CN105708439A - 一种可穿戴监护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可穿戴监护装置，该装置可基于传感技术的测量心率、血压、血氧、脉搏、人体代谢物水平等体征参数，还可提供环境参数收集以及GPS定位信息，该装置采用了4G无线通信网络实现采集数据的快速传输，此外还设置有专门数据处理和识别系统，可解决数据的兼容性和体征数据的识别问题，可同时监控多个人体的体征数据。

Description

一种可穿戴监护装置

所属技术领域

本发明涉及一种可穿戴监护装置。

背景技术

当前中国面临着巨大的人口老龄化压力，养老问题成为全社会关注的热点话题，因此对老年人健康状况、日常活动监护及医疗护理问题越来越受到重视。但由于独生子女与空巢化家庭的增多，大多数老年人无法得到及时监护，无法及时发现独居老人在日常生活中出现的意外，比如老人生病、摔倒起不来以及生理不健康导致作息紊乱等等。因此，如果能够对老人的健康状况、日常活动进行实时监控，达到及时发现和提前预防的目的，则能够给老人的健康生活带来安全保障。

随着科技的发展，越来越多的智能穿戴产品(如，智能腕带、指环等)进入人们的生活中。以智能指环为例，用户可以通过智能指环记录日常生活中的锻炼、睡眠以及饮食等实时数据，并可将这些数据与手机、平板等终端设备同步，从而达到通过数据指导健康生活的目的。

近些年由于互联网、物联网等新兴技术的发展，也渐渐出现了一些较为智能化的家庭疗养系统，该类系统将智能家庭设备与网络连接，可以较好地实现家居看护对象与远程监护人之间的互动联系且丰富了看护对象的日常生活。

由于芯片技术的发展，出现了很多低功耗、小型化的处理器和传感器。通过这些处理器和传感器的协同，可以实时、连续、方便的测量很多人体的生理数据，比如在走路、运动、饮食等日常活动过程中，可以获取能够描述人体体征的数据，结合相关算法，可以得到体温、心率、血氧、呼吸频率、肌肉紧张度等生理参数。整个过程是在人可以完全忽略这些处理器和传感器的存在的情况下进行的。这就是逐渐兴起的物联网产业在人体健康监测领域的重要应用。

发明内容

本发明提供一种可穿戴监护装置，该装置可基于传感技术的测量心率、血压、血氧、脉搏、人体代谢物水平等体征参数，还可提供环境参数收集以及GPS定位信息，该装置采用了4G无线通信网络实现采集数据的快速传输，此外还设置有专门数据处理和识别系统，可解决数据的兼容性和体征数据的识别问题，可同时监控多个人体的体征数据。

为了实现上述目的，本发明提供一种可穿戴监护装置，该装置可包括多个智能穿戴设备终端、监控服务器和数据传输平台；

其中，智能穿戴设备终端包括：安装在智能穿戴设备终端上的传感器模块、处理模块、GPS定位模块和数据接口；

所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、血压传感器和脉搏传感器，所述温度传感器、湿度传感器、血压传感器和脉搏传感器分别与所述处理模块电连接；

所述处理模块中预设某地点的经纬度，所述GPS定位模块会一直与GPS卫星保持连线并实时将当前位置的经纬度数据传输给所述处理模块并与预设好的经纬度数据进行配对；

所述处理模块将采集的体征数据传感器模块采集的体征数据和环境数据以及GPS定位模块采集定位数据的发送给所述数据接口，数据接口根据预先设定的传输协议，将体征数据、环境数据和定位数据发送给数据传输平台；

所述数据传输平台包括：

接收模块，用于所述数据接口发送的体征数据、环境数据和定位数据；

确定及处理模块，用于确定体征数据、环境数据和定位数据的数据类型是否与所述监控服务器发送的数据采集指令中的数据类型一致，当所述确定及处理模块确定所述体征数据、环境数据和定位数据的数据类型与所述数据采集指令中的数据类型一致时，根据预置规范规则将所述体征数据、环境数据和定位数据进行格式化处理，所述预置规范规则用于规范所述体征数据、环境数据和定位数据的格式；

