基于互聯(lián)網(wǎng)+的居家養(yǎng)老系統(tǒng)設計

引 言

居家養(yǎng)老的概念早已形成，但目前市場缺乏成套的智能居家養(yǎng)老產(chǎn)品。為填補國內(nèi)這一空白，文中設計了一款智能養(yǎng)老系統(tǒng)。系統(tǒng)基于STM 8s 微控制器、GPRS 網(wǎng)絡和PLC 通信協(xié)議，可實現(xiàn)對老人居住環(huán)境的監(jiān)測，實時滿足老人的飲食、醫(yī)療需求，遇到突發(fā)情況可自動報警與自動控制。該系統(tǒng)無需額外布線，具有可靠性高，靈活性好，安全性高，可擴展性強等特點。

1 系統(tǒng)總體設計

系統(tǒng)采用一主多從模式設計，門、窗、煙霧、SOS、開關(guān)從節(jié)點通過PLC網(wǎng)絡接入主控節(jié)點。SOS按鈕主要用于突發(fā)狀況，可通過遠程服務器提供緊急通知老人子女和實現(xiàn)呼救服務。系統(tǒng)可通過本地操作控制，也可以利用 App實現(xiàn)遠程操控。系統(tǒng)功能如圖 1所示。主從節(jié)點通過UART口經(jīng)PLC 完成信息交互。主控制器采用 AT指令進行GSM模塊的配置， TCP/IP連接成功后，轉(zhuǎn)入通傳模式，通過全雙工模式串口收發(fā)。

2 軟件設計和實現(xiàn) 

軟件使用模塊化設計思想，主要包含主控制器程序、從 模塊程序和 App 程序。 

2.1 主控程序設計

編程采用 C 語言，主控制器程序流程如圖 2 所示。主 程序裸機運行，通過計時器驅(qū)動多線程。程序初始完后，進入空跑，等待中斷觸發(fā)。單片機采用 STM8S007，擁有 2 個 UART 口。UART1 連 接 PLC 模 塊， 轉(zhuǎn) 發(fā) PLC 網(wǎng) 絡 數(shù) 據(jù) ； UART2 連接 GSM 模塊，接收上位機指令和發(fā)送報警數(shù)據(jù)。 受 GPRS 網(wǎng)絡信號質(zhì)量影響，GSM 模塊工作不正常時，觸發(fā) 中斷給單片機，程序必須重新使 GSM 模塊恢復正常工作。

2.2 App 程序設計 

App 采用 Java 語言設計，目前已開發(fā)出 Android 版本。 主控模塊和 App 同時連接在 Server上，為保證通信的可靠性， 故使用長連接，端口號為 7001。每個主控模塊通過二維碼同 App 綁定，確保程序的安全。設計開發(fā)的 App 如圖 3 所示。

3 結(jié) 語

該系統(tǒng)在測試過程中取得良好效果，且設計具有可擴展 性、可裁剪性。在滿足需求的情況下，性能穩(wěn)定，造價低，對 智能養(yǎng)老領(lǐng)域具有重要的指導意義。