CN108151849A - 一种基于铺装物的数据采集处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于铺装物的数据采集处理系统及方法，其中一种基于铺装物的数据采集处理系统，其包括至少一数据采集模块、云端处理模块及终端设备模块，所述数据采集模块、云端处理模块及终端设备模块两两之间通讯连接，所述数据采集模块包括至少一铺装物及设置于所述铺装物上的至少一磁传感元件，所述磁传感元件收集踩踏于所述铺装物上生物的压力数据，并将所述压力数据传送至所述云端处理模块，所述云端处理模块对所述压力数据汇总、分析后得到数据处理结果，并将所述数据处理结果传送给所述终端设备模块。本发明的技术方案具有智能化监控管理生物特别是人体的健康状态的效果，同时该技术方案还具有智能化安防功能。
Description
技术领域
本发明涉及大数据领域，特别涉及一种基于铺装物的数据采集处理系统及方法。
背景技术
现有技术中，数据的采集均是有特定的测量产品来实现的，例如采集体重需要借助体重器进行称量，运动数据如步数则需要借助智能设备终端的重力传感器等进行计数。而这些测量产品尚未能与周边环境，例如铺设的地板、墙壁等结合来实现数据的测量与呈现。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种基于铺装物的数据采集处理系统，旨在解决现有技术中数据的采集尚未能与周边环境如铺设的地板、墙壁等结合来实现数据的测量与呈现的问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种基于铺装物的数据采集处理系统，其包括至少一数据采集模块、云端处理模块及终端设备模块，所述数据采集模块、云端处理模块及终端设备模块两两之间通讯连接，所述数据采集模块包括至少一铺装物及设置于所述铺装物上的至少一磁传感元件，所述磁传感元件收集踩踏于所述铺装物上生物的压力数据，并将所述压力数据传送至所述云端处理模块，所述云端处理模块对所述压力数据汇总、分析后得到数据处理结果，并将所述数据处理结果传送给所述终端设备模块。
优选地，所述数据采集模块进一步包括至少一重量传感元件，所述重量传感元件设置于所述铺装物上并与所述云端处理模块通讯连接，所述重量传感元件收集踩踏于所述铺装物上的生物的重量数据，并将所述重量数据传送至所述云端处理模块。
优选地，同一所述数据采集模块的磁传感元件与磁传感元件之间、所述磁传感元件与重量传感元件之间，所述重量传感元件与重量传感元件之间并联电连接或者串联电连接。
优选地，所述基于铺装物的数据采集处理系统包括多个数据采集模块，所述不同数据采集模块之间并联电连接或者串联电连接。
优选地，所述云端处理模块包括一预警单元，当所述云端处理模块分析所述压力数据和/或重量数据出现异常时，所述预警单元发送预警信息至所述终端处理模块。
优选地，所述基于铺装物的数据采集处理系统还包括本地收集模块，所述本地收集模块与所述多个数据采集模块、云端处理模块均通讯连接，所述本地收集模块收集所述多个数据采集模块采集到的压力数据及重量数据，并将所述压力数据及重量数据传送至所述云端处理模块。
优选地，所述铺装物包括支架及踩踏板，所述支架设置于所述踩踏板底部支撑所述踩踏板，所述磁传感元件和/或重量传感元件设置于所述支架与踩踏板之间。
为实现上述目的，本发明还提供一种基于铺装物的数据采集处理方法，其提供上述任一项所述的基于铺装物的数据采集处理系统，其包括如下步骤：
S1:将磁传感元件和/或重量传感元件设置于一铺装物上构成数据采集模块；
S2：将多个数据采集模块铺设于地面和/或墙面上并将多个数据采集模块电性连接；
S3：所述磁传感元件采集踩踏于所述铺装物上的生物的压力数据，所述重量传感元件采集踩踏于所述铺装物上的生物的重量数据，并将压力数据和/或重量数据传送至云端处理模块；
