基于语音交互的老人陪伴智慧盒系统设计与实现

这是一篇关于智慧盒系统,语音交互,插件机制,远程监护的论文, 主要内容为随着我国的老龄化群体日渐增多,人口老龄化情况也越来越严重,因此老人空巢成为当下社会亟待解决的问题,日常陪伴老人是缓解空巢问题的重要方式。随着计算机技术和智能产品的蓬勃发展,空巢老人的问题也受到了相关领域的热切关注,市场上也涌现了很多的智能化产品。但是在目前推出的智能产品中,存在着用户界限区分不明显、产品使用门槛较高、缺少监护人模块等缺点,导致现有智能产品很难直接应用于老年人群体。针对上述问题,本文基于语音交互设计并实现了特有的面向老年群体的老人陪伴智慧盒系统,针对老人需求设计各项功能模块,旨在解决当前老人空巢问题的社会困境。本文的主要研究内容如下所述。(1)基于语音交互的老人陪伴智慧盒系统实现。本文采用树莓派、UPS电池板、摄像头、声卡、存储卡等硬件构建智慧盒系统的硬件设施,并设计系统金属外壳,完善系统的硬件基础。利用语音唤醒、语音识别、语音合成、语义理解接口实现语音交互逻辑和系统的人机交互,构建系统的软件基础结构。(2)基于自定义语音协议的插件机制的实现。本文使用插件机制来实现用户通过语音协议来操作系统功能。通过分析系统各个功能的特点自定义语音操作协议,并设计实现插件管理类来管理系统插件和语音协议轮询,完善系统功能模块与语音交互模块之间的调度。(3)系统功能模块的实现。考虑到老人和监护人特有的需求,针对需求进行分析提出系统的功能模块,并研究深度森林、领域知识图谱、知识库等相关关键技术进行实现。功能模块包括:娱乐模块、生活服务模块、检测工具模块、远程监护模块等,满足老人和监护人的使用需求,提高系统的应用价值。最后,本文依照软件测试原理对系统进行测试验证,测试结果表明本文设计的老人陪伴智慧盒系统可以满足老人和监护人的需求,能够缓解当前社会的老人空巢问题,同时在语音交互模式下,降低了系统使用门槛,优化了用户的体验。

基于GPRS的家庭多参数远程医疗监护系统的设计与实现

这是一篇关于家庭医疗,远程监护,生理参数,uC/OS-Ⅱ的论文, 主要内容为随着社会的进步和科技的发展,医疗观念已逐步从传统的疾病治疗转向疾病预防和保健护理,家庭医疗应运而生。家庭医疗提倡医疗进入家庭,在配备先进适宜的医疗设备的条件下,使病人在家中实施自我监护、诊断、治疗、康复和保健。另一方面,远程医疗系统也随着网络科技的发展逐步成为医疗领域的新趋势,它能远距离传送医疗信息,使专家和医生能远距离对患者进行病情诊断、处理、治疗,乃至手术和紧急救助。 本文提出了一种基于嵌入式uC/OS-II和GPRS的家庭多参数远程医疗监护系统设计的方法,并着重从硬件设计、软件开发和软硬件协同工作等方面来展开介绍。本文主要完成的工作有以下几方面： (1)在深入调查与分析的基础上,结合家庭医疗的研究现状,本文提出了家庭远程监护系统的总体设计及其构建目标,并对监测系统的构建目标进行了详细的方案论证,得出基于ARM嵌入式处理平台STM32和嵌入式实时操作系统uC/OS-II的较为适合系统设计的方案。 (2)采用NTC热敏电阻作为温度传感器进行体温模块的设计。通过标定实验得到拟合数据并利用最小二乘法对解决了NTC热敏电阻阻值-温度特性曲线的拟合问题,最后采用医用体温计与拟合校正得到的温度数据完成体温测量对比实验,得到体温模块的测量精度在±0.2℃,符合体温测量的精度标准。 (3)通过设计相关的获取电路实现了心电模块的研制,解决了心电噪声的干扰问题。结合课题组关于心电信号的数字滤波方法的前期研究,心电模块实现了心电信号提取、放大和滤波功能,而且能较好地得到不同导联的心电波形。 (4)结合课题组前期自主研发的血氧与血压模块,通过设计相应的采集算法,实现了血氧与血压的数据解析,并得到正确的血氧与血压测量值。 (5)软件设计方面,研究了基于嵌入式实时操作系统uC/OS-II的软件开发,根据软件的设计思想,对操作系统的总体框架以及功能模块进行了开发,并设计与实现了基于GPRS的远程通讯协议。经过试验与测试,结果显示系统软件实现了生理参数采集,存储以及远程传输等功能,达到了本课题对监护系统软件设计要求。

