二、创业作品名称应准确规范,最多不超过40个汉字(含标点符号)。
四、除表一外,其他表格内所有文字均要求为仿宋、小四号、标准字距、单倍行距,不得随意调整格式。
五、如需在表格中插入表格、图片和视频等,可将存放表格、图片和视频的网络地址做成超链接,供网评专家点击查阅。存放表格、图片和视频的地址原则上应在世界大学城。
七、若有其他不明问题,请与中华职业教育创新创业大赛组委会秘书处联系。
二、领衔人和项目简介
(一)领衔人
领衔人王利,来自重庆医药高等专科学校2016级医疗设备应用技术专业(医疗设备方向),现担任学生会团委副书记,有很强的组织能力,在校期间多次负责或参与筹办校级和系部学生活动。各项成绩优秀,有很强的学习能力、动手能力和一定的创新精神。主持的团队项目曾获得第三届中国“互联网+”大学生创新创业大赛重庆赛区银奖,校级创新创业比赛一等奖,多次获得校级奖学金。
(二)项目简介
每天都有很多人因为各种原因而摔跤,由于障碍物而绊倒是摔跤的主要原因之一。对于身强体健的年轻人来说跌倒也许不会造成很大的伤害,但摔跤对老年人有时会造成严重的伤害,甚至危及生命。资料显示跌倒降低了老年人的活动能力并可导致严重的生理、心理以及功能障碍,是老年人伤残、死亡和经济负担加重的重要原因之一。在北京的一项调查显示跌倒是老年人伤害的首位死因。我国≥65岁居家老年人跌倒致伤占医院各类伤害急症的41.2%,居伤害原因的第3位。
此外,道路中的障碍物也是限制视力障碍人士行动的主要原因之一。对视力障碍人士而言,若能及时提醒,就可以帮助使用者提前避开障碍,减少碰到障碍导致的心里焦虑,减少跌倒带来的身体伤害,更好的实现独立行走,提高生活质量。目前,视力有困难者或严重视力障碍者较多使用导盲犬带路,但不易训练且成本较高。国内外的各种电子导盲装置大多成本较高或携带不便;还有些避障系统采用声音提醒的方式,不适用于在嘈杂或复杂的环境下使用,且听觉不佳者使用也受到限制。
本团队设计制作了一种智能避障仪,能实时检测前方障碍并报警,创新的通过加速度信号检测迈步状态,有效减少误报警;还能检测摔倒状态,连接手机实现摔倒后自动拨号,发送位置信息。该产品具有成本低、适用范围广、使用方便和测量准确度高的特点。
(三)项目的产业背景和市场竞争环境
1.产业背景
(1)我国人口环境
20世纪中期,欧美发达国家相继进入老龄化社会。世界老年人的比例在1950年是8%,在2000为10%,并在持续增长预计在2050年将达到21%。随着我国经济发展与社会进步,我国也进入了老龄化社会,这已经是国家人口发展的普遍规律。从65岁以上老年人人口占总人口的比例变化来看,呈逐年上升趋势,截至2013年底,我国65岁以上老年人口数达1.32亿人,占比9.7%。世界65岁以上老人数量及我国占比,如图1所示。
图1世界65岁以上老人数量及我国占比
(2)视力障碍
我国是全世界视力障碍人数最多的国家(视力障碍包括了视力低下者和视力有困难者两种),患者人数达到7550多万,然而白内障是首要致盲因素。随着年龄的增长,人眼前端的晶状体会因老化逐渐发生硬化和混浊造成视力障碍。由于我国人口的老龄化的不断发展,白内障的患病比率以及绝对人数也在不断上升。我国完成白内障手术人数和增长率如图2所示:
图2我国白内障手术人数及增长率
贫困患者手术难的问题仍然突出。我国有低视力者1113万,其中90%有康复需求。2013年,全国为12.9万名低视力患者配用助视器,培训低视力儿童家长3.8万名,有效开展家庭康复训练。对12.0万名视力有困难者进行定向行走训练,如图3所示。
图3我国使用助视器和接受低视力行走培训人群
视力障碍人常用的辅助器具分为提高低视力患者视觉能力的装置(如助视器)和导盲装置仪(如拐杖、导盲犬、导盲机器人等)。而对于针对视力有困难者研发的穿戴式避障设备,更是处于起步状态,市场竞争小,发展潜力巨大。
(4)我国医疗器械行业基本情况
2.项目的市场机会和有效的市场需求