S4：云端处理模块对所述压力数据和/或重量数据进行汇总、分析后生成数据处理结果。
S5：所述云端处理模块将所述数据处理结果传送至终端设备模块。
优选地，所述步骤S3进一步包括步骤S31：本地收集模块收集所述多个数据采集模块采集到的压力数据和/或重量数据，并将所述压力数据和/或重量数据传送至所述云端处理模块。
优选地，所述基于铺装物的数据采集处理方法进一步包括步骤S51：当所述云端处理模块分析所述压力数据和/或重量数据出现异常时，所述预警单元发送预警信息至所述终端处理模块。
本发明技术方案通过在铺装物中加装包括磁传感元件在内的传感元件，该磁传感元件采集踩踏于铺装物的生物特别是人体的压力数据，该压力数据中的各个压力采集点集合构成表征每个生物特征的压力平面，并将每次采集到的压力数据传送到云端处理模块，所述云端处理模块通过将上述压力数据进行汇总、分析，从而得到生物特别是人体的步伐及走路姿势等独有特征，进而评估生物特别是人体身体的健康状况，并将数据处理结果发送至终端设备模块，提前预警，做好防治措施。又因为每个生物步伐、走路姿势形成的压力平面跟指纹一样具有唯一性，因此在非指定生物或者非授权生物踩踏于该铺装物上时，该系统能够将非指定生物或者非授权生物的压力数据与云端处理模块的压力数据进行比对，对非指定生物或者非授权生物进行识别，达到防盗防贼、安防预警的作用。
同时，该铺装物中还设置有重量感应元件，该重量感应元件采集踩踏于铺装物的生物的重量数据，该重量数据包括但不限于生物的体重及踩踏于铺装物上的步数等，并将每次采集到的重量数据传送到云端处理模块。云端处理模块对该重量数据进行汇总、分析，该汇总、分析过程包括但不限于对每日步数进行加总计算、将每日和/或每月的体重汇成折线图。终端设备模块与所述云端处理模块通讯连接可进行数据交互，云端处理模块能够将所述数据处理结果传送至所述终端设备模块供用户查看，终端设备模块也能够随时随地发出请求查看当时及过往云端处理模块中压力数据、重量数据及数据处理结果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明基于铺装物的数据采集处理系统一实施例的框架示意图。
图2为本发明数据采集模块的立体结构示意图。
图3为本发明支架与磁传感元件、重量传感元件的配合结构示意图。
图4为本发明基于铺装物的数据采集处理系统另一实施例的框架示意图。
图5为本发明基于铺装物的数据采集处理方法一实施例的步骤流程图。
标号说明：
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
在本发明实施例中，请一并参阅图1-3，本发明提出的一种基于铺装物的数据采集处理系统100，其包括至少一数据采集模块10、云端处理模块20及终端设备模块30，所述数据采集模块10、云端处理模块20及终端设备模块30两两之间通讯连接，所述数据采集模块10包括至少一铺装物101及设置于所述铺装物101上的至少一磁传感元件104，所述磁传感元件104收集踩踏于所述铺装物101上生物的压力数据，并将所述压力数据传送至所述云端处理模块20，所述云端处理模块20对所述压力数据汇总、分析后得到数据处理结果，并将所述数据处理结果传送给所述终端设备模块30。
具体地，本发明所称的通讯连接既包括无线通讯连接，如WIFI通讯连接、蓝牙通讯连接、蜂窝网络通讯连接等，也可为有线通讯连接，如互联网通讯连接、局域网通讯连接、Zigbee通讯连接等。本发明所称的辅裝物101包括但不限于瓷砖、天然石材如大理石、人工合成地板。本发明所称生物包括但不限于人类、动物如宠物。本发明所称磁传感器元件包括但不限于磁阻传感器。可以通过在同一铺装物101布设多个磁阻传感器，多个磁阻传感器检测不同位置点的压力值，多个不同位置点的压力值形成压力平面。
