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CN111053542A - 一种基于物联网的陪护臂环 - Google Patents

一种基于物联网的陪护臂环 Download PDF

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CN111053542A
CN111053542A CN201811199683.2A CN201811199683A CN111053542A CN 111053542 A CN111053542 A CN 111053542A CN 201811199683 A CN201811199683 A CN 201811199683A CN 111053542 A CN111053542 A CN 111053542A
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邓成中
罗倩
袁兴
徐梓恒
李雪静
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Xihua University
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Xihua University
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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的陪护臂环,用于检测人体各项身体数据指标,通过物联网实现远程监控。为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:所述陪护臂环由显示屏、臂环带、传感器模块、按键及相关电路组成,包括:卫星定位单元,用于测量第一用户的位置;血压、血氧、心率检测单元,用于检测第一用户的血压、血氧和心率;NB‑Iot物联网单元,设备通过NB‑Iot网络向云平台发送所述检测数据;手机APP单元,和云平台连接,用于监控第一用户状态。本发明具有技术先进化、检测精准化、监控简单化的特点。

Description

一种基于物联网的陪护臂环
技术领域
本发明涉及物联网领域,特别涉及一种基于物联网的用于检测人体数据特征的陪护臂环。
背景技术
随着人们生活质量的不断提高,人们对于人体各项数据指标的关注度越来越高,如血压、心率、血氧等都是人们日常关注的重点,在陪护领域中,定位功能是一项重要指标,市面上各种陪护设备都具备定位的功能。
随着物联网技术的不断发展,物联网在智能交通、工业监测、老人护理、水系监测、农场管理等领域已经得到很好地应用,在陪护领域中,物联网多用于医院对病人的监护,但无法使每个人都通过物联网来监控自己的身体特征,同时随着物联网技术的发展,物联网平台也逐渐对用户开放,用户可以通过相应的协议,设计基于物联网技术的产品。
随着智能手机的发展,智能手机很大程度上既丰富了也简化了人们的生活,生活中的各种智能穿戴设备都可以和手机建立连接,实现数据的传递,这是用户可以通过手机简洁明了地观测到各项数据特征,在陪护领域,仅仅依靠PC端来观测数据是不够方便的,因此,移动端APP与PC端的数据互通也是十分有意义的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的陪护臂环,用于检测人体各项身体数据指标,通过物联网实现远程监控,为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
所述陪护臂环 由显示屏、臂环带、传感器模块、按键及相关电路组成,包括:
卫星定位单元,用于测量第一用户的位置;
血压、血氧、心率检测单元,用于检测第一用户的血压、血氧和心率;
NB-Iot物联网单元,设备通过NB-Iot网络向云平台发送所述检测数据;
手机APP单元,和云平台连接,用于监控第一用户状态。
所述陪护臂环,所述显示屏为OLED显示屏,位于臂环的中间;所述屏幕下方的臂环部分为空心状态,用于放置各种传感器连接组成的印制电路板;所述显示屏正下方与手臂接触的部分由透明材质制成,用于检测心率时发射红外光线;所述陪护臂环左侧有两个孔,其中一个为充电插孔,另外一个为物联网卡插孔,其整体外观图如图1所示。
