王来兵
滁州职业技术学院安徽省滁州市 239000
摘要：如今，我国空巢老年人口在不断增长，为了给他们提供一个好的居家养老环境，在智能化系统的基础上，对空巢老人卧室环境设计方式进行了分析，主要结合老人的生理以及心理变化特点，对其中的起居室家庭功能进行了强化，进一提高了生存环境的质量。
关键词：智能化系统；空巢老人；卧室环境；设计研究
受到一些外界因素的影响，年轻人的生活压力越来越大，这将导致他们无法经常陪伴在老人身边，这些老人可能会由于缺乏照顾等原因，身体健康受到影响，为了让这种现象得到有效缓解，需要在智能化系统的基础上，实现对空巢老人卧室环境的有效设计，实现对空巢老人环境的智能化护理。
一、智能化系统的空巢老人卧室环境设计背景
在对现有的智能家居进行设计时，发现其对象是非常广泛的，并且是功能也是比较多的。因此，为了在此背景下，提高空巢老人卧室环境设计质量，需要加强智能化系统在其中的有效应用，在确定产品服务对象和功能定位的基础上，设计和开发面向空巢老人的智能家居，加强对他们的保护，这种子系统不仅可以通过指纹和IC卡等对用户进行身份验证，还能够通过安卓手机实现对此系统的智能化控制[1]。
在1991年，美国的Kevin Ash-ton教授在空巢老人卧室环境设计中提出了物联网的概念，实现了对此部分内容的自动化设计，可以通过物联网对其中的系统和设备进行智能化的设计，将其中的任何物品和互联网有效地连接起来，实现信息之间的交换和通讯，主要以实现智能化识别和跟踪等为基础，实现对智能家居系统的有效设计，减少传统有线智能家居对整体设计的影响，简化系统运行的流程，实现对布线工程的合理化设计。
当前，虽然一些设计人员已经认识到了空巢老人卧室环境智能化设计的重要性，但是在市场上已有的一些无线智能家居系统产品应用的并不广泛，没有在空巢老人的实际需求出发，影响了智能家居系统运行的稳定性。同时，还有一些智能技术在开发智能家居产品中的应用是比较少的，并且还存在系统功能比较薄弱等特点，严重影响了空巢老人智能家居系统运行的稳定性，更不能实现对空巢老人的有效照料。因此，在此背景下，需要通过远程监控，在掌握空巢老人实际生活情况的基础上，多开发一套功能多样的技术，并且在空巢老人智能家居系统中设计环境监测子系统和安防子系统，从而保证此系统运行的有效性。
二、空巢老人卧室环境设计的需求分析
新时期，以前的传统家庭结构已经不能满足空巢老人数量的要求了，需要在其实际的需求出发，创新传统家庭养老的方式，加强对智能技术的有效应用。
智能家居系统不仅在建筑室内设计中得到了有效应用，其已经成为一种空巢老人居家养老的主要工具，可以解决，或者是更好地缓解目前我国社会的问题。解决空巢老人的实际需求。
因此，在此背景下，需要以城市空巢老人的实际需要为基础的，研究“空巢老人”智能家居系统中的主要功能需求，然后在此需求出发，强化智能化系统的空巢老人卧室环境设计效果，积极发挥智能家居系统本身的效果，加强对此系统功能的设计和开发。
三、硬件选材以及线路设计
（一）注意单片机的选择
如果在其实际的需求对其进行分析，面向空巢老人所开发的智能家居系统，不仅具有兼容性和安全性好等特点，还可以在满足用户需要的基础上，让用户可以得到更好地体验，主要以最实惠的价格，为智能家居系统带来更多的生活便利。在市场上，发现单片机种类是非常繁多的，其中的各种系列的单片机都有着各自的优势，所以要想提高其效果，需要对其进行有效选择。
但是，经过综合性的比较，发现AVR系列的单片机不管是在速度和兼容性，还是在安全性上，其优势都是非常好的，并且其还是AVR系列单片机家族中的主要Arduino单片机，具有软硬件开源和硬件连接非常方便的特点，所以需要对这种方式进行创新，结合空巢老人智能家居系统的实际特点以及运行情况，选择Arduino Mega 2560单片机，将其作为硬件环境中的核心[2]。
这种单片机属于Arduino单片机家族中应用比较多的软件，技术人员可以在此过程中，通过对处理器的应用，强化单片机的应用效果，为其提供更多的供电方式，主要目的是在最大限度上满足系统开发的需要，加强单片机和其他硬件之间的有效连接，从而保证单机片选择的有效性。
（二） 刷卡身份验证模块硬件选材