4G无线数据收发模块一，用于将所述处理模块格式化处理后的所述体征数据、环境数据和定位数据发送至所述监控服务器，并用于接收来自监控服务器的数据。

监控服务器包括：4G无线数据收发模块二、数据存储模块、体征数据识别处理模块、显示及报警终端和控制模块；所述4G无线数据收发模块二，接收所述4G无线数据收发模块一发送的数据；控制模块用于对监控服务器中各模块进行协调控制。

优选的，所述传感器模块包括：

光源、第一光电检测单元、第二光电检测单元，其中：

所述光源用于朝向人体穿戴部位发出光线，所述光线包括透过人体穿戴部位的透射光线和经人体穿戴部位反射的反射光线；

所述第一光电检测单元，用于检测所述透射光线；

所述第二光电检测单元，用于检测所述反射光线；

所述处理模块，与所述第一光电检测单元和所述第二光电检测单元连接，用于根据所述第一光电检测单元检测的透射光线确定人体的第一类生物特征信息，根据所述第二光电检测单元检测的反射光线确定人体的第二类生物特征信息。

优选的，所述第一类生物特征信息包括静脉特征信息，所述第二类生物特征信息包括心率信息和/或血氧状态信息。

优选的，所述处理模块包括心率模拟计算器；所述根据第二光电检测模块检测的反射光线确定人体的心率信息和/或血氧状态信息，具体为：所述心率模拟计算器根据第二光电检测模块检测的反射光线生成模拟心率曲线和/或心率数值。

优选的，所述体征数据识别处理模块包括：体征数据汇总单元、信息比对计算单元、标准比对计算单元、比对计算单元和提醒控制单元；

其中，所述体征数据汇总单元输出端同时并列连接信息比对计算单元和标准比对计算单元，该体征数据汇总单元用于获取用户日常体征数据并存储；

信息比对计算单元包括日常信息历史数据计算子单元，用于通过常驻内存检测，用于将汇总的体征数据与日常信息历史数据值核对，计算出各项信息的对比差△1；

标准比对计算单元包括运算子单元，用于将汇总的体征数据与标准信息值核对，计算出各项信息的对比差△2；

比对计算单元用于将对比差△1和对比差△2进行比对，计算出各项信息的波动值；

提醒控制单元与比对计算单元的输出端相连，该提醒控制单元包括判断处理子单元，根据最终的波动值，向显示及报警终端和控制模块发送提醒或报警信息。

优选的，所述4G无线数据收发模块一包括：

数据发送确定单元，用于确定发送格式化处理后的所述体征数据、环境数据和定位数据的发送协议；

数据发送单元，用于基于所述数据发送确定单元确定的所述发送协议将格式化处理后的所述体征数据、环境数据和定位数据发送至所述监控服务器。

优选的，所述数据发送确定单元包括：

解析子单元，用于解析所述数据采集指令；其中，所述数据采集指令中还包含所述发送协议；

获取子单元，用于在所述解析子单元解析所述数据采集指令之后，获取并确定所述发送协议；

发送确定子单元，用于确定所述数据传输平台中默认的或者选定的发送协议为所述发送协议。

优选的，所述确定及处理模块包括：

确定解析单元，用于解析所述数据采集指令，所述第一数据类型为所述数据采集指令中的数据类型；

确定获取单元，用于在所述确定解析单元解析所述数据采集指令之后，获取第一数据类型；

第一确定单元，用于确定第二数据类型，所述第二数据类型为所述体征数据、环境数据和定位数据的数据类型；

第二确定单元，用于确定所述确定获取单元获取的所述第一数据类型与得到第一确定单元确定的所述第二数据类型是否一致。

本发明具有以下优点和有益效果：(1)实时获取位多位需看护人员的体征数据、环境数据和定位数据，基于光传感器技术获取关键体征数据，效率和精度高；(2)利用4G技术传输体征数据，效率高，节省设备，经济效益高；(3)利用数据传输平台，将多个终端不同监控体征数据格式进行统一，并按照统一的传输协议传输，保证了数据的统一性和兼容性；(4)监控服务器实时识别和显示体征数据，并对异常数据进行即时提醒或报警。

