宁波科强智能手环产品创新及应用报告

宁波科强智能手环产品创新及应用报告

一引言智慧养老系统由管理平台、智能终端、App组成，通过养老运营商有组织、有体系的运营，为居家老人提供生活照料、健康管理、紧急救助等服务，为社会、子女减轻负担。其中智能老人手环（孝心环）是智慧养老系统的重要接入设备，它肩负着连通平台与老人，即时向老人采集位置、健康、运动等信息的任务，为服务中心第一时间提供原始信息和需求依据，以便服务中心向老人即时提供服务。宁波科强电池有限公司基于对老龄服务市场的调研与认识，推出智能老人手环（孝心环），产品基于物联网、传感器、移动互联网、现代通信及各类集成电路而成，以社区居家养老为服务方向，为养老运营商、老人及子女数据采集、管理与分享开展服务。产品通过了国内外近500家客户的测试和10家客户的运营使用，其功能的适合性和性能的稳定性获得一致好评。其中超过72小时的续航时间、NFC功能和性价比被公认为突出的优势。二产品概述（一）功能作用1.产品构成科强智能老人手环（孝心环）管理系统由手环、App、后台组成。手环可以向老人采集心率、位置、出行记录、运动及能量消耗值、睡眠状况等数据，养老机构、老人家属可以通过后台或App实现对老人的实时监测、日常生活监护、健康状况分析等管理。同时，系统具有自动报警、智能提醒、一键呼叫等功能。产品的广泛应用，将对机构养老、社区居家养老的智能化及管理效率的提升，具有促进作用。手环以MTK2503D为主控芯片，采用GSM和GPRS通信模式，产品获得工信部入网许可证和无线电委员会的型号核准书，采用工信部授权的独立设备识别码IMEI号，产品合规，数据传输安全。为了便于与养老机构的管理系统进行对接，产品开发了手环对平台、平台对平台、平台对微信、平台对App等四种接口协议，根据客户的不同需求，提供对接服务。2.产品主要功能智能老人手环（孝心环）内置移动或联通的SIM，采用GSM无线蜂窝通信模式，适用频段900/1800MHz、850/1900MHz，手环正面设有红、黄、绿三个键，分别绑定紧急呼叫、亲情通话、服务呼叫对应的号码，便于老人拨打电话。同时，手环与后台的数据、指令交换通过GPRS进行。智能老人手环（孝心环）佩戴在手腕位置，手环背部装有两个传感器，分别检测心率和佩戴状态。心率检测采用台湾原相8001芯片，精准度与医疗级的心率带基本一致，佩戴状态监测能直观地了解老人是否正确佩戴手环，心率监测能实时获得佩戴者的心率值，对老人的生命体征进行实时监测，同时还设定了心率值报警范围，超出设定的范围会自动报警，在佩戴者心率异常时能及时进行救助。心率检测和上传间隔时间可在App或后台进行设置。智能老人手环（孝心环）内置重力感应芯片，集成运动、能量和睡眠算法，可以计算并上传佩戴者一天内的行动步数、卡路里消耗和睡眠状态数据，根据这些数据可以详细了解佩戴者的运动、睡眠状况，有针对性地对佩戴者进行关爱和帮助。智能老人手环（孝心环）的主控芯片MTK2503D集成了GPS、北斗、基站、Wi-Fi四种定位模式，定位距离误差少于20米。佩戴者的位置信息按照预设的时间间隔上传，有助于及时地了解佩戴者的准确位置，快速找到佩戴者，防止其走失。定位数据的采集与上传时间间隔可以在后台或App中设置。定位功能还包含了实时位置查询、行动轨迹查询和电子围栏功能。智能老人手环（孝心环）内置了包含51条语音信息的语音播报系统，佩戴者与手环之间的人机交互采用语音播报方式完成，时间播报、步数播报、电话拨打与取消、报警等交互方式均由语音实现。智能老人手环（孝心环）还具有智能提醒、自动报警等功能，后台和App可以利用手环预置的内容和个性化录音，对佩戴者进行日常生活提醒；能在佩戴者心率异常、长久未动和离开电子围栏设定区域时自动报警，通过短信和App告知服务中心和老人家属。