基于嵌入式Linux的家用远程监护系统设计

这是一篇关于嵌入式,Linux,远程监护,B/S架构的论文, 主要内容为随着通信技术、多媒体技术以及计算机的不断发展,人们的生活和工作方式也在一步一步地发生改变,传统的医疗也不再满足现代人的需求,为了减少对病人的束缚,远程医疗应运而生。目前市面上大多远程监护系统是通过客户机/服务器(C/S)的传统方式进行控制,依靠PC机和大型服务器,结构复杂、成本较高,不利于推广和应用。因此,研制出结构简单、价格低廉的远程监护系统有很大的现实意义。本文设计了一种基于嵌入式Linux的家用远程监护系统,病人只需在家中就可以得到实时的监护。本家用远程监护系统采用浏览器/服务器(B/S)模式,包括三个部分:可穿戴的生理信息采集模块、嵌入式WEB服务器以及远程监护平台。其中,生理信息采集模块使用低功耗单片机MSP430F149作为控制芯片,对病人的生理信息进行采集,对数据进行预处理之后通过n RF24L01射频模块传送到服务器。嵌入式WEB服务器作为系统的核心部分,以AT91SAM9263作为处理器,移植Linux2.6.30系统,并搭载Go Ahead服务器来实现通过互联网与远程网页进行通信等其他应用服务。远程监护平台即浏览器网页按照CGI规范,由HTML语言和Java Applet应用程序开发。可以实现实时监护功能,医护人员和病人家属可以随时随地查看病人的实时状态。监护人员还可以通过网页实现对用户的数据管理、历史病历查询等功能。经过测试,本次设计的家用远程监护系统成功实现了对病人的心电信号和体温进行远程监护的功能。同时,通过研究心电信号的处理算法,利用小波变换对其去噪并且基于希尔伯特变换对心电信号R波进行检测,继而实现对心电图的在线诊断,显示被监护人员的状态。本系统结构简单、价格低廉,为远程医疗监护系统的设计提出了一种新的方法。

生理多参数远程监护系统及其关键技术研究

这是一篇关于生理参数,远程监护,音频,ActiveX,B/S架构的论文, 主要内容为目前不管是在发达国家还是发展中国家,由于平均寿命的增长和人口出生率的下降,均面临着越来越严重的人口老龄化问题。由此衍生出许多关于老年人医疗监护与照顾的社会问题。有些慢性病需要长期监护或监测发病时的生理参数,但目前监护方式使得病人被束缚于医院和病床上。借助远程医疗能较好解决目前医院不堪重负、病人去医院看病花费贵和不太方便等难题。生理参数的远程监护目前已成为生物医学工程领域的研究热点。为此本论文对生理多参数远程监护系统及其关键技术进行了研究。 本课题设计一个基于B/S架构的多通道中央监护系统。整个系统由监护中心的中央监护服务器端软件、客户端浏览器和多参数采集器构成。服务器端软件能够接受两个客户端的数据传输请求,实现基于Internet的多病人生理参数远程实时监护。客户端采用B/S架构,无需安装任何客户端程序,只要打开浏览器就可以实时查看和发送生理参数和波形。将监护仪从床边延伸到了家庭,有利于患者的长期跟踪观察,节省住院费用。 另外,本课题在研究过程中,还在已有的基于P2P模式的远程监护客户端软件的基础上加入了音频功能,实现患者在家中与医生的实时语音、图像信息交流。 程序设计完成后,对几项技术进行了测试。音频通信时,话音清晰、基本无延时,完全满足语音交流的要求。使用C#开发的ActiveX控件可以在浏览器中流畅运行,数据传输到监护中心准确无误,可以达到远程中央监护的目的。采用的基于B/S模式的实时远程监护系统,由于是直接运行在浏览器上的,便于客户端软件部署维护,为医疗仪器普及化和网络化提供了新的解决方案。

