智慧養老系統的技術研究

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一、前言

國家統計局第七次人口普查數據顯示，我國60歲及以上人口較2010年增長5.44個百分點，老年人已占總人口相當大的一部分[1]。傳統的養老方式已經不能滿足當今社會的需求。如何順應“互聯網+”時代的發展，在滿足老年人生理需求的基礎上感知情感需求，并提供個性化反饋成為迫切需要解決的時代問題。人工智能、互聯網大數據等新興技術與養老產業深度融合，使得智慧養老這一新興產業逐步走進人們的生活。2022年，科技部等六部門提出，養老等領域要持續挖掘人工智能應用場景的機會，養老領域積極探索居家智能監測、智能可穿戴設備應用場景[2]。這充分說明我國政府對養老問題尤其是如何智慧養老的高度重視。西方國家進入老齡化時間較早，建立了較為完善的養老機制，因此，在一定程度上為我國智慧養老的長遠發展提供了一些借鑒。

二、智慧養老的內涵

英國生命信托于2012年首次提出“智慧養老”，也就是“全智能老年系統”，使老年人在日常生活中不受時間和空間的束縛，享有高質量生活[3]。以“智慧養老”、“智慧養老系統”為主題詞，在中國期刊網全文數據庫(CNKI)中進行主題檢索，依據不同學者對智慧養老的理解，其內涵可以歸納為三個層面：首先從受益對象本身出發，這就要求老人成為“現代化的老人”，除了需要會使用智能電子產品接打電話、發送短信外，還要掌握智能可穿戴設備、指定軟件的基本操作；其次從一個大家庭出發,要配備智慧家居，使獨居老人通過智能輔助裝置能夠安全、健康快樂地生活；最后就社區而言，提高居家養老服務的可及性以及老年居民的認同感[4]。

三、技術分析

(一)機器人技術機器人技術的實質就是充分運用語音指示、遠程遙控等自動化控制技術和人工智能技術，用預先嵌入的程序與老人進行溝通，再通過體感交互、遠程監控和會診、輔助設備、身體指標檢測等藥物或者非藥物資源等輔助手段，減輕老年人的生活負擔，滿足“線上+線下”的養老需求[5]。意大利機器人MOVAID能夠幫助老人完成基本的家務活動，如打掃房間、換洗床單等[6]。與國外研發狀況相比，我國機器人產業的起步比較晚。2017年末，全國首個智能養老院———北京普樂園愛心養老院在北京正式運營，該養老院配備的機器人操作十分簡單，老年人不需要學習復雜的操作系統，就可以通過聲音調動、控制各種程序，滿足自身需要[7]。

(二)遠程醫療技術遠程醫療實質上是現代醫學與互聯網科學技術相結合的產物，基本形式是利用網絡和第三方平臺進行即時通信，實現近端醫療機構通過視頻通話、文件傳輸等手段從遠端獲取醫療機構的醫療服務和醫療資源，以低廉的價格，高效地解決患者的疑難雜癥[8]。深圳市羅格朗社區[9]利用此技術測量人體八項健康指標，同時可以給每人建立個人健康檔案，將每一次的測量數據與云服務器同步，用戶可隨時遠程訪問這些數據，也可以通過指紋識別不同的用戶，同時在將來確診某些疾病時也有歷史監測數據作為重要參考。德國擁有世界上最好的遠程醫療服務，監護人可以利用現代遠程醫療技術，實時監控被照顧者的身體情況，并能通過網絡將其傳送到醫院；利用環境輔助生活系統(ALL)，房間內的大部分設施都可遙控完成，例如病床不僅可以自動提升，還可以遠程控制高度；床下的毛毯帶有傳感器，居家老年摔倒時就會發出警報[10]。(三)物聯網+人工智能技術物聯網實質上是通過傳感器探測實現互聯互通，然后再通過網絡實現信息傳輸、存儲、處理、控制。張長海(2017)[11]則根據物聯網技術提出一套智慧養老系統方案，系統采用無線傳感技術，即時監測老人的生活起居，并利用局域網技術將視頻監測畫面信息上傳到主控端的數據庫中，用戶可查看監測視頻并及時得知緊急情況的出現。該系統還可將收集到的溫、濕度信息傳送到主控終端，進而進行溫、濕度的智能控制。由卡內基梅隆大學開發的TheNarratorSystem[12]，利用人工智能技術對老人的日常行為活動進行統計，并能生成相應的報告以供家屬和醫生查看，從而減少意外的發生。