3.产品优势与市场同类产品相比，科强智能老人手环（孝心环）具有去触摸屏化设计、语音播报的人机交互方式、心率算法的优化、72小时的电池续航以及首次植入NFC功能，可用于门禁、考勤和内部消费刷卡等。4.产品的作用智能老人手环（孝心环）适用于居家养老运营机构对老人群体的管理，它至少具有以下五项作用：①产品对佩戴者的运动数据、健康指数的采集功能，可以有效协助服务中心和家人对佩戴者进行监测、了解并进行预警。②行动轨迹查询、实时位置查询和电子围栏功能可以有效防止佩戴者走失。③心率异常、脱离活动范围、长时间未动时，手环可以对服务中心、家人及佩戴者本人启动自动报警。④一键呼叫功能，让佩戴者遇紧急情况时更方便地实施紧急求助。⑤集成NFC功能，可以更方便地对老人进行门禁、内部刷卡等管理。（二）技术创新公司拥有外观设计、结构设计、硬件开发、软件开发等完善的研发团队，目前已开发量产3款产品：H001、H002、H003。已获得12项专利与2项软件著作权，其中1项发明专利已在实审阶段。产品以下几方面处于全国领先或首创水平：——基于人体工学的贴合手腕设计，让佩戴更舒适；——独创的三键式设计，用三种艳丽颜色标注拨号优先级，老年人更容易区分和操作；——自主优化的动态心率算法，减少环境对心率测试的影响；——系统工作模式的深度优化，将功耗降至最低，待机时间达到同行水平的近3倍；——克服金属干扰，集成高灵敏度的NFC芯片，实现一机多用（集成门禁、考勤、消费等刷卡功能）；——极具亲和力的语音人机交互，让产品更适合老人使用。（三）配套平台系统概述1.系统平台的概要设计系统平台主体为GPS定位+智慧硬件协议接入平台基础，进行智慧设备生态扩展，整体架构见图1，概念为智慧设备[比如科强智能老人手环（孝心环）]规范协议向服务端网关通过TCP通信协议进行数据交互，从而采集智慧设备数据需求（位置、心率、计步、睡眠等健康数据），网关项目采集数据到数据库，同时网关项目提供与设备交互的其他接口服务功能。养老管理系统（应用层）的养老数据采集、设备监控调用都是通过网关项目的数据服务和数据库数据进行交互。2.软件项目清单和技术平台该平台涉及的项目由8个项目模块开发，可分布式大数据、高并发部署，具有强扩展性要求和弹性，具体如表1所示。表1科强智能手环平台项目模块平台网关项目.Net平台

Windows服务器支持TCP，UDP，HTTP，单服务器处理并发量40000链接WindowsServices平台数据处理.Net平台

Windows服务器列队数据业务逻辑处理WindowsServices后台养老管理项目.Net平台

Windows服务器智慧设备管理，养老平台管理Web后台AppAPI项目.Net平台

Windows服务器为App应用提供数据接口WebApi地图服务项目.Net平台

Windows服务器高德，谷歌基站，Wi-Fi定位数据解析项目Web服务消息推送项目.Net平台

Windows服务器极光推送，谷歌推送信息推送Android应用安卓手机客户终端查看安卓AppIOS应用苹果手机客户终端查看苹果App表1科强智能手环平台项目模块图1GPS定位平台整体架构项目根据纵式分布式开发，研发技术成本投入巨大，可根据服务器数量分布式负载搭建，确保大数据稳定运行。项目目前已完成1.0版本，为了迎合市场需求和服务要求，正在筹划设计更完善的2.0版本系统。①平台网关项目。平台网关项目是和硬件设备交互的项目，是硬件协议解析和交互的基础项目，具有高并发、高链接、高性能的要求。项目采用TEP/IP通信、WCF分布式服务。②平台数据处理项目。为了缓解数据压力而采用列队技术，以列队方式处理项目数据的业务逻辑，保证数据稳定性。