在老龄化时代和消费时代的大背景下,养老和康复服务将会迅速发展。养老服务方面,按照服务的功能可分为三大类医疗服务、生活服务、辅助性服务,主要围绕老年人的“吃、穿、用、行、医”,出现的类型有护理服务、康体服务、家政服务、用品商贸、老年教育、老年咨询等。同时养老地产也出现了多种形式,例如有养老院、托老所、护理院、独立式住宅、老年公寓、老年社区等。然而我们的视力有困难者辅助器具则可以以养老院为市场主战地。开发与养老特点相结合的系列辅助避障产品,从而拓宽市场。
3.目标客户群体
我国老年人口数量已突破2亿大关,占全国总人口的14.8%,其中失独老人、失能老人、留守老人人数众多。随着年龄的增长以及疾病的侵蚀,人的视力会慢慢下降,老年人出现老花眼、白内障、老年性黄斑变性、糖尿病性视网膜病变等情况更是普遍现象,这些视力障碍给老年人的正常生活带来了很大影响,每年因视力障碍而引发的意外多不胜数。老年人视力下降之后看不清东西,就无法及时避开路上的障碍物,极易发生摔倒。老年人骨质较脆,摔倒会导致严重骨折,甚至还会造成瘫痪,给老年人本身带来极大痛苦的同时还会给子女以及整个社会带来巨大赡养压力。因此,如能通过辅助设施来提高老年人对外界障碍物的感知能力,将会极大地减小老年人的摔倒几率,将潜在的风险降至最低,老年行走辅助事业存在巨大的发展前景。随着我国老龄化进程的日益加速,在现有放松计划生育政策下,中国人口的老龄化还将持续,这意味着老年人行走辅助行业即将迎来发展的繁荣期。
(一)产品介绍
1.产品总体设计
如图4所示,整个智能避障装置由控制部分和穿戴固定部分组成。穿戴鞋套由耐磨橡胶制成,前窄后宽,后端与箍带连接,上面留有安置振动马达和控制盒的接口。箍带有松紧带制成,上面缝有魔术贴,松紧可调节,穿戴方便。
图4智能避障仪效果图
智能避障仪电路设计框图如图5所示:
图5智能避障系统设计框图
a.产品样机实物图b.产品穿戴实物图
图6智能避障仪实物图
2.产品原理
(1)超声波测障
(2)陀螺仪
陀螺仪可以输出加速度信号和倾斜角,将这些物理信号转变成便于测量的电信号。本系统采用的MPU-6050陀螺仪,尺寸小、功耗低,它可以测量倾斜检测应用中的静态重力加速度,运动、冲击或振动导致的动态加速度以及倾斜角等。MPU-6050陀螺仪芯片模块水平放置时,X、Y轴方向的加速度为0,Z轴上为重力加速度g,倾斜角为0。采集加速度X、Y、Z轴方向的输出来判断人是否处于迈步期;通过倾斜角来判断是否摔倒。
(3)蓝牙与手机APP
(4)电源系统和振动马达
系统使用带太阳能的锂电池,充电方式有:外接电源和太阳能充电两种。在白天使用期间,电池通过太阳能充电,节约环保,避免了频繁充电的麻烦。为了减小系统体积,振动马达选用了手机振子,功耗低,装在脚上振动感强。
(5)单片机对数据的处理
本系统采用TI公司MSP430F1132系列超低功耗单片机,该单片机适用于电池供电的工作场合。单片机首先检测陀螺仪加速度输出状态,脚在迈步期间内系统不检测障碍;若单片机监测到脚在非迈步期,则启动超声波传感器测障,若有障碍则发出信号让马达振动。系统控制流程如图7所示:
图7系统控制流程图
3.创新的步态识别算法
(1)去除静态偏移:陀螺仪采集加速度数据AT是脚部运动加速度AF和重力加速度AG的合加速度。在静止状态下由于重力加速度的作用,陀螺仪输出三轴偏移分量,为了准确的获得脚部的运动信息,应在三个方向上去掉该偏移分量。
不同使用者会有不同的安装方式,甚至同一位使用者穿着不同的鞋子也会使重力加速度在三个轴的分量有所不同,因此需要使用者在脚部安装好该装置后,开机后保持静止不动,采集静止状态重力加速度分量AG0,将采集到的静止状态下的三轴加速度分别求平均值,近似看成是零参考点,将运动状态的三轴加速度分别减去上述平均值。
得到AF即为脚部运动加速度信号,负值表示脚部运动在减速状态,正值表示加速状态。图8为佩戴该装置步行时采集到的加速度信号校准前后对比,(a)图为校准前(b)图为校准后,经过校准程序,三轴加速度信号的参考点都移到零点附近。
