养老院智能护理系统的设计及应用

禚传君，高艳杰，曲鸿儒，

崔明伟1，孙兆元2

1.天津市安宁医院，天津 300300；2.天津市养老院，天津 120104

养老院智能护理系统的设计及应用

禚传君1，高艳杰1，曲鸿儒1，

崔明伟1，孙兆元2

1.天津市安宁医院，天津 300300；2.天津市养老院，天津 120104

本文提出了一种养老院智能护理系统设计方法，通过在养老院部署无线传感网络，结合穿戴式安全和健康监测设备，实现智能护理、生命体征监测、呼叫告警和跟踪定位等功能。本文的智能护理系统能够显著改进对老年人的服务水平，同时能够提高养老院的护理效率，降低养老院的运营成本。

智能护理；体征监测；呼叫告警；跟踪定位

随着老龄化社会的到来，老龄人口迅速增长，入住养老院的老人数量逐年增加。养老院老人的年龄普遍较大，生活自理能力较低，容易发生突发性事故，老人安全问题成为养老院最为关注的问题[1]。另外，目前我国养老院对老人的照护基本上都采用人工看护的方式，每位护理员同时照看多名老人，这种护理方式导致人力成本高，效率低下[2-3]。为解决这些问题，很多养老院为了降低事故率，采取了诸如缩小老人活动区域、集中看护的措施，或者采取增加护理人员，这些措施要么不够人性化，容易引起老人反感，要么会大幅增加养老院的运营成本[4-6]。此外，对于老人的突发性疾病，也基本没有任何的预防和处理能力，这也都影响到养老院的护理水平和护理品质，迫切需要采用信息化的技术手段改善现状[7-9]。物联网技术与养老相结合，能够有力促进居家养老和机构养老的服务水平，实现养老智能化，为老人提供安全和健康护理，提高养老服务的效率和质量。

本文面向养老院老人安全和智能护理的需求，应用无线射频识别、无线网络等集成技术，提出了养老院智能护理解决方案。该方案以为老人服务为宗旨，以老人的安全为前提，以对老人智能监护为目的，为老人提供更加人性化的体验和更为可靠的护理生活，降低老人的意外伤害风险，打造养老院的智能监护网络。

1 系统设计

1.1 系统设计目标

结合养老院业务管理和智能监护需求，智能护理系统设计时主要解决以下问题[10-12]：

1.1.1 无拘束监测设备

无拘束监测设备使不打扰老人休息和实时/长期监测老人生命体征数据成为可能。而实时监测为预警提供基础，长期监测为慢性疾病预防提供依据，使老人健康的养老是养老院的核心目标。

1.1.2 低功耗

考虑无拘束监测设备使用较频繁且一般近身使用，低功耗可以保证设备的较长使用时间而不需频繁充电且极大降低人体的辐射影响。

1.1.3 易用性

考虑系统用户为养老院护理人员，系统操作简单、老人信息一目了然，可以有效提高工作效率。

1.1.4 实时性

该系统的主要功能之一为安全监护，报警信息的及时推送和响应是老人得到及时救助的前提。

1.1.5 可扩展性

养老院规模不同，选择使用的无拘束监测设备也有所不同，系统设计时考虑可扩展性，增强系统可移植性。

1.2 系统功能

1.2.1 身份识别

养老院中，每位老人都有唯一的一个身份识别码，利用该识别码，可在护理或用药时确认老人身份，以便提供正确的医疗护理。系统可以依据老人唯一识别码，对老人个人信息、护理记录以及用药信息进行管理。

1.2.2 防走失

老人位置实时定位，护理人员可通过护士工作站和移动护理设备实时查看老人所在的位置和行动的轨迹。护理人员可以在系统上根据老人个人情况为老人设置相应的活动区域，当老人超出此活动区域时，老人智能监护服务器系统就会触发报警，并在屏幕上突出显示，及时提示护理人员进行处理。