四、應用現狀

(一)國外應用現狀分析

1.遠程醫療照護服務國外對于遠程照護系統的探索從20世紀60年代開始，最初的研究是用于航天事業，對航天員的生理特征進行實時監測，隨著科技的發展，延伸到了許多其他領域中，20世紀末美國已經將醫療物聯網運用到老人照護的各個方面[13]。歐盟建設了大量的生物醫學實驗室，異地的標本和需要遠程會診的病例可以通過這些實驗室的遠程系統進行遠程會診，這些區域內的醫療項目融合成為一個局域網，允許所有的平臺在同一個網絡上進行數據和資源的交流[14]。Shen(2017)等[15]將研究重心放在腫瘤學中的遠程醫療監控上，設計了一種交互式健康通信系統(IHCS)，除患者外還提供了幫助和協助護理人員的機會，以改善與癌癥患者及其護理人員的溝通。它允許護理團隊跟蹤患者對其癥狀的評分，以及他們的護理人員在兩次就診之間對感知癥狀的評分。通過促進監測和交流，為對于化療引起的周圍神經病變或有風險的腫瘤患者和護理人員提供了家庭支持。

2.智能老年公寓和養老機器人英國科學家研發出的“智慧屋”[16]，通過為家居進行智能化改造和為老人佩戴智能腕帶兩種方式，授權者可以第一時間知道用戶的身體狀況并做出反應，通過機器學習，“交互屋”具備一定的學習能力，學習并記憶一些老人的生活習慣，方便提供更好的服務。目前研究者也在努力將地理位置坐標系統與“交互屋”整合到一起，這可以讓家人在阿爾茨海默癥患者丟失后，清晰地找到他們的方位。日本是世界上人口老齡化最快的國家，其養老問題也是最緊迫的。與“交互屋”相補充的是，寵物型機器人Paro，能夠改善阿爾茨海默癥患者的行為和心理狀況，具有五種傳感器，通過與人的交流，可以進行多種方式的學習和成長[17]。一項研究顯示，在為期一年的時間內，患者通過與機器人每周兩小時的自由互動，較好地改善了他們的情緒，降低了壓力水平，而機器人也會通過機器學習算法做出回應[18]。

3.智能輔助裝置智慧養老系統雖已被廣泛地應用于遠程醫療監控、智能公寓、養老機器人等領域，但仍然無法滿足部分殘障老人的實際需要。智能輔助裝置就是一款針對這類人群研發設計的。日本的DFree[19]是通過安裝在腹部的超聲波傳感器，對使用者的膀胱容量進行掃描，并利用手機和平板終端APP進行可視化顯示，在尿量接近臨界點前主動推送消息提醒用戶按時上廁所，或者與患者家屬、護理員和醫師取得聯系。傳統的護理方法多為紙尿褲等設備，而這款智能輔助裝置不僅可以節省人力物力的投入，還可以進行心理層面的關懷。芬蘭結合了數字支持的物理治療方法和游戲化解決方案，利用電子游戲的方式不僅可以使老年人積極地參與到數字化產品中得到鍛煉，又可以協助老人學習和適應虛擬數字化技術，助力老年人跨越數字鴻溝[20]。綜上，國外已形成了較為完備的智慧養老服務體系，對智慧養老的探索越來越聚焦在高新技術和產品應用層面，可見在技術方面對智慧養老系統進行更深層次的研究仍將是未來研究的核心。

(二)國內應用現狀分析與國外許多發達國家相比，我國傳統養老觀念根深蒂固。根據國家衛生健康委員會的調查，目前的養老方式是“9073”型[21]，老人養老主要依靠子女、社區，“養兒防老”是他們的重要保證。隨著大數據時代的到來，人工智能等智慧養老方式的出現給老人們生活帶來便利的同時也在挑戰著傳統觀念[22]。我國在很多地區進行了試點，主要應用如下：

1.智慧養老社區社區養老能夠使老年人實現在不脫離原來居住環境的前提下，得到社區和家人的雙重關愛。在鄭州市銀基花園社區[23]，通過社區宣傳欄等向老年人及其家人介紹智慧健康服務的內容及方法，鼓勵體育專業學生進社區和老人“健康結對”，開展上門照料服務。建立老年人健康檔案庫，由體育專業大學生定期為老年人進行體檢，把安全送到家。廈門政府正在努力打造“一刻鐘”的服務體系，在高新區社區設置了養老服務專號，只要一鍵撥通專號，便可以直連社區電話救助服務，同時整合公安、各級醫院實現信息交互。老人一鍵求助，平臺將通過系統自動定位到老人的位置，并在第一時間上門查看老人情況[24]。智慧養老社區作為一種創新型的養老方式，其為社區居民及老人筑起了一道“安全防線”，讓老人在社區就能利用數字化技術享受到多維度的貼心服務。

