智慧养老产品开发现状研究

孙梦楚 高焕沙 薛群慧

摘 要：老龄化问题已成为我国迫切需要研究解决的重大课题之一，智慧养老提供了解决这一问题的有效途径。养老智慧平台系统、智能家居、养老机器人等智慧产品的开发能有效解决老年人的多样化需求，为老年人提供方便、高效、高质量的生活。文章对国内外养老智慧外平台系统、智能家居、养老机器人智慧养老产品开发现状进行了系统梳理，为国内智慧养老产品开发提供参考与借鉴，同时分析了智慧养老行业发展存在的问题并提出了建议、对策，以促进国内智慧养老行业科学与快速地发展。

关键词：智慧养老 产品开发 现状研究

中图分类号：F273.2 文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2016）04-036-03

一、引言

根据中国社科院发布的《2014年中国社会形势分析与预测》蓝皮书，截至2013年，中国60岁及以上的老年人已达到2亿人，为总人口的14.9%，65岁及以上占总人口的9.7%，显然，我国已经进入了老龄化社会。照此增长速度，我国老年人口在2020年将达到2.43亿，2050年将突破4.3亿，届时我国将成为世界上老龄化程度最高的国家。我国老年人人口基数大，而相应的养老配套设施缺乏，养老问题不仅是社会亟待解决的问题，同时也给每个家庭和个人带来了沉重的负担。如何将养老压力转化为发展老龄事业和银发产业的动力，进而推动社会的全面发展，是摆在每一个人眼前的现实问题。

与此同时，以信息通信技术为核心的新一轮科技革命方兴未艾，正在推动着人类经济社会生活的方方面面发生着根本性变革。将养老与互联网、移动互联网、物联网相结合，智慧养老（Smart care for the aged）应运而生。智慧养老产品的开发与应用解决了老年人安全监护、健康管理、生活服务、精神慰藉等各类需求，让老年人随时随地都能享受到便捷、高品质的服务。2015年4月国家发展改革委办公厅、民政部办公厅、全国老龄办综合部联合发布了《关于进一步做好养老服务业发展有关工作的通知》，通知中强调要对养老服务业进行创新发展，融入“互联网+”行动，将信息技术、互联网思维、人工智能与居家养老服务机制建设相结合，针对老年人需求，积极开发信息开放平台、可穿戴设备等养老产品，提供人性化的、高效的智能养老服务。

本文拟对国内外智慧养老产品（平台系统、智能家居、养老机器人）进行梳理分析，为国内智慧养老产品发展提供理论基础，以促进该领域更好的发展。

二、国外智慧养老产品开发研究进程

（一）智慧养老平台及系统开发

在系统开发方面，美国的Honor公司专注于养老护理服务，开发了一个在线市场平台。护工们在该平台上注明他们的服务类型、资质、技能、服务时间，同时老人也注明他们的个人信息及服务需求，Honor会将护工信息和老人的需求进行匹配，进行服务对接。马里兰大学开发了一个名叫Time Bank Manager（时间管理银行）的信息管理系统，志愿者免费为老人提供服务，并将服务时间存入时间银行，当志愿者自己需要相关服务时，便可提取“时间”享受服务，这种互助式养老目前也被我国很多社区效仿。西班牙的Etchemendy研究组专门开发了一个改善老年人精神及心理需求的健康管理平台，当老年人出现负面情绪时，系统会准确感受到老年人的心理变化，并及时对老年人进行心理状态评估，提供给老年人一个最适宜的放松治疗方式。瑞典Tass公司研制出了基于Android系统移动健康监护系统，也进行了手机配套健康监护软件的设计，系统通过无线接口将手机与无线网络相连接，将传感器采集到的健康数据（血压、血脂、心率等）传输到手机上并做好数据分析及健康建议。

（二）智能家居

为了让老年人或病人保持独立性，即使在不住院的情况下也能享受到24小时的智能服务，国外在20世纪90年代便进行了智能家居和辅助设备的探索。Marie Chan 认为智能家居是一种极有前途的、具有较高成本效益的家庭护理方式，能够减少老年人和残疾人的被干扰频率。Rialle提出了健康“智能”家庭发展（HSH）的概念，他认为患者遇到的困难和风险主要出现在家中，因此，建立一个有效的、以病人为中心的系统非常重要。

