摘要：随着时代的发展，我国的人口老龄化问题日益严重。随着老年人越来越多，关于老年人的人身安全问题也受到重视。但是他们的身边却还是有很多的安全隐患，时刻威胁着老年人的人身安全。为了保障老年人的日常生活安全，提高老年人的生活质量，本文在基于老年人的生活状态下提出了一个专为老年人设计的软件APP 和硬件智能手环相结合的思路，其功能上的最大特点是实现了手环数据的远程智能终端察看，借助服务器实现数据实时上传，服务器实时分发至远程智能终端。基于以上老年人对智能手环的需求分析，对智能手环功能进行设计，其中，控制显示界面为手机端微信小程序，系统采用Arduino软件开发平台。老年人可以通过智能手环联系自己的子女，子女也可以通过手环的实时定位和心率血压监测系统来了解老人的处境。

关 键 词 ：APP;智能手环;Arduino;远程智能终端

1.研究背景

随着社会的发展，我国的人口老龄化越来越严重，老年人在过着幸福而闲适生活的同时，越来越重视从物质生活到精神生活的转移。然而，相关数据显示，我国不少城市人口老龄化超过10%，预计到2050年左右将达到三分之一。老龄化的出现也将面临更多的问题，老年人群中大部分都会出现记忆弱化的现象，严重的则是老年痴呆，生活中也出现有不少老人走失，忘记回家路的事件。子女们因生活节奏的加快，都过着繁忙而又紧张的生活，时刻守护在老人身边变得十分困难，加上年事已高的老年人往往记忆力下降，且身患多种疾病，老人外出走失和突发意外情况屡见不鲜。因此对于老年人群，我们应该更多地去关注、关爱老人。基于以上考虑做一款老人防走失智能手环来解决老人走失的问题，该项目也可以用于敬老院和精神病院老人的安全管理。

2.系统的整体实现

本项目针对老年人身体易发生突发状况，易走失的情况，设计基于Arduino的自动控制系统。本系统主要由主控电路、供电电路、信息采集电路、复位电路、时钟电路和按键电路、GPS模块等构成。

该防走失智能手环的主要功能包括：当老年人独自在家或独自外出的时候，儿女能通过智能手环的GPS定位系统对老人的位置进行追踪，让子女能够随时掌握老人的动向，来保证他们的人生安全。当老年人出现意外时，能够通过一键呼叫，呼叫自己的儿女，当老年人的心率血压持续不正常时，能及时通知自己的子女，让老年人的人生安全更有保障。

基于以上老年人对智能手环的需求分析，对智能手环功能进行设计，其中，控制显示界面为手机端微信小程序，系统采用Arduino软件开发平台。

首先，该智能手环系统通过Arduino的自动控制系统设计了GPS、蓝牙等多重定位系统，心率、血压监测系统，语音系统，时钟系统。其中，控制显示界面为手机端微信小程序。GPS的定位系统会反馈到手机端微信小程序，心率、血压的数值也会反馈到手机微信端小程序，子女可以通过小程序来实时了解老人的身体状况。智能手环的一键呼叫系统也是通过手机端来接收信息，并且手机端会有警报。智能手环有时钟模块，确认实时时间，并且有完善的电源保存系统，能通过睡眠来减小电量的消耗，保持长久续航。

3.定位系统的设计

在对智能手环功能进行设计中控制显示界面为手机端微信小程序，系统采用Arduino软件开发平台。

采用了多重定位功能，通过GPS（卫星定位）、蓝牙定位、蓝牙感应等技术，可达比较精准的定位效果。智能定位功能主要由人员定位监控数据采集（GPS+LBS）模块，手机（IOS+Android系统）接收处理APP和云端数据库及地图数据库三大部分组成，他们之间可以相互传输数据和通讯，人员定位端可接收手机端和云端的相关指令。

4.心率、血压监测系统

光学心率传感器是智能穿戴设备中最为普及的用于心率检测的传感器之一。它采用电光溶剂脉搏波描记法（PPG）来测量心率及其他生物计量指标。测量原理：通过电容灯光射向皮肤，透过皮肤组织反射回的光被光敏传感器接受并转换成电信号，再经过电信号转换成数字信号，再根据血液的吸光率算出心率。简化测量过程就是：发射光——转换成电信号——转换成数字信号。

5.屏幕的设计

屏幕是智能手环的主要输入和输出组件。智能手环屏幕可分为两部分：显示屏和电容式触控面板。该防走失智能手环的屏幕使用的是电子墨水和LED屏幕，因为功耗低，可以减少电量的消耗，加强手环的持续时间。

6.无线通讯模块的设计

无线通讯模块，设置为与外部设备进行信息交互，例如：藍牙模块、WIFI模块等;通过蓝牙无线与智能移动终端连接，接收到来自于智能移动终端的未读短信或者未接电话等信息，在屏幕上给予用户提示;且可以将智能手环的数据同步到智能移动终端或个人计算机上，以便于对其进行存储或者做进一步的分析。

7.监测感应模块的设计

监测感应模块，设置为使用传感器实时监测用户的状态信息，并根据状态信息向用户反馈提示信息;进而为用户做出适当的提醒，例如：喝水，休息等。

8.其他各模块功能的实现

①电池模块，设置为在智能手环上安装的其余功能模块进行供电;内置充电电池和电源管理电路，对外设置有一个充电接口，可以在插入适配器后，为内部的电池充电。

②显示模块，设置显示对应的信息以提醒用户;

③控制模块，设置为响应用户操作，接收用户的操作，协调多种类型的功能模块之间的信息交互;

④语音模块，设置为与用户进行语音交互;

⑤震动模块，设置为采用震动的方式向用户发出提示;

⑥防护模块，设置为对总线进行防水和防尘保护。并增强手环的整体美感，提升佩戴手环的美观性。

9.结束语

本次设计的防走失智能手环主要使智能手环具有了GPS定位功能，一键呼叫功能，语音交互功能以及感应功能。针对现有的防走失智能手环体系的不足完成了一项低成本、低耗能的防走失智能手环的设计，具有一定的实用价值。防走失智能手环可以大幅度降低老人的走失事件突发状况，心率，血压检测系统也可以随时关注老年人的身体健康，它极大的缓解了人们对人口老龄化现象出现后的老年人独处问题，有这个手环后就可以让他们知道自己的身体状况，能让子女时刻知道老人的现状，并且造价并不是非常昂贵，使它可以走进平常老百姓家中，给人们带来了极大的便利。这样社会幸福度也会随之提升，我们的国家也会越来越好。

参考文献

[1]段海梦，基于GPS技术的防走失环保定位鞋，数字技术与应用，2014.

[2]张文超，基于社区老年人的智能手环设计，华东理工大学，2018.6

[3]范整整，万涛，赵诗婷，基于微信小程序的特殊群体防走失定位系统，物联网技术，2021