阿尔茨海默病患者防走失产品“益回家”的设计与实现

吴淑婷　徐安燕　项彩萍　黎青青

关键词：智能可穿戴产品；发展现状；阿尔茨海默病；防走失

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2023）10-0050-04

1 研究背景

1.1 智能可穿戴产品发展现状

目前，智能穿戴设备大多以手环、手表、眼镜、头盔等为载体，主要应用于运动健身、医疗健康、工业军事、生活娱乐和信息咨询等领域。以下将从市场和政策两方面对智能穿戴产品的发展现状进行分析。

1.1.1 市场分析

近年来，国内外的科技公司是市场上智能穿戴技术发展的主力军，但由于此类产品内部空间狭小、传感器功能有局限性，导致其在某些特种领域的适用进程缓慢[1]。目前智能手表是主要的热门产品之一。据统计，2018—2020年全球智能手表出货量已从7 530万部增至9 140万部，2023年将达到13 160万部，其所占市场份额将增至43.5 %[2]。随着疫情形势的好转，全球智能穿戴市场规模也在逐步恢复增长。

根据今日头条的统计分析，在我国，智能穿戴设备所吸引的消费者大多数是北上广地区的中青年男性用户，而吸引用户的信息类型主要有使用体验、性能参数和美观程度等。

1.1.2 政府政策方面

自智能穿戴设备行业兴起以来，我国已出台多项相关政策，极大地推动了智能化的创新发展，进一步深化了人们对可穿戴设备概念的认识[3]。2021年“十四五”规划提出，要大幅提升我国的科技实力和创新能力，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。

从政策、市场和技术因素来看，目前全球的智能穿戴设备发展呈良好态势，本土品牌在国内市场所占比重越来越大，整体宏观环境对该行业十分有利。随着各大科技公司加大智能穿戴产品的研究开发力度，以及消费者日益提升的消费水平，人们也更愿意提高自己的生活质量并追求更好的产品体验。

1.1.3 智能可穿戴产品存在问题

首先是国家出台的相关政策不够全面，大多是一些国家级的指导层面内容，只有少数能延伸落实到市场的监管方面。而我国智能穿戴产业还在成长阶段，产品的检测标准、认证体系等仍不够成熟，较难高效地解决智能穿戴市场的安全问题[4]。

其次是产品的同质化问题，大部分生产商和科技公司在产品开发与设计上盲目跟风。在如火如荼的竞争中，需要具备多样的产品形态和清晰的功能定位，追求独有的品牌特色，才能吸引消费者的目光。除此之外，由于智能穿戴产品需要利用大数据技术来采集传输用户的数据信息，越来越多的消费者担心个人隐私泄露的问题[5]。

1.1.4 智能可穿戴产品发展趋势

1） 形式的多样化

随着智能穿戴技术的不断完善，未来将智能穿戴产品精巧地嵌入服饰、首饰、日用品中将会吸引更多的用户，逐渐成为热门趋势。而作为装饰的一部分，除了提高美观度，还可将个性化设计巧妙地融入该类产品的研发中，更好地体现个人风格[6]。

2） 与科学技术进一步融合

随着智能穿戴市场规模的扩大和相关产品的推广，生产商与科技公司将进一步利用新一代科学技术来增强创新能力。目前智能穿戴的运行模式主要是穿戴设备与智能终端的结合，而在未来很可能增添与云服务器的连接，最终成为实现物联网的一大重要工具[7]。

3） 与健康医疗相结合

现在国家大力推广“互联网+”健康医疗模式，不断发展和融合新兴技术，各大科技巨头公司也开始研发医用级智能穿戴产品，积极部署医疗健康战略，扩充企业所占的市场份额。在未来，医疗健康将是智能穿戴产品的一大热点应用领域[8]。

近些年，人们对老年人的身心健康问题越来越关注。老年人随着年纪的增大，身体各项机能和免疫力都会下降，极易患上各类疾病，而阿尔茨海默病正是易发于老年人群中的一种疾病。对此，笔者设计出的“益回家”产品，是一类医疗健康方面的智能穿戴设备，它不仅可以监控患者的身体情况，还可以实时追踪定位患者的位置，尽量避免走失事故的发生，减少家庭和社会的压力。

1.2 阿尔茨海默病

阿尔茨海默病（AD）属于老年痴呆症的一部分，是一种进行性发展的神经系統退行性疾病。由于它起病具有隐匿性，且临床上没有找到确切的病因，目前该病尚不可痊愈，只能在生活上提前预防，通过综合治疗减轻病情，延缓进展。

在早期，病人的症状通常是健忘、糊涂。大部分患者会觉得这是老年期的正常现象，从而耽误了早期用医疗手段来治疗和干预。在中晚期，他们的记忆、认知功能进一步恶化，并伴有狂躁易怒等性格异常。进入晚期后，他们几乎丧失自理能力，完全赖照护者，遭受生理与心理的双重折磨。最能反映该疾病伤害程度的现象是走失事故，据统计，每年全国平均有20.15万左右的AD老人走失。

1.3 本产品开发背景

据统计，截至2019年，我国有超过1 000万名阿尔茨海默（AD）患者，预计到2050年患病人口将超过2000万。我国不仅患病人口多，增长速度快，还对阿尔茨海默病缺乏一定的认识，大多数家庭对老年人的异常没有引起足够的重视，从而错过了最佳就诊时间。由于目前国内能接收此类老人的敬老院数量很少且收费较高，非普通家庭所能长期负担，因此现阶段仍以居家照护为主要形式。

2016年《中国老年人走失状况调查报告》称，全国每年走失老人约50万人，平均每天约有1 370名老人走失，约40.29%的走失老人患有阿尔茨海默病，其中10.47 %的患病老人在走失的过程中死亡。