跌倒是老年人独立生活的主要障碍，是79岁以上老年人意外死亡的第二大原因，每年至少有30%的老年人会发生跌倒意外。因此，在老年人智能家居方面，国外学者对防跌倒检测进行了大量的研究。为了促进社区老年人防跌倒的综合管理，Williams早在1998年对防跌倒的智能传感器进行了研究，该传感器可识别坠落的状态进而确定是否需要进行援助行动。此外，该器件还能对日常生活活动能力（ADL）进行计算，以帮助社会工作者和职业治疗师判断一个人是否可以进行独立生活。Tabar探究了无线传感器网络，当老人不慎跌倒时，便可进行语音报警，方便用户和看护中心进行交流。Sarela针对独立生活的老年人进行了新型智能化社会报警系统研究，该系统融合了无线传感技术、通讯技术、信号处理技术，可监控老年人的异常或不寻常行为。

为维护老年人健康和安全，其他辅助设备也成了老年人智能家居的重要组成部分，如视频监控、远程健康监测、电子传感器和设备（门磁监控、床警报、压力垫、烟雾报警器）。Ogawa和Suzuki对两个在日本独居的老年人进行了为期1年的日常行为检测，他们通过红外传感器检测人体运动，用磁开关检测门的开闭，功率表监测家用电器的使用情况，火焰检测器检测炉灶的使用，二氧化碳传感器来检测房间中存在的隐患，这些监控程序都是自动完成的，检测得到的数字会通过互联网传送给监控中心。Demongeot、Leijdekkers和Raad在其研究成果中均提到了远程健康检测。Demongeot基于大量实测数据，建立了老年人正常行为的平均阈值以检测突发异常事件及慢性病活动（如尿频），此外可以通过检测心律来观察心肺状态，通过异常症状（动脉压、呼出的空气中流动的血浆蛋白）来诊断高血压或肺水肿。Leijdekkers重点研究了远程医疗检测的硬件组成部分，包括智能手机，无线传感器，Web服务器和IP摄像头，以此方便老年人和慢性病人在家中进行康复护理。Raad在射频识别技术（RFID）和移动技术的基础上提出了一种移动远程医疗解决方案，通过低成本的基于射频识别技术（RFID）可穿戴设备对老人进行监测，当发生紧急状况时，会进行救助。该技术可以收集老人的生命体征，有利于提高老人的日常生活活动能力（ADL），不管在家中还是医院都能帮助到老人。

（三）智慧养老机器人

随着年龄的增长，记忆下降和老年痴呆症成了老年群体中普遍存在的问题，再加上各种身体机能的下降，老年人时刻需要被检测、提醒和帮助。2004年2月25日，日本福冈市召开了世界第一届机器人大会，会议发表了《世界机器人宣言》。20世纪80年代中期，服务型机器人被大量运用到生活当中。笔者归纳总结了六类不同功能的养老机器人，分别为娱乐型机器人、行动辅助型机器人、日常照顾型机器人、情绪调节机器人、伴侣机器人、按摩型机器人。娱乐型机器人常常拥有动物的外表，如猫、狗、海豚。索尼的AIBO机器狗可以走路、追逐、玩耍，它拥有众多传感器，可以发出声音、振动，可以检测距离。AIBO可以表达快乐、愤怒、恐惧、悲伤、惊奇和厌恶六种情绪，会寻求抚摸和拥抱。Takahashi 主要对行动辅助型机器人进行了研究，这类机器人可以协助老人行走、移动和上下楼梯。日常照顾机器人顾名思义可以帮助老年人完成日常的任务，如日本的SECOM饲喂机器人，SANYO自动刷洗浴缸机器人，AR保姆型（洗衣服、拖地、送餐等）机器人。Wada希望能通过机器人识别老年人的情绪，通过人脸插图、老年抑郁量表、尿常规检查的资料评估老人的情绪，情绪调节机器人识别老人情绪后会进行相应的疏导。伴侣机器人可作为伴侣与老人共处，Primo Puel是一个娃娃机器人，会笑会要求拥抱，它最初被设计为陪伴在单身女性身边的男性伴侣，但在日本却意外受到了老年女性的追捧。日本科学家 Tanya Minyong设计了一种拥有4个手指，13个自由度的灵巧手按摩型机器人，机器人灵巧手安装了六维力传感器，能够将按摩力的信息准备传达到上位机，通过上位机精确控制按摩力度。

