背景

随着我国老年群体基数的扩大，老年人记忆力退化等引发的安全和健康问题逐渐成为了社会关注的热点话题。作者基于此背景，希望设计一款老年人日常使用的便携骨传导蓝牙语音助手，帮助实现老年人有条不紊的日常生活。

数据来源

产品内置 Perform Tek 生物技术、陀螺仪、短距离无线通信技术蓝牙 4.0+GSM 远程移动通信技术收集和处理数据，配备蓝牙语音和远距离无线充电技术实现设备的有效运行。

数据处理方式

① 该产品匹配 Perform Tek 生物技术监测心率，解决了脉搏测量技术的不足；

② 通过陀螺仪进行摔倒监测；

③ 短距离无线通信技术蓝牙 4.0+GSM 远程移动通信技术，先由心率监测系统将信号发送至蓝牙，蓝牙模块上的低功耗 soc 芯片对信号采样量化得到脉搏的周期，利用收发器将数据无线发给主机。主机上的蓝牙模块收到数据后直接通过串口转发给单片机进行转换得到心率值，并与阈值比较，若超出范围则采用多重方式报警。

④ 结合远距离无线充电技术，利用电波或者红外线等传播媒介实现在无线电范围内随时充电。

⑤ 配备蓝牙语音给予老人语音提醒。

图1 骨传导原理图

背景

我国人口老龄化程度进一步加深，未来一段时期将持续面临人口长期均衡发展的压力。随着移动互联网与物联网的蓬勃发展,冰箱作为唯一 24 小时开机的家庭必需品由于其特殊的地位也走向了智能化的行列。针对空巢老人在使用冰箱过程中的痛点和需求点，作者设计出人性化的智能冰箱。从生理和心理上减轻他们的负担,提升空巢老人在生活中的幸福指数,增强空巢老人与子女之间的情感交流。

数据来源

产品内置射频识别技术、语音识别技术（语言指令算法学习）共同收集和处理数据。

数据处理方式

① 射频识别技术通过射频信号自动识别特定目标并读写相关数据，实时了解食品信息。

② 语音识别技术，让机器理解人类的语言并且随之做出指令的回应。通过语音交互技术，老年人可以以日常交流的方式与冰箱互动，基本不需要额外的学习就可以完成对冰箱的操作指令。

③ 紧急联系家属，老年人若在家中摔倒或出现一些突发情况，可通过冰箱的语音识别功能，联系自己所设置的紧急联系人。老人若 24 小时未打开冰箱或未出现在冰箱前，该智能冰箱将自动致电紧急联系人，让家属及时查看老人情况。

图2 冰箱界面及功能体现

背景

老年人常因各类疾病造成下肢运动障碍或常年卧床，通常需用轮椅辅助完成各类活动。现有轮椅多依据特殊人群的综合需求进行通用性研发，注重用户位置移动功能,功能较单一且用户体验较差。

数据处理方式

1、导航功能的研究设计

（1）环境感知：用于环境感知的有温度传感器、光电传感器、超声测距传感器、红外传感器以及电磁传感器。单个传感器难以获得系统全面的环境信息，因而要综合运用上述传感器实现对环境最准确的感知。

（2）定位技术：在户外选择 GPS，GPS 定位范围广且适应性强；在室内选择ZigBee，该技术定位更加准确，能精确到 0.1 米且性价比更高，两者综合起来可以实现定位的精准快捷。

（3）路径规划 ：本智能控制系统选用势场法来进行路径规划。所谓势场法即将地图虚拟为一个势场，将智能轮椅控制器看作势场上的点通过引力与斥力的共同作用指引智能轮椅控制器到达目的地。

2、系统情感陪护功能设计

将语音识别、自然语音理解、自然语言生成、语音合成以及情感计算融合起来，真正实现对老年人的情感陪护。具体实现主要由麦克风、流媒体服务器、应用服务器以及客户端四部分组成。

3、智能康复评定功能

4、智能语音功能

主要承担人与计算机之间交流沟通的任务，将语音识别技术应用于智能电动轮椅控制器上，可以准确地识别老年人想要表达的意思，更好地满足老人真实的心理诉求。

5、智能模式切换功能

根据用户的不同需求，可通过控制器切换电动模式与手动模式。

图3 产品设计图和功能切换