基于语音呼叫无线监护系统的研究与设计

摘要

随着我国的科技的发展和社会的进步，老年人的人口比例日益增加，我国也早已步入老年化社会。然而与之相悖的是，现代社会独生子女的比例占多数，并且大部分都常年在外工作，因而无暇照顾老年人。市场上出现过一些有线监护系统，后来因安装不便等原因被无线所取代。然而，这些都是受监护者被动的接受监护，他们自己主动的需求难以得到及时的反馈，特别是那些生活无法自理的老年人。许多人选择入住养老院，但养老院的护工的精力和人手有限，当老年人有所需求时可能因不在身边而无法给予及时的照顾。值得欣慰的是，近年来的嵌入式技术、无线传输技术、语音识别技术、无线传感网络技术等得到了飞速进步，与此同时智能手机也得到了极大的普及，给老年人监护提供了新的思路和很好的解决方案。
　　本文主要设计了一款基于语音呼叫的无线监护系统，以达到老年人主动发出监护指令，协助护工实时监护的目的。文章首先对监护系统的背景、目的、研究现状和设计理念进行了简介，对比了近年来无线通信技术，在此基础上对系统的整体结构进行了设计；然后以STM32F103C8T6为微控制器，结合外围电路和无线射频通信电路构建起了无线传感器网络，这其中包括了对本系统的硬件电路设计、软件设计以及无线射频传输数据格式的设计；为了使网络数据的传输更加高效、节能，文章还探讨了网络层无线路由协议 LEACH协议、DEEC协议和改进的DEEC协议，仿真表明，改进的DEEC协议具有相对较好的性能；最后本系统以安卓系统为平台设计了护工端的人机交互界面，包括登录界面和控制界面。
　　本文研究设计的系统，可以较好的实现生活无法自理的老年人与护工的实时对接，减轻了老年人和护工的负担，为老龄化社会对老年人的监护提供了一种新的思路。

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第1章 绪论

1.1 课题研究的背景和目的

1.2 监护系统的研究现状

1.3 无线通信技术比较

1.4 内容和章节安排

第2章 基于语音呼叫无线监护系统的总体架构与硬件设计

2.1 监护系统设计中的设计理念

2.2 无线协助监护系统的构成

2.3 微控制器介绍及其电路设计

2.4 无线通信收发硬件设计

2.5 其它电路设计

2.6 数据采集节点硬件电路设计

2.7 网关节点的电路设计

2.8 本章小结

第3章 基于语音呼叫无线监护系统的软件设计

3.1 系统软件设计简介

3.2 无线通信网络节点程序设计

3.3 用户端数据采集子节点程序设计

3.4 网关节点程序设计

3.5 软件实时时钟设计

3.6 本章小结

第4章 WSN路由协议

4.1 平面路由协议和分层路由协议比较

4.2 LEACH算法分析

4.3 DEEC算法分析及其改进

4.4 仿真分析

4.5 本章小结

第5章 护工端交互界面的设计

5.1 安卓手机开发简介

5.2 安卓手机护工端与服务器的通信设计

5.3 护工端交互界面的设计

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

参考文献

作者攻读学位期间的科研成果

致谢