基于物联网、云计算和大数据分析的智能可穿戴设备健康安全系统

摘要

本发明公开了一种基于物联网、云计算和大数据分析的智能可穿戴设备健康安全系统，包括云服务器、监护人智能手机、可穿戴设备终端；可穿戴设备终端包括无线通信单元、存储器单元、显示单元、控制器单元、GPS定位单元、蓄电池单元；第一压力传感器、第二压力传感器、心率传感器、光照传感器、一氧化碳传感器、体温传感器、陀螺仪传感器；存储器单元、显示单元、GPS定位单元分别与控制器单元电连接；控制器单元通过无线通信单元与云服务器通信；蓄电池单元为各个模块单元供电；本发明可以实时向监护人通知被监护人的健康状况和人身安全状况。

主权项

基于物联网、云计算和大数据分析的智能可穿戴设备健康安全系统，其特征在于，包括云服务器、监护人智能手机、可穿戴设备终端；所述的可穿戴设备终端包括无线通信单元、存储器单元、显示单元、控制器单元、GPS定位单元、蓄电池单元；第一压力传感器、第二压力传感器、心率传感器、体温传感器、陀螺仪传感器；线加速度传感器、第一超声波传感器、第二超声波传感器、震动器；光照传感器、一氧化碳传感器、氧气传感器、湿度传感器、粉尘颗粒传感器；所述的存储器单元、显示单元、GPS定位单元分别与控制器单元电连接；所述的控制器单元通过无线通信单元与云服务器通信；所述的蓄电池单元为各个模块单元供电；所述的蓄电池单元包括第一蓄电池单元、第二蓄电池单元、第一AD单元、第二AD单元、第一开关单元和第二开关单元；第一蓄电池单元通过第一开关单元为各个模块单元供电；第二蓄电池单元通过第二开关单元为各个模块单元供电；第一开关单元的控制端和第二开关单元的控制端分别连接控制器单元的IO控制端口；第一AD单元检测第一蓄电池单元的输出电压并且将检测数据输入到控制器单元；第二AD单元检测第二蓄电池单元的输出电压并且将检测数据输入到控制器单元；控制器单元控制第一开关单元首先让第一蓄电池单元给各个模块单元供电，如果第一AD单元检测的数值低于阈值，则控制器单元控制断开第一开关单元，闭合第二开关单元让第二蓄电池单元给各个模块单元供电，否则仍然由第一蓄电池单元为各个模块单元供电；第一压力传感器、第二压力传感器、心率传感器、体温传感器、陀螺仪传感器、线加速度传感器、第一超声波传感器、第二超声波传感器、震动器、光照传感器、一氧化碳传感器、氧气传感器、湿度传感器、粉尘颗粒传感器分别与控制器单元电连接；所述的第一压力传感器设置于左脚鞋子的底部，第二压力传感器设置于右脚鞋子的底部，心率传感器设置于手腕处、陀螺仪传感器设置于鞋底处，体温传感器设置于内衣的内表面，光照传感器、一氧化碳传感器设置于外衣的外表面；如果氧气传感器检测到的数值低于正常的浓度数值，并且控制器单元的定时器计时超过2小时，则控制器单元与云服务器通信，然后云服务器将氧气浓度过低的情况发送给监护人智能手机，同时控制器单元控制显示单元显示氧气浓度过低的情况并且控制器单元控制震动器开始震动；否则，控制器单元不执行以上操作；当陀螺仪传感器检测到被监护人一直处于运动状态时，如果湿度传感器或者粉尘颗粒传感器检测到的数值高于正常数值，则控制器单元与云服务器通信，然后云服务器将空气湿度超标或者粉尘颗粒超标不适合外出运动的情况发送给监护人智能手机；否则，控制器单元不执行以上操作；线加速度传感器和第二超声波传感器设置于被监护人的胸部，第一超声波传感器设置于鞋头部，震动器设置于手腕处；第一超声波传感器用于检测路面的障碍物，当陀螺仪传感器检测到被监护人由静止状态变为运动状态时，此时障碍物距离被监护人的距离设为h1米；第二超声波传感器用于检测空中的障碍物，当陀螺仪传感器检测到被监护人由静止状态变为运动状态时，此时障碍物距离被监护人的距离设为h2米；当陀螺仪传感器检测到被监护人由静止状态变为运动状态时，根据线加速度传感器检测到被监护人行走的加速度，然后开始计算被监护人的行走距离即由静止状态变为运动状态共行走的实时距离，设为X米；如果h1‑X≤3或者h2‑X≤3，则控制器单元控制震动器开始震动，否则震动器不震动；当一氧化碳传感器检测到的浓度大于正常浓度数值时，控制器单元与云服务器通信，然后云服务器将浓度超标的情况发送给监护人智能手机，同时控制器单元控制显示单元显示浓度超标的情况；当体温传感器检测到的数值大于正常体温数值时，控制器单元与云服务器通信，然后云服务器将被监护人体温异常的情况发送给监护人智能手机，同时控制器单元控制显示单元显示体温异常的情况；当陀螺仪传感器检测到被监护人由运动状态变为静止状态时，控制器单元就控制存储器单元存储此时第一压力传感器、第二压力传感器检测到的数值，每间隔24小时，控制器单元从存储器单元读取100个第一压力传感器数值和100个第二压力传感器数值，所有数值相加除以100，记为被监护人的体重G；存储器单元存储的数值以及被监护人的体重G也保存在云服务器上，当云服务器计算过去10天被监护人的体重G一直递减，这时云服务器会向监护人智能手机发送被监护人体重逐渐变轻的提示信息；当陀螺仪传感器检测到被监护人处于静止状态，并且控制器单元的定时器计时3秒钟，第一压力传感器检测到的数值都小于等于G，但是第二压力传感器检测到的数值至少有3次大于2*G时；3秒钟之后，控制器单元的定时器再计时3秒钟，第二压力传感器检测到的数值都小于等于G，但是第一压力传感器检测到的数值至少有3次大于2*G时，这时控制器单元通过无线通信单元向云服务器发送被监护人处于人为意外危险状况和被监护人的具体位置，然后云服务器向监护人智能手机发送被监护人处于人为意外危险状态的通知和被监护人的具体位置；当陀螺仪传感器检测到被监护人处于静止状态，并且控制器单元的定时器计时80秒钟，心率传感器检测到的数值小于20但是80秒钟之后心率传感器大于平时的心率，这时控制器单元通过无线通信单元向云服务器发送被监护人处于人为意外危险状况和被监护人的具体位置，然后云服务器向监护人智能手机发送被监护人处于人为意外危险状态的通知和被监护人具体的位置；当陀螺仪传感器检测到被监护人处于静止状态，并且控制器单元的定时器计时3分钟钟，心率传感器检测到的数值明显高于或者低于平时的心率，这时控制器单元通过无线通信单元向云服务器发送被监护人处于非人为意外危险状况和被监护人的具体位置，然后云服务器向监护人智能手机发送被监护人处于非人为意外危险状态的通知和被监护人的具体位置。