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智慧養(yǎng)老時(shí)代爆發(fā)!AI智能如何賦能養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)

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根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù),2017年末中國(guó)60歲及以上老年人口為2.41億,占全國(guó)總?cè)丝诘?/span>17.3%,世界衛(wèi)生組織也預(yù)測(cè),到2050年,中國(guó)將有35%的人口超過(guò)60歲。隨著老齡化人口比例的增多,心腦血管疾病、高血壓以及糖尿病等慢性疾病的發(fā)病率也會(huì)增加,對(duì)醫(yī)療資源的依賴和消耗也會(huì)隨之增加。而《智慧養(yǎng)老藍(lán)皮書:中國(guó)智能養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告(2018)》也指出,到“十三五”末,全國(guó)60歲以上老年人口將增加到2.55億人左右。因?yàn)槌掷m(xù)增加的人口總量,傳統(tǒng)健康養(yǎng)老方式和資源配置手段面臨巨大挑戰(zhàn),加快虛擬現(xiàn)實(shí)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)在智慧養(yǎng)老領(lǐng)域融合應(yīng)用十分必要。


2020年 4月27日,由上海市民政局聯(lián)合市經(jīng)信委梳理形成的首批12個(gè)智慧養(yǎng)老應(yīng)用場(chǎng)景需求正式對(duì)外發(fā)布。


12個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景需求主要有四類:



【安全防護(hù)類】


6個(gè),包括老年人防跌倒場(chǎng)景、老年人緊急救援場(chǎng)景、認(rèn)知障礙老人防走失場(chǎng)景、機(jī)構(gòu)出入管控場(chǎng)景、機(jī)構(gòu)智能查房場(chǎng)景、機(jī)構(gòu)智能視頻監(jiān)控場(chǎng)景等。



【照護(hù)服務(wù)類】


2個(gè),包括老年人臥床護(hù)理場(chǎng)景、家庭照護(hù)床位遠(yuǎn)程支持場(chǎng)景等。



【健康服務(wù)類】


2個(gè),包括老年慢性病用藥場(chǎng)景、機(jī)構(gòu)無(wú)接觸式智能消毒場(chǎng)景。



【情感關(guān)愛(ài)類】


2個(gè),包括老年人智能語(yǔ)音交流互動(dòng)場(chǎng)景、老年人智能相伴場(chǎng)景。


現(xiàn)就安全防護(hù)類智能視頻監(jiān)控場(chǎng)景在養(yǎng)老行業(yè)應(yīng)用作詳細(xì)描述


一、現(xiàn)狀及需求分析:缺乏提前預(yù)警機(jī)制

傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控模式,在大多時(shí)候只能用于事后取證,無(wú)法起到預(yù)防、預(yù)警的作用。由于是將人類作為監(jiān)控者自身,從而在監(jiān)控能力上存在很多局限,這些限制因素使視頻監(jiān)控系統(tǒng)或多或少的存在報(bào)警度差、誤報(bào)和漏報(bào)現(xiàn)象多、報(bào)警響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、錄像數(shù)據(jù)分析困難等缺陷,進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)安全性和實(shí)用性的降低,因此無(wú)法滿足養(yǎng)老安防這類場(chǎng)所。

智能視頻監(jiān)控技術(shù)的開發(fā),實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控方式由被動(dòng)到主動(dòng)的轉(zhuǎn)變,能夠?qū)崿F(xiàn)全天候不間斷地對(duì)視頻進(jìn)行檢測(cè),自動(dòng)發(fā)現(xiàn)監(jiān)控畫面中的異常情況,從而能夠更加有效的協(xié)助安全人員處理危機(jī),并且大限度的降低誤報(bào)和漏報(bào)現(xiàn)象,能夠滿足養(yǎng)老安防系統(tǒng)對(duì)于安全的要求。

二、AI行為識(shí)別分析技術(shù)(智能監(jiān)控/行為監(jiān)控)

1. 概述:


AI行為識(shí)別分析技術(shù),是一款基于AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)算法,通過(guò)實(shí)時(shí)分析視頻流,從視頻流中勾勒出人體骨架結(jié)構(gòu),根據(jù)人的姿態(tài)特征和肢體運(yùn)動(dòng)軌跡,計(jì)算出各種人的異常動(dòng)作行為,然后通過(guò)活體算法、動(dòng)作序列計(jì)算等二次判斷目標(biāo)是人,確認(rèn)無(wú)誤后立即調(diào)用同步視頻流彈屏預(yù)警,并同步調(diào)用事件前后的視頻流,通過(guò)人臉識(shí)別算法、人體識(shí)別算法等技術(shù),提取出整段視頻中最清晰的一張人臉兼人體圖,人臉圖用于比對(duì)身份,人體圖用于提取特征,分析出觸發(fā)預(yù)警的當(dāng)事人身份或詳細(xì)信息。
2. 涉及算法:


AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)算法、視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)、人臉識(shí)別算法、人臉比對(duì)算法、人體識(shí)別算法、物體識(shí)別算法、活體算法、3D畫面矯正算法、移動(dòng)偵測(cè)算法、圖像比對(duì)算法、物體軌跡算法、人體跟蹤算法。
3. 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法示意圖:


系統(tǒng)在觸發(fā)預(yù)警后,會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)事件的相關(guān)信息,包括事件截圖、事件錄像、抓拍截圖等基礎(chǔ)信息,并通過(guò)對(duì)這些基礎(chǔ)信息的統(tǒng)計(jì)和分析,提供風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)、防控能力、應(yīng)急處置等指標(biāo)供用戶參考。
4. AI行為識(shí)別技術(shù)在智慧養(yǎng)老中的應(yīng)用:


(1)不慎倒地智能識(shí)別:當(dāng)老人不慎跌倒在地上,全趟、趴地、半身坐地等均定義為不慎跌倒。在養(yǎng)老院內(nèi)的任何場(chǎng)景,一旦老人摔倒,情況會(huì)特別緊急,及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及早處理,能解決很多意外發(fā)生,自老人跌倒到系統(tǒng)檢測(cè)出來(lái),3秒內(nèi)能立即預(yù)警。

(2)緊急求救智能識(shí)別:當(dāng)老人遇到緊急情況或別的老人看到身邊的老人發(fā)生異常狀況時(shí),可對(duì)著攝像機(jī)舉手求救,在沒(méi)有布設(shè)緊急求助按鈕的場(chǎng)景,需要人幫助也可以用求救動(dòng)作來(lái)尋求幫助。自舉起雙手到系統(tǒng)檢測(cè)出來(lái),3秒內(nèi)能立即預(yù)警。

(3)異常徘徊智能識(shí)別:當(dāng)午休或其他特定時(shí)間段,有老人仍然在活動(dòng)區(qū)域徘徊不回來(lái)正常休息,超過(guò)一定時(shí)間則定義為異常徘徊。到了系統(tǒng)設(shè)定的時(shí)間點(diǎn),能快速找到還沒(méi)有正常歸位的老人。自老人在徘徊規(guī)則啟動(dòng)后,在系統(tǒng)設(shè)定的預(yù)警時(shí)間內(nèi)仍然未離開的,則立即預(yù)警。

(4)超時(shí)滯留智能識(shí)別:當(dāng)夜晚來(lái)臨到了入睡階段,有老人仍然在活動(dòng)區(qū)域滯留超過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間則定義為超時(shí)滯留。跟徘徊的邏輯類似,可設(shè)定的時(shí)間更長(zhǎng),允許寬松的時(shí)間更充裕。自老人在滯留規(guī)則啟動(dòng)后,在系統(tǒng)設(shè)定的預(yù)警時(shí)間內(nèi)仍然未離開的,則立即預(yù)警。

(5)聚集圍觀智能識(shí)別:當(dāng)老人聚集成堆超過(guò)一定數(shù)量的,系統(tǒng)則定義為聚眾圍觀,除了老人居室,用餐場(chǎng)景,或者平時(shí)活動(dòng)區(qū)較多人的場(chǎng)景,其他場(chǎng)景都可以設(shè)定,一旦還有聚集多人的場(chǎng)景,應(yīng)立即引起重視,派人去查看是否有異常發(fā)生。當(dāng)聚集人數(shù)超過(guò)系統(tǒng)設(shè)定的數(shù)量的,則會(huì)立即預(yù)警。

(6)特點(diǎn)區(qū)域闖入智能識(shí)別:當(dāng)有人闖入特定區(qū)域時(shí),則定義為非法闖入。周界闖入可定義為安防,樓梯間闖入則定義為關(guān)愛(ài)老人走樓梯時(shí)以防萬(wàn)一,關(guān)注其走樓梯的全過(guò)程或者提醒老人不要走樓梯,改走電梯,以防不測(cè)。自警戒區(qū)域有人闖入到系統(tǒng)預(yù)警,3秒內(nèi)能觸發(fā)預(yù)警。

(7)危險(xiǎn)攀爬智能識(shí)別:當(dāng)圍墻或者建筑物外墻,或者危險(xiǎn)樓梯護(hù)手等區(qū)域,有人攀爬,則立即預(yù)警。該動(dòng)作主要用于周界安防,可完全取代紅外報(bào)警系統(tǒng)。自動(dòng)作產(chǎn)生到系統(tǒng)預(yù)警3秒內(nèi),不含網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的時(shí)間。

