基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析的智能可穿戴設(shè)備健康安全系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能可穿戴設(shè)備，特別涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析的智能可穿戴設(shè)備健康安全系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]智能可穿戴設(shè)備是應(yīng)用現(xiàn)有的高科技技術(shù)對(duì)日常穿戴進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)出可以穿戴的設(shè)備的總稱(chēng)，如谷歌眼鏡、小米手環(huán)、蘋(píng)果智能手表等等?，F(xiàn)有的智能可穿戴設(shè)備往往只專(zhuān)注于某一類(lèi)應(yīng)用功能，需要和其它設(shè)備如智能手機(jī)配合使用，如各類(lèi)進(jìn)行體征監(jiān)測(cè)的智能手環(huán)、智能首飾等。隨著技術(shù)的進(jìn)步以及用戶(hù)需求的變迀，可穿戴式智能設(shè)備的形態(tài)與應(yīng)用熱點(diǎn)也在不斷的變化。
[0003]穿戴式技術(shù)在國(guó)際計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)界和工業(yè)界一直都備受關(guān)注，只不過(guò)由于造價(jià)成本高和技術(shù)復(fù)雜，很多相關(guān)設(shè)備僅僅停留在概念領(lǐng)域。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和高性能低功耗處理芯片的推出等，部分穿戴式設(shè)備已經(jīng)從概念化走向商用化，新式穿戴式設(shè)備不斷傳出，谷歌、蘋(píng)果、微軟、小米、360等諸多科技公司都開(kāi)始在這個(gè)全新的領(lǐng)域深入探索。
[0004]物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智能感知、傳感器識(shí)別技術(shù)等通信感知技術(shù)，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的可穿戴設(shè)備是未來(lái)可穿戴設(shè)備發(fā)展的趨勢(shì)，比如360兒童手環(huán)就具有通過(guò)定位、安全預(yù)警和通話(huà)連接三個(gè)功能，保障了兒童外出安全。360兒童手環(huán)是一款典型的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能可穿戴設(shè)備。
[0005]大數(shù)據(jù)與云計(jì)算的關(guān)系就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分，大數(shù)據(jù)必然無(wú)法用單臺(tái)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，必須采用分布式架構(gòu)。它的特色在于對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)挖掘，但它必須依托云計(jì)算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和云存儲(chǔ)、虛擬化技術(shù)。
[0006]采用大數(shù)據(jù)分析的智能可穿戴設(shè)備是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，基于歷史數(shù)據(jù)分析，人們?cè)诖┐髦悄芸纱┐髟O(shè)備的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集，遠(yuǎn)端云服務(wù)器通過(guò)一段時(shí)間數(shù)據(jù)的收集分析完全可以對(duì)一個(gè)人的健康狀況給出提示，遠(yuǎn)端服務(wù)器通過(guò)對(duì)多個(gè)人的健康數(shù)據(jù)分析可以得出各個(gè)年齡段人的健康指標(biāo)參照數(shù)據(jù)，通過(guò)GPS定位功能加上長(zhǎng)期大量人群數(shù)據(jù)分析，可以給出各個(gè)地區(qū)人的健康狀況數(shù)據(jù)，這樣也便于政府做醫(yī)療健康統(tǒng)計(jì)分析。
[0007]兒童和老人是社會(huì)的弱勢(shì)群體，需要全社會(huì)個(gè)關(guān)愛(ài)和保護(hù)，基于物聯(lián)網(wǎng)的可穿戴設(shè)備可以及時(shí)了解他們的健康狀態(tài)以及目前所處的位置，當(dāng)出現(xiàn)意外時(shí)能夠及時(shí)通知監(jiān)護(hù)人或進(jìn)行報(bào)警，從而保證被監(jiān)護(hù)人能夠得到及時(shí)有效的救援。
[0008]基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)綜合分析，能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行健康數(shù)據(jù)分析、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被監(jiān)護(hù)人的安全狀況的智能可穿戴設(shè)備目前尚未出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供提供一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析的智能可穿戴設(shè)備健康安全系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)被監(jiān)護(hù)人健康狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、人身安全的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦被監(jiān)護(hù)人發(fā)生人身安全意外，可以及時(shí)通知監(jiān)護(hù)人從而保證被監(jiān)護(hù)人能夠得到及時(shí)有效的救援；通過(guò)數(shù)據(jù)分析一旦發(fā)現(xiàn)被監(jiān)護(hù)人的健康狀況存在異?？梢缘谝粫r(shí)間提醒。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析的智能可穿戴設(shè)備健康安全系統(tǒng)，包括云服務(wù)器、監(jiān)護(hù)人智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備終端；
