CN105516338A - 一种用于穿戴的智能硬件联网方法、网关及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于穿戴的智能硬件联网方法、网关及系统，本申请通过智能硬件网关与各个智能硬件节点建立数据链接通道，各个智能硬件节点实时将采集的数据信息通过智能网关作为中间数据交换设备，上传到云平台或个人移动终端，个人移动终端通过智能硬件网关对各个智能硬件节点实现数据收集和管理，同时，个人移动终端还可直接访问智能硬件节点，并向智能硬件节点发送控制命令。本发明解决了传统智能穿戴设备种类过多、功能重复、不同产品之间的兼容性差给用户带来的管理不便的问题，安全性高，使用方便。

Description

一种用于穿戴的智能硬件联网方法、网关及系统

技术领域

本发明涉及智能穿戴应用技术领域，特别是一种用于穿戴的智能硬件联网方法、网关及系统。

背景技术

随着智能穿戴市场热度越来越高，产品种类也越来越多，智能鞋、智能手环、智能手表、智能眼镜、智能腰带、智能手套、智能衣服和智能帽子等，不同的智能产品可能来自于不同的厂商，无法相互兼容，无法相互进行数据传输，不同产品的功能有很多都是重复，造成了成本和资源的浪费，例如智能手表和智能鞋等都有定位功能，智能手环和智能鞋都有计步功能，智能手表和智能鞋都有2G通讯功能，不同的智能穿戴产品又分别对应一款移动终端APP，若要穿戴多个智能产品，则移动终端需要安装多个不同的APP，这样十分不便，给用户的使用带来了很大的麻烦。

专利申请号：201420740961.1公开了个性化智能系统，其包括移动客户端、多个智能硬件模块、网络连接模块和服务器，每个智能硬件模块均包括无线通讯模块和功能模块，无线通讯模块连接功能模块，无线通讯模块连接网络连接模块，网络连接模块连接服务器，服务器连接移动客户端，不同功能的智能硬件模块与无线网关采用相同或者可兼容的通信协议，移动客户端把智能硬件显示出来供用户操作控制和查看。该实用新型是针对移动性较低的智能硬件实现组网，仅仅是一种组网方式，将不同的智能硬件连在一起，并未真正针对现有移动性较高的智能穿戴设备实现连接和管理，并未能对现有不同厂商的智能穿戴设备实现数据收集和反馈，也未能对现有通过移动终端控制不同的智能穿戴设备。

专利申请号：201510061395.0公开了一种智能移动设备的通用控制方法，该方法首先在设备打开后，智能移动终端开始打开设备全部的无线机制搜索周围的硬件设备，安装有相同系统的移动终端以及无线的网关；接着在发现无线设备时，将收集到的设备标识与系统已存储的脚本程序所包含的设备标识相比较，匹配则直接使用该脚本控制程序来使用设备；并将周围未注册绑定的其他无线设备录入数据库。智能移动设备只需安装一次依据上述方法编辑的控制软件就能使用所有支持此项技术的设备，省去了安装应用软件驱动和设置的麻烦，使用户在陌生的环境中能够直接的使用新的智能硬件设备。该发明公开了一种通过设备标识识别和匹配相应的智能设备，与本申请所述的通过穿戴在身上的网关将智能穿戴设备组联起来，并分别与云平台和个人移动终端实现数据通信完全不同。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于穿戴的智能硬件联网方法、网关及系统，该申请提供了一种穿戴式的网关将智能穿戴设备组联起来，并分别与云平台和个人移动终端实现数据通信，个人移动终端通过该穿戴式的网关对多个智能穿戴设备实现实时管理，解决了传统智能穿戴设备种类过多、功能重复、不同产品之间的兼容性差给用户带来的管理不便的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于穿戴的智能硬件联网方法，包括以下步骤：

