[0001] 本发明涉及终端管理技术领域，更具体地说，本发明涉及一种面向物联网的终端管理系统。

[0002] 现有养老模式主要包括居家养老和机构养老两种形式，但在实际应用中均存在显著的不足和挑战。在居家养老方面，家属难以实时监测老年人的睡眠质量；在机构养老方面，存在服务流程不规范、潜在风险难以实时预警、老年健康管理系统不健全、机构运营成本过高等问题，此外，医养结合在机构内的实现也面临资源协调困难和信息系统集成度低的问题。由于夜间老年人的生命体征较难被及时监测，一旦出现突发状况，通常难以及时发现并采取有效的急救措施，传统的养老模式主要依赖护工或家人进行看护，但人力监控在夜间尤其具有局限性，难以保证24小时实时关注老年人的睡眠状况，也无法对老年人的睡眠质量进行评估，因此现有养老模式面临着人力资源短缺、管理效率低下以及无法实时掌握老年人健康状况的问题，亟须在智能化设备、信息化平台、数据共享和睡眠监测方面进行创新突破，为了解决上述问题，现提供一种技术方案。

[0011] 下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的技术方案仅仅是本发明一部分，而不是全部。基于本发明中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他技术方案，都属于本发明保护的范围。

[0012] 图1示出了本发明实施例一提供的一种面向物联网的终端管理系统的结构示意图。如图1所示，本实施例中的一种面向物联网的终端管理系统，包括智慧养老服务平台以及终端管理设备；智慧养老服务平台用于进行护工管理、睡眠健康管理、安全照护以及大数据展示；
终端管理设备用于采集数据。

[0013] 终端管理设备包括红外摄像头、血压计、可穿戴检测设备终端、智能检测床垫、燃气泄漏报警器、烟雾传感器、水浸传感器、门磁传感器；红外摄像头用于实时记录用户活动轨迹，并对异常情况进行预警；异常情况包括：
用户在公共区域跌倒：用户在公共区域倒地且停留时长大于等于预设的倒地时长时，将产生预警，提醒护理人员及时处理；
用户在隐私区域跌倒：针对隐私区域，如起居室、卫生间，基于毫米波雷达探测用户位置、速度和姿态，判断用户是否跌倒并产生预警；
生命体征监测预警：基于毫米波雷达覆盖床体范围，获取用户的呼吸频率、心跳频率、在床时长、离床时长、体动次数以及起身次数，并分别设置呼吸频率阈值以及心跳频率阈值，对超出呼吸频率阈值或心跳频率阈值的时刻进行预警；
异常徘徊预警：在设定警戒区域内长时间来回走动的运动目标进行自动侦测并触发预警，警戒区域包括厨房、浴室、楼梯以及门窗；
手势求助：在设定场景中用户做出特定手势时将触发预警，提醒护理人员及时关注并处理。

[0014] 血压计用于定期测量老人的血压；可穿戴检测设备终端用于提供实时定位、安全电子围栏、紧急呼叫照护、一键呼救、运动计步、久坐提醒以及双向语音通话功能；在日间、户外的照护，通过提供基于可穿戴检测设备终端的实时定位以及紧急呼叫照护功能，基于实时的位置信息为老人划定安全圈，也就是安全电子围栏，安全电子围栏从用户安全出发，为特定用户创建一个安全边界，安全边界包括两种位置状态正常范围以及超出范围，能够用于保障用户超出安全范围后能够给指定人发出安全预警，降低意外发生的风险；从老人这一侧，同样能够实现紧急情况下一键呼叫，这些告警信息，将通过小程序或者PC端、大屏端，根据应用场景进行一个不同的呈现和提醒，包括监控大屏上的告警信息，小程序的推送以及相应信息的一个记录。

