基于“互联网+”的智能拐杖创新研究

柯园 吴茂璠 应雅梦

摘 要：针对智能拐杖现状及问题进行分析，以满足老年人的需求、完善智能拐杖功能，实现功能多样化。提出“老来乐APP”与内置芯片智能拐杖智联、老人进行兴趣爱好匹配的社交功能、智能拐杖对社会服务功能的创新发展建议。

关键词：智能拐杖；智能拐杖功能；创新

中图分类号：F27 文献标识码：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.35.027

1 “互联网”背景下智能拐杖发展的背景及意义

1.1 研究背景

随着互联网的发展迅猛，很多产品更加具有智能化，提高了人们的生活品质，成为国家经济增长和社会转型重要引擎。国家已经将“互联网+”和人工智能在实体经济中应用的重要方面作为各行业转型方向之一。《中国制造2025》、《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》、《关于印发新一代人工智能发展规划的通知》等国务院层面的重要政策均提出大力运用互联网技术发展创新。中国老年人口数量占总人口比例大，中国的人口老龄化问题越来越严重，在社会上引起了广泛关注。基于此背景下和社会发展趋势下，催生了智能拐杖迅速发展，推动了智能拐杖的创新发展。

1.2 研究意义

1.2.1 缓解养老压力

中国未来养老压力将十分巨大。2016年，65 周岁及以上老年人口 15003万人，占总人口10.8%，预计2050年65周岁以上人口比例将达24.41%。未来需要得到照料护理的老年人数量越来越多，老年人口数量的不断上涨加剧了社会养老压力，增加了政府和社会的职责负担。由于社会上养老机构体质还不完善，医护人员缺乏；老人子女忙于工作和家庭，无暇更好地照顾年人晚年生活。导致养老问题逐渐严重，因此智能养老能够缓解未来的养老压力。智能拐杖实现信息传递、数据分析，监测老年人在使用过程中任何不好状况，全面掌握老年人生活和健康状况，在一定程度上可以缓解养老供给不足的问题。

1.2.2 智能养老促进产品出现

市场上老年产品种类多且功能较齐全，有助听器、浴盆、轮椅等。虽然老年产品众多，但是每种老年产品在使用过程中存在着使用存在障碍、功能欠缺等问题。智能拐杖作为大部分老年人都会使用的老年产品，它在不断的创新和发展。利用科技创新引领老年智能产品的发展，让老年产品注入智能元素，使产品功能更加全面。事物是不断发展和变化的，一个新产品的诞生必是旧有产品的更新换代升级。智能养老就是通过互联网实现信息共享和分析，掌握老人养老的需求和动态。不断改善现有智能老年产品的缺陷，或者创造一个新的智能老年产品。因此，智能拐杖的发展和创新有利于推进老龄产品的发展进程。

2 智能拐杖发展现状

2.1 定位功能欠缺

智能拐杖的定位应用并不太准确，历史轨迹也非常不准确，偏差较大。智能拐杖功能比较齐全，但是生产商忽视了产品实际使用效果。当老人在使用过程中遇到突发状况时，智能拐杖无法准确重新定位。增加了老人焦虑和恐惧感，老人久去未归，使子女非常担忧。当老人遗失了某重要物件时，子女按照智能拐杖的历史路线轨迹寻找时，发现历史轨迹路线偏离了正确路线。导致老人财产损失和增加心理负担。

2.2 导航功能不完善

语音导航和显示屏导航使用效果欠佳。那些身体状况较好的老人，平常喜欢和自己的老伴溜达、散步。有时候离开家的距离比较远，但竟然会出现返回时路线错误的情况，让老人无法及时回家，存在安全隐患。智能拐杖导航可以通过语音导航和显示屏字幕指令来实现，但是如果对既有视觉不太好或者听觉不太好的老人说，字体太小或者字太小，以及语音音量小，无法有效实现导航功能。同时，按钮较多导致老人有时候会按错功能按钮，给老人造成了不便，甚至会存在人身安全威胁。

