康指標(biāo)進(jìn)行收集及監(jiān)測(cè)；該系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳到智養(yǎng)云平臺(tái)，通過手機(jī)端可以同步查看，該平臺(tái)基于有限開放原則，提供老人的相關(guān)數(shù)據(jù)給子女、社區(qū)和醫(yī)護(hù)機(jī)構(gòu)使用。

智養(yǎng)云規(guī)則，借助物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)智養(yǎng)云在手機(jī)、平板和電腦端部署。它具有可擴(kuò)展性，方便后期后續(xù)下添加其他應(yīng)用設(shè)備、端口和其他應(yīng)用；具有安全性，涉及的每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端，應(yīng)該具有動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的加密功能。在數(shù)據(jù)傳輸和通信之間有網(wǎng)絡(luò)防火墻和通信安全設(shè)計(jì)，對(duì)于數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)安全進(jìn)行定期檢測(cè)，以應(yīng)對(duì)異常情況，消除威脅。

云下規(guī)則，在線下的主要規(guī)則是公正、公平、透明。線下的游戲或者老人提供的力所能及的服務(wù)均換算為智養(yǎng)云上的虛擬游戲幣，線下游戲幣的獲取、支付所有的環(huán)節(jié)都透明、公正；各個(gè)環(huán)節(jié)都要在社區(qū)、老人和地方獨(dú)立機(jī)構(gòu)的監(jiān)管下運(yùn)行，以此確保公正透明。

2 關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)

通過系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，將整個(gè)系統(tǒng)分為三大模塊，遠(yuǎn)程健康檢測(cè)系統(tǒng)、智養(yǎng)云程序、智養(yǎng)幣，然后根據(jù)各個(gè)部分的功能分別進(jìn)行模塊數(shù)據(jù)采集及處理、程序設(shè)計(jì)、數(shù)字幣開發(fā)的工作，完成各個(gè)功能開發(fā)之后，依托智養(yǎng)幣，串聯(lián)各個(gè)模塊，進(jìn)行調(diào)試、修改完成整個(gè)智養(yǎng)云養(yǎng)老系統(tǒng)。

2.1 健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過采用stm32單片機(jī)如圖2所示、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)OneNet和手機(jī)終端，對(duì)老人居住環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)老人的具體情況提供不同的監(jiān)測(cè)模塊，可以利用人體感應(yīng)或者光線強(qiáng)弱自動(dòng)控制照居住環(huán)境燈光亮暗和開關(guān)，還可以對(duì)煙霧及火焰進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以結(jié)合消防設(shè)施自動(dòng)進(jìn)行噴淋滅火操作或者預(yù)警有害氣體，還可以對(duì)人體的溫度、心率、血氧和脈搏進(jìn)行監(jiān)控，結(jié)合GPS定位系統(tǒng)，出現(xiàn)異?？梢酝ㄟ^OneNet物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)給親人、社區(qū)和120等緊急救助機(jī)構(gòu)通過手機(jī)發(fā)送求救信息和位置信息及時(shí)進(jìn)行救助。

圖2 健康檢測(cè)系統(tǒng)控制板

通過手機(jī)端可以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)老人居住環(huán)境，如圖3所示該系統(tǒng)監(jiān)測(cè)了居住環(huán)境的人體溫度、環(huán)境濕度、光照、甲醛含量、苯、一氧化碳、氨氣、氫氣、酒精、煙霧和總揮發(fā)性有機(jī)物等11個(gè)指標(biāo)。該系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)OneNet，通過在老人居住環(huán)境中安裝單片機(jī)控制的傳感器采集環(huán)境和健康信息，實(shí)時(shí)上傳到物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。老人的親人、社區(qū)工作者、醫(yī)護(hù)人員可以通過手機(jī)實(shí)時(shí)查看。老人遇到危險(xiǎn)的時(shí)候，可以通過該終端直接一鍵報(bào)警或者撥打急救電話或者119，同時(shí)把該信息發(fā)送到老人的親人、工作人員以及鄰居的手機(jī)上，從而有效地保障了老人的人身安全。該終端監(jiān)測(cè)到老人又危險(xiǎn)的時(shí)候，會(huì)通過手機(jī)app聯(lián)系相關(guān)人員和機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)報(bào)警的功能。利用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)建立老年人個(gè)人健康檔案，以便突發(fā)狀態(tài)可以縮短診斷時(shí)間；同時(shí)基于WIFI無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)健康監(jiān)測(cè)與智能手機(jī)實(shí)時(shí)互動(dòng)，以便家人掌握家中老人的健康情況；為老人居家養(yǎng)老的日常健康監(jiān)測(cè)和生命安全打造了一道有力的屏障。