[0015] 智能检测床垫用于通过高灵敏度压力传感设备获取用户的心率、呼吸频率、体动频率、离床频率以及翻身频率；在晚间，通过睡眠监测实现对老人生理状态、睡眠质量的一个持续监测，通过智能检测床垫监测获取的指标，会通过传输和应用推送或者用于老人的健康状态分析，指导老人的健康管理，或者针对紧急情况及时预警；燃气泄漏报警器用于监测空气中的燃气浓度，当检测到燃气浓度超过安全阈值时，立即发出声光报警；
烟雾传感器用于检测环境中的烟雾，检测到烟雾时，立即触发火灾警报；
水浸传感器用于监测地面积水高度，当检测到积水高度超过安全阈值时，立即触发警报；
门磁传感器用于监控门窗开关，当检测到门窗未关或未经授权的打开门窗时，将触发警报。

[0016] 智慧养老服务平台包括睡眠远程监测中心、SOS管理模块、安全围栏、居家服务管理模块、中控大屏以及预警中心。

[0017] 睡眠远程监测中心用于利用智能床垫类产品，实时监测老人生命体征，包括查看老人呼吸、心率、在床状态，针对异常情况，将产生预警；SOS管理模块用于对用户进行睡眠状况监测；
安全围栏从用户安全出发，为特定用户创建一个安全边界，有两种位置状态（正常范围、超出范围），可保障用户超出安全范围后能够给指定人发出安全预警，降低意外发生的风险；如图2所示的智慧养老服务平台中安全围栏的显示界面；
居家服务管理模块用于制定上门服务流程；
中控大屏用于展示睡眠远程监测；如图3所示的智慧养老服务平台中控大屏的显示界面；
预警中心用于记录老人离床数据；如图4所示的智慧养老服务平台中预警中心的显示界面。

[0018] 居家服务管理模块包括工单中心、居家服务商管理、老人管理、护工管理以及服务统计报表；工单中心用于记录未分配工单、工单管理以及评价管理；其中，工单管理具体为：
选择服务对象，自动获取客户信息，可自定义修改服务地址；选择服务项目和时间，可提前预约/制定服务计划；上门服务前和服务过程中可根据服务人员工作情况改派上门服务人员；如图5所示的居家服务管理模块工单中心的显示界面；
居家服务商管理用于分支机构独立维护服务商信息，每个服务商拥有独立的管理员管理自己的工单；
老人管理用于为签约居家上门服务的老人进行增删改查的相关设置，在此界面设置老人居住地址，联动后续护工根据设置的地址进行上门服务；
护工管理包括护工远程监控功能；如图6所示的居家服务管理模块护工管理的显示界面；
服务统计报表包括老人服务情况统计以及护工服务情况统计。

[0019] 具体地，SOS管理模块包括睡眠监测仪、红外摄像头、呼吸检测模块、第一睡眠监测模块、面部检测模块以及第二睡眠监测模块；睡眠监测仪与呼吸检测模块以及第一睡眠监测模块分别相连接，呼吸检测模块与第一睡眠监测模块相连接，红外摄像头与面部检测模块以及第二睡眠监测模块分别相连接，面部检测模块与第二睡眠监测模块相连接；睡眠监测仪用于获取用户的心率、呼吸率、翻身次数、离床次数、第一睡眠数据以及第二睡眠数据；第一睡眠数据包括第一呼吸分贝以及第一呼吸气流速率；第二睡眠数据包括第二呼吸分贝以及第二呼吸气流速率；
红外摄像头用于获取用户的第一面部变化图像以及第二面部变化图像；
呼吸检测模块用于根据第一睡眠数据获取用户的第一呼吸检测值；
第一睡眠监测模块用于根据第二睡眠数据获取用户的第二呼吸检测值，基于第一呼吸检测值以及第二呼吸检测值制定第一睡眠检测策略，对用户是否存在睡眠异常进行初步检测；
面部检测模块用于当接收到二次检测指令时，根据第一面部变化图像获取第一面部变化值；
第二睡眠监测模块用于根据第二面部变化图像获取用户的第二面部变化值，基于第二面部变化值以及第一面部变化值制定第二睡眠检测策略，对用户是否存在睡眠异常进行第二检测。

[0020] 具体地，第一睡眠数据通过睡眠监测仪监测获取用户一个月内的第一呼吸分贝以及第一呼吸气流速率；第二睡眠数据通过睡眠监测仪实时监测获取一个月后的第二呼吸分贝以及第二呼吸气流速率。

