CN103914961A - 一种基于无线传感器标签的智能化工作状态监测统计、提醒系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于无线传感器标签的智能化工作状态监测统计、提醒系统，其包括收集物体姿态信息，并可将姿态信息通过无线通信发送出去的无线传感器标签；能够无线接收姿态信息并可接入局域网及互联网的标签管理器，无线传感器标签包括依次连接的用于收集物体姿态信息的姿态传感器、第一单片机及用于发送姿态信息的无线传输模块，标签管理器包括依次连接的用于接收多个无线传感器标签发送的姿态信息的无线接收模块、第二单片机及低功耗嵌入式Linux。本发明提供的无线传感器标签体积较小，可方便安装于办公座椅，尤其适用于办公转椅，监测统计办公人员坐在座椅上时间，通过人工智能算法，经机器学习后，可根据不同人员的实际情况，智能化提醒办公人员适当休息。
Description
技术领域：
本发明涉及一种基于无线传感器标签的智能化工作状态监测统计、提醒系统及其工作方法。
背景技术：
办公室人员工作中需要长时间使用电脑，因久坐、缺少运动而导致的各类3C症状对身体健康的影响已经非常明显，如电脑病。每隔一定时间身体做适当放松、运动能够缓解、消除症状，可通过电脑或手机中闹钟等计时工具设定提醒时间，但此种情况需要手动重复设定，即使通过一次设定实现周期提醒，因周期参数固定，不能做到因人而异，不够智能化。
因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。
发明内容：
本发明提供一种基于无线传感器标签的智能化工作状态监测统计、提醒系统及其工作方法，其可根据不同人员的实际情况，智能化提醒办公人员适当休息。
本发明采用如下技术方案：一种基于无线传感器标签的智能化工作状态监测统计、提醒系统，其包括收集物体姿态信息，并可将姿态信息通过无线通信发送出去的无线传感器标签；能够无线接收姿态信息并可接入局域网及互联网的标签管理器，所述无线传感器标签包括依次连接的用于收集物体姿态信息的姿态传感器、第一单片机及用于发送姿态信息的无线传输模块，所述标签管理器包括依次连接的用于接收多个无线传感器标签发送的姿态信息的无线接收模块、第二单片机及低功耗嵌入式Linux。
所述姿态传感器为ADXL345加速度传感器、MPU-6050六轴姿态（加速度角速度）传感器(InvenSense)。
所述无线传输模块和无线接收模块为低功耗蓝牙芯片、低功耗nRF24L01芯片。
所述第一单片机为51单片机或者Arduino单片机，所述第二单片机为51单片机或者Arduino单片机。
所述低功耗嵌入式Linux为基于ARM架构的开源硬件Raspberry Pi。
所述姿态信息为加速度、角速度信息。
本发明还采用如下技术方案：一种基于无线传感器标签的智能化工作状态监测统计、提醒系统的工作方法，其包括如下步骤：
步骤一：第一单片机驱动姿态传感器收集物体姿态信息，并通过无线传输模块发送姿态信息；
步骤二：第二单片机驱动无线接收模块接收多个无线传感器标签发送的姿态信息；
步骤三：所述步骤二中无线接收模块接收的姿态信息通过串口通信传输至嵌入式Linux，嵌入式Linux将数据解码后存入Linux系统数据库，对数据库采用人工智能算法（如蚁群优化算法或微粒群算法进行离散状态采集优化）实现智能化应用，再通过局域网或互联网（如利用4G互联网传输至手机终端，利用终端应用软件直接提醒给用户或监督方）激活提醒事件。
本发明具有如下有益效果：本发明提供的无线传感器标签体积较小，可方便安装于办公座椅，尤其适用于办公转椅，监测统计办公人员坐在座椅上时间，通过人工智能算法，经机器学习后，可根据不同人员的实际情况，智能化提醒办公人员适当休息，实现途径结构简单，方案成熟，低功耗长时间使用，成本相对较低，方便实用。
附图说明：
图1为本发明的无线传感器标签与标签管理器示意图。
图2为同时使用多个标签并经局域网/互联网激活提醒事件的示意图。
具体实施方式：
请参照图1所示，本发明基于无线传感器标签的智能化工作状态监测统计、提醒系统包括收集办公座椅姿态信息，并可将信息通过无线通信发送出去的无线传感器标签1；能够无线接收姿态信息并可接入局域网及互联网的标签管理器5，其中姿态信息例如加速度、角速度等。
无线传感器标签1包括依次连接的姿态传感器2、第一单片机3、低功耗无线传输模块4，其中第一单片机3驱动姿态传感器2收集物体重力加速度、角速度等数据，并通过低功耗无线传输模块4发送。
标签管理器5包括依次连接的无线接收模块6、第二单片机7、低功耗嵌入式Linux8，其中无线接收模块6能同时接收多个无线传感器标签发送的姿态信息；第二单片机7驱动无线接收模块6接收的信息，通过串口通信传输至嵌入式Linux8；嵌入式Linux8将数据解码后存入Linux系统数据库，对数据库采用人工智能算法（如蚁群优化算法或微粒群算法进行离散状态采集优化）实现智能化应用，再通过局域网或互联网（如利用4G互联网传输至手机终端，利用终端应用软件直接提醒给用户或监督方）激活提醒事件。