a、设定智能硬件网关的模式，选择自动扫描周围的智能硬件节点，获取并连接周围的智能硬件节点；

b、为获取的智能硬件节点随机分配网络协议地址，并将智能硬件节点的身份ID与分配的网络协议地址相对应，更新入动态地址信息表；

c、设定智能硬件网关与个人移动终端相连，个人移动终端可通过局域网实时访问或控制与智能硬件网关相连的各个智能硬件节点；

d、设定智能硬件网关与云平台相连，与智能硬件网关相连的各个智能硬件节点通过网络将数据传送到云平台。

本发明通过智能硬件网关与各个智能硬件节点建立数据链接通道，所述智能硬件节点即智能穿戴设备，该智能硬件网关也为穿戴设备，可同其他智能穿戴设备一样，可随着人体移动而移动。智能硬件网关获取智能硬件节点的身份ID，并通过对应不同身份ID的智能硬件节点进行统计和分类，建立身份ID与网络协议地址相对应的动态地址信息表，且该动态地址信息表每隔一段时间更新一次，在这种组建的局域网络里，个人移动终端可直接访问智能硬件节点，并向智能硬件节点发送控制命令，对各个智能硬件节点实现管理。

优选的，设定智能硬件网关可通过近距离无线传输模块与智能硬件节点建立数据链接通道，智能硬件节点的数据可实时通过智能网关上传。

优选的，设定个人移动终端通过直连方式与智能硬件网关或智能硬件节点进行数据传输。

优选的，设定智能硬件网关每隔一段时间扫描一次周围的智能硬件节点，能实时发现未联的智能硬件节点。

优选的，设定智能硬件网关每隔一段时间主动向个人移动终端或云平台反馈数据信息，所述数据信息包括智能硬件网关的状态、各个智能硬件节点的连接状态和各个智能硬件节点采集的数据信息。

一种用于穿戴的智能硬件网关，其包括微处理器、存储器、无线通讯单元、传感器单元、电源单元和输入输出单元，所述无线通讯单元包括移动通信模块、无线通信模块和位置通信模块，所述传感器单元包括人体生理传感器和传感器插件接口，所述输入输出单元包括震动器、音频输出模块、LED显示模块和按键，所述电源单元包括电源管理模块、可充电电池、无线充电模块和有线充电模块；所述微处理器，用于对数据的整理、分析和处理，并对其他各模块进行控制；所述存储器，用于存储各项数据；所述移动通信模块，用于通过2G/3G/4G/5G进行远程无线数据传输；所述无线通信模块，用于与个人移动终端和智能穿戴设备实现数据交互，其实现数据交互的通信协议包括WiFi协议、蓝牙协议、ZigBee协议和NFC协议；所述位置通信模块，用于采集人体的移动轨迹和定位当前地理位置；所述人体生理传感器，用于采集人体的心率、血氧含量和人体生物电波信息；所述传感器插件接口，用于新传感器的扩展；所述震动器，用于震动报警；所述音频输出模块，用于语音提示或音频报警；所述LED显示模块，用于提供文字显示或数字反馈显示界面；所述无线充电模块，采用电磁共振或电磁感应技术进行无线充电；所述有线充电模块，采用有线充电技术进行充电；所述可充电电池，用于对智能设备的各个模块提供电能；所述微处理器的信号端分别与移动通信模块、无线通信模块、位置通信模块、人体生理传感器、传感器插件接口、震动器和音频输出模块的信号端相连，微处理器还与存储器、LED显示模块和按键相连，电源管理模块的一端与可充电电池相连，无线充电模块和有线充电模块分别与可充电电池相连，可充电电池分别为上述各模块提供电能。

优选的，其还包括触摸传感器或光电传感器，该触摸传感器或光电传感器用于判定该智能硬件网关是否脱离人体穿戴范围。

一种用于穿戴的智能硬件系统，包括上述智能硬件网关，其还包括云平台、个人移动终端和多个智能硬件节点，所述智能硬件节点包括近场无线传输模块、功能模块、电源管理模块、可充电电池、无线充电模块和有线充电模块，该多个智能硬件节点分别与智能硬件网关相连，智能硬件网关通过网络与云平台相连，智能硬件网关还通过网络与个人移动终端相连。

