老龄社会住宅建筑设计论文提纲

论文题目：养老住宅智能化系统的研究与设计

摘要：我国于1999年就已经步入了老龄化社会，根据国家统计局发布的统计数据，目前，60岁以上的老年人口已占到了社会总人口的14.9%。不断加剧的人口老龄化给社会带来了巨大的压力，“空巢”老人、独居老人等问题与社会养老服务之间的矛盾越加突出，将智能化技术应用于住宅居家养老模式中，是解决我国养老难题的一种必然趋势。 针对住宅居家养老模式不能够对老人的健康、安全进行远程监护的问题，本文将无线传感网络技术作为系统的核心技术，对养老住宅智能化系统进行了设计。首先，根据养老住宅智能化系统建设要点与技术导则，进行了系统的总体构建，设计了住宅设备远程监控子系统、跌倒检测/紧急求助子系统、温度监测子系统和室内人员定位子系统；其次，通过对系统各个模块的硬件部分进行功能分析，完成了系统硬件部分电路设计，并实现了智能养老住宅中硬件平台的搭建；基于TI协议栈进行了无线传感网络（WSN）软件设计，利用与CC2430芯片相符合的协议栈Z-Stack1.4.3构建了WSN平台，分析了上位机与网关、以及无线传感网络节点之间的通信协议，在Visual Basic6.0环境下开发了相应的监测软件；最后，以我校智能家居实验室及美国Crossbow公司实验设备为依托，设计并开发了实验系统，实地测量大量数据，完成了养老住宅智能系统功能的测试。 本系统实现了跌倒报警、求助、室内人员定位，以及对住宅内部环境参数监测、远程控制住宅内部设备等功能，实现了对老人安全、健康等问题的远程监护，达到了预期的效果；本系统缩短了老人遇到突发情况的延误时间，及时保护了老人的生命安全，减轻了子女以及社会的养老压力。

关键词：老龄化社会;智能养老住宅;无线传感网络;ZigBee

学科专业：控制理论与控制工程

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内、外发展现状

1.3 论文主要研究内容

1.4 本章小结

2 养老住宅智能系统总体设计

2.1 养老住宅智能系统的设计规范

2.2 养老住宅智能系统总体方案的设计

2.3 基于 ZigBee 技术构建系统感知层

2.3.1 感知层设备类型

2.3.2 感知层网络拓扑结构

2.3.3 感知层网络通信机制

2.3.4 监护与求助子系统

2.3.5 环境监测子系统

2.3.6 住宅设备远程监控子系统

2.4 基于 GSM 技术构建系统网络层

2.5 本章小结

3 养老住宅智能系统的硬件设计

3.1 网络节点设计原则

3.2 处理器核心模块的选择

3.3 电源模块设计

3.4 感知层未知节点硬件设计

3.4.1 求助系统设计

3.4.2 定位系统设计

3.4.3 未知节点模块设计

3.5 感知层参考节点设计

3.6 网络层网关节点硬件设计

3.7 本章小结

4 养老住宅智能系统软件设计

4.1 软件开发平台 Z-Stack

4.2 感知层未知节点软件设计

4.3 感知层数据采集/控制节点软件设计

4.4 网络层网关节点软件设计

4.5 网关节点与上位机通信协议

4.6 无线网络数据传输验证

4.7 上位机监控平台

4.8 本章小结

5 养老住宅智能系统人员定位算法

5.1 定位系统评价标准

5.2 室内人员定位算法

5.2.1 基于距离的定位算法

5.2.2 与距离无关的定位算法

5.3 室内人员定位网络通信流程

5.4 室内人员定位算法的改进

5.4.1 RSSI 值的改进

5.4.2 定位算法的改进

5.5 定位效果测试

5.6 三维定位模型

5.7 本章小结

6 养老住宅智能系统测试

6.1 养老住宅智能系统开发环境

6.2 养老住宅智能系统节点布置

6.3 室内人员定位系统的参数设定

6.3.1 A-RSSI 距离发送端 1 米测量值

6.3.2 N-信号传播系数

6.4 养老住宅智能系统测试与验证

6.4.1 跌倒检测子系统测试

6.4.2 远程监控子系统测试

6.4.3 定位子系统验证

6.5 总结

7 总结与展望

7.1 工作总结

7.2 展望

致谢

参考文献