三、国内智慧养老产品开发研究现状

（一）智慧养老平台及其系统开发

国内有众多学者投身于智慧养老平台及系统领域的开发研究，王欣刚依托电信运营企业的统一化开放平台设计了智慧养老信息系统总体架构，分析了服务平台的功能，完成了平台功能的设计，以及平台与政府网站群对接，最后对接口管理和定制终端功能进行了描述。朱晓凤在移动互联网和社区养老模式的基础上进行了基于Android技术的智慧养老平台设计，她调研和分析了老人的需求并进行了归类，然后通过Ruby onRails技术和Android技术部署到web网络平台和Android pad移动终端，同时为社区老人建立了电子健康档案，并将整个系统部署到老人社区。张钧和石光分别对智能养老住宅的监控系统进行了设计，张钧运用传感器技术、数据库技术、图形用户界面技术（Graphical User Interface，GUI）完成了智能养老住宅远程监控系统的设计，实现了老年人生命体征参数（心率、体温、血压等）以及室内环境质量参数（温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等）的远程监测，并进行了系统的跨平台运行。石光引入了节能的概念，从建立多个子系统（健康检测子系统、照明及温控子系统、住宅设备远程监控子系统和智能安防子系统）入手，构建了智能与节能养老住宅监控系统。

（二）老年智能家居

国内对智能家居的研究大多集中在智能家居系统设计范畴，对智能家居产品的研究还比较匮乏，相对国外而言，研究尚处于起步阶段。左云美对智能家居产品做了一些总结性的介绍，构建了一副智能家居图：虹膜识别门可自动识别老人虹膜进行开门；气象感知器可自动测定室外温度、湿度、风速，提醒老人出门注意事项；智能恒温器能记录用户室内温度数据，进行用户习惯识别；防跌倒地板可检测到老人的异常活动状态；智能茶几能提醒老人按时吃药及吃药用量；智能鞋柜可自动推送给老人合适的鞋子，无需老人自己弯腰穿戴。魏广巨在家居安防的基础上提出了可以检测白血球、尿糖的马桶，具有压力感应的床垫、地板，以及可以检测体温的拖鞋。每一件产品都是一台健康检测仪器，可以记录老人日常生活的轨迹。熊慧对智能淋浴房和智能浴缸进行了设计，智能淋浴房可以通过手机APP控制卫浴情况，用声控调节水温，可进行洗浴时间的控制，还能进行针刺按摩、蒸汽治疗、音乐疗养等保健活动，一旦发生意外情况会马上报警。

可穿戴设备是智能家居不可缺少的组成部分，可穿戴设备具有随身携带、灵敏度高、交互性好的特点。国内对可穿戴设备的研究并不多，孔超对老年人可穿戴设备的设计进行了研究，他将可穿戴设备按照佩戴位置总结为头部、上肢、手部、足部四类。头部类包括智能眼镜、智能头箍；上肢类包括智能胸带，智能臂环、智能胸针；手部类包括智能手环、智能手表、智能戒指等；足部类包括智能鞋、智能足环。石明星对穿戴式智能衣进行了研究，智慧衣可以获取老年人心电信号并进行数据分析，一旦出现异常情况可向监护方和医院发出求救信号。智慧衣要设计得舒适，在确保接触良好的同时不能对皮肤造成伤害，要具有良好的弹性，易于身体活动。

（三）养老机器人

国内机器人研究由于起步较晚，同时受到本国机器人技术的局限，我国的机器人研究滞后于世界先进水平。2012年，国家科技部发文《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》，表明要促进服务机器人产业的发展，将重点开发辅助高龄老人与残障人服务机器人，将机器人发展纳入老龄化的社会背景中。养老机器人是指辅助老年人进行日常生活照料、监护、交流的机器人。

陈殿生将老年人分为完全能自理老人、介助老人、介护老人三大类，将养老机器人分为生活服务、安全监护、医疗保健、学习交流四大类，并将不同老年人的需求进行不同功能的机器人匹配，同时对助老助残机器人综合应用平台进行了展示。刘玉雪重点强调了养老服务机器人的监管功能，安全监护类机器人主要对老人进行安全健康检测及救护，老人身上会配备定位、跌倒传感器和生理参数检测节点，传感器和机器人是交互的，当老人发生意外情况时，传感器进行识别并发出警报，方便家庭和工作人员进行远程操作及救助。张立超将中医按摩理论融入机器人，基于张钊汗医师的“原始点法”按摩理论，建立了五种按摩手法的力学模型，构建了最优几何结构模型，为老年人生活和健康带来了帮助。侯鹏、韩良研制了具有4个方向自由度的家用搓背按摩机器人，可以满足人体搓背按摩的需求，对老年人、残疾人、中风病人有很好的医疗保健作用。