附图说明

图1示出了本发明的一种可穿戴监护装置的框图。

图2示出了本发明的一种利用可穿戴设备进行监护的方法。

具体实施方式

图1示出了本发明的一种可穿戴监护装置。该装置可包括多个智能穿戴设备终端1(图中仅示例性的示出一个)、监控服务器2和数据传输平台3。

其中，智能穿戴设备终端1包括：安装在智能穿戴设备终端上的传感器模块11、处理模块12、GPS定位模块13和数据接口14。

所述传感器模块11包括温度传感器、湿度传感器、血压传感器和脉搏传感器，所述温度传感器、湿度传感器、血压传感器和脉搏传感器分别与所述处理模块12电连接；

所述处理模块12中预设某地点的经纬度，所述GPS定位模块会一直与GPS卫星保持连线并实时将当前位置的经纬度数据传输给所述处理模块并与预设好的经纬度数据进行配对；

所述处理模块12将采集的体征数据传感器模块11采集的体征数据和环境数据以及GPS定位模块采集定位数据的发送给所述数据接口14，数据接口14根据预先设定的传输协议，将体征数据、环境数据和定位数据发送给数据传输平台3。

所述数据传输平台3包括：

接收模块31，用于所述数据接口14发送的体征数据、环境数据和定位数据；

确定及处理模块32，用于确定体征数据、环境数据和定位数据的数据类型是否与所述监控服务器2发送的数据采集指令中的数据类型一致，当所述确定及处理模块确定所述体征数据、环境数据和定位数据的数据类型与所述数据采集指令中的数据类型一致时，根据预置规范规则将所述体征数据、环境数据和定位数据进行格式化处理，所述预置规范规则用于规范所述体征数据、环境数据和定位数据的格式；

4G无线数据收发模块一33，用于将所述处理模块格式化处理后的所述体征数据、环境数据和定位数据发送至所述监控服务器，并用于接收来自监控服务器2的数据。

监控服务器2包括：4G无线数据收发模块二21、数据存储模块22、体征数据识别处理模块23、显示及报警终端24和控制模块25；所述4G无线数据收发模块二21，接收所述4G无线数据收发模块一33发送的数据；控制模块25用于对监控服务器中各模块进行协调控制。

优选的，所述传感器模块11包括：

光源、第一光电检测单元、第二光电检测单元，其中：

所述光源用于朝向人体穿戴部位发出光线，所述光线包括透过人体穿戴部位的透射光线和经人体穿戴部位反射的反射光线；

所述第一光电检测单元，用于检测所述透射光线；

所述第二光电检测单元，用于检测所述反射光线；

所述处理模块12，与所述第一光电检测单元和所述第二光电检测单元连接，用于根据所述第一光电检测单元检测的透射光线确定人体的第一类生物特征信息，根据所述第二光电检测单元检测的反射光线确定人体的第二类生物特征信息。

优选的，所述第一类生物特征信息包括静脉特征信息，所述第二类生物特征信息包括心率信息和/或血氧状态信息。

优选的，所述处理模块12包括心率模拟计算器；所述根据第二光电检测模块检测的反射光线确定人体的心率信息和/或血氧状态信息，具体为：所述心率模拟计算器根据第二光电检测模块检测的反射光线生成模拟心率曲线和/或心率数值。

