基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(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)對日常穿戴進(jìn)行智能化設(shè)計、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。現(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)在國際計算機(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，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)必然無法用單臺的計算機(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，但它必須依托云計算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫和云存儲、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，基于歷史數(shù)據(jù)分析，人們在穿戴智能可穿戴設(shè)備的過程中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集，遠(yuǎn)端云服務(wù)器通過一段時間數(shù)據(jù)的收集分析完全可以對一個人的健康狀況給出提示，遠(yuǎn)端服務(wù)器通過對多個人的健康數(shù)據(jù)分析可以得出各個年齡段人的健康指標(biāo)參照數(shù)據(jù)，通過GPS定位功能加上長期大量人群數(shù)據(jù)分析，可以給出各個地區(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)計分析。
[0007]兒童和老人是社會的弱勢群體，需要全社會個關(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)意外時能夠及時通知監(jiān)護(hù)人或進(jìn)行報警，從而保證被監(jiān)護(hù)人能夠得到及時有效的救援。
[0008]基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)綜合分析，能夠?qū)崟r進(jìn)行健康數(shù)據(jù)分析、實(shí)時監(jiān)測被監(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基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(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)時監(jiān)測、人身安全的實(shí)時監(jiān)測，一旦被監(jiān)護(hù)人發(fā)生人身安全意外，可以及時通知監(jiān)護(hù)人從而保證被監(jiān)護(hù)人能夠得到及時有效的救援；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)，其特征在于，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、存儲器單元、顯示單元、控制器單元、GPS定位單元、電源單元；第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、心率傳感器、光照傳感器、一氧化碳傳感器、體溫傳感器、陀螺儀傳感器；
[0012]所述的存儲器單元、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]所述的電源單元為各個模塊單元供電；
[0015]所述的電源單元包括多個薄膜太陽能電池、多個金屬片、導(dǎo)線、多個電極、導(dǎo)熱板、多個N型半導(dǎo)體、多個P型半導(dǎo)體和鋰離子電池；
[0016]薄膜太陽能電池設(shè)置于衣服的外表面，導(dǎo)熱板設(shè)置于衣服的內(nèi)表面；
[0017]所述的導(dǎo)熱板的上表面設(shè)置多個N型半導(dǎo)體和相同數(shù)量的P型半導(dǎo)體，相鄰的N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體之間通過金屬片串聯(lián)；
[0018]N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體與導(dǎo)熱板不接觸的一端的金屬片上均設(shè)置薄膜太陽能電池，所有的薄膜太陽能電池串聯(lián)，然后通過導(dǎo)線、電極再與串聯(lián)后的N型半導(dǎo)體、P型半導(dǎo)體串聯(lián)，最后給鋰離子電池充電；光照到薄膜太陽能電池上根據(jù)光伏效應(yīng)會直接轉(zhuǎn)化為電能，由于光照會產(chǎn)生一定熱量傳導(dǎo)給金屬片，使其具有稍高溫度作為熱端；導(dǎo)熱板會直接接觸人體皮膚，其溫度接近體溫作為冷端，其溫度低于熱端的金屬片，兩者的溫度差剛好作用于安裝在中間的N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體，通過熱電效應(yīng)產(chǎn)生電能；
[0019]鋰離子電池為各個模塊單元供電；
[0020]所述的第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、心率傳感器、光照傳感器、一氧化碳傳感器、體溫傳感器、陀螺儀傳感器分別與控制器單元電連接；
[0021]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；
[0022]當(dāng)一氧化碳傳感器檢測到的濃度大于正常濃度數(shù)值時，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)，同時控制器單元控制顯示單元顯示濃度超標(biāo)的情況；
[0023]當(dāng)體溫傳感器檢測到的數(shù)值大于正常體溫數(shù)值時，控制器單元與云服務(wù)器通信，然后云服務(wù)器將被監(jiān)護(hù)人體溫異常的情況發(fā)送給監(jiān)護(hù)人智能手機(jī)，同時控制器單元控制顯示單元顯示體溫異常的情況；
[0024]當(dāng)陀螺儀傳感器檢測到被監(jiān)護(hù)人由運(yùn)動狀態(tài)變?yōu)殪o止?fàn)顟B(tài)時，控制器單元就控制存儲器單元存儲此時第一壓力傳感器、第二壓力傳感器檢測到的數(shù)值，然后控制器單元從存儲器單元讀取100個第一壓力傳感器數(shù)值和100個第二壓力傳感器數(shù)值，所有數(shù)值相加除以100，記為被監(jiān)護(hù)人的體重G ；
[0025]以上存儲器單元存儲的數(shù)值以及被監(jiān)護(hù)人的體重G也保存在云服務(wù)器上，當(dāng)云服務(wù)器計算過去10天被監(jiān)護(hù)人的體重G—直遞減，這時云服務(wù)器會向監(jiān)護(hù)人智能手機(jī)發(fā)送被監(jiān)護(hù)人體重逐漸變輕的提示信息；
[0026]當(dāng)陀螺儀傳感器檢測到被監(jiān)護(hù)人處于靜止?fàn)顟B(tài)，并且控制器單元的定時器計時3秒鐘，第一壓力傳感器檢測到的數(shù)值都小于等于G，但是第二壓力傳感器檢測到的數(shù)值至少有3次大于2*G時；3秒鐘之后，控制器單元的定時器再計時3秒鐘，第二壓力傳感器檢測到的數(shù)值都小于等于G，但是第一壓力傳感器檢測到的數(shù)值至少有3次大于2*G時，這時控制器單元通過無線通信單元向云服務(wù)器發(fā)送被監(jiān)護(hù)人處于人為意外危險狀況和被監(jiān)護(hù)人的具體位置，然后云服務(wù)器向監(jiān)護(hù)人智能手機(jī)發(fā)送被監(jiān)護(hù)人處于人為意外危險狀態(tài)的通知和被監(jiān)護(hù)人的具體位置；
[0027]當(dāng)陀螺儀傳感器檢測到被監(jiān)護(hù)人處于靜止?fàn)顟B(tài)，并且控制器單元的定時器計時80秒鐘，心率傳感器檢測到的數(shù)值小于20但是80秒鐘之后心率傳感器大于平時的心率，這時控制器單元通過無線通信單元向云服務(wù)器發(fā)送被監(jiān)護(hù)人處于人為意外危險狀況和被監(jiān)護(hù)人的具體位置，然后云服務(wù)器向監(jiān)護(hù)人智能手機(jī)發(fā)送被監(jiān)護(hù)人處于人為意外危險狀態(tài)的通知和被監(jiān)護(hù)人具體的位置；
[0028]當(dāng)陀螺儀傳感器檢測到被監(jiān)護(hù)人處于靜止?fàn)顟B(tài)，并且控制器單元的定時器計時3分鐘鐘，心率傳感器檢測到的數(shù)值明顯高于或者低于平時的心率，這時控制器單元通過無線通信單元向云服務(wù)器發(fā)送被監(jiān)護(hù)人處于非人為意外危險狀況和被監(jiān)護(hù)人的具體位置，然后云服務(wù)器向監(jiān)護(hù)人智能手機(jī)發(fā)送被監(jiān)護(hù)人處于非人為意外危險狀態(tài)的通知和被監(jiān)護(hù)人的具體位置。
[0029]進(jìn)一步，所述的云服務(wù)器采用阿里云服務(wù)器。
[0030]進(jìn)一