(a)步行信号校准前(b)步行信号校准后
图8步行信号校准前后对比
(2)求加速度信号均方根:为综合评价脚部加速度信号,对校准后的脚部运动信号求三轴加速度的均方根。
(3)求极大值包络点:为了方便检测需要对均方根AFN求包络,由于AFN的频率范围很窄,使用滤波法不能很好的获得包络曲线,本系统使用极大值包络法。图9、图10分别为步行信号和抖脚信号的均方根及极大值包络图:
(a)步行信号均方根(b)步行信号级大值包络
图9步行信号均方根及包络图
(a)抖脚信号均方根(b)抖脚信号极大值包络
图10抖脚信号均方根及包络图
(4)判断迈步状态:图9(b)中可以看到,步行中,脚在迈步过程中会出现两个较大的峰值a和b,分别为抬脚时和落脚时产生的加速度,在此区域内脚会有短暂的对地状态,不应检测障碍,当脚落地后的cd区域启动检测障碍。图10(a)可以看到抖脚的加速度均方根只有一个较大的峰值,设置合理确定阈值范围,就能将抖动信号与迈步信号区分开来。单片机检测到高于该阈值的信号认为脚处于运动状态,若检测不到第二个峰值,认为脚部运动为抖动,不启动测障程序。这样便可以有效避免上述两种误报警的情况。
考虑到装置的实时性,单片机第一次读2组加速度信号,随后每读1组信号就执行上述4个步骤一次。步态检测算法具体流程如图11所示:
图11步态检测算法流程图
4.产品功能特点:
(1)利用加速度识别人的迈步状态,减少误报警。
(2)安装在鞋子上能测量靠近地面的低矮障碍物。
(3)利用倾斜角度判断摔倒状态,蓝牙连接手机自动拨号和发送位置信息。
(4)产品采用太阳能便携式充电电源,环保节能、续航能力强。
(5)产品操作方便,体积小,测障效果好,成本低。
5.适用范围:
(1)老年人群。老年人视力下降,行走时无法看清地面低矮障碍物,因障碍而摔倒造成的身体伤害巨大,该产品能帮助老年人树立行走信心。产品的摔倒自动拨号和发送位置信息功能,可让子女及时获知老人的危险状态并作出行动,避免发生不幸。
(2)视力障碍人群。视力低下、弱视或夜盲症患者,对外界危险的感知能力较弱,存在行走时会意外摔倒的可能,在行走辅助设备的帮助下能避开障碍物,减小危险发生几率,树立正常生活的信心。
(二)项目研发计划
后续我们希望将产品升级为智能避障鞋,控制电路放置于鞋子底部,超声传感器内置在鞋子前方;智能避障鞋子拟采用压力发电片供电,将脚部走路时的压力转换为电量给避障系统供电,同时振子放置于前脚掌下方,能更好的传递振动信息,升级产品效果图如图12所示。
图12升级产品——智能避障鞋
(三)产品的生产计划
本产品生产包括电路板的生产、外壳的生产和整机安装与调试。
1.产品的电路部分由本团队制作生产。在生产前先要对员工进行培训,使其对该产品的基本工作原理有所了解。生产流程为电路版的设计与制作→元器件采购→元器件的安装→模块功能测试→整机功能测试。
2.外壳和包装委托代理商生产,按照市场需求和库存情况定制外壳和外包装,根据产品特性找专业设计公司设计外壳和松紧箍带,设计时考虑产品的防水性、抗摔特性和便携性等。
4.备料完善后,对未能及时回料的订单进行及时调配,对完成备料的订单进行安排上线生产,对每个生产组都要有明确的生产计划、监督和反馈。
5.对各工序制定相应的量化标准,进行及时监管,对不达标进行及时跟进,了解其原因进行改善。
(四)项目的市场保护措施
我们的产品拥有自己的自主知识产权,掌握产品的核心技术,如果有其他人侵犯我们的专利权我们可以通过法律来维权。
四、市场营销
(一)营销渠道
公司将老年人和视力障碍人群做为服务核心,坚持以合作共赢、战略联盟的方式建立市场,建立以养老院和眼科医院合作为中心,药房和线上零售为辅助的“1+2”渠道格局,并逐步向多元化发展。
1.机构合作
与养老院和医院眼科建立战略合作联盟,提供整体销售和技术服务。
2.药房零售
在药房的零售业务主要为了让不了解智能避障仪的消费者,能有一个接触实际产品的渠道。通过产品试用和宣传单介绍,扩大产品知名度。
3.线上销售和产品支持
