智慧助老平台的设计与实现

摘要：随着人口老龄化问题日益加剧，传统的老年护理服务已难以满足老年人日益增长的多样化需求，这也为护理工作带来了巨大的挑战。与此同时，现代信息技术的快速发展正在深刻影响社会生活的方方面面，但护工在工作中面临的信息繁杂问题却阻碍了服务效率的提升。为了解决这一问题，该研究将信息技术与人工智能相结合，设计并开发了一款基于微信小程序的陪护工作智能化系统。该系统旨在提升养老服务的智能化水平，促进养老行业的可持续发展，更好地满足老年人多样化的养老服务需求。

关键词： Python；Vue；Django；人脸识别；智慧助老

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2025）05-0110-06 开放科学（资源服务） 标识码（OSID） ：

0 引言

当今社会人口老龄化问题日益显著。2023年最新数据显示，中国目前有2.64亿60岁及以上老年人口，占总人口的18.7%，其中65岁及以上老年人口达到1.9亿，占总人口的13.5%。而15～59岁的劳动年龄人口为8.94亿，占总人口的63.35%。这意味着平均不到5个年轻人需要赡养1位老人，而且这一比例还在不断上升。预计到2035年，中国老年人口将达到3 亿多，而劳动年龄人口将下降至7.5亿左右，届时平均每3个年轻人需要赡养1位老人。这不仅给青年人带来了经济压力和心理负担，也让老年人面临“老无所依”的困境[1-5]。

随着现代信息技术的不断更新与进步，信息技术正影响着生活的方方面面。例如，足不出户即可实现线上购物、线上看病挂号、线上预约就餐等多元化的数字化服务。然而，由于个体的文化程度、生活环境以及对新事物接受能力的差异，部分老年人面临看病难[6-10]、出行难、吃饭难等问题。

为了让老年人得到更好的照顾，同时减轻青年人的负担，本系统采用护工服务多位老人的模式，高效解决老年人的日常需求，并通过实时查看老年人状况实现智慧助老功能。系统增设了家人与智慧助老平台的互动功能，能够实时反馈老年人的健康状况，并科学有效地提供健康建议。通过这一方式，打造出一款信息规范化的陪护工作系统，促进养老行业的发展，更好地满足老年人多样化的养老服务需求。

1 智慧助老系统设计

为了在用户账号的安全性、跨域支持和性能等方面得到提升[11-16]，管理员端、护工端和家属端均采用Token鉴权机制，并在发起请求前添加Token至请求头。本系统后端使用Django 框架，前端采用Vue 框架。后端通过Python语言对需要鉴权的接口进行ken校验[3]。系统框架图如图1所示。

智慧助老平台系统主要包括管理员端、护工端和家属端。管理员端具有护工账号管理、入住人员管理、床位管理、值班管理、关联老人、请假管理、考勤管理以及监控管理等功能。护工通过微信小程序端上传个人信息，进行人脸采集并等待管理员审核，审核通过后方可进入小程序。在小程序内，护工可以查看个人信息，并使用签到、请假、查看值班表、关联老人等功能。家属登录小程序后，可以查看自家老人的监控画面以及老人的相关信息。智慧助老平台功能结构图如图2所示。

2 智慧助老平台功能分析与设计

本系统分为管理端、护工端和家属端。管理员通过后台对护工和入住人员进行统一管理，护工和家属则通过微信小程序进行操作。以下针对不同的系统参与者，设计各用例图以对不同的功能模块及其关系进行建模和表示，并使用E-R图对系统数据库进行设计。

2.1 系统需求用例图设计

管理员角色的用例图如图3所示。

基于上述用例图，可以梳理出以下功能：

1） 登录：管理员输入账号进行登录。登录过程使用Token验证管理员身份，确保系统的安全性和数据的机密性。

2） 首页：显示护工与入住人员的相关人数。

3） 护工账号管理：管理员在后台为护工新增账号（包括账号和密码） 。通过管理员审核可以有效防止恶意注册、虚假信息等不良行为，提升系统的安全性。

4） 入住人员管理：后台新增人员信息，填写基本信息、护理等级、护理需求等。支持老人信息的查看和更新。

5） 床位管理：新增房间信息，每个房间内包含两张床位，为老人指定床位入住。

6） 关联老人：管理员为每位老人分配护工，以更有效地利用护工资源，减少人力成本和管理成本，提高整体效率。

7） 值班管理：管理员具备护工排班与调度功能，可根据护理计划、护工的工作能力和日程安排进行排班和调度。排班与调度应确保护工资源的合理配置和高效利用，以满足老年人的护理需求。同时，还需为护工提供考勤和请假管理功能，以提高工作效率并减少因缺勤或迟到造成的工作中断。