更深层次的保健类机器人还能对老人进行康复式训练、用药提醒，并能提供寻医问药、养生保健、健康饮食等方面的咨询建议。郭丽娟以护理模式为切入点，确定了人性化、智能化、家庭化的护理模式，在此基础之上对机器人护理需求进行了调研，并以人机工程学、心理学、美学为设计依据运用Rhino软件进行了护理机器人的三维模型建立。生活服务类机器人也受到老年人的青睐，如集多功能护理床位、大小便处理装置、智能电动轮椅一体化机器人，不仅可以给老人提供护理床位的抬背、曲腿功能，还能进行床椅自动互换、分离、对接，轻松解决卧床老人的如厕问题。安全性也是人机交互过程中应重点注意的事项，顿向明和刘玉雪认为，像机械和电气性能机器人，一旦失控会直接危及人生安全，因此要加强机器人的识别、安全、可靠性，可靠不仅要求程序稳定，还应确保材料和设计上的可靠，此外数据传输的安全性也极为重要，应避免隐私的泄露。

四、我国智慧养老行业发展存在的问题

（一）缺乏智慧养老行业标准

我国出台的养老服务标准政策文件并不多，且大多数以描述性语言为主，缺乏实质性的指导作用，智慧养老行业的标准就更少了。同时，涉及到智慧养老的文件内容较为分散，缺乏统一性和系统性。所以在智慧养老建设方面缺少规范化，提供的养老服务水平也参差不齐，服务内容也不够量化和细化。

（二）适老化设计不够深入

智慧养老产品开发由于没有一个统一化的标准，所以产品质量良莠不齐，还存在不稳定等缺点。产品设计缺少针对老年群体的人性化处理，老年人常常产生孤独、抑郁、恐慌的情绪，虽开发了一些交友平台，但更深入的人文关怀还是很缺乏。还有需求比较旺盛的体育类产品，但开发甚少。

（三）数据共享与分析工作有待进一步完善

数据是一种重要资产，是构成老年人核心价值的重要内容。政府、企业在信息化建设过程中建立了各类业务系统，但各个系统在独立运行过程中也积累下一个个“数据孤岛”，形成数据隔阂问题。智慧养老数据主要集中在民政局和卫生局，但目前相关数据还没有进行共享。数据背后隐藏着许多重要的信息，急需加大对数据的挖掘、整合、分析工作。

（四）缺乏智慧养老服务复合型人才

以往具有医疗护理、心理疏导的专业优秀养老服务人员比较少见，在此基础上又要懂得网络信息管理、智能终端应用、数据处理的复合型人才则更少。目前从事养老服务的人员大多未通过专业性的培训。社会上又有不少人将养老服务人员等同于家政人员，降低了从事养老服务人员的自我价值感。智慧养老服务人员的缺乏制约了智慧养老的发展。

五、建议及对策

（一）推进智慧养老行业制度、标准和管理平台建设

政府应高度重视智慧养老行业的建设，积极推进智慧养老顶层规划设计，统一智慧养老服务标准，建立相应的法律规范和产业监督、评估机制，以保障智慧养老行业的健康稳定发展。制定扶持政策，给予企业税收和融资方面的优惠政策和特许经营权。鼓励社会机构、团体组织等民间力量投入到智慧养老的建设中，活跃建设队伍。在智慧养老合作模式方面，推行PPP模式，即公私合营模式，政府以特许经营权方式将部分责转移至社会主体。建立智慧养老资源管理中心，对养老资源进行统筹、整合、管理，协调居家、社区、机构养老的资源分配，同时依此对养老服务行业进行监督，提高服务效率和质量。

（二）加强产品的适老化设计和老年人信息技术教育

规范智慧养老产品设计标准。设计产品时首先要考虑老年人的生理特点和真实需求，在设计一些智能产品时要方便、简单，可操作性强。还要特别考虑老年人心理慰藉需求，多提供心灵交流服务。有些老年人退休后宝贵的社会资源，应设计相应产品将他们的经验、知识进行社会化分享。

