CN104433009A - 基于rssi无线定位技术的智能游泳手环 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有溺水识别及救援功能的智能游泳手环，尤其是一种基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环，其由在泳池中游泳的游泳者佩戴，所述泳池周围部署有由若干参考节点构成的无线传感器网络，所述基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环内设置有通信模块，所述通信模块内包含有与所述若干参考节点信号连接的定位节点，该基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环通过在其内设置与部署在游泳池周围以构成无线传感器网络的参考节点信号连接的定位节点，从而能够实现快速定位游泳者的位置，提高了救援效率，最大限度地缩短人员溺水的黄金救援时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有溺水识别及救援功能的智能游泳手环，尤其是一种基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环。
背景技术
游泳是一种全身性运动，不但可以减肥，还可提高你的心肺功能，而且能锻炼你几乎所有的肌肉，尤其是坚持有规律的强化训练，几个月的功夫就能使你“脱胎换骨”。在水中人的骨骼得到了充分的放松，可以有机会“伸一下懒腰”，这对于保持挺拔的身体很有好处，与此同时，游泳还可以增强心肌功能，人在水中运动时，各器官都参与其中，耗能多，血液循环也随之加快，以供给运动器官更多的营养物质。所以，游泳可以锻炼出一颗强而有力的心脏，达到增强抵抗力的目的。
但是，如果游泳的同时不注意安全的话，极易发生溺水事故，据WTO报道，溺水是世界各地非故意伤害死亡的第三大原因，必须指出，全球性问题远远大于上述数字所表明的情况；由于数据的分类方式，全球数字不包括因洪水(洪灾)、划船和水上运输事故造成的溺水。在许多国家，非致命性溺水统计资料不易掌握，也不可靠。目前，在现有的溺水救援工作中，由于无法判断游泳者的溺水位置而错过了最佳的救援时间。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能够快速定位游泳者的位置，以提高救援效率的基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环。
本发明的一种基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环，由在泳池中游泳的游泳者佩戴，所述泳池周围部署有由若干参考节点构成的无线传感器网络，所述基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环内设置有通信模块，所述通信模块内包含有与所述若干参考节点信号连接的定位节点。
进一步的，所述智能游泳手环还设置有主动救助按钮，所述主动救助按钮与通信模块连接，当所述游泳者按下主动救助按钮后，驱动所述通信模块发出求救信号至外部系统。
进一步的，所述智能游泳手环包括无线发射模块、及与所述无线发射模块信号连接的环境感应模块、健康检测模块和智能提醒模块，其中，所述环境感应模块对用户周围的环境进行监控以得到环境数据，所述监控检测模块对用户的各项健康指标进行监控以得到健康数据，所述无线发射模块与外部服务器连接，且将环境数据和健康数据发送至外部服务器上，所述智能提醒模块通过无线发射模块接收外部服务器的分析结果并显示和/或播放分析结果，该分析结果由外部服务器分析所述环境数据、运动数据和健康数据得到。
进一步的，所述智能游泳手环包括测定游泳者的加速度以确定其在空间内的运动模式的运动感知模块，所述智能提醒模块与运动感知模块信号连接，在锻炼计划进行到一定程度时，智能提醒模块会通过震动来提醒游泳者当前的进度。
进一步的，所述运动感知模块由动作感应器和计时器所组成。
进一步的，所述环境感应模块为环境传感器，所述健康检测模块为用以检测人体健康指标的体征传感器。
进一步的，所述体征传感器包括脉搏传感器、体温传感器和血压传感器。
进一步的，所述智能提醒模块内置有多种对用户身体状况和锻炼对比后的评价语言的录音，所述分析结果通过编号的形式发送至智能提醒模块，每个录音对应一个编号。
进一步的，所述无线传感器网络为zigbee无线传感网络，所述定位节点为zigbee定位节点。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明的基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环通过在其内设置与部署在游泳池周围以构成无线传感器网络的参考节点信号连接的定位节点，从而能够实现快速定位游泳者的位置，提高了救援效率，最大限度地缩短人员溺水的黄金救援时间。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环的结构图；
图2是本发明的基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环的溺水识别的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
RSSI是Received Signal Strength Indication的缩写，代表接收信号强度指示，一般用来判定链接质量，以及是否增大广播发送强度。基于RSSI的定位算法通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离，进而根据相应算法进行定位计算的一种定位技术。已知发射节点的发射信号强度，接收节点根据接收到信号的强度计算出信号的传播损耗，利用理论和经验模型将传输损耗转化为距离，再利用定位算法计算出节点的具体位置，从而达到定位的目的。ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术，其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。
参见图1，本发明一较佳实施例所述的基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环由在泳池中游泳的游泳者佩戴，该泳池周围部署有由若干参考节点构成的无线传感器网络，在本实施例中，该无线传感器网络为zigbee无线传感网络。所述基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环内设置有通信模块1，所述通信模块1内包含有与所述若干参考节点信号连接的定位节点2，在本实施例中，该定位节点2为zigbee定位节点。所述智能游泳手环还设置有主动救助按钮，所述主动救助按钮与通信模块1连接，当所述游泳者按下主动救助按钮后，驱动所述通信模块1发出求救信号至外部系统。