在对刷卡身份验证模块进行选取和设计时候，需要对硬件进行有效选材，强化其中核心模的作用价值。在对这种模块进行应用时，还需要与RFID技术有效结合，并且其本身还具有体积小和低成本等优点，可与MCU有效结合，强化其本身的性能，然后对通信距离的控制，实现对刷卡身份验证模块的优化，从而保证空巢老人卧室环境设计的有效性。
（三）驱动程序的优化和设计
除了要加强对此技术的应用，还需要对硬件线路进行合理化设计，主要是因为其是子系统中的骨架，要积极发挥些此部件的作用，对驱动程序进行优化。同时，还可以通过相关的指令，对不同的单元驱动进行有效控制，实现对外围硬件模块的优化，积极读取外围的传感器监测数据，对其中的数据进行整合。此外，子系统在连接完后，还需要对模式进行创新，从而保障此系统运行的稳定性。
（四）实现对工作模式的合理设计
技术人员在对其中的子系统工作模式进行分析时，发现其中分为两种，设置开锁指令模式以及身份验证模式。在对开锁指令模式进行创新时，需要在用户的实际特点出发，让其应用智能手机，对其中的远程开锁指令进行合理设置。在此过程中，还需要对其中的数据信息进行存储，主要在Arduino主控单元中，对其中的数据内容进行整合，将其存储到阵列，主要目的是实现远程开锁，对其中的数据进行匹配，等到设置完后，需要积极发送手机指令，将其退出此工作模式。
此外，我们在身份验证模式下，还可以对其中的内容进行有效控制和设计，对主控单元的实时读取内容，对用户手机中的开锁指令，对其中的用户信息进行有效判断。如果在此过程中，采集到了任意一项数据，就需要对其中的子系统进行创新，加强其与单元存储开锁指令的有效结合，通过对指纹验证模块的应用，创存储方式，保证指纹数据的有效性和准确性。
四、空巢老人卧室环境的智能化设计
（一）建立智能服务模型
现如今，以前的空巢老人卧室环境设计方式已经不能满足学生发展的要求了，需要加强智能化技术在室内设计中的应用，发挥其定位功能，可以应用蓝牙技术，对此环境进行开发设计。在此过程中，还可以应用手机的蓝牙功能，接收各种信息。此外，手机还可以开启网络通讯功能，对其中的信息进行整合，然后将其中的信息更好地发送给服务器中，对其进行综合性存储[3]。
见表一：
智能养老防护系统
功能 实际监测情况
远程监护 智能称
充当“隐形老伴” 血压情况
表一 智能服务模型的主要功能
需要注意的是，由于RSSI值和距离之间存在衰减规律，需要在明确此内容的基础上，应用RSSI值对其中的数据信息进行整合，实现对此部分内容的智能化控制。在对其中的事件进行监控时，要明确室内位置，对其中的系统进行智能化设计，可以通过对SIM卡的应用，实现信息之间的切换，保证老人在室内的位置的有效性和可视化，为他们提供更加智能化的服务。
例如，某个工程在对空巢老人卧室环境进行设计时，对智能网络平台的构建，并且其覆盖范围还延伸到了老人居室的生活环境中，为他们的日常生活提供自动的监测功能，子女在此模式下掌握老人在生活中的情况，实现对他们的安全保护。这种系统还可以在多途径对数据进行收集，然后对其进行的无障碍设计，完善智能服务模型。
（二）加强对生理指标的监测
当我们在进入老龄阶段后，会发现我们的各项生理指标并不符合正常的水平，机体本身更会对致病因子带来影响。因此，为了保证老年人生活的安全性，需要建立在物联网的基础上，对空巢老人的生活环境进行有效设计，为他们提供更加智能的养老服务，对空巢老人的各项生理指标进行全面监测，及时发现其中的问题，预防其他身体问题的发生。
在智能化系统下，对空巢老人卧室环境进行有效设计，不仅可以为老年人提供更加智能化的服务，还可以加强对生理指标的监测，更好地将其中的体温、心电和血糖等内容进行监测。此外，还可以将的传感器植入到腕表中，对空巢老人的各项生理参数更好地监测，完善设计方案，为老年人的身体健康提供保障。
（三）实现对住宅设备远程调控
我国的老龄化程度越来越严重，空巢老人也越来越多，为了提高他们的生活质量，对卧室的环境进行了智能化设计，在对空巢老人的室内环境进行设计时，发现其中有的单片机和红外发射模块等多种住宅设备，其与ZigBee模块之间是相连构的，主要组成了住宅设备的远程监控点，可以对住宅设备在运行中的信息进行有效采集。在此过程中，住宅设备远程的监控感知节点还能够与网关中的ZigBee协调器有效结合，主要是在此基础上构成了一个星形网络，对其中的数据信息进行整合的，然后经由无线网络技术更好地发送到ZigBee协调器中[4]。