(8)夜間離床智能識(shí)別:當(dāng)夜晚老人在睡覺(jué)時(shí)間段,突然起身去上廁所,則定義為夜間離床。整個(gè)過(guò)程,都會(huì)被服務(wù)人員關(guān)注,一旦不慎跌倒或出了其他意外時(shí),可立即施救。

(9)入廁超時(shí)智能識(shí)別:當(dāng)老人進(jìn)入廁所超過(guò)系統(tǒng)規(guī)定的時(shí)間未出來(lái),則定義為入廁超時(shí)。(能看到廁所門口就可以了,無(wú)需看到廁所里面),當(dāng)老人上廁所時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí),擔(dān)心出意外,一旦有上廁所超時(shí)的情況,應(yīng)立即關(guān)注并過(guò)問(wèn),預(yù)防意外,部署在老人居室內(nèi),同時(shí)檢測(cè)老人夜間起身、跌倒在地、求救等,需要考慮涉嫌隱私問(wèn)題等。建議高度癱瘓老人房間或年齡較大的老人房間才安裝。自入廁時(shí)間超過(guò)系統(tǒng)規(guī)定的時(shí)間則立即預(yù)警。

(10)尾隨跟蹤智能識(shí)別:當(dāng)老人在出入口出門,后面有人跟隨時(shí),則定義為尾隨事件。癡呆區(qū)的老人可能會(huì)隨著護(hù)工開門出去而跟在后面尾隨,或者老人從大門口尾隨別人出去等。自尾隨區(qū)域有人跟隨情況下立即預(yù)警。

(11)久坐不動(dòng)智能識(shí)別:當(dāng)有老人在室外休息坐在椅子上維持同一個(gè)動(dòng)作不動(dòng),超過(guò)一定時(shí)間,則定義為久坐不動(dòng)。當(dāng)老人在室外久坐不動(dòng)超過(guò)一定時(shí)間,擔(dān)心出意外,這種情況可以關(guān)注,以防萬(wàn)一。自老人久坐不動(dòng)達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的時(shí)間后立即預(yù)警。

(12)值班睡崗智能識(shí)別:攝像機(jī)檢測(cè)到值班人員超過(guò)系統(tǒng)設(shè)定的時(shí)間未活動(dòng)或者活動(dòng)頻率極低,則判斷為睡崗。夜晚值班睡覺(jué),失去了崗位值守的意義,一旦值班人員值班睡覺(jué),需要及時(shí)提醒。自值班人員一直未活動(dòng)超過(guò)系統(tǒng)設(shè)定的時(shí)間,則立即預(yù)警。

(13)值班缺崗智能識(shí)別:應(yīng)該要有人值班的場(chǎng)景,長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有人在崗值班,則定義為缺崗。這個(gè)動(dòng)作除了正常崗位的缺崗以外,某些場(chǎng)景可以不用一直值守,定期去值班巡邏看看的情況下,可以用缺崗檢測(cè)。自崗位人員離開開始,達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定時(shí)間則立即預(yù)警。

三、AI行為識(shí)別分析技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

根據(jù)養(yǎng)老機(jī)構(gòu)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì),有以下特點(diǎn):


【預(yù)警功能】


主動(dòng)對(duì)視頻信息進(jìn)行智能分析,在危險(xiǎn)行為發(fā)生之前自動(dòng)識(shí)別,并完成預(yù)警。

【監(jiān)控功能】


7×24全天候視頻自動(dòng)智能分析,無(wú)需值班人員監(jiān)視監(jiān)視器,只在發(fā)生預(yù)警情況下通過(guò)聲音報(bào)警及語(yǔ)音提示值班人員完成預(yù)警處理。同時(shí)還可以通過(guò)微信公眾號(hào)報(bào)警。

【智能分析】


對(duì)視頻監(jiān)控中的畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,識(shí)別可疑行為,并產(chǎn)生報(bào)警事件記錄,事后按照事件進(jìn)行檢索查詢方便快捷。

【易管理】


在監(jiān)控中心通過(guò)中心管理平臺(tái)軟件可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度和集中控制管理,可方便地在遠(yuǎn)端實(shí)現(xiàn)對(duì)前端智能設(shè)備的控制和參數(shù)配置,及版本升級(jí)。還可以通過(guò)客戶端軟件監(jiān)控。

【可利舊】


智能視頻監(jiān)控設(shè)備通過(guò)同一網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)進(jìn)行分析,因此無(wú)需對(duì)原有監(jiān)控系統(tǒng)和前端設(shè)備進(jìn)行變動(dòng),設(shè)備安裝簡(jiǎn)單、靈活。


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