除产品设计以外，还要加强老年人信息技术教育来解决银色数字鸿沟问题。政府应积极开办老年人信息技术培训班，或鼓励社会机构从事相关教育培训。老年人通过培训，能更充分地利用智慧养老产品，提升生活质量。

（三）实现智慧养老数据共享、加强数据挖掘分析

政府应进行体制改革，为不同信息来源的数据提供一致的、单一版本的正确数据，实现数据共享以打破“数据孤岛”问题。将共享和收集到的海量、零碎信息形成一个系统性的数据库，进行数据收集、存储、挖掘，发现数据的潜在价值，如建立数据分析与决策辅助平台，以直观、动态的多维报表、图形形式展现给用户，供用户决策。数据的深度挖掘充分利用了政府、社会多方资源，提供给了服务正确的发展方向，大大推动了智慧养老行业的发展。

（四）培养智慧养老服务的复合型人才

建立健全养老服务人才培养体系和考核机制，重视智慧养老服务领域复合型人才的培养。结合高校资源，开办信息化养老管理和服务专业；结合行业协会，进行智慧养老服务人才培训；结合市场，鼓励各方开办相关培训班，培养出一批专业化的队伍。逐步提高智慧养老服务从业者的工薪水平和社会认同感，吸引更多人才投入到智慧养老服务领域中。

六、结语

国外由于智慧养老发展起步早，对平台系统、智能家居、养老机器人等智慧养老产品的研究更为多样化、细致化。相比国内，智慧养老近几年才开始兴起，在产品研究开发方面跟西方具有一定的差距，特别是智能化辅助设备和机器人类产品，且很多产品都是延于国外的开发理念和成果，缺乏创新性。我国智慧养老行业还存在缺乏行业标准，产品适老化设计不够深入，数据孤岛，智慧养老服务复合型人才缺少等问题，需加快建立行业制度，加强产品的适老化设计，实现数据共享，加快培养智慧养老服务的复合型人才，以此完善智慧养老产业的发展。

[基金项目：浙江省民政政策理论研究规划课题（ZMZC201599）：基于杭州萧山智慧养老服务模式建设研究。]

参考文献：

[1] 王欣刚.信息化养老服务系统平台的规划与设计[D].南京：南京邮电大学，2011

[2] 朱晓凤.基于Android技术的智慧养老平台设计与实现[D].北京：北京邮电大学，2013

[3] 张钧.智能养老住宅远程监控系统研究[D].西安：西安建筑科技大学，2013

[4] 石光.智能与节能养老住宅监控系统研究与设计[D].西安：西安建筑科技大学，2013

[5] 左美云.智能家居让生活更美好[J].智能建筑，2010（20-21）

[6] 魏广巨.智能养老安防服务——民用安防市场的新增长点[J].中国安防，2013（11）

[7] 孔超.适用于老年群体的可穿戴设备的设计研究[J].大众文艺（学术版），2014（8）

[8] 石明星.穿戴式智能居家养老照护系统的设计与实现[D].大连：大连理工大学，2014

[9] 陈殿生，叶强，胡木华，等.助老助残机器人综合应用展示平台——展示全方位科技养老[J].机器人技术与应用，2013（2-7）

[10] 刘玉雪.养老服务型家用机器人设计思想漫议[J].科技导报，2014（2）

[11] 侯鹏，韩良.家用搓背与按摩机器人的研制[J].机械设计与研究，2009（4）

[12] 郭丽娟.人性化家用护理机器人护理方式及产品功能设计研究[D].河北工业大学，2013

[13] 张敏.云计算环境下的并行数据挖掘策略研究[D].南京：南京邮电大学，2011

[14] 王吉，潘彬.跨越银色数字鸿沟：老年人信息技术教育初探[J].江苏广播电视大学学报，2013（2）

[15] 崔虹燕，马桂琴.数字城市信息资源整合与共享服务[J].情报资料工作，2013（5-13）

（作者单位：浙江农林大学园林学院│旅游与健康学院 浙江临安 311300；作者简介：孙梦楚，硕士，城乡规划学学科助理，研究方向：智慧养老；高焕沙，硕士，旅游管理学科助理，研究方向：城乡规划设计；通讯作者：薛群慧，教授，博士，研究方向：城乡规划、健康养老。）

（责编：贾伟）