同时，技术人员在对此部分内容进行设计时，还需要建立智能养老平台，加强对无线收发模块和太网卡的有效结合，将其中的数据信息应用到智能化设计中，对其中的数据内容进行存储，对其进行有效处理，然后将其中的重点信息发送到各个智能养老平台中，为日后的空巢老人卧室环境设计提供基础。
（四）人身安全监护系统
老年人的居住环境已经成为建筑设计中的主要内容，主要是因为他们的身体形态和结构功能正在呈现不断衰退的趋势，再加上受到外界环境等多种因素的影响，他们的感知能力也在不断降低，不能够有效地处理危机事件。
如，在日常生活中的老年人非常容易发生跌倒，这个时候为了保证他们的安全性，需要在空巢老人所穿戴衣服的衣服中植入加速度传感器的设备，将这种设备与ZigBee模块有效连接，帮助其更有效地采集到空巢老人的意外跌倒信息，为他们的安全提供保障。如表二所示：
微信程序 民生服务 身体管理
医疗服务 水、电智能服务 人脸识别
天气情况 气体探测 急救措施
表二 安全监护系统的基本功能
在对此系统进行设计时候，可以将GSM/GPRS模块应用到其中，帮助其中的数据信息更好地发送到手机和电脑等智能终端中，然后在此基础上实现对空巢老人安全性的实时监护。此外，还需要建立智能养老平台，如果在此过程中发现了空巢老人出现了意外，可以通过GPS/AGPS的作用，对其进行有效定位，然后联系其他的人员为他们提供更多的帮助[5]。
空巢老人一般是一人独居的，所以他们在发生意外后并不能有效发现，所以在对此内容进行设计时，需要将图像以及声音传感器更好地应用到其中，将其与ZigBee模块有效地连接在一起，让其生成可视的对讲感知节点，及时发现空巢老人在生活中的问题，可以对相关信息的识别，完善人身安全监护系统。
(五)养老服务远程呼叫功能
由空巢老人的年龄比较大，在对其中的卧室环境进行设计时，需要在他们的实际需要出发，并且还要结合老年人的日常生活实际能力，完善设计方案，实现对此内容的智能化设计，强化其本身的养老服务，提高其远程呼吸功能。
此外，在此系统中，空巢老人还可以结合自己的实际需求，选择更好的养老服务，如家政服务、疾病看护和法律援助等，然后通过对这些智能终端中相关功能的应用，了解更多的急救信息，并且在家中就可以应用智能养老平台，找到自己的实际服务需求，对其中的数据信息进行整合。
同时，智能养老系统还可以实行空巢老人智能终端与服务平台之间的有效对接，积极应用GPS/AGPS技术，实行对空巢老人的有效定位，然后结合距离的远近，或者是服务的类型，为他们及时安排一些服务人员，然后对其中的服务人员的身份进行智能化识别，保证服务人员的安全性，从而进一步提智能化的服务质量[6]。
结束语
因此，在科学技术不断发展的背景下，需要对空巢老人卧室环境进行综合性设计，在满足他们要求的基础上，实现对其中系统的智能化设计，优化其流程，及时发现老年人在生活中的安全问题，结合他们在日常生活中的实际需求，实现对空巢老人卧室环境的智能化设计，保证此服务的有效性和科学性。
参考文献：
[1]袁哲慧,刘树老.基于智能化系统的空巢老人卧室环境设计[J].家具与室内装饰,2020,No.253(3):103-104.
[2]李庆悦,李昕晨,韦兰心.智能化老年人家居环境设计研究[J].家具与室内装饰,2020,(1):105-107.
[3]胡浩,张琰.基于物联网的空巢老人智能家居系统研究[J].数码世界,2020,No.181(11):277-278.
[4]武小静,遆升,胡勇超,等.智能化失能老人室内家居环境设计研究[J].轻工科技,2020,v.36;No.255(2):94-95+99.
[5]高玉卓,刘树老.介助老人居住空间智能化设计研究[J].家具与室内装饰,2019,No.245(7):16-18.
[6]周银,王新峰.基于Arduino的智能老人助理系统设计[J].现代计算机（专业版）,2019,(19):97-100.
基金项目:2020年安徽省高校自然科学重点研究项目(KJ2020A1001)
2020年安徽省重大线上教学改革研究项目(2020zdxsjg253)
2020年安徽省线上教学优秀课堂(2020xskt354)
2021年校级优秀骨干教师(YG2021010)
2021年校级教学研究重点项目（szjz-2021-10）
作者简介: 王来兵，1980.9月出生,男，安徽繁昌人,滁州职业技术学院教师,讲师、硕士学位;研究方向：机器学习、大数据、计算机应用