所述卫星定位单元由ATGM336H-5N模块实现,ATGM336H-5N模块采集GPS坐标数据通过NB-Iot无线网络上传至云平台,然后通过第三方地图应用所提供的开放平台接口实现地图定位,并通过地图显示使用者的具体地理位置,所述GPS坐标数据与第三方地图开放平台接口的方法是:首先将GPS坐标转化为第三方地图的API坐标,然后通过API坐标使用第三方地图提供的官方函数将API坐标添加至地图中。所述GPS定位通过百度地图实现的方式可以在Web端和手机APP端实现,第二用户可以在所述PC端和手机APP端上实时监控第一用户的位置,并生成运动轨迹。
所述血压与心率检测单元主要由1颗YK1801脉搏传感器芯片、1颗模拟前端MN8802脉搏芯片和1颗SFB9712算法芯片组成,所述 脉搏传感器芯片采用光电式容积脉搏波描记(PPG)的方式感应人体的脉搏信息并加以提取,通过模拟前端芯片MN8802和算法芯片SFB9712输出血压、心率的串口uart信号,通过固定的通信协议(波特率:115200、校验位:NONE、数据位:8、停止位:1)由串口发送数据,所述数据可以通过权利要求5所述NB-Iot模块上传至物联网云平台,第二用户就可以在PC端实时监控第一用户的血压和心率信息。
所述血氧检测单元由MAX30102血氧传感模块实现,所述MAX30102是一个集成的脉搏血氧仪和心率检测仪生物传感的模块,它集成了一个红光LED和一个红外光LED、光电检测器、光器件,以及带环境光抑制的低噪声电子电路,通过标准的I2C兼容的通信接口传输采集到的数据。所述数据可以通过权利要求5所述NB-Iot模块上传至中移物联网云平台,第二用户就可以在PC端实时监控第一用户的血氧信息。
所述NB-Iot物联网单元选择的是中国移动M5310 NB-Iot模块,所述NB-Iot模块是一款工业级的两频段NB-Iot无线模块,所述NB-Iot模块用于实现与NB-Iot基站的通信,即将权利要求3,4中所检测到的数据信息发往NB-Iot基站,NB-Iot基站再与云平台实现通讯,所述NB-Iot物联网模块采用低功耗模式,其原理所述模块每发送一次数据,则进入休眠状态5分钟,之后再次发送数据,再次休眠,所述NB-Iot模块通过与基站通讯将此陪护臂环连上网络,使用户可以在云平台检测使用者的信息;所述NB-Iot模块通过工作与休眠的交替,实现此陪护臂环的低功耗。所述NB-Iot模块将第一用户的身体检测数据上传至云平台,第二用户通过云平台实时监控第一用户的检测数据。
所述手机APP单元通过与云平台连接,实现信息通讯,其显示信息内容包括:地图定位显示,血压显示,心率显示,心率显示,第二用户可以通过手机APP时刻观测第一用户的身体状态,达到远程陪护的作用。
本发明具有如下优势:
1、能够将人体的重要检测指标集合在一个可穿戴的臂环中;
2、能够实现实时定位,对用户的位置进行实时监测,达到远程监控安全的目的;
3、由于通过物联网与云平台连接,不仅可以达到在PC端和手机APP端观测数据的功能,同时可以存储大量身体检测数据。
附图说明
图1是本发明基于物联网的陪护器的立体图;
图2 是本发明基于物联网的陪护器的正视图;
图3 是本发明基于物联网的陪护器的左视图;
图4 是本发明基于物联网的陪护器的底盖图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述:
如图1所示,一种基于物联网的陪护器,从硬件层面包括显示屏3、臂环带2、充电插孔6、物联网卡插孔7、底盖9以及内部传感器模块及相关电路组成,所述显示屏3的正下方中间位置包含了一个触摸式按键4,所述臂环带2包含卡扣1和卡扣槽5,所述传感器模块包含ATGM336H-5N模块、MAX30102模块、YK1801脉搏传感器芯片、MN8802脉搏芯片和SFB9712算法芯片、M5310 NB-Iot模块组成;从软件层面包括PC端的云平台11、手机端的APP应用12。
所述陪护器底盖9的中间部分为透光区域8,所述陪护器底盖9的四周为固定螺钉10,所述心率检测模块和血氧检测模块的LED位于所述透光区域8的正上方,以便发射出来的红外光线穿透人体手臂,达到采集信息的目的。
所述陪护器在充好电的状态下,首先将移动公司的物联网卡插入网卡插孔7,等待联网,联网成功后,陪护器便可以正常的工作;所述臂环带2的使用方法是,其佩戴位置为人体手臂的大臂处,保证测量血压时陪护器的位置与心脏齐高;用户需将臂环带2环绕大臂并将卡扣1安置于合适的卡扣槽5中,这样就完成了陪护器的佩戴工作。