其中姿态传感器可选用ADXL345加速度传感器、MPU-6050六轴姿态（加速度角速度）传感器(InvenSense)等，无线传输模块和无线接收模块可使用低功耗蓝牙芯片、低功耗nRF24L01芯片等，第一单片机和第二单片机可选用51单片机、Arduino单片机，低功耗嵌入式Linux可使用基于ARM架构的开源硬件Raspberry Pi，其中Raspberry Pi是一款针对电脑业余爱好者、教师、小学生以及小型企业等用户的迷你电脑，预装Linux系统，体积仅信用卡大小，搭载ARM架构处理器，运算性能和智能手机相仿。在接口方面，Raspberry Pi提供了可供键鼠使用的USB接口，此外还有千兆以太网接口、SD卡扩展接口以及1个HDMI高清视频输出接口，可与显示器或者TV相连。
本发明基于无线传感器标签的智能化工作状态监测统计、提醒系统的工作方法，其包括如下步骤：
步骤一：第一单片机3驱动姿态传感器2收集物体姿态信息重力加速度、角速度数据，并通过低功耗无线传输模块4发送姿态信息；
步骤二：第二单片机7驱动无线接收模块6接收多个无线传感器标签发送的姿态信息；
步骤三：所述步骤二中无线接收模块6接收的姿态信息通过串口通信传输至嵌入式Linux8，嵌入式Linux8将数据解码后存入Linux系统数据库，对数据库采用人工智能算法（如蚁群优化算法或微粒群算法进行离散状态采集优化）实现智能化应用，再通过局域网或互联网（如利用4G互联网传输至手机终端，利用终端应用软件直接提醒给用户或监督方）激活提醒事件。
图2所示同时使用多个标签并经局域网/互联网激活提醒事件的示意图，标签管理器可通过路由器方便接入办公室、家庭局域网，通过低功耗无线通信，同时收集多个无线传感器标签信息数据，并存储于标签管理器内嵌入式系统数据库，嵌入式系统通过智能算法处理后，通过局域网或互联网激活提醒事件。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于无线传感器标签的智能化工作状态监测统计、提醒系统，其包括收集物体姿态信息，并可将姿态信息通过无线通信发送出去的无线传感器标签（1）；能够无线接收姿态信息并可接入局域网及互联网的标签管理器（5），其特征在于：所述无线传感器标签（1）包括依次连接的用于收集物体姿态信息的姿态传感器（2）、第一单片机（3）及用于发送姿态信息的无线传输模块（4），所述标签管理器（5）包括依次连接的用于接收多个无线传感器标签发送的姿态信息的无线接收模块（6）、第二单片机（7）及低功耗嵌入式Linux（8）。
2.如权利要求1所述的基于无线传感器标签的智能化工作状态监测统计、提醒系统，其特征在于：所述姿态传感器为ADXL345加速度传感器、MPU-6050六轴姿态传感器。
3.如权利要求1所述的基于无线传感器标签的智能化工作状态监测统计、提醒系统，其特征在于：所述无线传输模块和无线接收模块为低功耗蓝牙芯片、低功耗nRF24L01芯片。
4.如权利要求1所述的基于无线传感器标签的智能化工作状态监测统计、提醒系统，其特征在于：所述第一单片机为51单片机或者Arduino单片机，所述第二单片机为51单片机或者Arduino单片机。
5.如权利要求1所述的基于无线传感器标签的智能化工作状态监测统计、提醒系统，其特征在于：所述低功耗嵌入式Linux为基于ARM架构的开源硬件Raspberry Pi。
6.如权利要求1所述的基于无线传感器标签的智能化工作状态监测统计、提醒系统，其特征在于：所述姿态信息为加速度、角速度信息。
7.一种如权利要求1-6中任意一项所述的基于无线传感器标签的智能化工作状态监测统计、提醒系统的工作方法，其特征在于：包括如下步骤
步骤一：第一单片机（3）驱动姿态传感器（2）收集物体姿态信息，并通过无线传输模块（4）发送姿态信息；
步骤二：第二单片机（7）驱动无线接收模块（6）接收多个无线传感器标签发送的姿态信息；
步骤三：所述步骤二中无线接收模块（6）接收的姿态信息通过串口通信传输至嵌入式Linux（8），嵌入式Linux（8）将数据解码后存入Linux系统数据库，对数据库采用人工智能算法实现智能化应用，再通过局域网或互联网激活提醒事件。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107291249A (zh) * | 2017-08-04 | 2017-10-24 | 沈阳天眼智云信息科技有限公司 | 一种三维运动姿态感知装置 |
| CN109618060A (zh) * | 2019-01-13 | 2019-04-12 | 王榕 | 一种健康提醒闹钟方法、终端 |
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2014
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