1.2.3 呼叫求助

当老人需要帮助时，可以通过SOS呼叫按钮进行一键呼叫，系统在收到紧急信号后会在护理终端系统上向护理人员发出报警信号，护理人员可通过终端对报警事件进行响应，报警事件及相应处理过程记录在系统日志中，可以通过护理终端查看。

1.2.4 体征监测

老人的呼吸、心率等体征数据实时上传到智能监护服务器系统，由系统进行分析处理，实时掌握老人健康情况。

1.2.5 异常告警

体征数据异常时，系统会触发告警，解决老人在睡梦中发病或突然失去意识情况下的紧急救治问题。

1.2.6 移动护理

用药核对功能是核对老人的用药情况，核对老人所服药品是否和当前老人身份相匹配以及用药时间是否匹配，可有效地提升护理质量，减少护理纰漏事故。

1.2.7 人员调度

系统提供护理人员管理和调度功能，实现养老院护理人员调度信息化和智能化，记录每位护理人员的日常工作情况，实现统一的人员管理。对于老人的告警信息，系统能就近调度护理人员，实现对告警老人的及时护理。

1.2.8 信息统计

系统能够将护理人员的护理数据进行汇总，并能对该数据进行有针对性的统计，以便让管理人员更好地了解养老院的运行状况，以及护理人员的工作状态。

1.3 系统方案

通过对养老院业务流程的梳理，结合安全监护系统的特点，综合考虑养老院应用环境和需求，系统方案包括系统架构、硬件设计方案和软件设计方案。

1.3.1 系统框架

智能护理系统由智能监护设备、无线网关、智能监护服务器、护理工作站和移动护理终端组成[13]，系统架构，见图1。其中无线网关、智能监护服务器、护理工作站和移动护理终端组成了一张养老院内的智能监护网络。该架构支持智能监护腕表、智能床垫等多种可穿戴设备接入的功能，网关、护士工作站和移动护理终端数量可根据养老院规模进行定制。

图1 养老院智能护理系统结构

1.4 硬件解决方案

依据系统设计功能，智能养老系统包括如下硬件：

1.4.1 智能监护腕表

智能监护腕表具备身份识别、定位和报警等功能，老人随身佩戴，并与老人信息绑定，因此每个老人需佩戴一个腕表，即腕表个数由床位数决定，并预留10％做备份。

1.4.2 无线网关

无线网关的主要功能是实现智能监护腕表的无线接入，完成智能监护腕表和老人智能监护服务器之间的数据传输。根据测试：对于承重墙包裹的房间，每个房间部署一个无线网关；对于非承重墙结构的房间，2个房间部署一个无线网关；走廊区域根据其实际长度和具体走向进行部署。最终保证老人有可能活动的地方都可以得到有效覆盖。

1.4.3 POE交换机

POE交换机是连接所有无线网关、老人智能监护服务器与护理工作站的网络设备，可以提供POE供电，POE交换机数量根据网关数量来确定。

1.4.4 老人智能监护服务器

老人智能监护服务器全院配置一台，主要用于老人数据的存储、管理以及老人定位和移动跟踪。

1.4.5 护理工作站

每个护理区配置一台护理工作站，护理人员可以访问老人智能监护服务器，完成本护理区老人信息的调用、控制和管理等功能，实现远程老人监护和跟踪。

1.4.6 移动护理终端

移动护理终端是具有基本智能监护功能的可移动终端设备，可以通过WIFI网络接入老人智能监护服务器，对老人信息进行查询。

1.5 软件解决方案

1.5.1 智能监护服务器系统软件

老人智能监护服务器系统软件，实现以下功能：①信息存储和管理：身份唯一识别码、老人个人信息、位置信息、体征监测数据、报警事件过程记录、系统日志等存储和管理；②自动报警：通过位置信息在老人离开指定区域时自动报警，电池电量过低时自动报警，通过生命体征信息，在老人生命体征异常时，触发报警；③报警信息推送：老人通过报警按钮主动报警，或者系统自动报警，系统都将报警信息发送至护理终端和护理工作站；④报警信息处理：护理人员可通过护理工作站和移动护理终端响应报警信息，系统记录报警时间及处理过程；⑤护理人员调度：管理人员可以根据需要，向护理人员发送调度通知。

