智慧养老系统的技术研究

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一、前言

国家统计局第七次人口普查数据显示，我国60岁及以上人口较2010年增长5.44个百分点，老年人已占总人口相当大的一部分[1]。传统的养老方式已经不能满足当今社会的需求。如何顺应“互联网+”时代的发展，在满足老年人生理需求的基础上感知情感需求，并提供个性化反馈成为迫切需要解决的时代问题。人工智能、互联网大数据等新兴技术与养老产业深度融合，使得智慧养老这一新兴产业逐步走进人们的生活。2022年，科技部等六部门提出，养老等领域要持续挖掘人工智能应用场景的机会，养老领域积极探索居家智能监测、智能可穿戴设备应用场景[2]。这充分说明我国政府对养老问题尤其是如何智慧养老的高度重视。西方国家进入老龄化时间较早，建立了较为完善的养老机制，因此，在一定程度上为我国智慧养老的长远发展提供了一些借鉴。

二、智慧养老的内涵

英国生命信托于2012年首次提出“智慧养老”，也就是“全智能老年系统”，使老年人在日常生活中不受时间和空间的束缚，享有高质量生活[3]。以“智慧养老”、“智慧养老系统”为主题词，在中国期刊网全文数据库(CNKI)中进行主题检索，依据不同学者对智慧养老的理解，其内涵可以归纳为三个层面：首先从受益对象本身出发，这就要求老人成为“现代化的老人”，除了需要会使用智能电子产品接打电话、发送短信外，还要掌握智能可穿戴设备、指定软件的基本操作；其次从一个大家庭出发,要配备智慧家居，使独居老人通过智能辅助装置能够安全、健康快乐地生活；最后就社区而言，提高居家养老服务的可及性以及老年居民的认同感[4]。

三、技术分析

(一)机器人技术机器人技术的实质就是充分运用语音指示、远程遥控等自动化控制技术和人工智能技术，用预先嵌入的程序与老人进行沟通，再通过体感交互、远程监控和会诊、辅助设备、身体指标检测等药物或者非药物资源等辅助手段，减轻老年人的生活负担，满足“线上+线下”的养老需求[5]。意大利机器人MOVAID能够帮助老人完成基本的家务活动，如打扫房间、换洗床单等[6]。与国外研发状况相比，我国机器人产业的起步比较晚。2017年末，全国首个智能养老院———北京普乐园爱心养老院在北京正式运营，该养老院配备的机器人操作十分简单，老年人不需要学习复杂的操作系统，就可以通过声音调动、控制各种程序，满足自身需要[7]。

(二)远程医疗技术远程医疗实质上是现代医学与互联网科学技术相结合的产物，基本形式是利用网络和第三方平台进行即时通信，实现近端医疗机构通过视频通话、文件传输等手段从远端获取医疗机构的医疗服务和医疗资源，以低廉的价格，高效地解决患者的疑难杂症[8]。深圳市罗格朗社区[9]利用此技术测量人体八项健康指标，同时可以给每人建立个人健康档案，将每一次的测量数据与云服务器同步，用户可随时远程访问这些数据，也可以通过指纹识别不同的用户，同时在将来确诊某些疾病时也有历史监测数据作为重要参考。德国拥有世界上最好的远程医疗服务，监护人可以利用现代远程医疗技术，实时监控被照顾者的身体情况，并能通过网络将其传送到医院；利用环境辅助生活系统(ALL)，房间内的大部分设施都可遥控完成，例如病床不仅可以自动提升，还可以远程控制高度；床下的毛毯带有传感器，居家老年摔倒时就会发出警报[10]。(三)物联网+人工智能技术物联网实质上是通过传感器探测实现互联互通，然后再通过网络实现信息传输、存储、处理、控制。张长海(2017)[11]则根据物联网技术提出一套智慧养老系统方案，系统采用无线传感技术，即时监测老人的生活起居，并利用局域网技术将视频监测画面信息上传到主控端的数据库中，用户可查看监测视频并及时得知紧急情况的出现。该系统还可将收集到的温、湿度信息传送到主控终端，进而进行温、湿度的智能控制。由卡内基梅隆大学开发的TheNarratorSystem[12]，利用人工智能技术对老人的日常行为活动进行统计，并能生成相应的报告以供家属和医生查看，从而减少意外的发生。

