一種應用于兒童防丟智能手環(huán)的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種應用于智能穿戴領域的基于MEAN架構(gòu)的架構(gòu)體系，以解決智能穿戴設備，手機應用APP，云端服務器互聯(lián)問題。本發(fā)明同時提供一種應用于兒童手環(huán)設備領域的基于跟蹤計劃的，觸發(fā)式的兒童防丟手環(huán)應用架構(gòu)，以解決兒童手環(huán)無目的的實時上報，不但增加的設備電池消耗，而且不能應付不同場景的跟蹤要求。
【專利說明】一種應用于兒童防丟智能手環(huán)的系統(tǒng)

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于計算機系統(tǒng)領域，尤其涉及智能手環(huán)領域，是一種基于智能穿戴設備， MEAN架構(gòu)云端服務器，移動終端APP技術(shù)，適用于解決兒童防丟的整套解決方案。

【背景技術(shù)】
[0002] 智能穿戴設備是應用穿戴式技術(shù)對日常穿戴進行智能化設計、開發(fā)出可以穿戴的 設備的總稱，如眼鏡、手套、手表、服飾及鞋等。而廣義的穿戴式智能設備包括功能全、尺寸 大、可不依賴智能手機實現(xiàn)完整或者部分的功能，例如智能手表或智能眼鏡等，以及只專注 于某一類應用功能，需要和其它設備如智能手機配合使用，如各類進行體征監(jiān)測的智能手 環(huán)、智能首飾等。隨著技術(shù)的進步以及用戶需求的變遷，可穿戴式智能設備的形態(tài)與應用熱 點也在不斷的變化。
[0003] 云端服務器是云計算服務的重要組成部分，是面向各類互聯(lián)網(wǎng)用戶提供綜合業(yè)務 能力的服務平臺。平臺整合了傳統(tǒng)意義上的互聯(lián)網(wǎng)應用三大核心要素：計算、存儲、網(wǎng)絡，面 向用戶提供公用化的互聯(lián)網(wǎng)基礎設施服務。
[0004] MEAN架構(gòu)即mongoDB (非SQL語法的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)），express (基于Node, js的 Web應用開發(fā)框架），AngularJS(Google開發(fā)的一種擴展HTML框架），Node. js (基于Chrome Java Script引擎的開發(fā)平臺）。MEAN是一種新型的網(wǎng)絡應用開發(fā)架構(gòu)，其開發(fā)效率更高， 開發(fā)速度更快，網(wǎng)絡傳輸效率更高，支持更多的并發(fā)處理。
[0005] LAMP (Linux+Apache+MySQL+Python)架構(gòu)為傳統(tǒng)的網(wǎng)絡開發(fā)架構(gòu)。
[0006] JS0N(JavaScript Object Notation)是一種輕量級的數(shù)據(jù)交換格式。
[0007] 目前智能穿戴領域，更多關注的是硬件設備技術(shù)以及傳感技術(shù)，在軟件系統(tǒng)解決 方案上面是一個空白，并且由于穿戴設備軟件系統(tǒng)涉及的領域比較廣，設備廠商很難在軟 件上充分發(fā)揮穿戴設備價值，從而弱化了用戶黏性，導致了目前穿戴設備總是存在幾個月 的厭棄期。
[0008] 兒童防丟智能手環(huán)即為兒童專門定制的智能手環(huán)，并且能夠讓家長獲取兒童位 置，防止兒童丟失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明提供一種應用于智能穿戴領域的基于MEAN架構(gòu)的架構(gòu)體系，以解決智能 穿戴設備，手機應用APP，云端服務器互聯(lián)問題。
[0010] 本發(fā)明同時提供一種應用于兒童手環(huán)設備領域的基于跟蹤計劃的，觸發(fā)式的兒童 防丟手環(huán)應用架構(gòu)，以解決兒童手環(huán)無目的的實時上報，不但增加的設備電池消耗，而且不 能應付不同場景的跟蹤要求。
[0011] 為了解決上述問題，本發(fā)明提出了基于MEAN架構(gòu)的兒童防丟手環(huán)應用系統(tǒng)即 ChildrenAware系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：運行于智能手環(huán)的應用系統(tǒng)、云端Node. Js服務器和手 機端應用APP系統(tǒng)；
