基于互联网+的居家养老系统设计

引 言

居家养老的概念早已形成，但目前市场缺乏成套的智能居家养老产品。为填补国内这一空白，文中设计了一款智能养老系统。系统基于STM 8s 微控制器、GPRS 网络和PLC 通信协议，可实现对老人居住环境的监测，实时满足老人的饮食、医疗需求，遇到突发情况可自动报警与自动控制。该系统无需额外布线，具有可靠性高，灵活性好，安全性高，可扩展性强等特点。

1 系统总体设计

系统采用一主多从模式设计，门、窗、烟雾、SOS、开关从节点通过PLC网络接入主控节点。SOS按钮主要用于突发状况，可通过远程服务器提供紧急通知老人子女和实现呼救服务。系统可通过本地操作控制，也可以利用 App实现远程操控。系统功能如图 1所示。主从节点通过UART口经PLC 完成信息交互。主控制器采用 AT指令进行GSM模块的配置， TCP/IP连接成功后，转入通传模式，通过全双工模式串口收发。

2 软件设计和实现 

软件使用模块化设计思想，主要包含主控制器程序、从 模块程序和 App 程序。 

2.1 主控程序设计

编程采用 C 语言，主控制器程序流程如图 2 所示。主 程序裸机运行，通过计时器驱动多线程。程序初始完后，进入空跑，等待中断触发。单片机采用 STM8S007，拥有 2 个 UART 口。UART1 连 接 PLC 模 块， 转 发 PLC 网 络 数 据 ； UART2 连接 GSM 模块，接收上位机指令和发送报警数据。 受 GPRS 网络信号质量影响，GSM 模块工作不正常时，触发 中断给单片机，程序必须重新使 GSM 模块恢复正常工作。

2.2 App 程序设计 

App 采用 Java 语言设计，目前已开发出 Android 版本。 主控模块和 App 同时连接在 Server上，为保证通信的可靠性， 故使用长连接，端口号为 7001。每个主控模块通过二维码同 App 绑定，确保程序的安全。设计开发的 App 如图 3 所示。

3 结 语

该系统在测试过程中取得良好效果，且设计具有可扩展 性、可裁剪性。在满足需求的情况下，性能稳定，造价低，对 智能养老领域具有重要的指导意义。