四、应用现状

(一)国外应用现状分析

1.远程医疗照护服务国外对于远程照护系统的探索从20世纪60年代开始，最初的研究是用于航天事业，对航天员的生理特征进行实时监测，随着科技的发展，延伸到了许多其他领域中，20世纪末美国已经将医疗物联网运用到老人照护的各个方面[13]。欧盟建设了大量的生物医学实验室，异地的标本和需要远程会诊的病例可以通过这些实验室的远程系统进行远程会诊，这些区域内的医疗项目融合成为一个局域网，允许所有的平台在同一个网络上进行数据和资源的交流[14]。Shen(2017)等[15]将研究重心放在肿瘤学中的远程医疗监控上，设计了一种交互式健康通信系统(IHCS)，除患者外还提供了帮助和协助护理人员的机会，以改善与癌症患者及其护理人员的沟通。它允许护理团队跟踪患者对其症状的评分，以及他们的护理人员在两次就诊之间对感知症状的评分。通过促进监测和交流，为对于化疗引起的周围神经病变或有风险的肿瘤患者和护理人员提供了家庭支持。

2.智能老年公寓和养老机器人英国科学家研发出的“智慧屋”[16]，通过为家居进行智能化改造和为老人佩戴智能腕带两种方式，授权者可以第一时间知道用户的身体状况并做出反应，通过机器学习，“交互屋”具备一定的学习能力，学习并记忆一些老人的生活习惯，方便提供更好的服务。目前研究者也在努力将地理位置坐标系统与“交互屋”整合到一起，这可以让家人在阿尔茨海默症患者丢失后，清晰地找到他们的方位。日本是世界上人口老龄化最快的国家，其养老问题也是最紧迫的。与“交互屋”相补充的是，宠物型机器人Paro，能够改善阿尔茨海默症患者的行为和心理状况，具有五种传感器，通过与人的交流，可以进行多种方式的学习和成长[17]。一项研究显示，在为期一年的时间内，患者通过与机器人每周两小时的自由互动，较好地改善了他们的情绪，降低了压力水平，而机器人也会通过机器学习算法做出回应[18]。

3.智能辅助装置智慧养老系统虽已被广泛地应用于远程医疗监控、智能公寓、养老机器人等领域，但仍然无法满足部分残障老人的实际需要。智能辅助装置就是一款针对这类人群研发设计的。日本的DFree[19]是通过安装在腹部的超声波传感器，对使用者的膀胱容量进行扫描，并利用手机和平板终端APP进行可视化显示，在尿量接近临界点前主动推送消息提醒用户按时上厕所，或者与患者家属、护理员和医师取得联系。传统的护理方法多为纸尿裤等设备，而这款智能辅助装置不仅可以节省人力物力的投入，还可以进行心理层面的关怀。芬兰结合了数字支持的物理治疗方法和游戏化解决方案，利用电子游戏的方式不仅可以使老年人积极地参与到数字化产品中得到锻炼，又可以协助老人学习和适应虚拟数字化技术，助力老年人跨越数字鸿沟[20]。综上，国外已形成了较为完备的智慧养老服务体系，对智慧养老的探索越来越聚焦在高新技术和产品应用层面，可见在技术方面对智慧养老系统进行更深层次的研究仍将是未来研究的核心。

(二)国内应用现状分析与国外许多发达国家相比，我国传统养老观念根深蒂固。根据国家卫生健康委员会的调查，目前的养老方式是“9073”型[21]，老人养老主要依靠子女、社区，“养儿防老”是他们的重要保证。随着大数据时代的到来，人工智能等智慧养老方式的出现给老人们生活带来便利的同时也在挑战着传统观念[22]。我国在很多地区进行了试点，主要应用如下：

1.智慧养老社区社区养老能够使老年人实现在不脱离原来居住环境的前提下，得到社区和家人的双重关爱。在郑州市银基花园社区[23]，通过社区宣传栏等向老年人及其家人介绍智慧健康服务的内容及方法，鼓励体育专业学生进社区和老人“健康结对”，开展上门照料服务。建立老年人健康档案库，由体育专业大学生定期为老年人进行体检，把安全送到家。厦门政府正在努力打造“一刻钟”的服务体系，在高新区社区设置了养老服务专号，只要一键拨通专号，便可以直连社区电话救助服务，同时整合公安、各级医院实现信息交互。老人一键求助，平台将通过系统自动定位到老人的位置，并在第一时间上门查看老人情况[24]。智慧养老社区作为一种创新型的养老方式，其为社区居民及老人筑起了一道“安全防线”，让老人在社区就能利用数字化技术享受到多维度的贴心服务。