2.3 报警功能使用步骤复杂

每种智能拐杖都有报警功能，但是实际应用效果大打折扣。通过多处实地考察和查阅相关资料后，市场上的智能拐杖的报警功能，需要通过拐杖与家人的智能手机相连，并安装专用的APP应用程序后才可完整使用。而只有完成以下两个步骤，才可正常启动报警呼救：一是需要把SIM卡和TF卡插入拐杖中相應的插槽；二是需要在你的手机中安装好专用APP程序，并与拐杖连接。并且SOS电话和白名单电话都无法正常添加，致使应用效果大大降低。从实际体验来说，由于扬声器声音效果尚可，但是声音较小，使听力稍微有些不好的老年人使用会有些不便。有时候报警时，身边来往者少，对老人人身安全产生威胁。

2.4 电池使用时长短

智能拐杖是可充电的大容量电池装置提供电力，电池蓄电能力弱，充电速度慢。如果老人只是在楼下溜溜弯、听听收音机的话，持续使用3个小时以上还是没有问题的。但是出一趟远门，电池就会很快用完。而且对于老人来说，电量耗完后，使用极其不方便，影响其他功能的使用，甚至会因为电量耗尽，而对老人造成人身安全问题。此外缩短了电池使用寿命，还会造成社会资源能源浪费。

3 智能拐杖存在的问题分析

3.1 未根据老年人特征

3.1.1 生理特征

感知系统方面：60岁以上的老年人，尤其是视觉和听觉障碍的逐渐显现，对周围环境的信息接收能力较弱；肌肉骨骼系统方面：由于内脏功能的衰退，肌肉的大幅度萎缩，一般70岁老人的肌肉强度仅相当于30岁时的一半，导致老年人无法承受大幅度的剧烈运动；思维系统方面：老年人普遍的动作缓慢，状态不稳，运动障碍，反应能力差，注意力和记忆力的衰退表现得尤为明显。短期记忆能力的衰退和思维能力的退化，使老年人对新近事物的接受能力比较低。

3.1.2 心理特征

心理安全感低：子女时常不在老人身边，不能与子女进行亲情交流；适应能力减弱：对陌生环境感到无助，不能够很好的适应；孤独感强烈：社会角色的转变，邻里邻外的改变。这些因素都使得老年人很容易产生孤独感，并且容易经常感到自己被忽视。

3.2 产品使用存在障碍

由于老年人普遍受教育文化程度低、认知理解能力不强、学习领悟能力不强。再加上产品按钮较多，难以记清功能按钮，易混淆功能按钮。导致老年人使用智能拐杖存在一定的困难，降低使用体验感。

3.3 功能同质化严重，缺乏创新力

智能拐杖功能多样全面，基本上可以满足老人因生理特征缺点的基本需求。但是不能满足老人提高安全感、增强适应能力、减少孤独感的心理特征需求。随着社会的进步，老年人对晚年的生活更多是对心灵上追求慰藉感、精神上的享受、娱乐活动的渴望。淘宝、天猫、京东、苏宁易购平台的智能拐杖功能同质化严重，没有充分考虑老人特殊群体的心理需求特征，缺乏对产品功能创新性的思考。

3.4 重在产品功能，轻实际应用效果

设计研发人员注重产品功能开发，智能拐杖有SOS求救、定位、导航、听收音机、储存小药箱、听MP3等功能。看起来功能齐全先进、更加智能化和人性化、应用场合多、能够满足老人多功能需求。但是老人在实际使用过程存在着按钮较多、按错按钮、功能紊乱、定位不准确、电池蓄电差等的问题，似乎并没有太多考虑到老人在真实使用环境下的应用体验。