2.智慧養老服務平臺近期，我國許多城市的智慧養老服務平臺應運而生，主要包括健康管理系統、健康監測系統、危險報警系統等。通過線上與線下資源共享的方式，滿足老年人在安全、娛樂、生活、情感等各方面的需求[25]。廣東省佛山市將養老服務需求與移動通訊網、物聯網等新技術融合，在終端采集到的數據的基礎上，形成基于信息的智慧養老綜合服務平臺。在老年人健康管理方面，通過全天候的無感監測系統，躺臥在床上即可檢測到生理指標，配合上養老專用手機助手，當老人在緊急情況時按下SOS求救鍵，平臺就會根據求助信息及時處理；除常規服務外，還特別提供長者餐飲服務、養老輔具、康復等五類服務及5大服務梯隊[26]。上海市智慧養老服務平臺[27]還推出智能養老顧問服務，幫助老人熟悉最新養老資訊，切實解決信息不對稱的問題；開展線上講述各區養老政策、養老特色等主題講座并請相關負責人進行“空中養老顧問”。

3.居家智慧養老產品適老化智能產品通過傳感器、互聯網大數據等技術，實時關注老人運動、起居等日常生活活動，通過實時監測、分析和預警，確保老人即使沒有子女陪伴，也能夠方便、準確地了解自身健康狀況。小米公司設計的一款智能血壓計，測壓全程只需按鍵一次即可，測量結束后自動對比前后兩次測量數據，針對不同等級的血壓值，屏幕會顯示出不同的顏色，健康改善情況一目了然；另外，健康云系統使父母的測量結果實時發送給子女，便于及時知曉健康狀況[28]。

五、評述

國外由于智慧養老發展較早，注重技術創新，對于智慧養老系統的相關應用如養老服務平臺、智慧家居、遠程醫療技術、智慧養老機器人等的研究更為多樣化、細致化，現已初見成效。我國智慧養老系統尚未形成成熟的體系，仍停留在技術革新層面，缺乏深度思考，與西方國家存在一定差距。第一，受傳統養老觀念的影響，對于智慧養老系統知曉率、需求率較低。相較于年輕人，老年人更加注重消費商品的經濟實用性。且國內學者多選取智慧養老發展較為成熟的城市進行試點研究，而其他欠發達地區的研究較少。第二，相關從業人員大多未接受過專業培訓，人才隊伍建設不完善。第三，智慧養老行業缺少規范化、標準化的指導文件，沒有形成完整的行業體系。第四，與國外相比，缺乏技術層面的創新研究。第五，適老化設計不夠深入，缺少對于老年群體的個性化設計，缺乏深入的人文關懷。智慧養老系統的研究重點在于：一是政府應利用各類媒體，社區宣傳等方式普及智慧養老理念，也可以開展相關老年培訓班，尤其是在欠發達的鄉鎮地區及低收入人群，讓智慧養老走進千家萬戶；二是著重培養既懂醫學又了解智能化應用設備的復合型人才，加強智慧養老系統服務隊伍建設，提高老年人群對智慧養老的認同感，保證服務質量；三是完善頂層設計，鼓勵社會組織積極加入智慧養老系統產業中來，并給予政策支持和稅收減免等福利，健全完善相關法律和標準，加強市場監管。四是加強交流合作，吸取發達國家在智慧養老系統發展過程中的寶貴經驗，但也要注意國內外經濟狀況、文化習俗等的區別，將資金投入到新技術研發和應用創新；五是基于國情，針對不同類型的老年群體進行分類化、個性化管理，注重適老化設計，了解他們真正的需求，探尋出一條具有中國特色的智慧養老系統發展之路。

[參考文獻]

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[2]國務院.科技部等六部門關于印發《關于加快場景創新以人工智能高水平應用促進經濟高質量發展的指導意見》的通知(國科發規劃[2022]19號)[EB/OL].

[3]周建芳.政府引領學界助力共促智慧養老科學發展[J].人口與社會,2022,38(4):1-2.

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

[7]周霄.智慧養老背景下養老模式發展與研究[J].城市建筑,2022,19(15):81-84.

作者:錢美希 于洗河 單位:吉林大學