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備健康安全系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及智能可穿戴設備，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備健康安全系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]智能可穿戴設備是應用現(xiàn)有的高科技技術(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)有的智能可穿戴設備往往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迀，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]穿戴式技術(shù)在國際計算機學術(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)復雜，很多相關(guān)設備僅僅停留在概念領域。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、技術(shù)進步和高性能低功耗處理芯片的推出等，部分穿戴式設備已經(jīng)從概念化走向商用化，新式穿戴式設備不斷傳出，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)，廣泛應用于網(wǎng)絡的融合中?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的可穿戴設備是未來可穿戴設備發(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進行處理，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備的過程中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集，遠端云服務器通過一段時間數(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，遠端服務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，基于物聯(lián)網(wǎng)的可穿戴設備可以及時了解他們的健康狀態(tài)以及目前所處的位置，當出現(xiàn)意外時能夠及時通知監(jiān)護人或進行報警，從而保證被監(jiān)護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進行健康數(shù)據(jù)分析、實時監(jiān)測被監(jiān)護人的安全狀況的智能可穿戴設備目前尚未出現(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備健康安全系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)被監(jiān)護人健康狀況的實時監(jiān)測、人身安全的實時監(jiān)測，一旦被監(jiān)護人發(fā)生人身安全意外，可以及時通知監(jiān)護人從而保證被監(jiān)護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)護人的健康狀況存在異?？梢缘谝粫r間提醒。
[0010]為了實現(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備健康安全系統(tǒng)，包括云服務器、監(jiān)護人智能手機、可穿戴設備終端；
[0011]所述的可穿戴設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；線加速度傳感器、第一超聲波傳感器、第二超聲波傳感器、震動器；
[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、導線、多個電極、導熱板、多個N型半導體、多個p型半導體和鋰離子電池；
[0016]薄膜太陽能電池設置于衣服的外表面，導熱板設置于衣服的內(nèi)表面；
[0017]所述的導熱板的上表面設置多個N型半導體和相同數(shù)量的P型半導體，相鄰的N型半導體和P型半導體之間通過金屬片串聯(lián)；
[0018]N型半導體、P型半導體與導熱板不接觸的一端的金屬片上均設置薄膜太陽能電池，所有的薄膜太陽能電池串聯(lián)，然后通過導線、電極再與串聯(lián)后的N型半導體、P型半導體串聯(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)光伏效應會直接轉(zhuǎn)化為電能，由于光照會產(chǎn)生一定熱量傳導給金屬片，使其具有稍高溫度作為熱端；導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型半導體和P型半導體，通過熱電效應產(chǎn)生電能；鋰離子電池為各個模塊單元供電；
[0019]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；
[0020]所述的第一壓力傳感器設置于左腳鞋子的底部，第二壓力傳感器設置于右腳鞋子的底部，心率傳感器設置于手腕處、陀螺儀傳感器設置于鞋底處，體溫傳感器設置于內(nèi)衣的內(nèi)表面，光照傳感器、一氧化碳傳感器設置于外衣的外表面；
[0021]如果氧氣傳感器檢測到的數(shù)值低于正常的濃度數(shù)值，并且控制器單元的定時器計時超過2小時，則控制器單元與云服務器通信，然后云服務器將氧氣濃度過低的情況發(fā)送給監(jiān)護人智能手機，同時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器開始震動；否則，控制器單元不執(zhí)行以上操作；
[0022]當陀螺儀傳感器檢測到被監(jiān)護人一直處于運動狀態(tài)時，如果濕度傳感器或者粉塵顆粒傳感器檢測到的數(shù)值高于正常數(shù)值，則控制器單元與云服務器通信，然后云服務器將空氣濕度超標或者粉塵顆粒超標不適合外出運動的情況發(fā)送給監(jiān)護人智能手機；否則，控制器單元不執(zhí)行以上操作；
[0023]線加速度傳感器和第二超聲波傳感器設置于被監(jiān)護人的胸部，第一超聲波傳感器設置于鞋頭部，震動器設置于手腕處；
[0024]第一超聲波傳感器用于檢測路面的障礙物，當陀螺儀傳感器檢測到被監(jiān)護人由靜止狀態(tài)變?yōu)檫\動狀態(tài)時，此時障礙物距離被監(jiān)護人的距離設為hi米；
[0025]第二超聲波傳感器用于檢測空中的障礙物，當陀螺儀傳感器檢測到被監(jiān)護人由靜止狀態(tài)變?yōu)檫\動狀態(tài)時，此時障礙物距離被監(jiān)護人的距離設為h2米；
[0026]當陀螺儀傳感器檢測到被監(jiān)護人由靜止狀態(tài)變?yōu)檫\動狀態(tài)時，根據(jù)線加速度傳感器檢測到被監(jiān)護人行走的加速度，然后開始計算被監(jiān)護人的行走距離即由靜止狀態(tài)變?yōu)檫\動狀態(tài)共行走的實時距離，設為X米；
[0027]如果hl-X ( 3或者h2_X ( 3，則控制器單元控制震動器開始震動，否則震動器不震動；
[0028]當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器通信，然后云服務器將濃度超標的情況發(fā)送給監(jiān)護人智能手機，同時控制器單元控制顯示單元顯示濃度超標的情況；
[0029]當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器通信，然后云服務器將被監(jiān)護人