2 产品开发相关技术

2.1 传感器技术

传感器核心功能是测量物理实体的变化量，检测出不同类别的感知信息。由于本产品体积较小，可借助精密微加工等技术，将多种敏感元件组装在一起，实现各种智能化功能的有效性和精确度[9]。

2.2 无线通信技术

各类无线通信技术可以实现用户与用户之间、设备与设备之间的数据通信和信息交互，并利用私有协议进行数据同步。将智能手环与智能终端巧妙地衔接在一起，进行高速、高质量的数据传输，极大地提高了设备的可移动性和便捷性。

2.3 移动网络定位技术

移动定位技术是指通过无线终端和无线通信技术的配合，确定移动用户的实际位置信息。本产品采用较为精确的移动网络定位技术，通过测量目标的各类时空信息，与信息化手段结合得出用户的具体位置。

2.4 云平台与人工智能

云平台是一种新的支持应用的方式，可以存储、分析和处理大量的数据。人工智能技术具有自主运算，自主判断的能力，它在云平台的基础上可以对智能手环采集到的数据进行准确高效地统计分析，从而根据情景推测用户的所想，感知用户的所需[10]。

3“益回家”的设计与实现

3.1 产品介绍

“益回家”是将智能穿戴传感器和移动通信结合起来，融合芯片技术和传感器技术，通过ZigBee、蓝牙等技术连接的一款智能产品。它是由智能手表和App两部分组成，面向患有阿尔茨海默病的老人和其家属的关爱定位系列产品。阿尔茨海默症的患者行动不便，记忆力衰退，往往会出现摔倒、迷路和走失等紧急情况，“益回家”针对这些现象，在普通智能手表的基础上研发了多种特色功能来帮助阿尔茨海默症患者。

这款智能产品不仅可以监测记录患者的生理信息，还可以利用无线移动技术将数据传送给App，实现智能手表与手机软件的连接。患者家属可利用手机的定位功能实时查询老人的位置信息，远程划定目标用户电子围栏区域，在超出该范围时立即告知家属或有关机构来接回老人，避免走失事故发生。其次，此款手表具有一键呼救功能，当老人遇到了紧急危险按下呼救键后，可以迅速通知家属。患者家属可以通过App注册和填写信息并自动生成二维码，二维码会显示在患者佩戴的智能手表中，方便路人了解相关信息及时帮助走失老人回家。此外，本产品App还设有阿尔茨海默症知识专区，供患者家属学习如何正确地护理患者，以及在康复训练中需要注意的事项。也可以和其他患者家属一起分享经验，交流心得，发布老人走失信息等。

智能手表的外形小巧，款式多样，不仅便于日常携带，还具有舒适性和美观性。不会让佩戴者感到累赘，同时也能很好地维护患者的自尊心。手表功能简单易上手，定位等复杂的功能由App控制，患者的位置数据通过云端上传存储，可以实时查看历史足迹。产品可以极大地预防患有阿尔茨海默症的老人走失，让老人可以更安全、更快乐地度过这段记忆和智力缺失的岁月。

3.2 功能介绍与界面展示

该项目产品主要有智能手表和手机App两部分组成，主要为患有阿尔茨海默症的老人及其家屬提供服务，该产品的功能如下。

1）登录

首先，用户在购买智能穿戴手表后，通过扫描手表上的二维码可在手机上下载“益回家”App，其次用户通过在App 内注册信息后即可登录App 并进行使用。

用户在初次使用可利用本人手机号注册一个新的账户，并设置登录密码。还可以通过手机号对应的支付宝、微信、QQ便捷登录。

2）首页

用户登录完成后进入App首页。该界面上部有搜索栏，方便用户搜索自己需要的内容，旁边的“扫一扫”图标可以通过扫描手表的二维码进行绑定。除此之外还有历史足迹、电子围栏和康复护理三大主要功能，在界面下方也会及时更新相关的知识简讯。

用户通过点击“历史足迹”可查询到老人的足迹，以便及时观察老人的行踪。

在“电子围栏”模块，用户可以观察到老人实时位置，一旦老人超出设定的安全范围，App会自动向用户发出警告以便告知用户老人行踪情况。

“康复护理”模块会针对阿尔兹海默症提供专业的日常家庭护理知识。“知识简讯”模块主要以阿尔茨海默病相关资讯的方式呈现，有利于增进大众对阿尔茨海默症的了解。

3）社区

在“社区”模块，用户可以发布问题、分享心得、互相沟通，也可以互加好友进一步交流。在“社区”模块，人们可以互相倾诉照顾老人的烦恼与问题以及分享彼此心得，在一定程度上缓解患者家属的焦虑感，使患者家属保持一个良好的心态。当有老人发生走失时，患者家属可以发布老人的走失信息，并根据定位实时推送给该地区的其他用户，有助于尽快找回老人。除此之外，还有专业的医生可以在该模块发布相关信息和知识，解答患者家属们的疑惑。

4）消息

“消息”界面可接收来自社区和好友的消息，以及老人超出设定的安全范围的报警消息，以便用户疏漏及时查看。

5）我的

“我的”界面中有用户的个人账号信息，用户可以退出账号、修改密码等操作。用户在“我关注设备”中可以绑定多个智能手表设备。在“浏览记录”和“收藏”中用户可以查看自己浏览过的新闻资讯以及收藏的治疗康复类知识。

4 结束语

通过对智能穿戴产品的调查研究可见，智能穿戴设备在未来的电子产品领域有着极大的市场潜力和广阔前景。“益回家”产品基于智能可穿戴技术，利用新一代科学技术，在普通智能手表的基础上研发了多种特色功能来预防阿尔茨海默症患者走失，帮助患者家属学习康复护理知识，减轻看护压力。