4 智能拐杖创新发展建议

信息终端设备分为手机端和PC端，从方便性、便捷性来看，选择通过手机端实现信息传递和共享。通过设计出一款“老来乐APP”与前置摄像头内置芯片的智能拐杖相连，让老人子女随时掌握老人情况。

4.1 内置芯片智能拐杖

此创新设计是针对与子女长期一起居住的老人。

4.1.1 设定固定出行路线

年纪大的老人记性力下降，经常外出时迷失。通过内置芯片对老人经常活动区域进行数据分析，每次出发前和返回时都设定预定目标路线。如果老人视觉存在障碍，离开家门那一刻，智能拐杖定时地不间断地语音播报导航路线；存在听觉障碍时，可通过显示屏大文字指令方向进行导航。如果老人在此两种情况下，仍然无法准确到达目的地。智能拐杖自动把老人出行困难状况反馈给“老来乐APP”，子女可直接实现语音指导路线，实现全程导航跟踪。提高了老人的出行安全性，心灵上更加舒适。同时可通过APP查看所有历史轨迹，点击轨迹点可显示定位时间与具体位置。

4.1.2 明确安全出行范围

为避免老年人出行太远，来到距离家远的陌生环境，增加了老人心理负担。通过内置芯片智能拐杖，探测老人在最近一个星期、一个月、半年内经常活动区域，把数据信息传递给“老来乐APP”，一旦老人偏离规定的活动区域范围，智能拐杖会立即预警提醒老人返回，APP端也能立刻收到智能拐杖传递的信息，并且智能拐杖能自动播出家人电话。运用电子安全栅栏，能够实现信息双方传递，随时掌握老人的安全状况。如果使用智能拐杖的老人离开电子围栏所指定的范围区域，或进入电子围栏所指定的范围区域之外，则智能拐杖会自动发出告警到APP的“消息中心”，从而实现随时随地监护。

4.1.3 自动发出人声求救

规定出行范围和设定固定路线，但是老人在使用过程中，不可避免会遇到其他突发状况而无法解决。比如：不小心遇障碍物摔倒疼痛难忍，智能拐杖會立刻发出求救信号。但因身边过往路人少，自动发出的求救信号无法接受，当老人面临这种情况时，会显得非常无助感。通过人声求救声改进它的自动预警功能，比如“谁能帮帮我”类似的呼救声。在智能拐杖多处安置音量孔，提前录入人声呼救。改进扬声器的音效方面，提高人声呼救音量，吸引远处的路人前来帮助老人，减少老人身体上的疼痛和心理上的焦虑感。同时也可以把老人状况传递到“老来乐APP”，它自动拨通子女电话告知老人目前紧急处境，帮助子女迅速前来协助。

4.1.4 提高电量的节能性

电量储蓄能力弱、耗电快。大多数的智能拐杖电池待机时间短、耐用性差、缩短了拐杖的使用寿命人。由于老年人喜欢使用操作简单的产品，智能拐杖可以利用科技通过风能、太阳能等自然能源实现无线自动充电，要加大科技投入和研发人员培训。因为智能拐杖按钮多，需要更多的电量。智能拐杖可做成两节伸缩型，上下截可收缩达到一定距离，就能自动发电和充电。此外还需要科研人员的不断探索，在电池蓄电节能上更深入地研究。

4.2 社交功能

此功能是针对兴趣爱好广泛的老年人，并且与子女长期一起居住。

目前智能拐杖可以实现利用外置扬声器，直接播放音乐、评书等音频文件，能够满足大多数老人的娱乐需求。但从心理特征需求来分析，老人的心理需求没有被满足。老人最大的心理特征就是孤独感，为减少老人的孤独感，创新社交功能。其基本原理是：老人把自己的外特形征、户外兴趣爱好、称谓代号（不是真实的姓名，就是让自己有一个“网名”，而且不会泄露个人信息）三大主要信息上传到“老来了APP”。通过“老乐来APP”对数据的分析，比如说，老人的兴趣爱好是打太极、散步、慢跑、跳广场舞、下象棋、吹笛等等，把所有老人兴趣爱好进行分类整理。同时“老乐来APP”手机端要设计一个专栏叫作“寻兴趣爱好相同者”，根据每个老人的兴趣爱好，自动匹配与自己相同的兴趣爱好的老人。在子女的协助下下，老人可任意匹配和随时单方取消匹配，更具有灵活性。匹配成功需要双方老人同意，匹配人数最多10人。考虑到老人外出的安全性，根据老人的经常活动范围区域，匹配成功的老人都固定在自己最大活动区域范围内。