所述智能游泳手环包括无线发射模块、与所述无线发射模块信号连接的环境感应模块3、运动感知模块、健康检测模块4及智能提醒模块5。其中，所述环境感应模块3对用户周围的环境进行监控以得到环境数据，所述环境感应模块3为环境传感器，其包括检测水压的压力传感器31和检测环境温度的温度传感器32。所述运动感知模块测定游泳者的加速度以确定其在空间内的运动模式。所述健康检测模块4对用户的各项健康指标进行监控以得到健康数据，为用以检测人体健康指标的体征传感器，该体征传感器4包括脉搏传感器41、体温传感器和血压传感器。所述无线发射模块与外部服务器连接，且将环境数据、健康数据发送至外部服务器上。所述智能提醒模块5通过无线发射模块接收外部服务器的分析结果并显示和/或播放分析结果，该分析结果由外部服务器分析所述环境数据、运动数据和健康数据得到。所述智能提醒模块5还与运动感知模块信号连接，在锻炼计划进行到一定程度时，智能提醒模块5会通过震动来提醒游泳者当前的进度。所述运动感知模块由动作感应器和计时器所组成，所述健康检测模块4为用以检测人体健康指标的体征传感器4。所述智能提醒模块5内置有多种对用户身体状况和锻炼对比后的评价语言的录音，所述分析结果通过编号的形式发送至智能提醒模块5，每个录音对应一个编号。
上述基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环的工作原理如下：智能游泳手环中配有通信模块1用于发送救援信息，其中包含zigbee定位节点2用于通信，同时在泳池周围部署若干参考节点构成zigbee无线传感网络。救援功能分为主动救援和被动救援，智能游泳手环上配有主动救助按钮，当游泳者按下主动求助按钮时便会发出救援信号。被动救援是当智能游泳手环检测到游泳者处于溺水状态时自动触发，发送救援信号，采用基于RSSI定位技术确定游泳者的位置，该定位技术由参考节点和定位节点2组成，参考节点是一个位于已知位置的静态节点，这个节点知道自己的位置并可以将其位置通过发送数据包通知其他节点。定位节点2从参考节点处接收数据包信号，获得参考节点位置坐标及相应的RSSI值并将其送入定位引擎，然后通过定位算法计算得到的自身位置。经过定位从而确定溺水者的位置，救生员根据对应仪器显示的位置进行针对性的救援，大大提高了救援的效率。
另外，请参见图2，基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环还具有溺水识别，该溺水识别方法如下：由于溺水者的脉搏会比正常锻炼时快的多，当健康检测模块4检测到佩戴者脉搏高于设置的阈值一段时间或者环境感应模块3检测到水压高于某个阈值一段时间时，便判断游泳者处于溺水状态，发出救援信号。
综上所述，上述基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环通过在其内设置与部署在游泳池周围以构成无线传感器网络的参考节点信号连接的定位节点2，从而能够实现快速定位游泳者的位置，提高了救援效率，最大限度地缩短人员溺水的黄金救援时间。而通过该基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环溺水识别，可以自动发出溺水信号。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环，其特征在于：由在泳池中游泳的游泳者佩戴，所述泳池周围部署有由若干参考节点构成的无线传感器网络，所述基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环内设置有通信模块，所述通信模块内包含有与所述若干参考节点信号连接的定位节点。
2.根据权利要求1所述的基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环，其特征在于：所述智能游泳手环还设置有主动救助按钮，所述主动救助按钮与通信模块连接，当所述游泳者按下主动救助按钮后，驱动所述通信模块发出求救信号至外部系统。
3.根据权利要求1所述的基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环，其特征在于：所述智能游泳手环包括无线发射模块、及与所述无线发射模块信号连接的环境感应模块、健康检测模块和智能提醒模块，其中，所述环境感应模块对用户周围的环境进行监控以得到环境数据，所述监控检测模块对用户的各项健康指标进行监控以得到健康数据，所述无线发射模块与外部服务器连接，且将环境数据和健康数据发送至外部服务器上，所述智能提醒模块通过无线发射模块接收外部服务器的分析结果并显示和/或播放分析结果，该分析结果由外部服务器分析所述环境数据、运动数据和健康数据得到。
4.根据权利要求3所述的基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环，其特征在于：所述智能游泳手环包括测定游泳者的加速度以确定其在空间内的运动模式的运动感知模块，所述智能提醒模块与运动感知模块信号连接，在锻炼计划进行到一定程度时，智能提醒模块会通过震动来提醒游泳者当前的进度。
5.根据权利要求4所述的基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环，其特征在于：所述运动感知模块由动作感应器和计时器所组成。
6.根据权利要求3所述的基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环，其特征在于：所述环境感应模块为环境传感器，所述健康检测模块为用以检测人体健康指标的体征传感器。
7.根据权利要求6所述的基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环，其特征在于：所述体征传感器包括脉搏传感器、体温传感器和血压传感器。
8.根据权利要求3所述的基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环，其特征在于：所述智能提醒模块内置有多种对用户身体状况和锻炼对比后的评价语言的录音，所述分析结果通过编号的形式发送至智能提醒模块，每个录音对应一个编号。
9.根据权利要求1所述的基于RSSI无线定位技术的智能游泳手环，其特征在于：所述无线传感器网络为zigbee无线传感网络，所述定位节点为zigbee定位节点。
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