[0012] 所述的運行于智能手環(huán)的應用系統(tǒng)包括登錄模塊、GPS數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)上報 模塊、采集計劃管理模塊和短信命令處理模塊；智能手環(huán)借助所述登錄模塊通過網(wǎng)絡注冊 到云端Node. Js服務器以便服務器進行用戶管理；所述的GPS數(shù)據(jù)采集模塊通過串口控制 GPS芯片，獲取最新的GPS數(shù)據(jù)；所述的數(shù)據(jù)上報模塊通過智能手環(huán)的無線通信模塊將GPS 數(shù)據(jù)組織成JS0N格式上報到云端Node. Js服務器；所述采集計劃管理模塊根據(jù)用戶手機 端應用的跟蹤計劃制定智能手環(huán)的GPS數(shù)據(jù)采集頻率以及數(shù)據(jù)上報的策略；所述的短信命 令處理模塊通過短信接收手機端應用APP系統(tǒng)的跟蹤計劃和手機端應用APP系統(tǒng)的控制命 令；
[0013] 所述云端Node. Js服務器包括智能手環(huán)管理模塊、并發(fā)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、 跟蹤計劃管理模塊和手機端應用管理模塊；所述智能手環(huán)管理模塊具有接收智能手環(huán)的連 接請求、用戶管理、數(shù)據(jù)接收、命令交互的功能；所述并發(fā)處理模塊使得云端Node. Js服務 器能夠同時處理與多個智能手環(huán)通信，同時處理與多個手機端應用APP系統(tǒng)的通信；所述 數(shù)據(jù)存儲模塊存儲智能手環(huán)的的歷史軌跡；所述跟蹤計劃管理模塊，接收手機端應用APP 系統(tǒng)對其管理的智能手環(huán)的跟蹤計劃，同時為智能手環(huán)和手機端應用APP系統(tǒng)推薦在不同 場景下的跟蹤計劃；所述手機端應用管理模塊，負責與手機端應用APP系統(tǒng)的通信；
[0014] 所述手機端應用APP系統(tǒng)包括手機定位模塊、兒童定位模塊、兒童實時跟蹤模塊、 路線指示模塊、安全區(qū)域管理模塊、報警模塊、跟蹤計劃設置模塊和街景拍攝記錄模塊；所 述手機定位模塊用于在地圖上顯示當前手機位置；所述兒童定位模塊用于從云端Node. Js服務器獲取當前跟蹤的佩戴該智能手環(huán)的兒童的位置；借助所述兒童實時跟蹤模塊，手 機端發(fā)送命令到智能手環(huán)，請求其實時上報數(shù)據(jù)到云端Node. Js服務器上，從而手機端應 用APP系統(tǒng)可以實時獲得其運動軌跡；所述路線指示模塊，快速指示手機用戶如何找到兒 童；所述安全區(qū)域管理模塊，手機用戶設定某一區(qū)域或路線為安全區(qū)域，當智能手環(huán)離開該 區(qū)域，手機端應用APP系統(tǒng)將會報警；所述報警模塊，根據(jù)包括智能手環(huán)位置和兒童速度的 信息，判斷兒童是否處于危險狀態(tài)，同時接收云端Node. Js服務器大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果給出 的報警信息；所述跟蹤計劃設置模塊，用戶設置兒童佩戴手環(huán)的時間，設置其需要跟蹤的計 劃；所述街景拍攝記錄模塊，當有報警時，用戶可以通過街景拍攝，記錄兒童所在位置周邊 情況，從而用戶可以判斷兒童是否處于危險狀態(tài)。
[0015] 該系統(tǒng)為基于MEAN架構(gòu)提出來的適用于智能穿戴設備的系統(tǒng)。
[0016] 該系統(tǒng)定義了一種基于跟蹤計劃的兒童防丟用系統(tǒng)。
[0017] 該系統(tǒng)定義了一種短信命令處理方式，保證了在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡斷開情況下，手機和云 端Node. Js服務器仍然可以控制智能手環(huán)。
[0018] 該系統(tǒng)中智能手環(huán)數(shù)據(jù)上報格式為JS0N格式，服務器并發(fā)處理采用Node, js架構(gòu) 進行搭建。
[0019] 跟蹤計劃可以應用于各種應用場景，從而解決了智能手環(huán)應用功能的單一性，同 時降低了硬件功耗，增加了智能手環(huán)使用時間。