优选的，所述体征数据识别处理模块23包括：体征数据汇总单元、信息比对计算单元、标准比对计算单元、比对计算单元和提醒控制单元；

其中，所述体征数据汇总单元输出端同时并列连接信息比对计算单元和标准比对计算单元，该体征数据汇总单元用于获取用户日常体征数据并存储；

信息比对计算单元包括日常信息历史数据计算子单元，用于通过常驻内存检测，用于将汇总的体征数据与日常信息历史数据值核对，计算出各项信息的对比差△1；

标准比对计算单元包括运算子单元，用于将汇总的体征数据与标准信息值核对，计算出各项信息的对比差△2；

比对计算单元用于将对比差△1和对比差△2进行比对，计算出各项信息的波动值；

提醒控制单元与比对计算单元的输出端相连，该提醒控制单元包括判断处理子单元，根据最终的波动值，向显示及报警终端和控制模块发送提醒或报警信息。

优选的，所述4G无线数据收发模块一33包括：

数据发送确定单元，用于确定发送格式化处理后的所述体征数据、环境数据和定位数据的发送协议；

数据发送单元，用于基于所述数据发送确定单元确定的所述发送协议将格式化处理后的所述体征数据、环境数据和定位数据发送至所述监控服务器。

优选的，所述数据发送确定单元包括：

解析子单元，用于解析所述数据采集指令；其中，所述数据采集指令中还包含所述发送协议；

获取子单元，用于在所述解析子单元解析所述数据采集指令之后，获取并确定所述发送协议；

发送确定子单元，用于确定所述数据传输平台中默认的或者选定的发送协议为所述发送协议。

优选的，所述确定及处理模块32包括：

确定解析单元，用于解析所述数据采集指令，所述第一数据类型为所述数据采集指令中的数据类型；

确定获取单元，用于在所述确定解析单元解析所述数据采集指令之后，获取第一数据类型；

第一确定单元，用于确定第二数据类型，所述第二数据类型为所述体征数据、环境数据和定位数据的数据类型；

第二确定单元，用于确定所述确定获取单元获取的所述第一数据类型与得到第一确定单元确定的所述第二数据类型是否一致。

图2示出了本发明的一种利用可穿戴设备进行监护的方法。该方法具体包括如下步骤：

S1.传感器模块获取多个体征数据、环境数据和定位数据，处理模块处理并汇总这些体征数据、环境数据和定位数据；

S2.将所述体征数据、环境数据和定位数据根据预设的传输协议经由数据接口发送给数据传输平台；

S3.数据传输平台接收所述体征数据、环境数据和定位数据体征数据，并对体征数据进行确定、处理和发送；

S4.监控服务器接收并存储数据传输平台发送的所述体征数据、环境数据和定位数据；

S5.对所述体征数据、环境数据和定位数据进行识别处理，并显示和/或报警。

优选的，在步骤S1中，具体包括如下步骤：

检测朝向人体穿戴部位发出的透过人体穿戴部位的透射光线和经人体穿戴部位反射的反射光线；

根据检测的透射光线确定人体的第一类生物特征信息；根据检测的反射光线确定人体的第二类生物特征信息。

优选的，所述第一类生物特征信息包括静脉特征信息，所述第二类生物特征信息包括心率信息和/或血氧状态信息。

优选的，所述心率信息包括模拟心率曲线和/或心率数值。

优选的，步骤S3具体包括如下子步骤：

S31.接收体征数据、环境数据和定位数据。

S32.确定所述体征数据、环境数据和定位数据的数据类型是否与监控服务器发送的数据采集指令中的数据类型一致。

在数据传输平台接收到体征数据、环境数据和定位数据之后，首先，确定体征数据、环境数据和定位数据的个数，若体征数据、环境数据和定位数据的个数为至少两个，需分别对至少两个体征数据、环境数据和定位数据确定体征数据、环境数据和定位数据的数据类型；其次，获取数据采集指令中的数据类型与数据传输平台确定的体征数据、环境数据和定位数据的数据类型是否一致。

