CN108267170B

CN108267170B - 一种环境监测方法和装置

Info

Publication number: CN108267170B
Application number: CN201711465771.8A
Authority: CN
Inventors: 苏鹏程; 张一凡
Original assignee: Goertek Techology Co Ltd
Current assignee: Goertek Techology Co Ltd
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2021-06-22
Anticipated expiration: 2037-12-28
Also published as: CN108267170A

Abstract

本发明公开了一种环境监测方法和装置，应用于可穿戴设备，包括：获取可穿戴设备上环境传感器对当前环境进行监测得到的环境监测指标数据并保存；对环境监测指标数据进行分析预测处理得到分析预测结果；根据分析预测结果在可穿戴设备上执行相应的提示或报警操作。环境监测装置包括：数据获取单元，分析预测单元和提示报警单元。本发明实施例利用可穿戴设备随身佩戴和便携性的特点，随时随地对人们当前的周围环境指标进行实时监测，并在出现异常状况的早期，及时提醒用户或报警，保障了人们的健康生活和人身安全。

Description

一种环境监测方法和装置

技术领域

本发明涉及可穿戴设备技术领域，具体涉及一种环境监测方法和装置。

背景技术

在现代社会，随着生活水平和安全意识的提高，健康的生活环境和人身安全对人们越来越重要。目前，环境监测设备一般都是固定的，不能满足用户方便的获取环境监测信息的需求。另外，通常的环境监测设备只提供某个时点上的环境监测指标数据，提供的信息量有限、价值不高，用户体验差。

发明内容

本发明提供了一种环境监测方法和装置，解决现有环境监测设备位置固定，提供信息有限，导致用户体验较差的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种环境监测方法，应用于可穿戴设备，包括：

获取所述可穿戴设备上环境传感器对当前环境进行监测得到的环境监测指标数据并保存；

对所述环境监测指标数据进行分析预测处理得到分析预测结果；

根据所述分析预测结果在可穿戴设备上执行相应的提示或报警操作。

根据本发明的另一个方面，提供了一种环境监测装置，应用于可穿戴设备，包括：

数据获取单元，用于获取所述可穿戴设备上环境传感器对当前环境进行监测得到的环境监测指标数据并保存；

分析预测单元，用于对所述环境监测指标数据进行分析预测处理得到分析预测结果；

提示报警单元，用于根据所述分析预测结果在可穿戴设备上执行相应的提示或报警操作。

根据本发明的又一个方面，提供了一种电子设备，电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间通过内部总线通讯连接，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的程序指令，所述程序指令被所述处理器执行时能够实现本发明的一个方面的环境监测方法。

本发明的有益效果是：本发明实施例的环境监测方法和装置应用于可穿戴设备，通过获取可穿戴设备上环境传感器对当前环境进行监测得到的环境监测指标数据并保存，对环境监测指标数据进行分析预测处理得到分析预测结果，根据分析预测结果在可穿戴设备上执行相应的提示或报警操作。由此，利用可穿戴设备随身佩戴和便携性的特点，可以随时随地对人们当前的周围环境指标进行实时监测，方便用户获取环境监测信息。另外，在监测环境指标数据的基础上进一步分析，根据各种环境指标的变化趋势预测可能出现的危险，并及时地提醒用户或报警，使人们在危险出现的早期就能发现和及时处理，保障人们的健康和人身安全。

附图说明

图1是本发明一个实施例的一种环境监测方法的流程图；

图2是本发明一个实施例的一种环境监测方法的具体流程示意图；

图3是本发明一个实施例的一种环境分析预测的流程图；

图4是本发明一个实施例的一种环境环境监测装置的框图；

图5是本发明一个实施例的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明的设计构思是：针对现有技术中环境监测一般都采用固定的设备，而且对环境指标缺少深入的分析，使用体验不佳的问题。本发明实施例提出一种环境监测方法和装置，该环境监测方法和装置应用于智能手表等可穿戴设备。可穿戴设备目前得到了迅猛的发展，它们有自己的计算能力和资源，而且一般都会嵌入多种MEMS(微机电系统，Micro-Electro-Mechanical System)传感器，对数据的采集、运算和信号处理提供了软硬件支持。另外，可穿戴设备一般都会长期佩戴在用户身上，如此，通过把环境监测功能集成到可穿戴设备上，可以随时随地地对周围的环境状况以及异常进行监测，增强了用户体验，并保障了人们的健康生活和人身安全。