1.5.2 护理工作站终端系统软件

护理工作站终端系统软件配合护理工作站使用，一般根据楼层配备，实现下述功能：①老人的身份信息、位置信息、报警信息等查询；②报警事件响应及处理；③护理人员调度功能响应。

1.5.3 移动护理终端系统软件

移动护理终端系统软件根据需要配备，配合移动护理终端使用，实现下述功能：①老人身份信息、位置信息、报警信息等查询及处理；②移动查房，日常核对。

2 系统应用

老人入院后配备智能腕表和床垫，白天，老人佩戴腕表在养老院允许范围内活动，当老人身感不适或跌倒等紧急情况时，按下腕表上的一键呼救键，智能护理系统直接将报警信息推送到护理工作站和移动护理终端。护理人员通过护理工作站和移动护理终端即刻收到老人呼救信息，通过腕表电话功能和老人建立通话，确定紧急情况是否发生。无论是通话后确定老人遇到困难还是电话没有接通，护理人员都会利用系统定位功能，及时确定老人当前位置，在最佳治疗时间内对老人进行救助。此外，通过腕表的身份识别功能，可以对老人用药进行核对，避免人为错误。晚上，老人睡在智能床垫上。老人的呼吸和心率数据实时传送到智能护理系统上，护理人员随时通过护理工作站和移动护理终端查看老人的生命体征数据。当老人呼吸异常或者心率异常（比如停止）时，系统会自动报警，护理人员在第一时间得到报警信息及时处理。这一功能降低了养老院的经营风险，同时也降低了护理人员的压力。与此同时，老人的安全得到了保证，家人也更安心。呼叫告警功能可以有效地提高老人呼叫与护理人员救治的及时性，避免老人遇到突发事件需求帮助时，护理人员未能及时的赶到现场。智能护理系统实际应用图，见图2。

图2 智能护理系统实际应用图

3 结束语

养老院智能监护系统是针对建设安全、文明新型养老院的管理需要，以为老人服务为宗旨，以老人的安全为前提，以对老人智能化看护为目的，实现基于远程监护和无线监护的新型养老院的建设，给老人提供更加人性化的体验和更为可靠的护理服务。同时，可以使养老院管理从主要依靠人力的粗放型向依靠高新技术的集约型转变，实现了养老护理信息化和智能化，可以提高护理效率，降低护理成本，减少看护纠纷发生，提高养老院的管理服务水平，为养老院创造良好的社会效益和经济效益。同时也可以节省养老院的财务开支，提高养老院的知名度，进而促进养老院的良性发展。

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Design and Application of an Intelligent Nursing System in the Geracom ium

ZHUO Chuan-jun1，
GAO Yan-jie1，QU Hong-ru1，CUI Ming-wei1，
SUN Zhao-yuan2
1.Tianjin Anning Hospital, Tianjin 300300, China；2.Tianjin Geracom ium, Tianjin 120104, China

This paper presented an intelligent nursing system for the geracomium, which was designed in combination w ith wearable safety and health monitoring equipment through deployment of the w ireless sensor network in the geracom ium so as to realize multi-functions such as intelligent nursing, vital signs monitoring, call alerting and tracking＆；positioning. This intelligent nursing system could remarkably improve the service level for the elderly and meanwhile elevate the nursing efficiency and reduce operation costs for the geracom ium.

intelligent nursing；vital sign monitoring；call alerting；tracking and positioning

R319

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.09.022

1674-1633(2015）09-0076-03

2015-05-04

2015-06-03

高艳杰，副主任医师。

作者邮箱：iamdoforyou@163.com