[0020] 該無線通信模塊為GPRS或3G通信模塊。
[0021] 由此可見，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：
[0022] 1.本發(fā)明為了解決智能穿戴設備，云服務器，手機端應用APP的互聯(lián)問題，提供了 一種基于MEAN架構(gòu)的架構(gòu)。同時提供了一種基于JS0N數(shù)據(jù)傳輸格式，從而增加通信速度。 提供的Node. JS服務器，解決了大量智能設備同時連接時的并發(fā)問題。
[0023] 2.本發(fā)明解決了兒童手環(huán)無目的的實時上報，不但增加的設備電池消耗，而且不 能應付不同場景的跟蹤要求。
[0024] ChildrenAware系統(tǒng)與現(xiàn)有兒童手環(huán)的對比優(yōu)勢：
[0025] 1. ChildrenAware系統(tǒng)提供了基于MEAN架構(gòu)的架構(gòu)，數(shù)據(jù)格式采用JS0N方式，增 加了并發(fā)處理能力，以及數(shù)據(jù)傳輸效率。
[0026] 2.本發(fā)明提供的跟蹤計劃系統(tǒng)不僅解決了兒童手環(huán)無目的的實時上報而導致設 備電池消耗增加問題，同時為家長提供的根據(jù)不同場景制定不同跟蹤計劃方案，大大的提 高了兒童手環(huán)使用的頻率和效率，解決兒童手環(huán)應用單一的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1是ChildrenAware系統(tǒng)架構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0028] 本發(fā)明提出了基于MEAN架構(gòu)的兒童防丟手環(huán)應用系統(tǒng)即ChildrenAware系統(tǒng)。 該系統(tǒng)包括：運行于智能手環(huán)的應用系統(tǒng)、云端Node. Js服務器、手機端應用APP系統(tǒng)；所 述的運行于智能手環(huán)的應用系統(tǒng)包括登錄模塊、GPS數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)上報模塊、采集計 劃管理模塊、短信命令處理模塊；所述云端Node. Js服務器包括智能手環(huán)管理模塊、并發(fā)處 理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、跟蹤計劃管理模塊、手機端應用管理模塊；所述手機端應用APP包 括手機定位模塊、兒童定位模塊、兒童實時跟蹤模塊、路線指示模塊、安全區(qū)域模塊、報警模 塊、跟蹤計劃設置模塊、街景拍攝記錄模塊。
[0029] 下面結(jié)合圖1對本發(fā)明進行詳細說明：
[0030] 智能手環(huán)端應用介紹：
[0031] 登錄模塊：即登錄到云服務器，智能手環(huán)出場需要設置默認密碼，在手機端應用可 以發(fā)現(xiàn)并綁定智能手環(huán)設備后，可以修改手環(huán)登錄密碼。
[0032] GPS數(shù)據(jù)采集模塊：即通過串口使能，讀取，分析GPS數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集模塊同時需 要根據(jù)采集計劃可以分為如下讀取方式：實時讀取、10秒讀取、30秒讀取、1分鐘讀取、3分 鐘讀取以及5分鐘讀取。
[0033] 數(shù)據(jù)上報模塊：通過智能手環(huán)提供的GPRS或其他無線通信方式，將收集到的GPS 數(shù)據(jù)上報到云服務器上，為了減少發(fā)送數(shù)據(jù)量，采用JS0N數(shù)據(jù)格式。同時為了減少頻繁時 候無線模塊，降低硬件功耗，數(shù)據(jù)上報依據(jù)跟蹤計劃及采集計劃來設定。
[0034] 采集計劃管理模塊：采集計劃即根據(jù)跟蹤計劃設計采集時間，頻繁度。跟蹤計劃內(nèi) 容可以根據(jù)一天內(nèi)兒童的作息時間比如上課時間，上學路上，放學路上，晚上睡眠時間，戶 外活動時間等等。上學路上，放學路上可以將采集頻率設為最高級，晚上睡眠時間可以關閉 米集。