图1是本发明一个实施例的一种环境监测方法的流程图，参见图1，本实施例的环境监测方法，应用于可穿戴设备，包括下列步骤：

步骤S101，获取所述可穿戴设备上环境监测传感器对当前环境进行监测得到的环境监测指标数据并保存；

步骤S102，对所述环境监测指标数据进行分析预测处理得到分析预测结果；

步骤S103，根据所述分析预测结果在可穿戴设备上执行相应的提示或报警操作。

由图1所示可知，本实施例的环境监测方法能够随时获取可穿戴设备上方的环境监测传感器采集的环境监测数据，然后进行分析预测处理得到结果，根据不同结果执行提示或报警操作，这样，可以方便用户及时获取当前环境的信息。并且，通过对环境监测数据进行分析预测处理，显示的信息更丰富，更有价值，提高了用户体验和可穿戴设备的市场竞争力，拓展了应用领域。

具体应用时，可以在可穿戴设备(如智能手表)中集成CO，CO₂，温度，湿度等环境传感器，通过环境传感器采集周围的环境数据，然后进行检测和分析。同时，将环境指标和分析结果等信息在智能手表的环境监测界面上进行实时显示，并根据当前的环境指标给用户做出合理的建议也显示给用户。从而在发现环境有异常状况时，及时提醒或报警，避免或者减少损失。

以下结合图2和图3，对一个实施例的环境监测方法进行具体说明。

参见图2，流程开始，

先执行步骤S201，环境传感器采集数据；

需要说明的是，本实施例的可穿戴设备上可以集成多种环境传感器，例如，大气监测传感器、湿度传感器、温度传感器等。

步骤S202，环境监测指标数据分析预测；

在得到环境监测数据之后，本步骤中进一步对环境监测数据进行分析和预测，从而避免了仅仅显示单调、凌乱的数据，可读性差，信息价值低的问题，满足了用户多样环境信息获取需求。

步骤S203，显示数据；

在这一步骤中，本实施例将采集的环境监测数据直接显示或者将环境异常信息直接显示，需要说明的是，本步骤中显示的可以是当前环境的实时值，即，采集时点上对应的指标数据，显示指标数据可以方便用户了解当前时点上的环境状况。这与前述步骤S202的区别在于，步骤202是对获取的环境监测指标数据进行深入分析，结合一段时间内的数据，以及环境监测数据的变化趋势进行预测，提供的信息更有价值，更能发现隐患，预测危险。

步骤S204，判断环境是否异常，是则，执行步骤S205，否则，返回执行步骤S201。

本步骤在步骤S202对环境监测指标数据进行分析的基础上，判断当前环境是否异常，也就是说，判断当前的环境的指标值是不是偏离了正常范围，如果偏离正常范围则可以确定是异常，否则确定是正常。

步骤S205，本地报警或远程报警。

在本步骤中根据步骤S204中环境异常的判断结果，执行不同级别的报警，例如执行本地报警或报警的操作。一个实施例中，对报警设置级别，根据异常的严重程度进行不同的报警，如果是轻微程度则执行本地报警。这里的本地是指可穿戴设备上，例如，在可穿戴设备上发出警报声并同时伴随振动，在可穿戴设备上显示异常的原因以及可以采取的避险措施等等信息。远程报警，是提前将可穿戴设备和远程的多个报警中心服务器建立连接，当环境异常时，根据异常的种类向相应的报警中心发送报警通知，比如，向火警中心服务器发送火灾报警通知，如此能够第一时间进行报警，保护人们的生命和财产安全。

本发明一个实施例的重点是对采集到的环境监测指标数据进行分析和预测，即图2中的步骤S202，这里结合图3对步骤S202进行展开说明。

流程开始，执行步骤S301，获取数据；

这里获取数据是指从可穿戴设备上的环境传感器中获取当前环境的基础数据，例如，上午11点这一时刻的一氧化碳CO和二氧化碳CO₂浓度值，湿度值、温度值等。

步骤S302，保存到缓存中；

本步骤中，在上一步获取到可穿戴设备上各环境传感器采集数据的基础上，将基础数据以先进先出的方式保存在预设长度的缓存中；这里的预设长度例如是128KB，采用先进先出的方式是为了保证数据的时效性，利用较新的数据进行分析预测，确保分析预测结果的可靠性和准确性。