③后台养老管理项目。后台养老管理项目为应用项目，是智慧设备生态的基础，可以对接入平台的智慧终端数据进行全方位的管理，智慧终端采集的数据上传至平台，平台根据上传数据的类型进行分析处理，生成以时间为横轴的图形数据，直观地在Web端显示，形成延续性的数据系统，供养老机构及政府机构使用。科强智能手环同时具有其他设备扩展性，可以接入不同厂商、类型的终端。养老管理项目以科强智能手环（孝心环）采集的数据为基础进行分析处理，将经纬度转化为地图上的具体位置，实现对老人的位置管理，同时设计了电子围栏功能，位置信息若超出设置的活动范围，平台将发出报警信息，实现对老人的活动管理；采集的心率数据生成以时间为横轴的图表，实现对老人生命体征的实时监控，同时还设置了心率上下值的报警值，采集的心率数据若超出设置的范围，系统将自动发出报警信息（自动拨打绑定的号码、发送短信到设定的手机号码上并推送相关信息到App端），通知监护人或者机构对老人进行及时的监护或者救助；运动及睡眠数据以柱状或者圆形比例显示，并可按小时、天和周等周期查看对比数据，分析老人的动态数据，根据数据进行主动的关爱和救治。项目还开放了分级管理，提供给不同的管理层使用，以提高管理效率。④地图服务项目。地图服务项目是对有定位要求的客户提供的服务项目，自身具有第一次调用并采集的特点，随着时间积累而产生自己的定位大数据服务。国内用高德服务，国外用谷歌服务。⑤API接口项目。API项目主要是针对服务平台接口开发调用和AppAPI数据调用服务，通过平台接口，其他平台可以调用所需数据，实现数据共享，AppAPI则可以将数据推送至不同的App上，快速满足定制需求。随着平台接口服务的增多，平台具有高并发、高性能的要求，保证系统的稳定、安全运行。⑥消息推送项目。消息推送主要分平台和App的消息推送，可以将需要推送的信息集中推送到平台客户或者是指定的用户App上，实现信息的快速发布，国内采用极光服务，国外采用亚马逊服务。⑦安卓开发项目——孝心环。安卓孝心环是针对安卓手机的App项目，提供给老人的监护人使用，用户绑定科强孝心环后，即可查看佩戴者的实时位置、心率、运动情况（记步）、睡眠等数据，同时可以对孝心环进行远程管理，设置与孝心环三个拨号按键对应的号码、位置和心率上传的间隔时间、提醒的事件及时间、电子围栏等，实现对老人的远程监护和管理。⑧苹果开发项目——孝心环。苹果孝心环是针对苹果手机的App项目，提供给老人的监护人使用，用户绑定科强孝心环后，即可查看佩戴者的实时位置、心率、运动情况（记步）、睡眠等数据，同时可以对孝心环进行远程管理，设置与孝心环三个拨号按键对应的号码、位置和心率上传的间隔时间、提醒的事件及时间、电子围栏等，实现对老人的远程监护和管理。三产品应用（一）推广模式根据公司市场部对智慧养老终端市场的认知，确定以社区居家养老作为销售推广的主要方向，并采取以下市场推广策略。——2018年参加行业优质展会20次，参加行业论坛等会议20次，大范围提高公司产品的曝光度。——与会议举办方合作，争取不下10次的会议发言及其他形式的推广。——加强媒体报道和软文推广力度。——加大对全国智慧健康养老示范单位等各省知名养老运营企业的走访力度，争取与其进行系统对接和合作。——增加后台的养老运营模块功能，以免费使用的方式加大与中小规模养老运营机构的合作。——加大与国内权威招标网站的合作力度，以有效的招标信息为契机，获得与更多养老运营机构的合作。——达成与更多养老软件企业的战略合作，广泛共享客户资源。——加强自媒体和行业微信群的策划与参与能力，提高产品的影响力以增加合作机会。——在全国各地逐步设立销售办事处，提高销售和服务效率。