[0035] 短信命令處理模塊：手機端，服務器端都可以通過短信發(fā)送命令，尤其在終端設備 沒有聯(lián)網(wǎng)的時候，通過短信命令通道可以隨時對智能手環(huán)進行控制。即避免長時間實時在 線導致的電池消耗，同時解決了在網(wǎng)絡信號差導致的網(wǎng)絡斷開情況下對智能手環(huán)的控制。
[0036] 云端Node. Js服務器詳細說明：
[0037] 智能手環(huán)管理模塊：接收從智能手環(huán)的連接請求，并處理服務器端與手環(huán)直接的 數(shù)據(jù)接收，命令發(fā)送。
[0038] 并發(fā)處理模塊：由于智能穿戴的采集數(shù)據(jù)量非常大，而且佩戴時間長，聯(lián)網(wǎng)頻繁的 特性，導致對服務器的并發(fā)處理要求非常高，Node, js為基于事件驅(qū)動的架構(gòu)，Node, js并 發(fā)處理能力遠比Apache服務器強的多，同時資源消耗的非常少。
[0039] 數(shù)據(jù)存儲模塊：存儲兩類數(shù)據(jù)：智能手環(huán)采集到的位置信息數(shù)據(jù)；手機端APP應用 設定的跟蹤計劃數(shù)據(jù)。
[0040] 跟蹤計劃管理模塊：收集手機端跟蹤計劃，并與智能手環(huán)設備手機數(shù)據(jù)進行匹配。 云服務器系統(tǒng)同時統(tǒng)計，分析各種場景下最優(yōu)的跟蹤計劃，并推薦到手機應用上。
[0041] 手機端應用管理模塊：處理與手機應用之間的數(shù)據(jù)，命令通信。
[0042] 手機端應用APP系統(tǒng)詳細描述：
[0043] 手機定位模塊：通過手機平臺提供的手機定位接口，將手機位置顯示在地圖上，手 機端APP應用采用百度地圖提供的服務。
[0044] 兒童定位模塊：通過向服務器請求兒童的GPS定位信息，將兒童位置顯示在地圖 上
[0045] 兒童實時跟蹤模塊：實時顯示兒童地理位置，動態(tài)顯示其行動軌跡。
[0046] 路線指示模塊：為手機到兒童位置在地圖上選擇一條最優(yōu)的路徑。
[0047] 安全區(qū)域管理模塊：為手機APP用戶提供一個安全區(qū)域設定的方式，本方式采用 百度地圖引擎提供的接口。其次在對智能手環(huán)設備進行跟蹤的過程中，發(fā)現(xiàn)位置離開安全 區(qū)域時觸發(fā)報警。
[0048] 報警模塊：包括報警級別，報警模式以及報警發(fā)生時的措施。
[0049] 跟蹤計劃設置模塊：設定智能手環(huán)設備如何采集位置信息，何時采集，采集頻率。
[0050] 街景拍攝記錄模塊：當報警觸發(fā)時，家長可以選擇第一時間記錄兒童位置的街景 圖片，以便搜尋兒童提供最直接的信息。實時街景依賴地圖引擎是否支持。
[0051] 本發(fā)明并不局限于上述【具體實施方式】，本發(fā)明可以有各種修改和替代形式，在附 圖和詳細說明中一些具體的實施例只是作為實例加以表述。但應理解，這些附圖和詳細說 明絕不是為了將本發(fā)明限制在所公開的具體形式上，相反，本發(fā)明應包括在權(quán)利要求書所 定義的范圍內(nèi)的全部修改、等效形式和替代形式。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于MEAN架構(gòu)的兒童防丟智能手環(huán)應用系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：運行 于智能手環(huán)的應用系統(tǒng)、云端Node. Js服務器和手機端應用APP系統(tǒng)； 所述的運行于智能手環(huán)的應用系統(tǒng)包括登錄模塊、GPS數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)上報模塊、 采集計劃管理模塊和短信命令處理模塊；智能手環(huán)借助所述登錄模塊通過網(wǎng)絡注冊到云端 Node. Js服務器以便服務器進行用戶管理；所述的GPS數(shù)據(jù)采集模塊通過串口控制GPS芯 片，獲取最新的GPS數(shù)據(jù)；所述的數(shù)據(jù)上報模塊通過智能手環(huán)的無線通信模塊將GPS數(shù)據(jù)組 織成JS0N格式上報到云端Node. Js服務器；所述采集計劃管理模塊根據(jù)用戶手機端應用的 跟蹤計劃制定智能手環(huán)的GPS數(shù)據(jù)采集頻率以及數(shù)據(jù)上報的策略；所述的短信命令處理模 