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)、開發(fā)出可以穿戴的設(shè)備的總稱，如谷歌眼鏡、小米手環(huán)、蘋果智能手表等等?，F(xiàn)有的智能可穿戴設(shè)備往往只專注于某一類應(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、蘋果、微軟、小米、360等諸多科技公司都開始在這個(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?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的可穿戴設(shè)備是未來可穿戴設(shè)備發(fā)展的趨勢(shì)，比如360兒童手環(huán)就具有通過定位、安全預(yù)警和通話連接三個(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)備的過程中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集，遠(yuǎn)端云服務(wù)器通過一段時(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)備終端包括無線通信單元、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無線通信單元與云服務(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低的情況并且控制器單元控制震動(dòng)器開始震動(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