当然，在本发明的其他实施例中，也可不按先进先出方式保存，对此不做限制。

步骤S303，与指标范围比较；

需要说明的是，本实施例中监测的各环境指标，以大气中的一氧化碳指标为例，都对应有一个指标范围，指标范围表征了处于环境正常的指标值。

指标范围例如是【10，30】(单位是mg/m³，毫克每立方米)，当采集到一次一氧化碳数据之后，在步骤S303中将采集到的一氧化碳数据和指标范围比较，以便后续处理。

步骤S304，判断是否超出指标范围预设阈值；是则，执行步骤S305，否则，执行步骤S301，

本步骤中是判断采集到的基础数据超出指标范围是否达到预设阈值，这里的超出指标范围达到预设阈值是指，基础数据和指标范围的差值的绝对值大于或者等于预设阈值。例如，一次采集中一氧化碳的数据为50，而一氧化碳指标范围是【10，30】，那么50与指标范围上限值30的差值20超出了预设阈值15，则可以确定一氧化碳数据超出指标范围达到了预设阈值。

步骤S305，危险状况预测。

当确定当前环境出现异常后，在本步骤，将相关的环境监测指标数据(例如，与火灾相关的环境监测指标数据，与煤气中毒相关的环境监测指标数据)输入预先训练好的危险状况模型，分析各项环境指标的相对变化趋势，预测当前环境中可能出现的危险状况，得到分析预测结果。

需要说明的是，当数据超出指标范围达到预设阈值时说明当前环境有异常和危险，这就要求对危险状况进行判断和预测，以及时提醒用户，早发现早处理。而在出现火灾、燃气泄漏等危险状况之前，空气中CO和CO₂的浓度，以及温度和湿度等环境指标具有一定的变化规律，因此，本实施例，采用支持向量机(SVM)、神经网络等机器学习方法事先进行离线训练，训练出在出现不同危险状况时CO、CO₂、温度和湿度等空气指标的相应的变化模型，即，对应的危险状况模型。

然后，本步骤中，针对缓存中保存的最近一段时间(例如，一个月)的环境监测指标数据，根据训练出的危险状况模型以及机器学习等方法，分析各项环境指标的相对变化趋势，预测当前可能出现的危险类型和等级(如火灾，燃气泄漏等)，并在出现危险状况的早期，及时发出提醒，使人们做到对异常状况的早发现、早处理，保障人们的健康状况和人身安全。

考虑到可穿戴设备通常计算能力和资源有限，需要尽量降低系统的功耗。本实施例中，接收用户在可穿戴设备的交互界面上输入的相应控制指令，通过系统调用接口开启或关闭环境监测功能。也就是说，系统提供有调用接口，实现用户对环境监测的开启和关闭等控制功能。用户可以根据实际情况自由设置环境监测系统的开启和关闭等，以降低功耗。

本发明实施例还提供了一种环境监测装置，图4是本发明一个实施例的一种环境环境监测装置的框图，参见图4，该环境监测装置400，应用于可穿戴设备，包括：

数据获取单元401，用于获取所述可穿戴设备上环境传感器对当前环境进行监测得到的环境监测指标数据并保存；

分析预测单元402，用于对所述环境监测指标数据进行分析预测处理得到分析预测结果；

提示报警单元403，用于根据所述分析预测结果在可穿戴设备上执行相应的提示或报警操作。

这里的可穿戴设备，例如是智能手表、智能手环，智能眼镜等等电子设备。

在本发明的一个实施例中，分析预测单元402用于，将所述环境监测指标数据与对应的指标范围进行比较，当所述环境监测指标数据超出所述指标范围达到预设阈值时，确定当前环境出现异常。

在本发明的一个实施例中，分析预测单元402还用于，在确定当前环境出现异常后，将相关的所述环境监测指标数据输入预先训练好的危险状况模型，分析各项环境指标的相对变化趋势，预测当前环境中可能出现的危险状况，得到分析预测结果。

在本发明的一个实施例中，提示报警单元403用于，根据当前环境中可能出现危险状况的分析预测结果，在可穿戴设备上执行不同级别的报警操作；根据当前环境未出现异常的分析预测结果，在可穿戴设备上执行提示操作。

在本发明的一个实施例中，数据获取单元401，用于获取所述可穿戴设备上大气监测传感器、湿度传感器、温度传感器；以及，用于在获取到可穿戴设备上各环境传感器采集数据后，以先进先出方式保存在预设长度的缓存中；