8） 考勤管理：根据小程序的签到信息查看相关记录，并判断是否存在签到异常。

9） 请假管理：根据护工在小程序端填写的请假申请表进行审核。

10） 查看监控：新增监控信息，点击查看按钮即可查看指定房间的监控视频。

护工角色的用例图如图4所示。

基于上述用例图，可以梳理出以下功能：

1） 登录：护工根据账号和密码登录系统。若护工账号未激活，则需先通过完善个人信息界面填写个人信息并进行人脸采集，随后由管理端进行审核。审核通过后，护工方可进入首页。

2） 首页：护工可进行定位人脸签到、提交请假申请，并查看护工须知。

3） 值班表：护工可查看当前星期的值班信息表。功能包括只看自己——仅查看当前登录护工在本星期的值班信息；上周/ 下周——查看上一个星期或下一个星期的值班记录表。

4） 关联老人：根据老人状态显示当前登录护工所关联的老人信息，并可查看指定老人的监控画面。

5） 我的：显示当前登录护工的个人信息，并提供退出登录的操作功能。

家属角色的用例图如图5所示。

基于上述用例图，可以梳理出以下功能：

1） 登录：家属根据账号和密码登录系统，成功登录后进入首页。

2） 首页：显示当前登录家属所关联老人所在房间的监控视频。

3） 我的：显示当前登录家属的个人信息、关联老人的信息以及老人所关联的护工信息，并提供退出登录的操作功能。

2.2 系统数据库E-R 图设计

本平台采用MySQL数据库作为数据存储解决方案。基于前述分析，规划了多个实体，包括管理员、用户、家属、监控等实体。这些实体共同构成了本平台的数据结构基础，为平台的正常运行和数据处理提供了有力支持。根据如图6所示的E-R图，设计相应的数据库表结构。

3 智慧助老平台软件主要界面及实现

智慧助老后台管理软件的开发主要采用了cript、Python、Vue等开发语言，使用JSON格式作Ja为va返S⁃回参数。系统服务器端主要使用Python进行开发，采用PyCharm作为开发工具，并使用MySQL数据库进行数据存储。

智慧助老后台管理软件首页界面如图7所示。通过在浏览器地址栏中输入 http：//localhost：8080进入本界面。本界面显示总体护工、老人、监控等基本信息，例如床位使用量、老人被分配护工人数以及监控数量等。

护工账号管理：管理员在后台为护工新增账号（包括账号和密码） 。通过管理员审核可以有效防止恶意注册、虚假信息等不良行为，从而提升系统的安全性。实现了对护工账号的管理，管理员可通过搜索、添加、删除、编辑功能对护工账号进行统一管理，并通过停用、通过、拒绝等操作改变账号状态。

入住人员管理：管理员可在后台新增人员信息，填写基本信息、护理等级、护理需求等，并支持老人信息的查看和更新。系统实现了对入住人员账号的管理，管理员可通过搜索、添加、删除、编辑功能对入住人员账号进行统一管理。通过限定条件检索指定老人，提高了管理效率，如图8所示。

床位管理：支持新增房间信息，一个房间内包含两张床位，可为老人指定床位入住。系统实现了对床位的管理，管理员可通过添加、删除功能对房间进行统一管理。一个房间内含有两张床位，可为床位指定入住人员，如图9所示。

关联老人：管理员可为每位老人分配护工，从而更有效地利用护工资源，减少人力成本和管理成本，提高整体效率。管理员为每位入住人员分配相关护工，一位护工可以护理多个老人，如图10所示。

值班管理：管理员具备护工排班与调度功能，可根据护理计划、护工的工作能力和日程安排进行排班和调度。管理员可对值班表进行排班和编辑，为护工指定值班时间段。该页面显示某月所有值班信息，每天分为四个时间段：早班、午班、晚班、夜班。管理员可分别为这4个时间段添加值班人员（同一人一天只能分配一个时间段） ，如图11所示。

考勤管理：根据小程序的签到信息，管理员可查看护工的相关记录并判断是否存在签到异常。护工通过微信小程序，在指定区域和指定时间内进行打卡操作，打卡记录会保存到数据库中，并在PC端显示。

请假管理：护工通过微信小程序填写请假申请表进行申请，PC端获取护工的请假表后进行审核。

查看监控：支持新增监控信息，管理员可点击查看按钮，调用监控实时显示指定房间内的监控内容。管理员可通过此功能查看对应房间的监控视频，以防止老人发生意外，如图12所示。

