（南京工程学院，江苏省 南京 211167）
摘要：物联网的发展和广泛应用将给残疾人居家托养带来更大的便利，充分运用物联网技术构建无障碍化智能家居环境和监测体系，让残疾人群体也能享受到科技的乐趣的同时也能为助残产业未来发展提供新思路、新方向。
关键词：物联网;助残;智能硬件
1 前言
残疾人是社会中不可忽视的弱势群体，据中国残联发布的《2017年中国残疾人事业发展统计公报》统计，截至2017年底，接受居家服务的残疾人为78万人，而根据第六次全国人口普查我国总人口数，及第二次全国残疾人抽样调查我国残疾人占全国总人口的比例和各类残疾人占残疾人总人数的比例，推算2010年末我国残疾人总人数8502万人。随着时代发展，物联网技术在生活中的广泛应用给助残事业带来新的契机，如何方便残疾人居家安养以及监护人对其日间照料，充分利用“物联网+”技术为基础，架构以智能网关为核心的智能硬件监测控制体系，共同构建无障碍化智能家居环境，为助残事业提供新模式、新型解决方案。
2 概述
2.1 物联网技术
物联网就是物物相连的互联网，有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。[1]
2.2 智能硬件
智能硬件主要指以人机交互、设备传感互联、大数据、人工智能等新一代 信息技术为特征的智能终端产品与服务。随着物联网基础设施持续完善、 智能算法迭代升级、应用服务市场的不断成熟，智能硬件行业正在以智能 手机为核心向智能家居、智能车载、智能可穿戴、健康医疗、无人机等新 兴领域不断拓展。[2]
3 解决方案
“物联网+助残”模式分为对象层、核心层、硬件层三个模块。对象层包括残疾人、监护人以及开放端口供社区医院、私人医生、急救中心等第三方平台对接，利用可穿戴智能设备、传感器、家庭智能摄像头等硬件实时监测残疾人健康状态和行为活动。核心层是以智能网关为中枢，利用AI算法处理、语音识别、App远程操作等交互方式进行指令输入，对与其联网的智能硬件进行操控并通过网络进行数据输出与交换。硬件层包括了诸如智能插座、智能电视、智能照明（台）灯、智能电饭煲等与智能网关联网的智能家电、智能硬件。
3.1 基于物联网的智能监测体系架构设计
基于物联网的智能监测体系架构，主要是对对象层模块与核心层模块体系进行联通的设计。通过在残疾人身上安装可穿戴的智能设备，例如智能手（脚）环、智能手表等设备，利用其内嵌传感器，可实时监测残疾人体征数据，如心率、血压、体温等，同时对残疾人行为进行标记，如睡眠、行走计步、其他行为等；通过家庭智能摄像头可实时拍摄残疾人行为活动，并回传在监护人手机终端。
残疾人的体征数据和监控画面通过智能网关利用互联网向监护人、第三方平台传输，监护人可利用手机app实时接收到残疾人体征数据和实时拍摄画面，便于了解残疾人实时状态，如果有异常状态或者诸如摔倒、昏迷等意外发生，监护人也能在第一时间感知并呼叫120，及时挽救残疾人生命。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而通过监护人对残疾人监测数据授权，第三方平台例如社区智能监测平台、医院智慧医疗系统也能接收到残疾人实时的体征数据，通过实时数据与历史数据比对后，记录残疾人的身体长期变化情况，医生可通过数据提出针对性的指导意见以及预警，如有异常状态则在第一时间进行处理。
3.2 基于物联网的智能硬件控制体系架构设计
在以智能网关为核心的智能硬件体系中，智能网关可通过指令体系设计实现对联网智能硬件进行操控和管理。
3.2.1 AI算法预处理
AI算法预处理借助智能网关内置的AI系统，通过AIoT技术实现。AIoT是指融合AI技术和IoT技术，通过物联网产生、收集海量的数据存储于云端、边缘端，再通过大数据分析以及更高形式的人工智能，形成智能化的应用场景和应用模式，服务实体经济，为人类的生产活动和生活所需提供更好的服务，实现万物数据化、万物互联化。[3] 当智能网关接收到来自传感器的数据则通过AI算法自动对相应的智能硬件进行调控，例如根据室温传感器数据调控空调温度、加湿器湿度；通过空气质量监测传感器开关空气净化器；通过光感传感器开关室内照明灯；根据智能手（脚）环的运动传感器的数据判断残疾人是否有意外产生，例如摔倒、心率异常、血压异常等，紧急联系监护人以及呼叫120等进行智能预处理。
3.2.2语音识别
由于残疾人群体的特殊性，当其不便于手动操控设备时，语音识别技术为其提供新的解决方案。语音识别技术借助语音输入终端，例如智能音响、手机端智能语音助手等，通过将残疾人的语音信号指令识别为系统指令，进而调控相应设备做出响应。当残疾人想看电视却不便于行走移动时，可以唤醒语音输入系统，说出电视节目名称后智能网关打开电视联网搜索相应节目并播放等，能够让残疾人在多场景、多环境中通过语音直接下达指令，为行动不便但具备言语交往功能的肢体残疾人提供帮助。
3.2.3 APP操作
APP控制分为监护人端和用户（残疾人）端。监护人端通过远程操作，借助互联网实现残疾人监护人远程对智能网关下达指令和直接控制，监护人可以根据实时监测数据反馈进而调控相应设备，例如在APP上开关室内照明、开关空调、开关扫地机器人等，也可以通过预设指令实现智能网关按照指令列表、预设任务自行操控。
而用户（残疾人）端则为言语残疾的残疾人群体提供服务，言语残疾人利用APP的虚拟遥控器实现对智能网关下达指令并操控相应设备。
4 结束语
本文提出的基于物联网技术的“物联网+助残”新模式，将物联网技术充分应用到残疾人居家生活中，架构出智能监测体系和智能硬件控制体系，为残疾人构建智能化、无障碍化、便捷化的居家环境。智能网关也能对残疾人异常数据及异常状态进行分析，及时对相应设备做出预处理，为残疾人的抢救争取时间。在减轻残疾人监护人日间照料压力的同时，也能让居家托养残疾人群体享受到科技的乐趣与便捷，也是体现社会对残疾人的重视与关心。而随着5G技术的发展，传统助残产业的升级和新型智能硬件厂商涌入将给助残行业带来更大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]刘红华,王娟,黄莹,杨金花.物联网联合智能居家的养老模式探讨[J].护理研究,2018,32(09):1454-1455.
[2]陆平,黎文娟.中国智能硬件进化简史[J].互联网经济,2018(08):88-95.
[3]曾勇.物联网智能化的核心:AI芯片[J].中国电信业,2018(05):24-26.
论文作者:王磊 纪开心 郑抑非
论文发表刊物:《知识-力量》2019年2月中
论文发表时间:2018/12/11
标签：残疾人论文; 智能论文; 监护人论文; 网关论文; 硬件论文; 数据论文; 互联网论文; 《知识-力量》2019年2月中论文;