在本发明的一个实施例中，该环境监测装置400还包括：

开关控制单元，用于接收用户在所述可穿戴设备交互界面上输入的相应控制指令，通过系统调用接口开启或关闭环境监测功能。

需要说明的是，本实施例的环境监测装置的工作过程是和前述环境监测方法的实现步骤对应的，因此，本实施例中未详尽描述的部分可以参见前述实施例中的说明，在此不再赘述。

图5为本发明一个实施例的电子设备的结构示意图。如图5所示，该电子设备包括存储器501和处理器502，存储器501和处理器502之间通过内部总线503通讯连接，存储器501存储有能够被处理器502执行的程序指令，程序指令被处理器502执行时能够实现上述的环境监测方法。

此外，上述的存储器501中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明的另一个实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使所述计算机执行上述的方法。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图的一个流程或多个流程和/或方框图的一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

需要说明的是术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种环境监测方法，其特征在于，应用于可穿戴设备，包括：

根据所述分析预测结果在可穿戴设备上执行相应的提示或报警操作或向相应的报警中心发送报警通知；

对所述环境监测指标数据进行分析预测处理得到分析预测结果包括：

在确定当前环境出现异常后，将相关的所述环境监测指标数据输入预先训练好的危险状况模型，分析各项环境指标的相对变化趋势，预测当前环境中可能出现的危险状况，得到分析预测结果；

其中，所述危险状况模型是采用支持向量机(SVM)或神经网络机器学习方法事先进行离线训练；

其中，根据所述分析预测结果在可穿戴设备上执行相应的提示或报警操作包括：

根据当前环境中可能出现危险状况的分析预测结果，在可穿戴设备上执行不同级别的报警操作；

根据当前环境未出现异常的分析预测结果，在可穿戴设备上执行提示操作。

2.根据权利要求1所述的环境监测方法，其特征在于，对所述环境监测指标数据进行分析预测处理包括：

将所述环境监测指标数据与对应的指标范围进行比较，当所述环境监测指标数据超出所述指标范围达到预设阈值时，确定当前环境出现异常。

3.根据权利要求1所述的环境监测方法，其特征在于，获取所述可穿戴设备上环境传感器对当前环境进行监测得到的环境监测指标数据包括：

获取所述可穿戴设备上大气监测传感器、湿度传感器、温度传感器；

获取可穿戴设备上环境传感器对当前环境进行监测得到的环境监测指标数据并保存包括：

在获取到可穿戴设备上各环境传感器采集的数据后，以先进先出方式保存在预设长度的缓存中；

该方法还包括：

接收用户在所述可穿戴设备的交互界面上输入的相应控制指令，通过系统调用接口开启或关闭环境监测功能。

4.一种环境监测装置，其特征在于，应用于可穿戴设备，包括：

提示报警单元，用于根据所述分析预测结果在可穿戴设备上执行相应的提示或报警操作或向相应的报警中心发送报警通知；

所述分析预测单元还用于，在确定当前环境出现异常后，将相关的所述环境监测指标数据输入预先训练好的危险状况模型，分析各项环境指标的相对变化趋势，预测当前环境中可能出现的危险状况，得到分析预测结果；

其中，所述提示报警单元，用于根据当前环境中可能出现危险状况的分析预测结果，在可穿戴设备上执行不同级别的报警操作；根据当前环境未出现异常的分析预测结果，在可穿戴设备上执行提示操作。

5.根据权利要求4所述的环境监测装置，其特征在于，

所述分析预测单元，用于将所述环境监测指标数据与对应的指标范围进行比较，当所述环境监测指标数据超出所述指标范围达到预设阈值时，确定当前环境出现异常。

6.根据权利要求4所述的环境监测装置，其特征在于，

所述数据获取单元，用于获取所述可穿戴设备上大气监测传感器、湿度传感器、温度传感器；以及，用于在获取到可穿戴设备上各环境传感器采集的数据后，以先进先出方式保存在预设长度的缓存中；

该装置还包括：

开关控制单元，用于接收用户在所述可穿戴设备的交互界面上输入的相应控制指令，通过系统调用接口开启或关闭环境监测功能。

7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间通过内部总线通讯连接，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的程序指令，所述程序指令被所述处理器执行时能够实现权利要求1-3任一项所述的环境监测方法。