2.智慧养老服务平台近期，我国许多城市的智慧养老服务平台应运而生，主要包括健康管理系统、健康监测系统、危险报警系统等。通过线上与线下资源共享的方式，满足老年人在安全、娱乐、生活、情感等各方面的需求[25]。广东省佛山市将养老服务需求与移动通讯网、物联网等新技术融合，在终端采集到的数据的基础上，形成基于信息的智慧养老综合服务平台。在老年人健康管理方面，通过全天候的无感监测系统，躺卧在床上即可检测到生理指标，配合上养老专用手机助手，当老人在紧急情况时按下SOS求救键，平台就会根据求助信息及时处理；除常规服务外，还特别提供长者餐饮服务、养老辅具、康复等五类服务及5大服务梯队[26]。上海市智慧养老服务平台[27]还推出智能养老顾问服务，帮助老人熟悉最新养老资讯，切实解决信息不对称的问题；开展线上讲述各区养老政策、养老特色等主题讲座并请相关负责人进行“空中养老顾问”。

3.居家智慧养老产品适老化智能产品通过传感器、互联网大数据等技术，实时关注老人运动、起居等日常生活活动，通过实时监测、分析和预警，确保老人即使没有子女陪伴，也能够方便、准确地了解自身健康状况。小米公司设计的一款智能血压计，测压全程只需按键一次即可，测量结束后自动对比前后两次测量数据，针对不同等级的血压值，屏幕会显示出不同的颜色，健康改善情况一目了然；另外，健康云系统使父母的测量结果实时发送给子女，便于及时知晓健康状况[28]。

五、评述

国外由于智慧养老发展较早，注重技术创新，对于智慧养老系统的相关应用如养老服务平台、智慧家居、远程医疗技术、智慧养老机器人等的研究更为多样化、细致化，现已初见成效。我国智慧养老系统尚未形成成熟的体系，仍停留在技术革新层面，缺乏深度思考，与西方国家存在一定差距。第一，受传统养老观念的影响，对于智慧养老系统知晓率、需求率较低。相较于年轻人，老年人更加注重消费商品的经济实用性。且国内学者多选取智慧养老发展较为成熟的城市进行试点研究，而其他欠发达地区的研究较少。第二，相关从业人员大多未接受过专业培训，人才队伍建设不完善。第三，智慧养老行业缺少规范化、标准化的指导文件，没有形成完整的行业体系。第四，与国外相比，缺乏技术层面的创新研究。第五，适老化设计不够深入，缺少对于老年群体的个性化设计，缺乏深入的人文关怀。智慧养老系统的研究重点在于：一是政府应利用各类媒体，社区宣传等方式普及智慧养老理念，也可以开展相关老年培训班，尤其是在欠发达的乡镇地区及低收入人群，让智慧养老走进千家万户；二是着重培养既懂医学又了解智能化应用设备的复合型人才，加强智慧养老系统服务队伍建设，提高老年人群对智慧养老的认同感，保证服务质量；三是完善顶层设计，鼓励社会组织积极加入智慧养老系统产业中来，并给予政策支持和税收减免等福利，健全完善相关法律和标准，加强市场监管。四是加强交流合作，吸取发达国家在智慧养老系统发展过程中的宝贵经验，但也要注意国内外经济状况、文化习俗等的区别，将资金投入到新技术研发和应用创新；五是基于国情，针对不同类型的老年群体进行分类化、个性化管理，注重适老化设计，了解他们真正的需求，探寻出一条具有中国特色的智慧养老系统发展之路。

[参考文献]

[1]秦笑.老龄化背景下智慧养老的发展现状及对策研究[J].商业经济,2021(10):39-41.

[2]国务院.科技部等六部门关于印发《关于加快场景创新以人工智能高水平应用促进经济高质量发展的指导意见》的通知(国科发规划[2022]19号)[EB/OL].

[3]周建芳.政府引领学界助力共促智慧养老科学发展[J].人口与社会,2022,38(4):1-2.

[4]邢华.智慧养老文献综述[J].中国新通信,2017,19(14):148-149.

[5]马琪,陈好鑫.智慧养老技术接受与政策助推路径初探———基于2005-2020年国内外文献的系统性整合分析[J].中国科技论坛,2021(4):161-170.

[6]DarioP，GuglielmelliE，LaschiC，etal．MOVAID:aper－sonalrobotineverydaylifeofdisabledandelderlypeople［J］.TechDisabil，1999，10:77－93．

[7]周霄.智慧养老背景下养老模式发展与研究[J].城市建筑,2022,19(15):81-84.

作者:钱美希 于洗河 单位:吉林大学