优选的，所述近距离无线传输模块包括蓝牙传输模块和NFC传输模块。

本发明的有益效果是：

（1）每个智能硬件节点只需要实现特定穿戴部位的相关智能功能，有利于减少不同智能硬件实现重复功能造成的资源浪费，减少设备成本和体积；

（2）智能硬件系统以智能硬件网关为中心进行集总对所有智能硬件节点进行管理，有利于实现标准化的软硬件接口，简化系统集成和复用；

（3）本发明可通过智能硬件网关将多个智能硬件节点实现数据链接，能使多个智能硬件节点与个人移动终端和云平台之间实现实时数据交互，使用方便；

（4）本发明能通过个人移动终端对多个智能硬件节点实现数据收集和管理，有利于管理数目杂乱、品种不一的智能穿戴设备；

（5）能将每个智能硬件节点反馈的数据信息通过网络实时上传到云平台，有利于数据的备份和管理；

（6）本发明的智能硬件网关可通过近距离无线传输模块与智能硬件节点建立数据链接通道，避免传统的无线网络建立数据链接，安全性高。

附图说明

图1为本发明智能硬件网关的结构示意图；

图2为本发明智能硬件系统的结构示意图；

图中，10-微处理器，20-存储器，30-无线通讯单元，40-传感器单元，50-输入输出单元，60-电源单元，70-智能硬件节点，80-智能硬件网关，301-移动通信模块，302-无线通信模块，303-位置通信模块，401-人体生理传感器，402-传感器插件接口，501-震动器，502-音频输出模块，503-LED显示模块，504-按键，601-电源管理模块，602-可充电电池，603-无线充电模块，604-有线充电模块，701-近场无线传输模块，702-功能模块，901-云平台，902-个人移动终端。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其实例表示在附图中，下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的数字表示相同或相似的要素，以下示例性实施例中所描述的实施例方法并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的，本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅处于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其含义，还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的例出项目的任何或所有可能的组合。

实施例1：

一种用于穿戴的智能硬件联网方法，如图1或图2所示，包括以下步骤：

步骤一、设定智能硬件网关80的模式，选择自动扫描周围的智能硬件节点70，获取并连接周围的智能硬件节点70；

步骤二、为获取的智能硬件节点70随机分配网络协议地址，并将智能硬件节点70的身份ID与分配的网络协议地址相对应，更新入动态地址信息表；

步骤三、设定智能硬件网关80与个人移动终端902相连，个人移动终端902可通过局域网或直连的方式实时访问或控制与智能硬件网关80相连的各个智能硬件节点70；

步骤四、设定智能硬件网关80与云平台901相连，与智能硬件网关80相连的各个智能硬件节点70通过网络将数据传送到云平台901。

本发明通过智能硬件网关80与各个智能硬件节点70建立数据链接通道，各个智能硬件节点70实时将采集的数据信息通过智能硬件网关80作为中间数据转换设备，上传到云平台901或个人移动终端902，个人移动终端902通过智能硬件网关80对各个智能硬件节点70实现数据收集和管理，同时，个人移动终端902还可直接访问智能硬件节点70，并向智能硬件节点70发送控制命令。

本发明所述该方法，将穿戴设备串联起来，并对多个穿戴设备实现管理，避免传统智能穿戴设备太多，对用户带来管理不便的难题，同时解决智能穿戴设备的应用APP太多，对用户的使用带来极大麻烦的问题。

实施例2：

本实施例与上述实施例的不同之处在于，智能硬件网关80可通过近距离无线传输模块701与智能硬件节点70建立数据链接通道，智能硬件节点70的数据可实时通过智能网关上传。

该设计避开了传统使用泛滥的无线网络传输协议，采用近场距离无线传输模块701与智能硬件网关建立数据链接通道，安全性高。

实施例3：

本实施例与上述实施例的不同之处在于，智能硬件网关80每隔一段时间主动向个人移动终端902反馈数据信息，所述数据信息包括智能硬件网关80的状态、各个智能硬件节点70的连接状态和各个智能硬件节点70采集的数据信息。

本实施例所述的该方法每隔一段时间自动收集各个智能硬件节点70的数据信息，并自动更新智能硬件网关80的动态地址表，防止某智能硬件节点70突然故障，造成数据采集错误或数据信息不全的现象发生。