所述云平台11的使用方法是,用户通过注册登录云平台之后,将云平台与物联网卡建立连接,然后就可以查看硬件端陪护器的数据信息,所述数据信息包括卫星定位位置信息、血压信息、血氧信息、心率信息,所述云平台11具备长期存储信息的功能,第二用户可以通过云平台查看上述数据信息的变化状态。所述APP应用12的使用方法是,第二用户登录与云平台相同的账号后,便可查看与云平台同步的数据信息,从而方便用户可以移动查看身体检测状态。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改,本项使用发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种基于物联网的陪护臂环,由显示屏、臂环带、传感器模块及相关电路组成,其特征在于,包括:
卫星定位单元,用于测量第一用户的位置;
血压、血氧、心率检测单元,用于检测第一用户的血压、血氧和心率;
NB-Iot物联网单元,设备通过NB-Iot网络向云平台发送所述检测数据;
手机APP单元,和云平台连接,用于监控第一用户状态;
其特征在于,所述陪护臂环由硬件设备(即臂环)、云平台、移动端手机APP三个部分租成,其中硬件设备与云平台由NB-Iot物联网络实现通讯,云平台与移动端手机APP由移动网络实现通讯。
2.根据权利要求1所述陪护臂环,其特征在于,所述陪护臂环的实际佩戴者称为第一用户,由PC端和手机APP通过云平台监控各项数据指标的用户(多为第一用户的家属)称为第二用户;第一用户和第二用户可以是同一个人。
3.根据权利要求1所述陪护臂环,其特征在于,所述卫星定位系统单元包括:所述卫星定位系统安装于硬件设备端,所述卫星定位系统获取的坐标数据通过NB-Iot无线网络上传至云平台,然后通过第三方地图应用所提供的开放平台接口实现地图定位,并通过第三方地图应用显示第一用户的具体地理位置。
4.根据权利要求1所述陪护臂环,其特征在于,所述血压、血氧、心率检测单元包括: 血压、血氧、心率检测单元安装于硬件设备端,所述检测单元用于采集第一用户的血压、血氧、心率数据,并将数据通过NB-Iot无线网络上传至云平台,所述云平台会对上传数据长期存储,第二用户便可以在云平台查看第一用户的血压、血氧、心率数据信息以及数据变化。
5.根据权利要求1所述陪护臂环,其特征在于,所述NB-Iot物联网单元包括:NB-Iot物联网单元选择的是中国移动M5310 NB-Iot模块,所述NB-Iot模块是一款工业级的两频段NB-Iot无线模块,所述NB-Iot模块用于实现与NB-Iot基站的通信,即将权利要求3,4中所检测到的数据信息发往NB-Iot基站,NB-Iot基站再与云平台实现通讯,所述NB-Iot物联网模块采用低功耗模式,其原理是所述模块每发送一次数据,则进入休眠状态5分钟,之后再次发送数据,再次休眠,所述NB-Iot模块通过与基站通讯将此陪护臂环连上网络,第二用户可以在云平台检测第一的信息;所述NB-Iot模块通过工作与休眠的交替,实现此陪护臂环的低功耗。
6.根据权利要求1所述陪护臂环,其特征在于,手机APP单元包括;手机APP单元通过移动网络与云平台连接,实现信息通讯,其显示信息内容包括:地图定位显示,血压显示,血氧显示,心率显示,第二用户可以通过手机APP时刻观测第一用户的身体状态,达到远程陪护的作用。
7.根据权利要求1所述陪护臂环,其特征在于,所述显示屏为OLED显示屏,位于臂环的中间;所述屏幕下方的臂环部分为空心状态,用于放置各种传感器连接组成的印制电路板;所述显示屏正下方与手臂接触的部分由透明材质制成,用于检测心率时发射红外光线;所述陪护臂环左侧有两个孔,其中一个为充电插孔,另外一个为物联网卡插孔。
8.一种基于物联网的陪护臂环,其特征在于,应用于如权利要求1~6任一所述的陪护臂环,所述臂环包括:卫星定位单元,用于测量第一用户的位置;
血压、血氧、心率检测单元,用于检测第一用户的血压、血氧和心率;
NB-Iot物联网单元,设备通过NB-Iot网络向云平台发送所述检测数据;
手机APP单元,和云平台连接,用于监控第一用户状态;
根据所述臂环检测第一用户的身体数据信息,通过NB-Iot物联网将所述数据信息上传至云平台,第二用户可以通过云平台监控第一用户的身体状况信息,同时云平台与手机APP通过移动网络连接,第二用户也可以通过手机APP监控第一用户的身体状况信息。
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