所述数据处理结果包括但不限于从压力数据中提取生物的独有的压力特征，对每日步数进行加总计算得到的结果、对每日和/或每月的体重汇成的折线图。所述终端设备模块30可为手机、平板电脑、笔记本电脑等。所述终端设备模块30不仅可以接收所述数据处理结果，还可以随时随地发出请求查看当时及过往云端处理模块20中压力数据及数据处理结果。同时，该终端设备模块30可以通过控制磁传感元件104开断来控制多个数据采集模块10的感应区域及感应时间。节能的同时，达到了智能化控制的效果。
本发明技术方案通过在铺装物101中加装包括磁传感元件104，该磁传感元件104采集踩踏于铺装物101的生物特别是人体的压力数据，该压力数据中的各个压力点集合构成表征每个生物特征的压力平面，并将每次采集到的压力数据传送到云端处理模块20，所述云端处理模块20通过将上述压力数据进行汇总、分析，从而得到生物特别是人体的步伐及走路姿势等独有特征，进而评估生物特别是人体身体的健康状况，并将数据处理结果发送至终端设备模块20，提前预警，做好防治措施。又，因为每个生物步伐、走路姿势形成的压力平面跟指纹一样具有唯一性，因此在非指定生物或者非授权生物踩踏于该铺装,101上时，该系统100能够将非指定生物或者非授权生物的压力数据与云端处理模块的压力数据进行比对，对非指定生物或者非授权生物进行识别，达到防盗防贼、安防预警的作用。
具体地，请一并参阅2-3，所述数据采集模101进一步包括至少一重量传感元件105，所述重量传感元件105设置于所述铺装物101上并与所述云端处理模块20通讯连接，所述重量传感元件105收集踩踏于所述铺装物101上的生物的重量数据，并将所述重量数据传送至所述云端处理模块20。
该重量感应元件105采集踩踏于铺装物101的生物的重量数据，该重量数据包括但不限于生物的体重及踩踏于铺装物上的步数，重量感应元件105将每次采集到的重量数据传送到云端处理模块20。云端处理模块20对该重量数据进行汇总、分析，该汇总、分析过程包括但不限于对每日步数进行加总计算、将每日和/或每月的体重汇成折线图。可以理解，该辅裝物101上还可以设置其他传感元件，如温度传感元件、红外传感元件等。所述温度传感元件用于采集踩踏于所述铺装物101上的生物的温度数据，并将所述温度数据传送至所述云端处理模块20。所述红外传感元件用于采集踩踏于所述铺装物101上的生物的热量数据，并将所述热量数据传送至所述云端处理模块20。所述云端处理模块20再将所述温度数据、热量数据传送到终端设备模块30。
具体地，所述基于铺装物的数据采集处理系统100包括上述的多个数据采集模块10，所述不同数据采集模块10之间并联电连接或者串联电连接。将该多个数据采集模块10铺设于室内外的地面，可以采集生物在多个数据采集模块10上行走时不同位置的压力数据及重量数据，以更广泛的同一生物或者不同生物的压力数据及重量数据。同时，该多个数据采集模块10也可以铺设于墙面上，如铺设于室内外攀岩用墙面上，可以对攀岩时用户的重量数据及压力数据进行采集。
具体地，请再次参阅图2-3，所述铺装物101包括至少一支架102及踩踏板103，所述支架102设置于所述踩踏板103底部支撑所述踩踏板103，所述磁传感元件104和/或重量传感元件105设置于所述支架102与踩踏板103之间。该所述磁传感元件104和/或重量传感元件105具体设置于所述支架102用于支撑踩踏板103的顶部。在所述支架102及踩踏板103的接触位置处于所述支架102及踩踏板103中开设有用于容置该磁传感元件104和/或重量传感元件105的容置空间(图未标示)，以便于磁传感元件104和/或重量传感元件105的布设。
具体地，所述支架102为圆柱状，所述支架102高度为15-25mm，所述支架圆柱直径为15-25mm。优选地，所述支架102高度为20mm，所述支架圆柱直径为20mm，在不占用空间的同时提供足够大的支撑力。
