基于大数据的分布式养老监护系统架构设计

摘要：随着全球人口老龄化趋势日益明显，养老问题成为全球性社会挑战，我国的老龄化问题也比较突出，传统的养老模式已无法满足需求。因此，研究和开发新的养老监护技术，以应对老龄化社会带来的挑战，已经成为一个迫切需要解决的问题。文章基于大数据技术，设计了一种面向海南特色的分布式养老监护技术架构，该架构通过构建分布式综合监护平台，利用移动云及AI处理技术、结合手机网关、AI家居和行为监测等手段，实现对老年人的全面监护和及时求助响应。文章的研究成果为解决海南养老服务资源分布不均等问题提供了新的思路，并对推动我国养老服务行业发展具有重要意义。

关键词：大数据；分布式养老监护；技术架构；海南特色

中图分类号：TP311   文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2025）08-0071-03

开放科学（资源服务） 标识码（OSID）

0 引言

海南作为一个具有独特地理环境和文化背景的地区，其养老服务需求也具有一定的特殊性，海南宜人的气候和环境吸引了大量老年人前来养老。然而，海南的养老服务资源分布不均，特别是在一些偏远地区，养老服务设施和专业人员相对匮乏[1]。因此，本文旨在大数据背景下，并对分布式养老监护系统架构的各个模块进行详细设计，以期为提升海南养老服务的整体水平。

1 海南特色分布式养老监护技术架构的意义

海南特色分布式养老监护技术架构的意义在于，它能够充分利用海南独特的地理和文化优势，结合现代信息技术，为老年人提供更加个性化和高效的养老服务。通过分布式综合监护平台的构建，可以实现对老年人健康状况的实时监控和数据分析，从而及时发现潜在的健康问题并提供相应的医疗建议和干预措施。

1） 解决海南养老服务资源分布不均的问题：分布式架构可以将养老服务资源整合到统一的平台上，打破地域限制，使偏远地区的老年人也能享受到优质的养老服务。

2） 提高养老服务的效率和质量：通过大数据分析和人工智能技术，可以实现对老年人健康状况和行为的实时监控和预警，及时发现潜在的风险，并提供个性化的养老服务。

3） 促进海南养老产业的发展：该架构的应用可以推动海南养老服务模式的创新，促进养老产业与信息技术的深度融合，为海南经济发展注入新的活力。

2 海南特色分布式养老监护技术架构设计

通过先进的信息技术手段，以人为本、安全可靠、技术先进、可扩展性强为原则，构建一个安全、可靠、高效、便捷的分布式养老监护系统，为老年人提供全方位、个性化的养老服务。在总体架构的设计中，分布式综合监护平台是核心，它包括数据库和AI处理器，负责收集和分析老年人的健康数据和行为信息。移动云技术的应用，使得监护平台能够实现远程访问和数据共享，提高了监护的灵活性和效率。手机、网关：老年人可以通过手机App查看自己的健康数据、发送求助信息、与家人进行视频通话等。网关负责连接手机与监护平台，实现数据的传输和交互。智慧家居视频监护环境检测： 当系统监测到老年人家中出现异常情况，例如：老年人长时间没有活动、家中发生火灾等，会自动向监护人发送报警信息。AI家居行为监测系统则通过智能家居收集老年人的行为数据，利用人工智能技术进行分析，预测和防范潜在的安全风险。来人求助模块，为老年人提供了一种便捷的求助方式，当遇到紧急情况时，老年人可以通过该模块快速联系到家人或监护人员。模块化监护系统的设计，使得整个监护平台更加灵活，可以根据老年人的具体需求进行定制化服务。

通过上述技术架构的设计（如图1所示） ，海南特色分布式养老监护技术能够为老年人提供全方位的监护服务，确保他们的健康和安全，同时也为海南乃至全国的养老服务行业提供了新的发展方向和技术支持。

2.1 分布式综合监护平台

在分布式综合监护平台的设计中，采用了云平台和物联网技术。通过云平台，监护平台可以提供远程访问功能，方便用户随时随地查看老人的健康信息和行为信息，提高了监护的灵活性。通过物联网技术，监护平台可以与家居环境中的传感器相连，实时收集老年人的健康数据和行为数据，并将其发送到云平台进行分析处理。云平台可以与用户进行数据共享和交互，并根据老年人的健康数据和行为数据提供个性化的监护服务。