4.3 社会服务功能

此功能是针对身边没有人照料的空巢独居和与子女分开居住的老人。由政府牵头引领创办，并出台相关法律法规和规章制度，规范社区老人服务室和志愿者服务站的建立。按区域地理特征划分各社会，根据社区老年人需求，确定社区老年服务室和志愿者人数规模，志愿者必须经培训上岗并且实名制。智能拐杖电话功能与社区老年服务室电话相智联，类似于对讲机原理，技术上具有可行性。当老人有任何需求时，可按电话功能按钮直接与社区老年服务室对接。主要社会服务功能如下。

4.3.1 送饭上门

老人的饮食方面。饮食营养均衡对老人的身体健康是至关重要的，大部分老年人腿脚不方便，子女不在自己身边，饮食方面缺乏营养。志愿服务者可以自己做好饭菜，或者买好食材去老人家里做，陪老人一起就餐。和他们聊聊天、看看电视，极大地提高了老年人晚年生活幸福感。“智能拐杖上的饭菜”会给老人的生活带来全新的变化，送饭上门使得很多需要养老设施照料的老人能够选择生活在家里，实现“居家养老”，缓解社会养老压力。

4.3.2 电话服务

老人室内的安全性。很多独居的老人害怕自己在家摔伤了无人知道。社区老年人服务室每天固定与老人的智能拐杖进行电话交流，确认老人安然无恙，从而帮助减轻老人的焦虑和及时发现问题。如果确定老人打算外出，老年人社区服务室一般事先通知电话确认服务的志愿者。如果在确认的时间老人的智能拐杖没有应答，则立即会有人到老人家去检查。电话确认服务可以监督老人的健康状况，提供连续的与老人的接触，使老人们感到有人在关心他们。

4.3.3 交通和陪伴服务

老人室外出行安全。这项服务是有偿服务。有条件的社区可以为老人提供门到门、灵活交通工具的服务，老人们可以择小轿车、小客车、大客车等车型。这种服务有时称为拨电话搭车。老人们一般提前24小时用智能拐杖的电话功能，打电话给中心调度办公室，并且告知用车的时间和地点。司机把老人从家里接出来送去看医生、上诊所、上银行、上商店等等。有的社区提供陪老人外出服务，以保证老人的安全，让老人感受到被呵护和关心。

5 结论

在项目研究周期一年的时间里，团队在调研过程中遇到困难的时候积极解决，也获得了相应的研究成果。我们广泛认真调研拐杖市场，总结出拐杖主要存在定位功能欠缺、导航功能不完善、报警功能使用步骤复杂和电池使用时长短等四大问题。我们针对现有问题，提出内置芯片智能拐杖与“老来乐APP”智联可行性方案。在此基础上进行创新，使它更加健康化、更具有智能性、更能慰藉老人心灵。虽然说中国人口老龄化日益严峻，但是市场上会出现更多适用于老年人的产品。人们的文化修养逐年提高，对生活水平更高要求，塑造了每个人独特的生活态度。越来越注重身体健康，重视养生。因此，我们提出的智能拐杖创新发建议具有可行性。智能拐杖的创新在未来具有广阔的市场，新时代的老年人对新事物接受能力、认知能力、使用能力远高于当今的老年群体。所以，健康智能拐杖是未来老年群体必不可少的老年产品。

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