智慧助老平台相应的微信小程序主要实现了护工角色登录、上传信息、签到管理、值班安排、关联老人、查看实时监控等功能。主要运行界面如图13所示。智慧助老平台小程序的开发主要使用了微信开发者工具。其主要功能模块包括：

登录：护工根据账号和密码进行登录，若护工账号未激活，则需先通过完善个人信息界面填写个人信息并进行人脸采集，随后由管理端进行审核。审核通过后方可进入首页。护工需输入账号、密码并选择登录角色进行登录。系统根据后端返回的状态码判断登录是否成功，并根据状态码跳转至相关页面。同时，将后端返回的Token保存到本地。

上传信息：登录成功后，系统根据账号状态跳转到该页面（账号状态为“未使用”或“待审核”） 。护工需填写个人信息，验证身份证号并完成采集人脸信息，随后将数据更新至数据库中。

首页：登录成功后直接进入首页。首页用于护工操作签到、提交请假申请及查看护工须知功能。

签到页面：系统根据定位确定当前位置是否为可打卡地点，然后调用微信小程序摄像头进行人脸识别。此功能可快速、准确地识别护工是否在规定时间和地点到岗工作，并有效管理院内安全。

值班表：护工可以查看本周或其他周的值班信息，既可以查看自己的值班信息，也可以查看所有护工的值班信息。此功能有助于更好地组织和安排护工的工作时间，确保在不同时间段有足够的护工进行工作，提高工作效率。同时，该功能减少了管理人员在员工工作安排上的时间和精力投入，降低了管理成本。系统根据管理员在管理端的排班记录展示某一周的值班信息，并提供“上周”和“下周”按钮供护工查看其他周的值班记录。通过“只看自己”功能，护工可查看自己在某一周内的值班日期和时间。

关联老人：护工可查看自己负责的老人信息，包括不同护理需求的老人。此功能可有效节约人力成本，帮助护工更好地规划工作时间，合理安排病人关怀和护理任务，从而提高工作效率。在此页面，护工可查看自己所关联的老人信息，并通过点击“查看”按钮查看老人所在病房的监控画面。

我的：护工可查看个人信息，包括头像、登录账户名、账号类型、姓名、身份证号码和手机号。此外，护工可在此页面退出登录。

1） 数据可视化核心代码：利用柱状图显示数据进行比较。

4 结论

据市场调查结果表明，类似本系统的软件推广和使用较少，因此智慧助老平台软件系统的设计开发和实施运行具有较大的优势。本系统通过对护工的统一管理和老人实时监护，不仅为这些家庭提供了专业的照顾服务，同时也分担了部分家庭的照顾责任，使工作繁忙、无暇顾及家庭的成员能够更好地平衡工作与家庭之间的关系，从而更好地服务老人，实现多样化养老。

5 创新点

5.1 三端分离的设计

系统同时支持管理员、护工、家属三个角色的独立操作和管理，确保各个角色能够清晰、便捷地执行自己的任务。尤其是在微信小程序端的设计，使得家属和护工可以随时随地获取信息，大大提高了平台的适应性和用户体验。

5.2 人脸识别与身份认证机制

护工人脸采集和审核机制：系统在护工端引入了人脸识别和身份认证功能。护工通过微信小程序上传个人信息并进行人脸采集，经过管理员审核通过后才能进入平台。与传统的手工审核或纸质身份验证方式相比，该机制显著提升了审核效率，并通过人脸识别技术提高了身份认证的安全性，避免了虚假身份或未授权人员的进入。

身份认证与身份验证一体化：通过将人脸识别与身份验证相结合，实现了护工的“实时认证”和“数据追溯”，确保每一位护工的身份可追溯，避免操作错误或恶意行为，进一步提升了平台的信任度。

5.3 实时监控与智能提醒

实时监控与状态更新：家属可以通过小程序实时监控老人的健康状态、护理情况及周围环境，确保老人能够得到及时的护理与关注。这一功能是传统系统中所不具备的，极大地提升了家属的参与感和安全感。

参考文献：

[1] 林正敏，王淑娥，于小亿，等.基于Django的智慧养老系统设计[J].电脑知识与技术，2023，19（2）：25-28.

[2] 闾志俊“. 互联网+” 背景下智慧养老服务产业发展对策研究[J].宁波职业技术学院学报，2017，21（1）：64-69.

[3] 张小梅，何菊，佘侃侃，等.Django框架下的用户鉴权机制分析与研究[J].无线互联科技，2023，20（18）：146-148.

【通联编辑：唐一东】