塊通過短信接收手機端應用APP系統(tǒng)的跟蹤計劃和手機端應用APP系統(tǒng)的控制命令； 所述云端Node. Js服務器包括智能手環(huán)管理模塊、并發(fā)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、跟蹤 計劃管理模塊和手機端應用管理模塊；所述智能手環(huán)管理模塊具有接收智能手環(huán)的連接請 求、用戶管理、數(shù)據(jù)接收、命令交互的功能；所述并發(fā)處理模塊使得云端Node. Js服務器能 夠同時處理與多個智能手環(huán)通信，同時處理與多個手機端應用APP系統(tǒng)的通信；所述數(shù)據(jù) 存儲模塊存儲智能手環(huán)的的歷史軌跡；所述跟蹤計劃管理模塊接收手機端應用APP系統(tǒng)對 其管理的智能手環(huán)的跟蹤計劃，同時為智能手環(huán)和手機端應用APP系統(tǒng)推薦在不同場景下 的跟蹤計劃；所述手機端應用管理模塊負責與手機端應用APP系統(tǒng)的通信； 所述手機端應用APP系統(tǒng)包括手機定位模塊、兒童定位模塊、兒童實時跟蹤模塊、路線 指示模塊、安全區(qū)域管理模塊、報警模塊、跟蹤計劃設置模塊和街景拍攝記錄模塊；所述手 機定位模塊用于在地圖上顯示當前手機位置；所述兒童定位模塊用于從云端Node. Js服務 器獲取當前跟蹤的佩戴該智能手環(huán)的兒童的位置；借助所述兒童實時跟蹤模塊，手機端發(fā) 送命令到智能手環(huán)，請求其實時上報數(shù)據(jù)到云端Node. Js服務器上，從而手機端應用APP系 統(tǒng)可以實時獲得其運動軌跡；所述路線指示模塊，快速指示手機用戶如何找到兒童；所述 安全區(qū)域管理模塊，手機用戶設定某一區(qū)域或路線為安全區(qū)域，當智能手環(huán)離開該區(qū)域，手 機端應用APP系統(tǒng)將會報警；所述報警模塊根據(jù)包括智能手環(huán)位置和兒童速度的信息，判 斷兒童是否處于危險狀態(tài)，同時接收云端Node. Js服務器大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果給出的報警信 息；所述跟蹤計劃設置模塊，用戶設置兒童佩戴手環(huán)的時間，設置其需要跟蹤的計劃；所述 街景拍攝記錄模塊，當有報警時，用戶可以通過街景拍攝，記錄兒童所在位置周邊情況，從 而用戶可以判斷兒童是否處于危險狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)為基于MEAN架構(gòu)提出來的適用于智 能穿戴設備的系統(tǒng)。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)定義了一種基于跟蹤計劃的兒童防 丟用系統(tǒng)。
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)定義了一種短信命令處理方式，保證 了在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡斷開情況下，手機和云端Node. Js服務器仍然可以控制智能手環(huán)。
5. 如權(quán)利要求1-4任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)中智能手環(huán)數(shù)據(jù)上報格式 為JS0N格式，服務器并發(fā)處理采用Node, js架構(gòu)進行搭建。
6. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，跟蹤計劃可以應用于各種應用場景，從而解 決了智能手環(huán)應用功能的單一性，同時降低了硬件功耗，增加了智能手環(huán)使用時間。
7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該無線通信模塊為GPRS或3G通信模塊。
【文檔編號】H04M1/725GK104065712SQ201410271647
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】許小剛, 常欣, 朱濤, 黃傳見 申請人:成都雅魯科技有限公司