——加大业务人员对社区、养老院等的走访力度，及时获得用户反馈意见，为产品的适用性改进提供一手资料。——广泛与涉老社会组织、民政部门合作，多渠道拓展商机。（二）市场规模截至2017年底，我国60岁以上的老年人口突破2.4亿，据权威机构预测，到2033年，老年人口将突破4亿，2053年，这个数字将达到历史最高峰——4.87亿。老龄化是养老市场发展的原动力，智慧养老作为养老产业智能化、高效化的必由之路，将具有十分巨大的市场容量。分析指出，中国的智慧养老产业2020年将迎来5万亿元的市场空间。而据专家预测，未来智慧养老行业潜力巨大，到2053年产值将超过106万亿元。（三）业绩效益智慧养老作为一项产业在国内还处于起步阶段，消费习惯、消费者认知、产业链的成熟度、社会的关注度及政府支持力度均未达到一个成熟产业所需的程度，需要包括政府、媒体在内的各种社会力量的支持及关爱。目前智能手环（孝心环）已经与近500家养老运营机构建立联系，其中绝大多数的客户在试用智能手环（孝心环）。对产品的功能适用性、性能稳定性、产品性价比等合作要素给予了良好的评价，但采购量不大。科强公司的智能手环（孝心环）2017年生产25万台，销售22万台，销售额2700万元，产生利税1000万元，在国内老人腕表和老人手环同行中，智能手环（孝心环）的业绩名列前茅。2018年，科强公司将加大在销售上的投入，增加销售人员、加大推广投入，争取在2020年形成200万台销量、2.7亿元的销售额、8100万元利税的业绩规模。（四）国际市场介绍智慧养老是一项世界性的新技术、新产业，孝心环在国际上具有巨大的市场需求。孝心环2017年4月12日在香港电子展发布以来，已获得世界各国近200家客户的青睐，其中国际著名的大健康平台——波兰的comach公司，经过近两个月的后台联调，于2018年4月份完成对接，4月26日，comach公司的技术和商务团队考察了科强公司，并签订了战略合作协议，科强公司已交付首单5500个孝心环。目前，完成联调和正在联调的有来自德国、法国、捷克、土耳其、美国等的近20家客户。为了更方便与各国客户进行合作，孝心环已经写入各国主流运营商的APN参数，嵌入10多个国家的语音包，并已获得FCC、CE等国外认证。四用户体验及评价（一）用户体验和反应在公司销售部门的努力下，2017年共参加了15次养老展会和20次养老论坛会议，走访了包括20家智慧健康养老示范企业在内的养老运营企业，目前已经与500家养老运营机构建立产品应用关系，其中400多家客户在测试手环产品，100家客户与科强进行智能手环（孝心环）系统联调，50家客户已完成联调，10家客户已在下订单。合作客户对智能手环（孝心环）产品的功能适用性、性能稳定性均给予较高的好评，智能手环（孝心环）在国内养老行业已享有较高的知名度。以下是部分客户的使用案例。——山东诺安诺泰信息系统有限公司使用案例。山东诺安诺泰中标的是民政局项目，前期试点的为两个区域——泰安市和济南章丘区，每个区一万台，免费发放给老人，发放的对象是75岁以上以及60岁以上有一、二、三级残疾的老人，由移动公司提供互联网卡（项目由中国移动中标并与终端一起供货），供老人免费使用2年（每个月一定的免费拨打时间及流量，超出部分收费），手环黄键绑定当地的12349服务热线，使用者有需求时可以拨打12349寻求帮助，同时社区提供一些便捷的有偿服务，比如老人可以通过12349点餐，其他服务根据不同社区的条件及老人的需求在逐步完善。诺安诺泰提供终端及数据服务，将手环采集的数据提供给民政部门，这两个区域试点效果好的话，将会在全省逐步推广。——宁夏宁居通智能化社区服务中心使用案例。