智慧养老
智能登山杖
老人出行监护定位手杖
GPS+蜂窝双模上报离线轨迹 24h 补传心率 / 步数 / 温度监测
方案示意
* 方案示意图,非实拍;实际交付形态以项目为准。
客户背景
独居与高龄老人的出行安全,是子女和养老机构最直接的牵挂:位置看不到、异常发现不了、设备动不动就没电。我们为这一场景交付的智能手杖包含两个形态:V1 老人杖与 V2 GPS 联网版登山杖——老人杖经 MQTT 对接监护后台,定时上报位置与电量;登山杖在此基础上强化 GPS 轨迹、健康监测与弱网补传能力。
面临挑战
- 1老人出行位置需要家人随时可见,但 NB-IoT 在部分区域覆盖不足,定位数据不能因弱网丢失
- 2手杖靠电池供电,GPS 与蜂窝模组常开不可接受,必须事件驱动地管理功耗
- 3心率 / 步数 / 温度等多传感数据要选对上报时机,频繁唤醒会拖垮续航
- 4老人不会主动充电、不操作复杂界面,息屏与待机策略必须全自动
解决方案
- 1事件驱动上报:待机唤醒、步数变化大于 50 步、温度变化超过 2%、GPS 首次定位成功,任一事件触发才上报数据
- 2GPS 按需启动:步数变化小于 50 步自动关闭 GPS,恢复运动后再启动,兼顾定位与续航
- 3弱网轨迹补传:NB-IoT 无信号时,GPS 轨迹每 10 分钟写入片内 FLASH(含时间戳、断电保存),最长缓存 24 小时,信号恢复或重新上电后一次性补传并清空
- 4智能息屏待机:心率检测界面 2 分钟、其他界面 30 秒无按键自动进入待机,待机功耗 20mA 以内
- 5双形态交付:V1 老人杖经 MQTT 对接监护后台,定时上报位置与电量;V2 GPS 联网登山杖强化轨迹与健康监测,并可按部署环境选配蓝牙精简版或 4G 模组
技术架构
设备端
GPS 定位 + 心率 / 计步 / BMP280 气压温度传感,片内 FLASH 离线缓存
通信
NB-IoT / 4G 蜂窝(MQTT)为主,蓝牙 BLE 精简版可选
平台
MQTT 对接监护后台,定时上报位置 / 电量,支持电子围栏扩展
交付功能清单
定位与轨迹
- GPS 首次定位成功即上报,位置数据实时上平台
- 弱网时 GPS 轨迹每 10 分钟存入片内 FLASH,含时间戳、断电不丢
- 离线数据最长保存 24 小时,信号恢复 / 重新上电后一次性补传,成功后清空
健康与运动监测
- 心率检测,独立界面展示
- 步数统计,步数变化大于 50 步触发数据上报
- BMP280 气压温度传感,温度变化超过 2% 触发上报
低功耗与待机
- 事件驱动唤醒上报,避免常驻联网
- 步数变化小于 50 步自动关闭 GPS,恢复运动再启动
- 心率界面 2 分钟 / 其他界面 30 秒无操作自动待机
- 待机功耗 20mA 以内
平台对接与多版本
- MQTT 等协议对接指定后台,定时上报老人位置 / 电量
- 老人杖关机半年以上电池仍有电,待机模式下 1 天以上数据正常上报
- 可选蓝牙 + BMP280 精简版(去除蜂窝与 GPS),或按网络环境更换 4G 模组
- 支持扩展电子围栏能力
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