在淘宝、京东等销售平台建立品牌专营店,零售的同时,寻找商业合作,同时借助这些大型平台建立客户资源管理库,提供产品详细技术服务支持。
(二)营销队伍
营销团队由张亚南担任销售经理,团队成员由专职销售与兼职销售共同组成。
专职营销人员为公司正式招聘销售人员,工资为底薪加提成;兼职销售人员为合作机构的医护人员、药房销售人员等,工资实行全提成制。我们定期为专业销售人员进行培训,由专业销售人员对兼职销售人员进行培训。
(三)促销计划
1.合作推广促销
针对养老院和眼科医院等合作部门进行产品宣传。我公司营销部门定期向合作单位介绍公司产品,为合作单位提供免费试用,和低于市场价格的战略联盟价格,并免费提供设备维修与调试服务,加强产品的曝光度和认可度。
在零售药房张贴宣传海报,发放宣传单,与药房进行联合促销活动,通过对市场的分析,发掘出潜在购买用户,通过邮寄、赠送等形式,将宣传品送到其手中,使潜在客户对我们有一个初步的认识,促使其购买公司产品。
3.专业性网站推广促销
在各大型商业平台,如淘宝网、京东网等网站发布我公司的产品,并定期参与平台促销,让潜在客户加强对产品的认识,提供方便的购买渠道。
(四)价格策略
1.产品成本
我公司产品定价依据产品生命周期、公司战略、市场竞争、市场需求、行业利润制定。在新产品上市初期选择综合定价,中长期选择满意定价。我公司产品原材料属于采购,生产环节自行生产,为公司节约大量成本,提高市场竞争。电路材料采购成本为80元,但如果加上外壳设计与制作、宣传服务等,单位产品成本需要116元/台,产品成本如表1所示:
2.初期定价
(定价-单位成本)/定价=利率
(299-116)/299=61%(毛利率)
本产品功能多,但因制造费用少,采用综合定价,产品上市初期由于宣传成本较高,定价为299元/台,此价格参考了市场同类智能避障产品,且利率较高,符合公司的发展和市场的需求。
3.中长期定价
随着市场发展,同类产品已经出现,价格会出现下调,但我公司生产线的巨大优势是其他产品方无法企及的,虽然价格下调,但仍然维持着可观的毛利率。
4.价格浮动
价格浮动原因与原材料价格(如外壳、箍带材料或传感器型号等),人力资源价格和市场其他因素有关,因此产品价格会在一定范围内波动;同时本公司会研发智能避障仪的其他功能,功能的不同也会影响产品的价格。但是该产品针对智能避障设备中端市场的市场定位保持不变。
五、财务计划
(一)资金需求和使用
通过团队注资和吸收风险投资的方式融资,共形成注册资本为30万元。分别为团队成员自筹10万,占总资本的33.3%;商业贷款10万,占总资本的33.3%;拟吸收风险投资10万,占总资本的33.3%。拟引入2—5家风险投资共同入股,以利于筹资,化解风险,并为以后可能的上市做准备。公司资金结构如表2所示:
注:风险投资家对具有专门技术并具备良好市场发展前景,但缺乏启动资金的创业家进行资助,帮助其圆创业梦,并承担创业阶段投资失败的风险的投资。
2.投资预算
公司在创业初始阶段需要30万元人民币用于初期投资,其中固定资产投资8万(包括软件和办公设备的购买),智能避障仪生产费用10万元(含电路板生产费、外壳设计开模费等,初批生产500台,分批生产,资金循环利用),预计流动资金2万元等,具体的资金使用情况如表3所示:
(二)预计销售和经济效益
1.生产预测
依据前面的市场销售分析,第一年至第三年的销售与生产预测如表4:
2.销售收入预测
依据前面的市场销售分析,第一年至第五年的销售收入预测如表5所示:
3.影响销售收入因素
(1)销售策略因素
(2)市场变动
(3)其他因素
其他因素如同业竞争因素,政策因素、人力资源市场因素等也会影响销售收入。
六、风险与对策
(一)存在的风险
1.技术及质量风险
本项目有可能出现的技术风险有技术泄密,软件运行问题,客户数据安全等。
2.财务风险
由于公司的核心人员的专业都不涉及财务,因此公司在资金筹集、资金运用、资金积累、分配等财务活动中均会产生财务风险。财务风险是企业在财务管理过程中必须面对的一个现实问题,财务风险是客观存在的,我们必须采取有效措施来降低风险。
