基于物聯網、云計算和大數據分析的智能可穿戴設備健康安全系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及智能可穿戴設備，特別涉及一種基于物聯網、云計算和大數據分析的智能可穿戴設備健康安全系統。
【背景技術】
[0002]智能可穿戴設備是應用現有的高科技技術對日常穿戴進行智能化設計、開發出可以穿戴的設備的總稱，如谷歌眼鏡、小米手環、蘋果智能手表等等。現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，如各類進行體征監測的智能手環、智能首飾等。隨著技術的進步以及用戶需求的變迀，可穿戴式智能設備的形態與應用熱點也在不斷的變化。
[0003]穿戴式技術在國際計算機學術界和工業界一直都備受關注，只不過由于造價成本高和技術復雜，很多相關設備僅僅停留在概念領域。隨著移動互聯網的發展、技術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]物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，物聯網就是物物相連的互聯網。物聯網通過智能感知、傳感器識別技術等通信感知技術，廣泛應用于網絡的融合中。基于物聯網技術的可穿戴設備是未來可穿戴設備發展的趨勢，比如360兒童手環就具有通過定位、安全預警和通話連接三個功能，保障了兒童外出安全。360兒童手環是一款典型的基于物聯網技術的智能可穿戴設備。
[0005]大數據與云計算的關系就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分，大數據必然無法用單臺的計算機進行處理，必須采用分布式架構。它的特色在于對海量數據進行分布式數據挖掘，但它必須依托云計算的分布式處理、分布式數據庫和云存儲、虛擬化技術。
[0006]采用大數據分析的智能可穿戴設備是未來的發展趨勢，基于歷史數據分析，人們在穿戴智能可穿戴設備的過程中實現數據的收集，遠端云服務器通過一段時間數據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據分析可以得出各個年齡段人的健康指標參照數據，通過GPS定位功能加上長期大量人群數據分析，可以給出各個地區人的健康狀況數據，這樣也便于政府做醫療健康統計分析。
[0007]兒童和老人是社會的弱勢群體，需要全社會個關愛和保護，基于物聯網的可穿戴設備可以及時了解他們的健康狀態以及目前所處的位置，當出現意外時能夠及時通知監護人或進行報警，從而保證被監護人能夠得到及時有效的救援。
[0008]基于物聯網、云計算和大數據綜合分析，能夠實時進行健康數據分析、實時監測被監護人的安全狀況的智能可穿戴設備目前尚未出現。
【發明內容】
[0009]本發明的目的在于提供提供一個基于物聯網、云計算和大數據分析的智能可穿戴設備健康安全系統，能夠實現被監護人健康狀況的實時監測、人身安全的實時監測，一旦被監護人發生人身安全意外，可以及時通知監護人從而保證被監護人能夠得到及時有效的救援；通過數據分析一旦發現被監護人的健康狀況存在異常可以第一時間提醒。
[0010]為了實現以上目的，本發明的技術方案如下:基于物聯網、云計算和大數據分析的智能可穿戴設備健康安全系統，包括云服務器、監護人智能手機、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、蓄電池單元；第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、心率傳感器、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、第三超聲波傳感器、震動器；光照傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、濕度傳感器、粉塵顆粒傳感器；
[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器通信；
[0014]所述的蓄電池單元為各個模塊單元供電；
[0015]所述的蓄電池單元包括第一蓄電池單元、第二蓄電池單元、第一 AD單元、第二 AD單元、第一開關單元和第二開關單元；
[0016]第一蓄電池單元通過第一開關單元為各個模塊單元供電；
[0017]第二蓄電池單元通過第二開關單元為各個模塊單元供電；
[0018]第一開關單元的控制端和第二開關單元的控制端分別連接控制器單元的1控制端口 ；
[0019]第一 AD單元檢測第一蓄電池單元的輸出電壓并且將檢測數據輸入到控制器單元;
[0020]第二 AD單元檢測第二蓄電池單元的輸出電壓并且將檢測數據輸入到控制器單元;
[0021]控制器單元控制第一開關單元首先讓第一蓄電池單元給各個模塊單元供電，如果第一 AD單元檢測的數值低于閾值，則控制器單元控制斷開第一開關單元，閉合第二開關單元讓第二蓄電池單元給各個模塊單元供電，否則仍然由第一蓄電池單元為各個模塊單元供電；
[0022]第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、心率傳感器、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、第三超聲波傳感器、震動器；光照傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、濕度傳感器、粉塵顆粒傳感器分別與控制器單元電連接;
[0023]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衣的內表面，光照傳感器、一氧化碳傳感器設置于外衣的外表面；
[0024]如果氧氣傳感器檢測到的數值低于正常的濃度數值，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送給監護人智能手機，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，控制器單元不執行以上操作；
[0025]當陀螺儀傳感器檢測到被監護人一直處于運動狀態時，如果濕度傳感器或者粉塵顆粒傳感器檢測到的數值高于正常數值，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送給監護人智能手機；否則，控制器單元不執行以上操作；
[0026]線加速度傳感器和第二超聲波傳感器設置于被監護人的腰部的前部位，第一超聲波傳感器設置于鞋頭部，震動器設置于手腕處；
[0027]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護人由靜止狀態變為運動狀態時，此時障礙物距離被監護人的距離設為hi米；
[0028]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護人由靜止狀態變為運動狀態時，此時障礙物距離被監護人的距離設為h2米；
[0029]當陀螺儀傳感器檢測到被監護人由靜止狀態變為運動狀態時，根據線加速度傳感器檢測到被監護人行走的加速度，然后開始計算被監護人的行走距離即由靜止狀態變為運動狀態共行走的實時距離，設為X米；
[0030]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；
[0031]第三超聲波傳感器設置于被監護人的腰部的后部位；第三超聲波傳感器用于檢測被監護人后方物體，第三超聲波傳感器第一次檢測到后方物體距離被監護人的距離設為Yl米，間隔0.1秒后第三超聲波傳感器第二次檢測到后方物體距離被監護人的距離設為Y2米；如果Yl ( Y2，則控制器單元不計算后方物體的運動速度，否則控制器單元開始計算后方物體的運動速度V = (Yl-Y2)/0.1 ;
[0032]然后控制器單元預估后方運動物體到達被監護人的時間T = Y2/V,如果T < 5秒，則控制器單元控制震動器開始震動，否則震動器不震動。
[0033]當一氧化碳傳感器檢測到的濃度大于正常