宁夏宁居通智能化社区服务中心（以下简称“宁居通”）给其下属的养老院内部老人配发科强智能手环（孝心环），老人在养老院内佩戴科强智能手环（孝心环）能方便及时地同家属和工作人员随时建立联系，一旦有身体不适或者紧急情况发生，即使老人是在户外活动时出现紧急情况，也能随时按下智能手环（孝心环）上面的呼救按键通知工作人员。老人还可以利用科强智能手环（孝心环）的NFC功能，在食堂用餐的时候可以直接利用手环消费并通过手环的门禁功能实现刷手环进出老人自己的房间。宁居通不仅在自己下属的养老院内很好地使用科强智能手环，在当地民政和运营商的大力协助下，在银川市区范围内4～5个成熟的社区建立养老驿站，组织老人子女和老人一起，给老人配发科强智能手环，老人在家中通过科强智能手环（孝心环）与养老驿站的助老员实现一键买菜、洗衣、助浴等个性化功能，另外老人一旦身体出现紧急情况，通过手环一键呼救，养老驿站的助老员能够及时将老人送往最近的医院救治。——四川琅康贸易有限责任公司使用案例。四川琅康旗下有五家日间照料机构，分布在成都市锦江区、武侯区以及天府新区，采购科强智能手环（孝心环）资金的来源分两大部分，一部分是政府资金，占到近一半的份额，另一部分是当地的爱心企业在重阳节期间通过募捐等方式筹集。为了给居家老人提供更好的居家养老服务，让平时子女不在身边的老人通过智能化、方便戴的科强智能手环（孝心环），随时能够呼叫到当地的日间照料中心和社区，从而及时地享受服务与关怀。通过一个简便的孝心环设备，手环的黄键用来联系老人的子女，绿键用来联系所在社区或者日照中心，红键则可以直接通过后台报警，由社区及时根据老人的位置前去提供救援并及时根据情况联系当地的医院，除了这三个按键功能以外，老人的子女以及社区能及时通过手机端App和电脑端后台查看老人位置、心率、计步、活动轨迹等数据，对所在社区的老人进行科学监测，通过绿键可呼叫社区或者日照中心，它们不仅提供紧急救助，还可以方便地为老人提供买菜、上门助浴等家政服务，真切关爱居家养老的老人。一个智能化手环设备凸显了当地政府与企业以及社会对居家养老老人的重视并切实拉近了彼此间沟通的距离。以下是部分老人用户及子女使用孝心环的案例。——通过手环的定位和通话功能找回迷路的爷爷。宁海的独居老人王德全，家住宁海城关老区桃源桥，88岁，身体状况尚好，生活基本能自理，不愿意去敬老院。孙子小王在上海工作，平时无法直接照顾爷爷，就给爷爷买了一个孝心环，以便及时了解老人动态。2017年10月下旬的一天下午，老人出去散步，至晚上六点尚未回家，邻居王师傅就给其孙小王打电话，小王急了，马上给爷爷的孝心环打电话，发现手环处于关机状态，这下小王更加着急了，他打开App，查找爷爷下午的行动轨迹，发现他爷爷下午2点还在家里，3点在距离住处正南方向2.5公里的南门外大桥，4点在南门大桥正西方向1.5公里外的范家大桥，之后就没有位置信息的更新。小王马上联系几位宁海的朋友赶往范家大桥，发现王爷爷独自坐在桥边。经了解，王爷爷孝心环没有电了，精神状态不是很好，方向也搞不清了，在范家大桥坐了近两个小时。第二天小王联系孝心环客服，表示感谢，我们的客服对他说，孝心环应该随时保持有电，App有电量显示，孝心环有低电报警，家属应该提醒老人及时充电，而且保持佩戴状态，可以确保数据的正常上传，也可以通过一键呼叫保持联系。——宁夏银川宁居通养老服务中心紧急救助例子。顾中正老人是宁夏宁居通养老服务中心的会员，85岁，与子女同住，但子女白天工作，无暇照顾。为了更好地照顾老人，子女与居家养老公司签约，成为居家养老公司的会员。居家养老公司向老人发放了孝心环，并进行了简单的使用培训。2018年6月3日下午1点左右，老人一人在家，突然感到头晕、四肢无力，老人按下了孝心环上的红键（按红键可以直接通过后台报警，由养老服务公司根据老人的位置前去提供救援并及时根据情况联系当地的医院），服务中心座席人员对老人的情况进行简单的了解以后，立即派人前往救助，同时通知老人子女，把老人送往当地最近的医院，利用养老服务中心与医院的约定，通过绿色通道给老人进行检查。