住院医护移动监护系统的开发

这是一篇关于多参监护仪,远程监护,医疗APP,房颤检测的论文, 主要内容为多参数床旁监护仪能监测患者各项生命体征变化,为临床诊断提供客观有效的真实依据,因而作为各级医院的基本设备配置被广泛应用。但对收治于医院普通病房的患者,床旁监护仪无法实现远程集中监测,只能依赖医护人员进入患者所在病房,手动记录患者的生理参数信息。工作效率低下,不能做到实时性、连续性的观察,且监护仪报警阈值一般设置较低,过多的错误及无意义报警,使得医护人员在不同病房间来回奔走,身心疲累。同时多参监护仪动态心电监护作为目前无症状房颤患者筛查的有效手段,却只能通过主治医生阅读存储于监护仪内数量庞大的心电图片段,根据心电信号的形态和节律特征进行房颤诊断,工作量大并诊断结果与临床医师个人经验密切相关。鉴于此现状,为了降低医疗监测成本,缓解我国医护资源压力,减轻医护人员的工作负荷,本文设计开发了应用于医院普通病房的住院医护移动监护系统。系统分为两部分,一部分是基于B/S模式的后台监护系统,利用动态网页实现患者生理信号的远程实时监测,并植入房颤检测算法,将疑似房颤片段高效筛出,减少医生心电图片段阅读量,提高房颤诊断效率及准确率。另一部分是基于Android平台的住院医护移动监护信息APP,适用移动智能设备,以弥补PC端不便携带的不足。两种监测模式功能互补,分别适用于不同使用场景。医护人员可通过PC端网页或移动端APP实现对多个房间、不同床位患者的生命体征参数全时程不间断看护,接收并有选择的处理监护仪报警信息,及时对患者病情作出正确判断。本文的主要研究内容如下:(1)研究并分析监护仪信号采集和报警原理,结合目前各级医院普通监护病房的工作现状,对系统功能进行需求分析,完成系统总体功能结构的设计。(2)设计基于RR间期特征识别的房颤检测算法,算法涵盖两个方面,分别为采用自适应阈值的差分算法定位R波及心电信号房颤片段的判定与筛查。并将其转化成Java语言,植入后台监护系统。(3)采用组件化编程思想,结合HTML和CSS技术设计Web前端交互页面,搭建Web应用服务器和数据库服务器。采用MVC架构开发模式组织程序代码,实现基于B/S模式后台监护系统的用户登录、患者基本信息展示、生理参数动态实时监测、报警信息展示、房颤信号检测识别、异常波形片段及数据自动存储功能。(4)基于医护人员需随时了解被监测患者生命体征状况的需求,设计住院医护移动监护信息APP,实现在移动终端设备对患者监测数据实时查询、报警信息推送、保存等功能。本系统的研发在医护人员与普通病房被监护患者之间建立起了一种全新的医疗模式,为提升医疗监护质量,减轻医护工作者劳动复杂性,提高工作效率提供了新的方法。