S33.若一致，则根据预置规范规则将所述体征数据、环境数据和定位数据进行格式化处理。

当确定所述体征数据、环境数据和定位数据的数据类型是否与所述数据采集指令中的数据类型一致时，说明该体征数据、环境数据和定位数据为服务器需要采集的数据。在数据传输平台中，在向服务器发送体征数据、环境数据和定位数据之前，由于不确定接收的体征数据、环境数据和定位数据的具体个数，因此需要对体征数据、环境数据和定位数据进行格式化。若体征数据、环境数据和定位数据的个数为至少两个，则需要将该至少两个体征数据、环境数据和定位数据进行拼接，在根据预置规范规则对拼接后的体征数据、环境数据和定位数据进行格式化处理；其中，预置规范规则用于规范所述体征数据、环境数据和定位数据的格式。

S34.将格式化处理后的所述体征数据、环境数据和定位数据发送至服务器。

将格式化处理后的体征数据、环境数据和定位数据发送至服务器，实现在一个数据采集平台中实现多种数据类型的体征数据、环境数据和定位数据采集。

优选的，为了能够成功将格式化处理后的体征数据、环境数据和定位数据发送至服务器，在向服务器发送格式化后的体征数据、环境数据和定位数据时，首先确定发送格式化后体征数据、环境数据和定位数据的发送协议，基于该确定的发送协议将格式化后的体征数据、环境数据和定位数据发送至监控服务器。作为本发明实施例一种实现方式，解析数据采集指令，获取并确定发送协议，其中，该数据采集指令中还包含有体征数据、环境数据和定位数据的发送协议；作为本发明实施例的另一种实现方式，在数据传输平台中会默认设置一种发送协议，确定该默认的发送协议为发送体征数据、环境数据和定位数据的发送协议；或者，确定在数据传输平台中选定的发送协议为体征数据、环境数据和定位数据的发送协议。

优选的，为了能够确保数据传输平台中格式化处理后的体征数据、环境数据和定位数据均能够发送至服务器，在将格式化处理后的体征数据、环境数据和定位数据发送至服务器之前，将格式化处理后的体征数据、环境数据和定位数据添加到发送等待队列中，该发送等待队列用于存储格式化处理后的体征数据、环境数据和定位数据。

优选的，在步骤S5中，包括如下步骤：

体征数据汇总单元获取用户日常体征数据并存储；

信息比对计算单元将汇总的体征数据与日常信息历史数据值核对，计算出各项信息的对比差△1；

标准比对计算单元将汇总的体征数据与标准信息值核对，计算出各项信息的对比差△2；

将对比差△1和对比差△2进行比对，计算出各项信息的波动值；

根据最终的波动值，向显示及报警终端和控制模块发送提醒或报警信息。

如上所述，虽然根据实施例所限定的实施例和附图进行了说明，但对本技术领域具有一般知识的技术人员来说能从上述的记载中进行各种修改和变形。例如，根据与说明的技术中所说明的方法相不同的顺序来进行，和/或根据与说明的系统、结构、装置、电路等构成要素所说明的方法相不同的形态进行结合或组合，或根据其他构成要素或均等物进行替换或置换也可达成适当的效果。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种可穿戴监护装置，该装置可包括多个智能穿戴设备终端、监控服务器和数据传输平台；

其中，智能穿戴设备终端包括：安装在智能穿戴设备终端上的传感器模块、处理模块、GPS定位模块和数据接口；

所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、血压传感器和脉搏传感器，所述温度传感器、湿度传感器、血压传感器和脉搏传感器分别与所述处理模块电连接；

所述处理模块中预设某地点的经纬度，所述GPS定位模块会一直与GPS卫星保持连线并实时将当前位置的经纬度数据传输给所述处理模块并与预设好的经纬度数据进行配对；

所述处理模块将采集的体征数据传感器模块采集的体征数据和环境数据以及GPS定位模块采集定位数据的发送给所述数据接口，数据接口根据预先设定的传输协议，将体征数据、环境数据和定位数据发送给数据传输平台；