实施例4：

本实施例与上述各个实施例的不同之处在于，设定智能硬件网关80每隔一段时间扫描一次周围的智能硬件节点70，能实时发现未联的智能硬件节点70。

本实施例所述的该方法能对智能硬件网关80附近的智能硬件节点70进行自动扫描，扫描后提示用户是否连接并分配网络协议地址，若用户同意，则自动连接，并更新该智能硬件节点70的信息。有利于对智能硬件节点70的智能化管理。

实施例5：

本实施例公开一种用于穿戴的智能硬件网关，如图1所示，其包括微处理器10、存储器20、无线通讯单元30、传感器单元40、电源单元60和输入输出单元50，所述无线通讯单元30包括移动通信模块301、无线通信模块302和位置通信模块303，所述传感器单元40包括人体生理传感器401和传感器插件接口402，所述输入输出单元50包括震动器501、音频输出模块502、LED显示模块503和按键504，所述电源单元60包括电源管理模块601、可充电电池602、无线充电模块603和有线充电模块604；所述微处理器10，用于对数据的整理、分析和处理，并对其他各模块进行控制；所述存储器20，用于存储各项数据；所述移动通信模块301，用于通过2G/3G/4G/5G进行远程无线数据传输；所述无线通信模块302，用于与个人移动终端902智能穿戴设备实现数据交互，其实现数据交互的通信协议包括WiFi协议、蓝牙协议、ZigBee协议和NFC协议；所述位置通信模块303，用于采集人体的移动轨迹和定位当前地理位置；所述人体生理传感器401，用于采集人体的心率、血氧含量和人体生物电波信息；所述传感器插件接口402，用于新传感器的扩展；所述震动器501，用于震动报警；所述音频输出模块502，用于语音提示或音频报警；所述LED显示模块503，用于提供文字显示或数字反馈显示界面；所述无线充电模块603，采用电磁共振或电磁感应技术进行无线充电；所述有线充电模块604，采用有线充电技术进行充电；所述可充电电池602，用于对智能设备的各个模块提供电能；所述微处理器10的信号端分别与移动通信模块301、无线通信模块302、位置通信模块303、人体生理传感器401、传感器插件接口402、震动器501和音频输出模块502的信号端相连，微处理器10还与存储器20、LED显示模块503和按键504相连，电源管理模块601的一端与可充电电池602相连，无线充电模块603和有线充电模块604分别与可充电电池602相连，可充电电池602分别为上述各模块提供电能。

本实施例阐述了智能硬件网关的具体内部结构，其内包括无线通讯单元30、输入输出单元50和传感器单元40，可通过手动配置该智能硬件网关80，该智能硬件网关80上还设有LED显示模块503，能实时显示各项数据和各项状态关系。有利于用户对各个智能硬件节点70进行实时观察和管理。

实施例6：

本实施例公开了一种用于穿戴的智能硬件系统，如图2所示，包括上述智能硬件网关70，其还包括云平台901、个人移动终端902和多个智能硬件节点70，所述智能硬件节点70包括近场无线传输模块701、功能模块702、电源管理模块601、可充电电池602、无线充电模块603和有线充电模块604，该多个智能硬件节点70分别与智能硬件网关80相连，智能硬件网关80通过网络与云平台901相连，智能硬件网关80还通过网络与个人移动终端902相连。

该系统将智能硬件网关80和云平台901、个人移动终端902以及多个智能硬件节点70建立起组网关系，使得各个智能硬件节点70的数据信息可通过智能硬件网关80上传到云平台901或个人移动终端902上，，有利于数据的备份和管理。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于穿戴的智能硬件联网方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、设定智能硬件网关（80）的模式，选择自动扫描周围的智能硬件节点（70），获取并连接周围的智能硬件节点（70）；

b、为获取的智能硬件节点（70）随机分配网络协议地址，并将智能硬件节点（70）的身份ID与分配的网络协议地址相对应，更新入动态地址信息表；

c、设定智能硬件网关（80）与个人移动终端（902）相连，个人移动终端（902）可通过局域网实时访问或控制与智能硬件网关（80）相连的各个智能硬件节点（70）；

d、设定智能硬件网关（80）与云平台（901）相连，与智能硬件网关（80）相连的各个智能硬件节点（70）通过网络将数据传送到云平台（901）。

2.根据权利要求1所述一种用于穿戴的智能硬件联网方法，其特征在于，设定智能硬件网关（80）通过近距离无线传输模块（701）与智能硬件节点（70）建立数据链接通道。