基于嵌入式Linux的家用远程监护系统设计

这是一篇关于嵌入式,Linux,远程监护,B/S架构的论文, 主要内容为随着通信技术、多媒体技术以及计算机的不断发展,人们的生活和工作方式也在一步一步地发生改变,传统的医疗也不再满足现代人的需求,为了减少对病人的束缚,远程医疗应运而生。目前市面上大多远程监护系统是通过客户机/服务器(C/S)的传统方式进行控制,依靠PC机和大型服务器,结构复杂、成本较高,不利于推广和应用。因此,研制出结构简单、价格低廉的远程监护系统有很大的现实意义。本文设计了一种基于嵌入式Linux的家用远程监护系统,病人只需在家中就可以得到实时的监护。本家用远程监护系统采用浏览器/服务器(B/S)模式,包括三个部分:可穿戴的生理信息采集模块、嵌入式WEB服务器以及远程监护平台。其中,生理信息采集模块使用低功耗单片机MSP430F149作为控制芯片,对病人的生理信息进行采集,对数据进行预处理之后通过n RF24L01射频模块传送到服务器。嵌入式WEB服务器作为系统的核心部分,以AT91SAM9263作为处理器,移植Linux2.6.30系统,并搭载Go Ahead服务器来实现通过互联网与远程网页进行通信等其他应用服务。远程监护平台即浏览器网页按照CGI规范,由HTML语言和Java Applet应用程序开发。可以实现实时监护功能,医护人员和病人家属可以随时随地查看病人的实时状态。监护人员还可以通过网页实现对用户的数据管理、历史病历查询等功能。经过测试,本次设计的家用远程监护系统成功实现了对病人的心电信号和体温进行远程监护的功能。同时,通过研究心电信号的处理算法,利用小波变换对其去噪并且基于希尔伯特变换对心电信号R波进行检测,继而实现对心电图的在线诊断,显示被监护人员的状态。本系统结构简单、价格低廉,为远程医疗监护系统的设计提出了一种新的方法。

住院医护移动监护系统的开发

这是一篇关于多参监护仪,远程监护,医疗APP,房颤检测的论文, 主要内容为多参数床旁监护仪能监测患者各项生命体征变化,为临床诊断提供客观有效的真实依据,因而作为各级医院的基本设备配置被广泛应用。但对收治于医院普通病房的患者,床旁监护仪无法实现远程集中监测,只能依赖医护人员进入患者所在病房,手动记录患者的生理参数信息。工作效率低下,不能做到实时性、连续性的观察,且监护仪报警阈值一般设置较低,过多的错误及无意义报警,使得医护人员在不同病房间来回奔走,身心疲累。同时多参监护仪动态心电监护作为目前无症状房颤患者筛查的有效手段,却只能通过主治医生阅读存储于监护仪内数量庞大的心电图片段,根据心电信号的形态和节律特征进行房颤诊断,工作量大并诊断结果与临床医师个人经验密切相关。鉴于此现状,为了降低医疗监测成本,缓解我国医护资源压力,减轻医护人员的工作负荷,本文设计开发了应用于医院普通病房的住院医护移动监护系统。系统分为两部分,一部分是基于B/S模式的后台监护系统,利用动态网页实现患者生理信号的远程实时监测,并植入房颤检测算法,将疑似房颤片段高效筛出,减少医生心电图片段阅读量,提高房颤诊断效率及准确率。另一部分是基于Android平台的住院医护移动监护信息APP,适用移动智能设备,以弥补PC端不便携带的不足。两种监测模式功能互补,分别适用于不同使用场景。医护人员可通过PC端网页或移动端APP实现对多个房间、不同床位患者的生命体征参数全时程不间断看护,接收并有选择的处理监护仪报警信息,及时对患者病情作出正确判断。本文的主要研究内容如下:(1)研究并分析监护仪信号采集和报警原理,结合目前各级医院普通监护病房的工作现状,对系统功能进行需求分析,完成系统总体功能结构的设计。(2)设计基于RR间期特征识别的房颤检测算法,算法涵盖两个方面,分别为采用自适应阈值的差分算法定位R波及心电信号房颤片段的判定与筛查。并将其转化成Java语言,植入后台监护系统。(3)采用组件化编程思想,结合HTML和CSS技术设计Web前端交互页面,搭建Web应用服务器和数据库服务器。采用MVC架构开发模式组织程序代码,实现基于B/S模式后台监护系统的用户登录、患者基本信息展示、生理参数动态实时监测、报警信息展示、房颤信号检测识别、异常波形片段及数据自动存储功能。(4)基于医护人员需随时了解被监测患者生命体征状况的需求,设计住院医护移动监护信息APP,实现在移动终端设备对患者监测数据实时查询、报警信息推送、保存等功能。本系统的研发在医护人员与普通病房被监护患者之间建立起了一种全新的医疗模式,为提升医疗监护质量,减轻医护工作者劳动复杂性,提高工作效率提供了新的方法。