[0011]所述的可穿戴設(shè)備終端包括無(wú)線(xiàn)通信單元、存儲(chǔ)器單元、顯示單元、控制器單元、GPS定位單元、鋰電池單元；第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、心率傳感器、體溫傳感器、陀螺儀傳感器；線(xiàn)加速度傳感器、第一超聲波傳感器、第二超聲波傳感器、第三超聲波傳感器、震動(dòng)器；光照傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、濕度傳感器、粉塵顆粒傳感器；
[0012]所述的存儲(chǔ)器單元、顯示單元、GPS定位單元分別與控制器單元電連接；
[0013]所述的控制器單元通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信單元與云服務(wù)器通信；
[0014]所述的鋰電池單元為各個(gè)模塊單元供電；
[0015]第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、心率傳感器、體溫傳感器、陀螺儀傳感器、線(xiàn)加速度傳感器、第一超聲波傳感器、第二超聲波傳感器、第三超聲波傳感器、震動(dòng)器；光照傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、濕度傳感器、粉塵顆粒傳感器分別與控制器單元電連接;
[0016]所述的第一壓力傳感器設(shè)置于左腳鞋子的底部，第二壓力傳感器設(shè)置于右腳鞋子的底部，心率傳感器設(shè)置于手腕處、陀螺儀傳感器設(shè)置于鞋底處，體溫傳感器設(shè)置于內(nèi)衣的內(nèi)表面，光照傳感器、一氧化碳傳感器設(shè)置于外衣的外表面；
[0017]如果氧氣傳感器檢測(cè)到的數(shù)值低于正常的濃度數(shù)值，并且控制器單元的定時(shí)器計(jì)時(shí)超過(guò)2小時(shí)，則控制器單元與云服務(wù)器通信，然后云服務(wù)器將氧氣濃度過(guò)低的情況發(fā)送給監(jiān)護(hù)人智能手機(jī)，同時(shí)控制器單元控制顯示單元顯示氧氣濃度過(guò)低的情況并且控制器單元控制震動(dòng)器開(kāi)始震動(dòng)；否則，控制器單元不執(zhí)行以上操作；
[0018]當(dāng)陀螺儀傳感器檢測(cè)到被監(jiān)護(hù)人一直處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，如果濕度傳感器或者粉塵顆粒傳感器檢測(cè)到的數(shù)值高于正常數(shù)值，則控制器單元與云服務(wù)器通信，然后云服務(wù)器將空氣濕度超標(biāo)或者粉塵顆粒超標(biāo)不適合外出運(yùn)動(dòng)的情況發(fā)送給監(jiān)護(hù)人智能手機(jī)；否則，控制器單元不執(zhí)行以上操作；
[0019]線(xiàn)加速度傳感器和第二超聲波傳感器設(shè)置于被監(jiān)護(hù)人的腰部的前部位，第一超聲波傳感器設(shè)置于鞋頭部，震動(dòng)器設(shè)置于手腕處；
[0020]第一超聲波傳感器用于檢測(cè)路面的障礙物，當(dāng)陀螺儀傳感器檢測(cè)到被監(jiān)護(hù)人由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，此時(shí)障礙物距離被監(jiān)護(hù)人的距離設(shè)為hi米；
[0021]第二超聲波傳感器用于檢測(cè)空中的障礙物，當(dāng)陀螺儀傳感器檢測(cè)到被監(jiān)護(hù)人由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，此時(shí)障礙物距離被監(jiān)護(hù)人的距離設(shè)為h2米；
[0022]當(dāng)陀螺儀傳感器檢測(cè)到被監(jiān)護(hù)人由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，根據(jù)線(xiàn)加速度傳感器檢測(cè)到被監(jiān)護(hù)人行走的加速度，然后開(kāi)始計(jì)算被監(jiān)護(hù)人的行走距離即由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)共行走的實(shí)時(shí)距離，設(shè)為X米；
[0023]如果hl-X ( 3或者h(yuǎn)2_X ( 3，則控制器單元控制震動(dòng)器開(kāi)始震動(dòng)，否則震動(dòng)器不震動(dòng)；
[0024]第三超聲波傳感器設(shè)置于被監(jiān)護(hù)人的腰部的后部位；第三超聲波傳感器用于檢測(cè)被監(jiān)護(hù)人后方物體，第三超聲波傳感器第一次檢測(cè)到后方物體距離被監(jiān)護(hù)人的距離設(shè)為Yl米，間隔0.1秒后第三超聲波傳感器第二次檢測(cè)到后方物體距離被監(jiān)護(hù)人的距離設(shè)為Y2米；如果Yl ( Y2，則控制器單元不計(jì)算后方物體的運(yùn)動(dòng)速度，否則控制器單元開(kāi)始計(jì)算后方物體的運(yùn)動(dòng)速度V = (Yl-Y2)/0.1 ;
[0025]然后控制器單元預(yù)估后方運(yùn)動(dòng)物體到達(dá)被監(jiān)護(hù)人的時(shí)間T = Y2/V,如果T < 5秒，則控制器單元控制震動(dòng)器開(kāi)始震動(dòng)，否則震動(dòng)器不震動(dòng)。
[0026]當(dāng)一氧化碳傳感器檢測(cè)到的濃度大于正常濃度數(shù)值時(shí)，控制器單元與云服務(wù)器通信，然后云服務(wù)器將濃度超標(biāo)的情況發(fā)送給監(jiān)護(hù)人智能手機(jī)，同時(shí)控制器單元控制顯示單元顯示濃度超標(biāo)的情況；
[0027]當(dāng)體溫傳感器檢測(cè)到的數(shù)值大于正常體溫?cái)?shù)值時(shí)，控制器單元與云服務(wù)器通信，然后云