圖3 健康檢測(cè)系統(tǒng)手機(jī)檢測(cè)界面

2.2 智養(yǎng)云

智養(yǎng)云主要通過微信小程序和各種智能家居設(shè)備一起來實(shí)現(xiàn)其功能。益智游戲借助現(xiàn)有的比較成熟的娛樂游戲在小程序中加入端口，供應(yīng)鏈監(jiān)測(cè)采用二維碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)，智能家居設(shè)備和手機(jī)app結(jié)合實(shí)現(xiàn)AI交互功能，養(yǎng)老金融主要采用實(shí)時(shí)信息推送，銀行人員實(shí)時(shí)線上和定期線下服務(wù)來實(shí)現(xiàn)。

開發(fā)“智養(yǎng)云”程序，依據(jù)智養(yǎng)的四個(gè)主要功能，益智游戲、供應(yīng)鏈檢測(cè)、AI交互和養(yǎng)老金融，進(jìn)行程序設(shè)計(jì)開發(fā)。在程序設(shè)計(jì)過程中，尤其要注意程序與健康檢測(cè)系統(tǒng)和智養(yǎng)幣的兼容性；同時(shí)還要盡量簡(jiǎn)化程序的操作和界面，以便于年富力強(qiáng)的老人操作。考慮到老人的身體情況以及常用的app，選擇微信作為開發(fā)平臺(tái)，這樣易于被老人接受。

2.3 智養(yǎng)幣

互聯(lián)網(wǎng)打破了國(guó)家地域的限制，網(wǎng)絡(luò)世界成為各國(guó)治理競(jìng)爭(zhēng)的重要地帶，其中數(shù)字貨幣的發(fā)展有可能突破世界各國(guó)的束縛，最終成為網(wǎng)絡(luò)世界廣泛流通的統(tǒng)一貨幣，促使互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化至高級(jí)階段——價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)[4]。目前最火的數(shù)字貨幣Ethereum平臺(tái)可以發(fā)行自己的數(shù)字虛擬幣，利用虛擬幣充當(dāng)游戲積分和代幣，實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目的功能。

創(chuàng)建基于Ethereum的加密數(shù)字游戲代幣“智養(yǎng)幣”和白皮書?；谝蕴黄脚_(tái)，通過定義源代碼、定義“智養(yǎng)幣”、發(fā)行代幣三個(gè)步驟完成智養(yǎng)幣的開發(fā)。開發(fā)完成后，一個(gè)非常關(guān)鍵的工作是設(shè)計(jì)，智養(yǎng)幣在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、“智養(yǎng)云”和云下（涉及到老人的衣食住行、精神生活和理財(cái)?shù)雀鱾€(gè)方面）的流通機(jī)制及獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制；然后還要在“智養(yǎng)云”上設(shè)計(jì)相應(yīng)的接口，能夠?qū)⒅丘B(yǎng)幣和智養(yǎng)云有機(jī)結(jié)合起來。