基于Web端的多功能护理床健康监护系统开发

这是一篇关于远程监护,视频监控,生理参数,多功能护理床,Web监护系统的论文, 主要内容为随着我国社会进入老年化阶段,对失能老人或无自理能力的住院患者的健康护理逐步成为一个困扰社会的问题。一方面家属忙于工作无法长时间照顾住院病人;另一方面医疗资源有限,医护人员不能同时兼顾到所有病人的情况和及时护理。因而很难对此类患者做到及时护理,也减慢了病人康复进程。为了应对无自理能力的住院患者及时监护的问题,本文结合远程医疗与物联网技术,设计了一种基于多功能护理床的远程健康监护Web系统。健康监护系统依托于网络摄像头和实验室自主研制的多功能护理床等硬件平台,围绕视频监控、护理床控制、生理参数监视等基础功能单元进行设计。该系统采用B/S,架构模式,使用Java语言编写程序,以Spring Boot作为后端服务器的基础开发框架,并以Ajax作为系统前后端信息交互的“桥梁”。软件系统从数据库设计、前端可视化设计、后端服务器设计三个方面进行开发设计,并设置有家属、医生、护士和后台管理员四种用户角色,使不同的用户角色具有不同的功能和交互界面。本系统通过物联网技术将硬件设备接入软件系统,使网络摄像头、护理床、生理参数检测仪三个硬件单元融合为一体。用户可以通过手机、电脑、平板等智能终端登陆健康监护系统,查看病人生理参数、控制护理床运动、监控视频,从而实现对病人的远程监护,极大地提高了多功能护理床的智能性、护理的及时性。

基于嵌入式Linux的家用远程监护系统设计

这是一篇关于嵌入式,Linux,远程监护,B/S架构的论文, 主要内容为随着通信技术、多媒体技术以及计算机的不断发展,人们的生活和工作方式也在一步一步地发生改变,传统的医疗也不再满足现代人的需求,为了减少对病人的束缚,远程医疗应运而生。目前市面上大多远程监护系统是通过客户机/服务器(C/S)的传统方式进行控制,依靠PC机和大型服务器,结构复杂、成本较高,不利于推广和应用。因此,研制出结构简单、价格低廉的远程监护系统有很大的现实意义。本文设计了一种基于嵌入式Linux的家用远程监护系统,病人只需在家中就可以得到实时的监护。本家用远程监护系统采用浏览器/服务器(B/S)模式,包括三个部分:可穿戴的生理信息采集模块、嵌入式WEB服务器以及远程监护平台。其中,生理信息采集模块使用低功耗单片机MSP430F149作为控制芯片,对病人的生理信息进行采集,对数据进行预处理之后通过n RF24L01射频模块传送到服务器。嵌入式WEB服务器作为系统的核心部分,以AT91SAM9263作为处理器,移植Linux2.6.30系统,并搭载Go Ahead服务器来实现通过互联网与远程网页进行通信等其他应用服务。远程监护平台即浏览器网页按照CGI规范,由HTML语言和Java Applet应用程序开发。可以实现实时监护功能,医护人员和病人家属可以随时随地查看病人的实时状态。监护人员还可以通过网页实现对用户的数据管理、历史病历查询等功能。经过测试,本次设计的家用远程监护系统成功实现了对病人的心电信号和体温进行远程监护的功能。同时,通过研究心电信号的处理算法,利用小波变换对其去噪并且基于希尔伯特变换对心电信号R波进行检测,继而实现对心电图的在线诊断,显示被监护人员的状态。本系统结构简单、价格低廉,为远程医疗监护系统的设计提出了一种新的方法。