[0021] 第一面部变化图像为通过摄像头获取用户一个月内的面部变化图像；第二面部变化图像通过摄像头实时监测获取一个月后的面部变化图像。

[0022] 呼吸检测模块用于根据第一睡眠数据获取用户的第一呼吸检测值，获取第一呼吸分贝以及第一呼吸气流速率，分别计算第一呼吸分贝以及第一呼吸气流速率在检测时段内的均值，分别将其作为第一分布系数以及第二分布系数，导入至第一呼吸检测模型中，计算用户的第一呼吸检测值，第一呼吸检测模型的公式为：；
式中： 为第一呼吸检测值，为第一呼吸检测时段内的时间点个数，
为第i+1个时间点的第一呼吸分贝， 为第i个时间点的第一呼吸分贝， 为第一分布系数， 为第i+1个时间点的第一呼吸气流速率， 为第二分布系数， 为第i个时间点的第一呼吸气流速率。

[0023] 第一睡眠监测模块用于根据第二睡眠数据获取用户的第二呼吸检测值，基于第一呼吸检测值以及第二呼吸检测值制定第一睡眠检测策略，对用户是否存在睡眠异常进行初步检测，第一睡眠检测策略具体为：提取第二睡眠数据至第二呼吸检测模型中，进行第二呼吸检测值的计算：
；
式中： 为第二呼吸检测值， 为第二呼吸检测时段内的时间点个数，
为第i+1个时间点的第二呼吸分贝， 为第i个时间点的第二呼吸分贝， 为检测时段内的第二呼吸分贝均值， 为第i+1个时间点的第二呼吸气流速率， 为第i个时间点的第二呼吸气流速率， 为检测时段内的第二呼吸气流速率均值；
根据第一呼吸检测值以及第二呼吸检测值制定第一睡眠检测策略，对用户是否存在睡眠异常进行初步检测：若第二呼吸检测值大于第一呼吸检测值，则初步检测确定用户存在睡眠异常；若第二呼吸检测值小于等于第一呼吸检测值，则初步检测确定用户不存在睡眠异常，并向面部检测模块发送二次检测指令。

[0024] 通过多种传感器（如睡眠监测仪、呼吸检测模块、面部检测模块）实时采集老人的心率、呼吸分贝、气流速率、翻身次数等数据，使得系统能够全方位、多层次地分析老人的睡眠状态，进行科学的睡眠监测；收集并对比一个月内的第一睡眠数据与一个月后的第二睡眠数据，能够识别出长期的健康变化趋势，从而及时发现潜在的健康问题；通过呼吸分贝、气流速率的综合计算，基于复杂的数学模型，对呼吸异常进行高效检测，当呼吸异常超出设定阈值时，能够第一时间发出预警，帮助护理人员及时介入；当初步检测结果显示没有睡眠异常时，还会触发面部变化检测，以确保没有漏掉潜在的睡眠问题；通过红外摄像头获取面部变化图像，并追踪鼻部特征点，能够通过分析面部微小变化，进一步确认睡眠异常情况，特别是在用户心跳或呼吸异常时，提供了更精准的检测手段。

[0025] 面部检测模块用于当接收到二次检测指令时，根据第一面部变化图像获取第一面部变化值：获取第一面部变化图像中用户面部鼻部区域，并标记鼻尖以及鼻翼为特征点，在面部检测过程中持续动态追踪特征点，获取同时刻的左鼻翼外缘特征点与右鼻翼外缘特征点的水平距离作为第一面部特征，计算面部检测过程中第一面部特征的平均值，并将该平均值确定为用户面部的第一面部变化值。