3.市场风险
本项目的市场风险主要包括同类型竞争者造成的风险,供应商供货不稳定造成的风险。
(二)风险防范对策
1.技术风险防范措施
(1)技术保护与保密措施:利用专利法保护本公司的核心技术,制定严格的公司内部保密制度,细化各个环节分工,使技术人员只涉及整套技术的部分内容,防止由于技术人员的流失导致公司核心技术外泄。
(2)技术创新与工艺创新:保持与重庆医药高等专科学校医电教研室进行合作交流,加强技术和生产工艺的创新,用新技术和新工艺作为公司的核心技术保障,确保公司的技术处于行业领先水平。
(3)做好软件的调试和客户数据安全保密技术。
2.财务风险防范措施
(3)在合同中严格规定付款方式和付款期限,项目组适时向公司财务部门报告工作进度,财务部门及时通知客户方付款,从而减少应收款项,尽力避免坏帐出现。
3.市场风险防范措施
(1)做好技术保护与保密措施,提高研发能力;进一步改善售后服务质量;改善生产工艺降低产品价格,提高产品的市场竞争力。
(2)选择货源稳定,信誉较好的供应商,并做好交易合同,应用法律约束减小风险。
七、创业团队
(一)团队成员及岗位介绍
王利:在公司担任副总经理兼销售经理,对公司各个部门进行安排和协调。一职来自重庆医药高等专科学校医疗设备应用技术专业,担任了班级的班长,有较强的组织能力和执行力,有着较为丰富的社会实践经历,同时有着一定的管理能力,和沟通能力。
张亚南:在公司担任副总经理监人事部经理。来自重庆医药高等专科学校医疗设备应用技术专业,理论学习扎实,有着较为丰富的社会实践经历,而且有着敏锐的商业头脑,在对市场的预测以及销售技术上有着独特的见解。
李杨:在公司担任财务经理。来自重庆医药高等专科学校医疗设备应用技术专业,有着清晰的逻辑思维,而且处理问题方面谨慎细心,规划公司的一切制度,可以明细的确认公司的账目。
凌靖越:担任技术经理一职。来自重庆医药高等专科学校医疗设备应用技术专业,在牢固的专业基础下同时在人际沟通方面有着很强的能力,思维活跃,敢于尝试。同时工作负责,态度认真,是一个不可多得的技术人才。
王代玺:担任公司售后服务部经理。毕业于重庆医药高等专科学校,曾担任校维修社社长,对维修有着扎实的基础。热衷于对电子产品的研究,同时有着一定的社会经验,敢于实践,对公司运作的流程有一定的经验和突出表现。最重要的是具有很有强的领导能力,团队协作意识强。在公司中主要负者带领团队研发新产品以及对产品的更新与维护。
(二)组织构架及分工
1.公司组织构架
本公司未来的组织结构如图13所示:
图13公司组织结构图
2.人力资源配置
进行合理的人力资源配置也是公司能否高速发展的一个关键。针对现在的公司,我们5人将分工又合作的方式,共同处理一些事情。我们将采取“人岗关系型”这种配置进行人才的招纳。它是根据员工与岗位的对应关系进行配置的形式,主要通过招聘、轮换、试用、竞争上岗、末位淘汰、双向选择等方式。根据公司的发展我们将会共同采取移动配置和流动配置型三种类型进行管理。我们将遵循:人尽其才,才尽其用,人事相宜,最大限度的发挥人力资源的作用。
3.团队欠缺与对策
八、发展预测
(一)本作品推向市场后三年预期发展形势
2.后期市场同类产品已经出现,产品知名度提升,竞争加剧,这一阶段公司由追求单位利润转为追求规模利润,利用高营销费用、低价大量出售产品,以其提高市场占有率。
(二)今后3年的总体目标
1.2018年,投资100万元,建立300平米的生产车间,为公司发展打下物质基础。
2.加强与重庆医药高等专科学校医电专业的合作,完善产品功能,加强技术研发。
3.招聘2名研发工程师,3名销售人员,2名售后工程师,1名财务人员,提高企业核心竞争力。
4.学习先进的管理理念和方法,全面提升全体员工素质,建设“以人为本,服务社会”的企业文化。
5.三年内总生产力力争达13000件,销售收入254.15元,利润150万元以上。