住院医护移动监护系统的开发

这是一篇关于多参监护仪,远程监护,医疗APP,房颤检测的论文, 主要内容为多参数床旁监护仪能监测患者各项生命体征变化,为临床诊断提供客观有效的真实依据,因而作为各级医院的基本设备配置被广泛应用。但对收治于医院普通病房的患者,床旁监护仪无法实现远程集中监测,只能依赖医护人员进入患者所在病房,手动记录患者的生理参数信息。工作效率低下,不能做到实时性、连续性的观察,且监护仪报警阈值一般设置较低,过多的错误及无意义报警,使得医护人员在不同病房间来回奔走,身心疲累。同时多参监护仪动态心电监护作为目前无症状房颤患者筛查的有效手段,却只能通过主治医生阅读存储于监护仪内数量庞大的心电图片段,根据心电信号的形态和节律特征进行房颤诊断,工作量大并诊断结果与临床医师个人经验密切相关。鉴于此现状,为了降低医疗监测成本,缓解我国医护资源压力,减轻医护人员的工作负荷,本文设计开发了应用于医院普通病房的住院医护移动监护系统。系统分为两部分,一部分是基于B/S模式的后台监护系统,利用动态网页实现患者生理信号的远程实时监测,并植入房颤检测算法,将疑似房颤片段高效筛出,减少医生心电图片段阅读量,提高房颤诊断效率及准确率。另一部分是基于Android平台的住院医护移动监护信息APP,适用移动智能设备,以弥补PC端不便携带的不足。两种监测模式功能互补,分别适用于不同使用场景。医护人员可通过PC端网页或移动端APP实现对多个房间、不同床位患者的生命体征参数全时程不间断看护,接收并有选择的处理监护仪报警信息,及时对患者病情作出正确判断。本文的主要研究内容如下:(1)研究并分析监护仪信号采集和报警原理,结合目前各级医院普通监护病房的工作现状,对系统功能进行需求分析,完成系统总体功能结构的设计。(2)设计基于RR间期特征识别的房颤检测算法,算法涵盖两个方面,分别为采用自适应阈值的差分算法定位R波及心电信号房颤片段的判定与筛查。并将其转化成Java语言,植入后台监护系统。(3)采用组件化编程思想,结合HTML和CSS技术设计Web前端交互页面,搭建Web应用服务器和数据库服务器。采用MVC架构开发模式组织程序代码,实现基于B/S模式后台监护系统的用户登录、患者基本信息展示、生理参数动态实时监测、报警信息展示、房颤信号检测识别、异常波形片段及数据自动存储功能。(4)基于医护人员需随时了解被监测患者生命体征状况的需求,设计住院医护移动监护信息APP,实现在移动终端设备对患者监测数据实时查询、报警信息推送、保存等功能。本系统的研发在医护人员与普通病房被监护患者之间建立起了一种全新的医疗模式,为提升医疗监护质量,减轻医护工作者劳动复杂性,提高工作效率提供了新的方法。

基于Web端的多功能护理床健康监护系统开发

这是一篇关于远程监护,视频监控,生理参数,多功能护理床,Web监护系统的论文, 主要内容为随着我国社会进入老年化阶段,对失能老人或无自理能力的住院患者的健康护理逐步成为一个困扰社会的问题。一方面家属忙于工作无法长时间照顾住院病人;另一方面医疗资源有限,医护人员不能同时兼顾到所有病人的情况和及时护理。因而很难对此类患者做到及时护理,也减慢了病人康复进程。为了应对无自理能力的住院患者及时监护的问题,本文结合远程医疗与物联网技术,设计了一种基于多功能护理床的远程健康监护Web系统。健康监护系统依托于网络摄像头和实验室自主研制的多功能护理床等硬件平台,围绕视频监控、护理床控制、生理参数监视等基础功能单元进行设计。该系统采用B/S,架构模式,使用Java语言编写程序,以Spring Boot作为后端服务器的基础开发框架,并以Ajax作为系统前后端信息交互的“桥梁”。软件系统从数据库设计、前端可视化设计、后端服务器设计三个方面进行开发设计,并设置有家属、医生、护士和后台管理员四种用户角色,使不同的用户角色具有不同的功能和交互界面。本系统通过物联网技术将硬件设备接入软件系统,使网络摄像头、护理床、生理参数检测仪三个硬件单元融合为一体。用户可以通过手机、电脑、平板等智能终端登陆健康监护系统,查看病人生理参数、控制护理床运动、监控视频,从而实现对病人的远程监护,极大地提高了多功能护理床的智能性、护理的及时性。