3.根据权利要求1所述一种用于穿戴的智能硬件联网方法，其特征在于，设定个人移动终端（902）通过直连方式与智能硬件网关（80）或智能硬件节点（70）进行数据传输。

4.根据权利要求1所述一种用于穿戴的智能硬件联网方法，其特征在于，设定智能硬件网关（80）每隔一段时间扫描一次周围的智能硬件节点（70）。

5.根据权利要求1所述一种用于穿戴的智能硬件联网方法，其特征在于，设定智能硬件网关（80）每隔一段时间主动向个人移动终端（902）或云平台（901）反馈数据信息，所述数据信息包括智能硬件网关（80）的状态、各个智能硬件节点（70）的连接状态和各个智能硬件节点（70）采集的数据信息。

6.一种用于穿戴的智能硬件网关，其特征在于，其包括微处理器（10）、存储器（20）、无线通讯单元（30）、传感器单元（40）、电源单元（60）和输入输出单元（50），所述无线通讯单元（30）包括移动通信模块（301）、无线通信模块（302）和位置通信模块（303），所述传感器单元（40）包括人体生理传感器（401）和传感器插件接口（402），所述输入输出单元（50）包括震动器（501）、音频输出模块（502）、LED显示模块（503）和按键（504），所述电源单元（60）包括电源管理模块（601）、可充电电池（602）、无线充电模块（603）和有线充电模块（604）；所述微处理器（10），用于对数据的整理、分析和处理，并对其他各模块进行控制；所述存储器（20），用于存储各项数据；所述移动通信模块（301），用于通过2G/3G/4G/5G进行远程无线数据传输；所述无线通信模块（302），用于与个人移动终端（902）和智能穿戴设备实现数据交互，其实现数据交互的通信协议包括WiFi协议、蓝牙协议、ZigBee协议和NFC协议；所述位置通信模块（303），用于采集人体的移动轨迹和定位当前地理位置；所述人体生理传感器（401），用于采集人体的心率、血氧含量和人体生物电波信息；所述传感器插件接口（402），用于新传感器的扩展；所述震动器（501），用于震动报警；所述音频输出模块（502），用于语音提示或音频报警；所述LED显示模块（503），用于提供文字显示或数字反馈显示界面；所述无线充电模块（603），采用电磁共振或电磁感应技术进行无线充电；所述有线充电模块（604），采用有线充电技术进行充电；所述可充电电池（602），用于对智能设备的各个模块提供电能；所述微处理器（10）的信号端分别与移动通信模块（301）、无线通信模块（302）、位置通信模块（303）、人体生理传感器（401）、传感器插件接口（402）、震动器（501）和音频输出模块（502）的信号端相连，微处理器（10）还与存储器（20）、LED显示模块（503）和按键（504）相连，电源管理模块（601）的一端与可充电电池（602）相连，无线充电模块（603）和有线充电模块（604）分别与可充电电池（602）相连，可充电电池（602）分别为上述各模块提供电能。

7.根据权利要求6所述一种用于穿戴的智能硬件网关，其特征在于，其还包括触摸传感器或光电传感器，该触摸传感器或光电传感器用于判定该智能硬件网关（80）是否脱离人体穿戴范围。

8.一种用于穿戴的智能硬件系统，其特征在于，包括权利要求1所述智能硬件网关（80），其还包括云平台（901）、个人移动终端（902）和多个智能硬件节点（70），所述智能硬件节点（70）包括近场无线传输模块（701）、功能模块（702）、电源管理模块（601）、可充电电池（602）、无线充电模块（603）和有线充电模块（604），该多个智能硬件节点（70）分别与智能硬件网关（80）相连，智能硬件网关（80）通过网络与云平台（901）相连，智能硬件网关（901）还通过网络与个人移动终端（902）相连。

9.根据权利要求8所述一种用于穿戴的智能硬件系统，其特征在于，所述近距离无线传输模块（701）包括蓝牙传输模块和NFC传输模块。