同一个数据采集模块10包括一个或者一个以上的磁传感元件104，及包括一个或者一个以上的重量传感元件105，同一所述数据采集模块10的磁传感元件104与磁传感元件104之间、所述磁传感元件104与重量传感元件105之间，所述重量传感元件105与重量传感元件105之间并联电连接或者串联电连接。当磁传感元件104与磁传感元件104之间、所述磁传感元件104与重量传感元件105之间，所述重量传感元件105与重量传感元件105之间并联电连接时，各个磁传感元件104、重量传感元件105之间的工作互不影响，当其中一传感元件出现故障时，其他传感元件能够正常工作。
具体地，请参阅图4，所述基于铺装物的数据采集处理系统100还包括本地收集模块40，所述本地收集模块40与所述多个数据采集模块10、云端处理模20块均通讯连接，所述本地收集模块40收集所述多个数据采集模块10采集到的压力数据及重量数据，并将所述压力数据及重量数据传送至所述云端处理模块20。所述本地收集模块40可为手机、平板电脑、笔记本电脑等。该本地收集模块40可与终端设备模块30合二为一，即本地收集模块40就是终端设备模块30；该本地收集模块40也可与终端设备模块30也可独立存在，互不干扰。所述本地收集模块40预先收集本地的压力数据及重量数据，供用户预先查看，用户可以决定是否将该压力数据及重量数据、或者有选择性的将部分压力数据及重量数据上传至云端处理模块20。
具体地，所述云端处理模块20包括一预警单元(图未标示)，当所述云端处理模块20分析所述压力数据和/或重量数据出现异常时，所述预警单元发送预警信息至所述终端处理模块30。例如，当磁传感器元件104检测到今日用户的步伐后者走路姿势与往日不同，导致产生的压力平面不同时，则预警单元发送预警信息给终端设备模块20，提醒用于用户注意是否身体发生病变，提前做好防治措施；再如，当家中有老人不慎摔倒时，重量传感元件105检测到该铺装物101上的重量异常，则发送预警信息给终端设备模块20，该终端设备模块20持有者如老人子女或者医院能及时采取相应措施。再如，该铺装物101可以铺设于观光用的玻璃栈道上，用于检测玻璃栈道游客的总体重量，当总体重量超过预设值时，则预警单元发送预警信息给终端设备模块20，提醒景区工作人员及时制止游客继续登上该玻璃栈道。
请参阅图5，本发明还提供一种基于铺装物的数据采集处理方法200，其提供上述的基于铺装物的数据采集处理系统100，其包括如下步骤：
S1:将磁传感元件104和/或重量传感元件105设置于一铺装物101上构成数据采集模块10；
S2：将多个数据采集模块10铺设于地面和/或墙面上并将多个数据采集模块10电性连接；
S3：所述磁传感元件104采集踩踏于所述铺装物101上的生物的压力数据，所述重量传感元件105采集踩踏于所述铺装物101上的生物的重量数据，并将压力数据和/或重量数据传送至云端处理模块20；
S4：云端处理模块20对所述压力数据和/或重量数据进行汇总、分析后生成数据处理结果。
S5：所述云端处理模块将所述数据处理结果传送至终端设备模块。
将铺装物101与磁传感元件104和/或重量传感元件105一体化、模块化生产，在铺贴铺装物101的同时，将铺装物101与磁传感元件104和/或重量传感元件105一次性安装，可以减少水泥，沙等材料的使用，减少房屋环境的破坏。同时达到快速拆装数据采集模块10的效果。由于该基于铺装物的数据采集处理方法200采用了前述基于铺装物的数据采集处理系统100，故该基于铺装物的数据采集处理方法200具有基于铺装物的数据采集处理系统100的一切有益效果，在此不再赘述。
具体地，所述步骤S3进一步包括步骤S31：本地收集模块40收集所述多个数据采集模块10采集到的压力数据及重量数据，并将所述压力数据及重量数据传送至所述云端处理模块20。用户可以预先查看压力数据及重量数据，决定是否将该压力数据及重量数据、或者有选择性的将部分压力数据及重量数据上传至云端处理模块20。