[0026] 第二睡眠监测模块用于根据第二面部变化图像获取用户的第二面部变化值，基于第二面部变化值以及第一面部变化值制定第二睡眠检测策略，对用户是否存在睡眠异常进行第二次检测，具体为：根据第二面部变化图像获取用户的第二面部变化值：获取第二面部变化图像中用户面部鼻部区域，并标记鼻尖以及鼻翼为特征点，在面部检测过程中持续动态追踪特征点，获取同时刻的左鼻翼外缘特征点与右鼻翼外缘特征点的水平距离作为第二面部特征，获取面部检测过程中的第二面部特征范围，计算第二面部特征的平均值，并将该平均值确定为用户面部的第二面部变化值；基于第二面部变化值以及第一面部变化值制定第二睡眠检测策略，对用户是否存在睡眠异常进行第二次检测：若第二面部变化值大于第一面部变化值，则二次检测确定用户存在睡眠异常，此时确定用户存在睡眠异常；若第二呼吸检测值小于等于第一呼吸检测值，则二次检测确定用户不存在睡眠异常，此时确定用户不存在睡眠异常。

[0027] 通过对面部特征的追踪与分析，系统不仅依赖呼吸分贝和气流速率生理数据，还结合用户的面部变化情况（如鼻翼的扩张和收缩），进一步验证是否存在睡眠异常，能够显著提高检测的准确性，减少误报和漏报的可能性；当第一轮呼吸检测显示用户存在异常时，通过面部检测进行二次确认，如果两次检测都显示异常，才能最终确定用户确实存在睡眠异常，避免了单一数据波动引发的错误预警；通过对鼻尖、鼻翼等面部特征点的动态追踪，能够实时捕捉到用户呼吸引起的微小面部变化，特别是在用户呼吸时，鼻翼的扩张和收缩能够反映呼吸的深浅程度，从而更精准地判断呼吸异常情况，根据用户当前的面部变化情况，进行实时分析和检测，使得检测结果具有及时性和动态性，能够及时识别用户的睡眠状态变化；通过结合面部变化和呼吸变化，系统能够有效过滤掉因其他原因（如短时呼吸波动）导致的误报，只有当面部变化值和呼吸变化值都超过设定阈值时，系统才会最终发出睡眠异常警告，从而提高了预警的有效性，确保用户的真实睡眠状态能够被准确反映，减少无效的预警提示。

[0028] 通过集成红外摄像头、智能床垫、血压计、呼吸检测模块，能够全面采集用户的睡眠相关数据（如心率、呼吸频率、体动次数等），并通过多种算法进行综合分析；针对不同区域（公共区域和隐私区域）监测老人的活动情况，基于检测数据，能够及时识别并发出跌倒预警，提醒护理人员进行处理，避免延迟救援，对于特定的警戒区域（如厨房、浴室、楼梯等），能够检测老人是否出现异常徘徊或危险行为，并进行及时干预，避免意外事故发生；通过可穿戴设备在日间和户外监测老人的活动范围，划定安全电子围栏，当老人超出预设安全范围时，系统会发出预警，通知相关人员，减少老人迷路或走失的风险，可穿戴设备不仅能实时定位，还提供一键呼叫功能，在老人处于紧急状态时可以快速发出求助信号，确保紧急情况下能够及时获得帮助；通过第一、第二睡眠监测模块分别对老人的呼吸分贝和气流速率进行多次检测，并基于面部变化图像的分析对异常情况进行二次验证，确保了异常情况能够及时、准确地被识别，避免漏报，面部检测模块通过跟踪鼻翼等面部特征，实时获取老人的面部变化情况，结合呼吸数据，可以进一步分析老人的睡眠状况及呼吸是否正常。

[0029] 本发明实施例整合了多种传感器、监测设备和管理模块，通过对老人生命体征、居家环境及活动状态的实时监测，结合智能分析和大数据展示，弥补了传统养老模式下，无法24小时实时监测睡眠状况的不足，为老年人的健康管理提供了更为精细化的监测手段；通过第一、第二睡眠监测模块分别对老人的呼吸分贝和气流速率进行多次检测，并基于面部变化图像的分析对异常情况进行二次验证，为老年人的睡眠管理提供了全方位的实时监控和安全保障，提高了养老服务的科学性和智能化水平，也提升了老年人在日常生活和睡眠中的安全感和健康保障；通过自动采集数据、生成报告和提供提醒，能够减轻护理人员的工作负担，同时提高护理效率和质量。

[0030] 以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

[0031] 最后：以上所述仅为本发明的优选方案而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。