所述数据传输平台包括：

接收模块，用于所述数据接口发送的体征数据、环境数据和定位数据；

确定及处理模块，用于确定体征数据、环境数据和定位数据的数据类型是否与所述监控服务器发送的数据采集指令中的数据类型一致，当所述确定及处理模块确定所述体征数据、环境数据和定位数据的数据类型与所述数据采集指令中的数据类型一致时，根据预置规范规则将所述体征数据、环境数据和定位数据进行格式化处理，所述预置规范规则用于规范所述体征数据、环境数据和定位数据的格式；

4G无线数据收发模块一，用于将所述处理模块格式化处理后的所述体征数据、环境数据和定位数据发送至所述监控服务器，并用于接收来自监控服务器的数据。

监控服务器包括：4G无线数据收发模块二、数据存储模块、体征数据识别处理模块、显示及报警终端和控制模块；所述4G无线数据收发模块二，接收所述4G无线数据收发模块一发送的数据；控制模块用于对监控服务器中各模块进行协调控制。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器模块包括：

光源、第一光电检测单元、第二光电检测单元，其中：

所述光源用于朝向人体穿戴部位发出光线，所述光线包括透过人体穿戴部位的透射光线和经人体穿戴部位反射的反射光线；

所述第一光电检测单元，用于检测所述透射光线；

所述第二光电检测单元，用于检测所述反射光线；

所述处理模块，与所述第一光电检测单元和所述第二光电检测单元连接，用于根据所述第一光电检测单元检测的透射光线确定人体的第一类生物特征信息，根据所述第二光电检测单元检测的反射光线确定人体的第二类生物特征信息。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一类生物特征信息包括静脉特征信息，所述第二类生物特征信息包括心率信息和/或血氧状态信息。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括心率模拟计算器；所述根据第二光电检测模块检测的反射光线确定人体的心率信息和/或血氧状态信息，具体为：所述心率模拟计算器根据第二光电检测模块检测的反射光线生成模拟心率曲线和/或心率数值。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述体征数据识别处理模块包括：体征数据汇总单元、信息比对计算单元、标准比对计算单元、比对计算单元和提醒控制单元；

其中，所述体征数据汇总单元输出端同时并列连接信息比对计算单元和标准比对计算单元，该体征数据汇总单元用于获取用户日常体征数据并存储；

信息比对计算单元包括日常信息历史数据计算子单元，用于通过常驻内存检测，用于将汇总的体征数据与日常信息历史数据值核对，计算出各项信息的对比差△1；

标准比对计算单元包括运算子单元，用于将汇总的体征数据与标准信息值核对，计算出各项信息的对比差△2；

比对计算单元用于将对比差△1和对比差△2进行比对，计算出各项信息的波动值；

提醒控制单元与比对计算单元的输出端相连，该提醒控制单元包括判断处理子单元，根据最终的波动值，向显示及报警终端和控制模块发送提醒或报警信息。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述4G无线数据收发模块一包括：

数据发送确定单元，用于确定发送格式化处理后的所述体征数据、环境数据和定位数据的发送协议；

数据发送单元，用于基于所述数据发送确定单元确定的所述发送协议将格式化处理后的所述体征数据、环境数据和定位数据发送至所述监控服务器。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数据发送确定单元包括：

解析子单元，用于解析所述数据采集指令；其中，所述数据采集指令中还包含所述发送协议；

获取子单元，用于在所述解析子单元解析所述数据采集指令之后，获取并确定所述发送协议；

发送确定子单元，用于确定所述数据传输平台中默认的或者选定的发送协议为所述发送协议。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定及处理模块包括：

确定解析单元，用于解析所述数据采集指令，所述第一数据类型为所述数据采集指令中的数据类型；

确定获取单元，用于在所述确定解析单元解析所述数据采集指令之后，获取第一数据类型；

第一确定单元，用于确定第二数据类型，所述第二数据类型为所述体征数据、环境数据和定位数据的数据类型；

第二确定单元，用于确定所述确定获取单元获取的所述第一数据类型与得到第一确定单元确定的所述第二数据类型是否一致。