具体地，所述基于铺装物的数据采集处理方法200进一步包括步骤S51：当所述云端处理模块20分析所述压力数据和/或重量数据出现异常时，所述预警单元发送预警信息至所述终端处理模块30。以便终端处理模块30的持有者即用户及时采取措施。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于铺装物的数据采集处理系统，其特征在于，包括至少一数据采集模块、云端处理模块及终端设备模块，所述数据采集模块、云端处理模块及终端设备模块两两之间通讯连接，所述数据采集模块包括至少一铺装物及设置于所述铺装物上的至少一磁传感元件，所述磁传感元件收集踩踏于所述铺装物上生物的压力数据，并将所述压力数据传送至所述云端处理模块，所述云端处理模块对所述压力数据汇总、分析后得到数据处理结果，并将所述数据处理结果传送给所述终端设备模块。
2.如权利要求1所述的基于铺装物的数据采集处理系统，其特征在于，所述数据采集模块进一步包括至少一重量传感元件，所述重量传感元件收集踩踏于所述铺装物上的生物的重量数据，并将所述重量数据传送至所述云端处理模块。
3.如权利要求2所述的基于铺装物的数据采集处理系统，其特征在于，同一所述数据采集模块的磁传感元件与磁传感元件之间、所述磁传感元件与重量传感元件之间，所述重量传感元件与重量传感元件之间并联电连接或者串联电连接。
4.如权利要求3所述的基于铺装物的数据采集处理系统，其特征在于，所述基于铺装物的数据采集处理系统包括多个数据采集模块，所述不同数据采集模块之间并联电连接或者串联电连接。
5.如权利要求4所述的基于铺装物的数据采集处理系统，其特征在于，所述云端处理模块包括一预警单元，当所述云端处理模块分析所述压力数据和/或重量数据出现异常时，所述预警单元发送预警信息至所述终端处理模块。
6.如权利要求5所述的基于铺装物的数据采集处理系统，其特征在于，所述基于铺装物的数据采集处理系统还包括本地收集模块，所述本地收集模块与所述多个数据采集模块、云端处理模块均通讯连接，所述本地收集模块收集所述多个数据采集模块采集到的压力数据及重量数据，并将所述压力数据及重量数据传送至所述云端处理模块。
7.如权利要求2-6任一项所述的基于铺装物的数据采集处理系统，其特征在于，所述铺装物包括支架及踩踏板，所述支架设置于所述踩踏板底部支撑所述踩踏板，所述磁传感元件和/或重量传感元件设置于所述支架与踩踏板之间。
8.一种基于铺装物的数据采集处理方法，其特征在于，提供一种如权利要求2-7任一项所述的基于铺装物的数据采集处理系统，其包括如下步骤：
S1:将磁传感元件和/或重量传感元件设置于一铺装物上构成数据采集模块；
S2：将多个数据采集模块铺设于地面和/或墙面上并将多个数据采集模块电性连接；
S3：所述磁传感元件采集踩踏于所述铺装物上的生物的压力数据，所述重量传感元件采集踩踏于所述铺装物上的生物的重量数据，并将压力数据和/或重量数据传送至云端处理模块；
S4：云端处理模块对所述压力数据和/或重量数据进行汇总、分析后生成数据处理结果；
S5：所述云端处理模块将所述数据处理结果传送至终端设备模块。
9.如权利要求8所述的基于铺装物的数据采集处理方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括步骤S31：本地收集模块收集所述多个数据采集模块采集到的压力数据和/或重量数据，并将所述压力数据和/或重量数据传送至所述云端处理模块。
10.如权利要求8所述的基于铺装物的数据采集处理方法，其特征在于，所述基于铺装物的数据采集处理方法进一步包括步骤S51：当所述云端处理模块分析所述压力数据和/或重量数据出现异常时，所述预警单元发送预警信息至所述终端处理模块。
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