基于Ethereum（以太坊）的智能合約，創(chuàng)建虛擬數(shù)字代幣“智養(yǎng)幣”；撰寫白皮書并且設(shè)計(jì)激勵(lì)措施，將該幣轉(zhuǎn)換為通過微信小程序中的積分和線下的道具獎(jiǎng)勵(lì)積分融入老人生活的各個(gè)方面，構(gòu)建一個(gè)智養(yǎng)幣的生態(tài)系統(tǒng)，全面激發(fā)老人、親人、服務(wù)人員及志愿者等參與的主觀能動(dòng)性，構(gòu)建完整養(yǎng)老生態(tài)鏈。

3 系統(tǒng)特色

本項(xiàng)目基于區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)的“智養(yǎng)云”養(yǎng)老系統(tǒng)，主要用區(qū)塊鏈技術(shù)整合養(yǎng)老金融、養(yǎng)老供應(yīng)鏈、養(yǎng)老養(yǎng)生健康醫(yī)療、AI智能硬件服務(wù)、養(yǎng)老益智游戲等關(guān)鍵技術(shù)，提升中老年人養(yǎng)老生活質(zhì)量，智慧養(yǎng)老及“互聯(lián)網(wǎng)+老人健康”提供了新的技術(shù)思路。

①本項(xiàng)目將機(jī)械機(jī)構(gòu)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、自動(dòng)控制、電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等多個(gè)學(xué)科進(jìn)行交叉融合進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)想。為“互聯(lián)網(wǎng)+老人健康”提供了新的技術(shù)思路。

②本項(xiàng)目率先將區(qū)塊鏈技術(shù)，應(yīng)用于智慧養(yǎng)老方面，形成了一種新的基于虛擬數(shù)字代幣的智慧養(yǎng)老模式。利用智養(yǎng)幣將健康檢測(cè)、游戲娛樂和老人日?？醋o(hù)服務(wù)融合起來，形成有效的正向激勵(lì)，激發(fā)所有環(huán)節(jié)的參與者，為老人打造立體式、全方位的看護(hù)、娛樂服務(wù)。通過“智養(yǎng)幣”這個(gè)鏈條，將親人、服務(wù)人員、志愿者和老人串聯(lián)起來；將家、社區(qū)、醫(yī)院和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)形成了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)；達(dá)到既能實(shí)現(xiàn)滿足老人一般的生活需求又能為老人提供高質(zhì)量的精神文化生活。這種方式，大大加強(qiáng)了親人與老人，服務(wù)人員與老人，志愿者與老人的精神聯(lián)系，對(duì)失獨(dú)老人和孤寡老人形成一種有益的精神紐帶。

③本項(xiàng)目將區(qū)塊鏈、數(shù)字代幣、手機(jī)app和線下道具一起，開發(fā)了一種新型的線上和線下一起玩的新適合老人的沉浸式游戲，為老人提供感情陪伴，愉悅其身心。對(duì)老年人而言，通過參與游戲不但豐富自己的精神和文化生活，還能通過掙“錢”（游戲幣即智養(yǎng)幣）兌換自己需要的服務(wù)和物品，從而大大提高了生活的質(zhì)量。對(duì)于親人、服務(wù)人員和志愿者來說，通過參與自己游戲和幫助老人參與游戲，實(shí)現(xiàn)了一邊工作一邊玩游戲，掙的游戲幣同樣可以兌換自己需要的服務(wù)和物品，大大激發(fā)了他們參與工作的熱情和動(dòng)力。

本文研究的“智養(yǎng)云”智慧養(yǎng)老系統(tǒng)，可以讓老人隨時(shí)掌握自己的身體健康指標(biāo)，同時(shí)在遇到危機(jī)時(shí)刻，能夠得到及時(shí)救助；融合區(qū)塊鏈技術(shù)、微信小程序和線下游戲。從而大大增加老人的感情歸屬感，愉悅了老人的身心，該系統(tǒng)的應(yīng)用會(huì)減輕老齡化帶來的社會(huì)問題。本研究為同類研究和技術(shù)開發(fā)，提供有益的借鑒。