分布式综合监护平台包含数据库和 AI处理器。数据库提供对老年人健康信息和行为数据进行存储和管理的功能，包括用户管理、位置信息管理、健康记录管理、行为记录管理等。例如，健康状况评估：通过收集老年人的血压、血糖、心率等数据，利用机器学习算法建立健康状况预测模型，及时发现潜在的健康风险。AI处理器主要负责处理来自数据库的海量数据，并利用大数据分析技术对老年人的健康数据和行为信息进行分析处理，包括健康状况评估、异常检测、行为异常检测等功能。例如，异常检测，通过分析老年人的行为数据包括活动轨迹、睡眠时间、用水用电情况等，识别异常行为模式，及时发现老年人可能遇到的危险。由于老年人往往患有多种疾病，所以需要对这些数据进行综合分析，找出其中与老年人健康有关的关键信息。其实现程序如下：

#include <stdio.h>

#include <string.h>

// 定义老人信息结构体

typedef struct {

char name[50];

int id;

int location;

int healthValue;

int behaviorFlag;

} Elderly;

// 初始化老人信息

void initElderly（Elderly *e， const char *name， int id， int loc， int health， int behavior） {

strcpy（e->name， name）;

e->id = id;

e->location = loc;

e->healthValue = health;

e->behaviorFlag = behavior;

}

// 用户管理 - 打印老人信息

void printElderlyInfo（Elderly e） {

printf（"姓名： %s， ID： %d， 位置： %d， 健康值： %d， 行为标志： %d＼n"，

e.name， e.id， e.location， e.healthValue， e.behaviorFlag）;

}

// 位置信息管理 - 更新位置

void updateLocation（Elderly *e， int newLocation） {

e->location = newLocation;

}

// 健康记录管理 - 更新健康值

void updateHealth（Elderly *e， int newHealth） {

e->healthValue = newHealth;

}

// 行为记录管理 - 更新行为标志

void updateBehavior（Elderly *e， int newBehavior） {

e->behaviorFlag = newBehavior;

}

int main（） {

Elderly elder1;

initElderly（&elder1， "张三"， 1， 101， 85， 1）;

printElderlyInfo（elder1）;

// 更新位置

updateLocation（&elder1， 102）;

// 更新健康值

updateHealth（&elder1， 90）;

// 更新行为标志

updateBehavior（&elder1， 0）;

printElderlyInfo（elder1）;

return 0;

}

注释说明：

-  Elderly 结构体：用于存储老人的姓名、编号、位置、健康值和行为标志等信息。

-  initElderly 函数：用于初始化一个老人结构体的信息。

-  printElderlyInfo 函数：打印出老人结构体中存储的信息。

-  updateLocation 函数：根据输入的新位置更新老人结构体中的位置信息。

-  updateHealth 函数：根据输入的新健康值更新老人结构体中的健康值信息。

-  updateBehavior 函数：根据输入的新行为标志更新老人结构体中的行为标志信息。

-  main 函数：初始化一个老人信息，然后进行信息打印，接着分别更新位置、健康值和行为标志，并再次打印信息。

2.2 移动云

基于云计算技术，为老年人提供实时定位、健康监测和行为分析等服务。通过移动云，家属和护理人员能够远程掌握老人的生活状况，及时做出响应。在上述代码示例中，通过更新函数，实际上是在模拟这一过程，确保老人的各项数据能够即时更新，增强安全保障。归纳总结为以下几点：数据存储和管理：移动云为监护平台提供海量数据的存储空间，并提供数据备份、恢复等功能，确保数据的安全性和可靠性。实时数据分析：移动云平台可以对老年人的健康数据和行为信息进行实时分析，及时发现异常情况，并向监护人发送预警信息。远程访问和控制：监护人可以通过手机App远程查看老年人的健康数据、活动轨迹等信息，并可以远程控制智能家居设备[2]。

其实现程序如下：

#include <stdio.h>

#include <string.h>

// 模拟数据存储（这里简单用一个结构体数组存储老人信息）

ElderlyInfo storage[10];

int numStored = 0;

// 存储老人信息函数

void storeElderlyInfo（const char *name， int healthData， const char *activityTrack） {

if （numStored < 10） {

strcpy（storage[numStored].name， name）;

storage[numStored].healthData = healthData;

strcpy（storage[numStored].activityTrack， activityTrack）;

numStored++;

} else {

printf（"存储空间已满。＼n"）;

}}

// 模拟实时数据分析（简单判断健康数据是否异常）

void realTimeAnalysis（） {