经查，老人是中暑，幸好服务中心救助及时，否则后果不堪设想。——四川琅康服务中心，通过对老人的健康数据监测实现对老人的主动关怀。琅康养老是四川成都的一家居家养老服务公司。空巢老人姚克平是琅康养老服务中心的老人，一个儿子和一个女儿分别在重庆和成都工作，姚爷爷不愿离开生活了一辈子的华阳镇，喜欢独自一人住在家里，子女没办法，只能把父亲托付给琅康养老服务中心。姚爷爷成为会员以后，琅康服务中心根据老人的服务项目，定时查看老人的各类上传数据。2018年3月8日下午，服务中心工作人员在查看老人运动数据的时候发现，老人的历史运动步数平均在3000步左右，当天下午的步数却只有200步，属于异常情况，工作人员立即给老人打电话了解详情，得知老人是因为感冒卧床不起，服务中心当即派人前去关怀。这种利用智慧设备和服务体系的养老服务，大大减轻了子女的负担，也大大提高了服务的效率，让子女感到把老人托付给服务中心是可以放心的。（二）有关方面的评价本文选取了部分客户对产品的评价。1.山东诺安诺泰信息系统有限公司用户报告诺安诺泰于2017年9月30日及2017年11月3日在科强采购的15000只智能手环（孝心环）（H002），已经与诺安诺泰平台成功对接并稳定运营，产品已投放市场给用户使用，产品通话清晰、定位精确，心率和睡眠监测数据准确，语音提醒、智能提醒等功能适合老年人使用，产品功能实用、性能稳定、质量优良，满足了诺安诺泰智慧养老项目的需求，在技术和售后服务上，科强也能按照诺安诺泰的要求提供及时快速的技术支持及售后服务，诺安诺泰满意科强提供的产品，希望能继续保持合作。2.宁夏宁居通智能化社区服务中心用户报告宁居通于2017年10月30日及2017年11月30日在科强采购的5000只智能手环（孝心环）（H002），已经与宁居通平台成功对接并稳定运营，产品已投放市场，经过用户的使用，产品通话清晰、定位精确，心率和睡眠监测数据准确，语音提醒、智能提醒等功能适合老年人使用，产品功能实用、性能稳定、质量优良，满足了宁居通智慧养老项目的需求，在技术和售后服务上，科强也能按照我们的要求提供及时快速的技术支持及售后服务，宁居通满意科强提供的产品，希望能继续保持。3.四川琅康贸易有限责任公司用户报告琅康于2017年10月30日及2017年12月1日在科强采购的10000只智能老人手环（孝心环）（H002），已经与琅康平台成功对接并稳定运营，产品已投放市场，经过用户的使用，产品通话清晰、定位精确，心率和睡眠监测数据准确，语音提醒、智能提醒等功能适合老年人使用，产品功能实用、性能稳定、质量优良，满足了琅康智慧养老项目的需求，在技术和售后服务上，科强也能按照琅康要求提供及时快速的技术支持及售后服务，琅康满意科强提供的产品，希望能继续保持。五问题及对策建议（一）问题及成因智慧养老是一项非常年轻的产业，养老市场对智能手环（孝心环）等产品的消费意识不强、需求不旺盛，主要原因有以下几点。——老年人主观上拒绝佩戴智能手环（孝心环）。多年来媒体倾向性地把老年智能产品解读为失能、失智等弱势群体的工具，导致老年人把智慧养老产品视为老年人的标志，而长期以来社会缺失尊老的氛围，使大多数老年人拒绝佩戴和使用智慧养老产品。——缺乏体系化服务的支撑。智能手环（孝心环）是智慧养老体系的接入设备，智慧养老体系是一个完整的养老运营体系，智能手环（孝心环）只是整个运营体系中的一个环节，它负责向老人采集和上传各类数据，运营体系则负责对数据进行分析、统计、处理，对老人上传的不同信息，分别作出关怀、协助、救助、健康预警等反应。