CN108267550A - 基于智能鞋的疾病预警系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基于智能鞋的疾病预警系统及方法，其中系统包括：智能鞋及远程处理器。压力传感器实时采集运动数据；控制器接收远程处理器对运动数据的处理结果，并启动气味传感器；气味传感器采集用户运动时段内的多个当前气味数据，并传送至远程处理器；远程处理器采用训练分类器对多个当前气味数据进行识别以得到识别结果，根据识别结果得到第一疾病预警结果，接收用户输入的个人信息，根据第一疾病预警结果及个人信息得到第二疾病预警结果。本实施例基于用户运动时的气味数据简单、准确地实现了疾病预警判断，且进一步地结合了个人信息，从而使得疾病预警判断更为准确，也使得最终的疾病预警结果更具参考价值。
Description
技术领域
本发明涉及智能穿戴设备技术领域，具体涉及一种基于智能鞋的疾病预警系统及方法。
背景技术
近年来，某些疾病的发病率呈上升趋势，严重危害人类的健康，因此建立各类疾病的预警体系极为重要。
进一步地，人体在新陈代谢时会散发出各种各样的气味，其属于人的生理特征，具有唯一性，即每个人所散发出的气味都是不相同的。人体的气味与疾病有一定关系，因此，可基于人体气味的变化进行疾病诊断。目前基于气味的疾病诊断一般是训练嗅觉灵敏的动物或者化学分析气体成分。但使用动物进行疾病判断时，不确定因素太多，难以广泛推广。而化学分析的过程又过于复杂。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基于智能鞋的疾病预警系统及方法，以基于用户运动时的气味数据简单、准确地进行疾病预警判断。
为实现上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种基于智能鞋的疾病预警系统，包括智能鞋及远程处理器。其中，所述智能鞋包括本体、压力传感器、气味传感器、控制器以及通讯模块，所述压力传感器、气味传感器、控制器以及通讯模块均设置于所述本体内，所述压力传感器用于实时采集用户的运动数据，并通过所述通讯模块将所述运动数据传送至所述远程处理器；
所述控制器用于接收所述远程处理器对所述运动数据的处理结果，并根据所述运动结果启动所述气味传感器；
所述气味传感器用于采集用户运动时段内的多个当前气味数据，并通过所述通讯模块将多个所述当前气味数据传送至所述远程处理器；
所述远程处理器用于：
采用训练分类器对多个所述当前气味数据进行识别以得到识别结果；
根据所述识别结果得到第一疾病预警结果；
接收用户输入的个人信息；
根据所述第一疾病预警结果及个人信息得到第二疾病预警结果。
作为本申请一种优选的实施方式，所述处理结果包括用户的当前运动状态，所述个人信息包括用户的年龄、性别以及病史。
作为本申请一种优选的实施方式，所述远程处理器还用于：
根据所述处理结果确定所述运动时段。
作为本申请一种优选的实施方式，所述远程处理器还用于：
根据多个所述当前气味数据获得平均气味数据；
将所述平均气味数据输入所述训练分类器中进行识别以得到所述识别结果。
作为本申请一种优选的实施方式，所述疾病预警系统还包括移动终端，所述移动终端用于接收所述远程处理器推送的所述第二疾病预警结果。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于智能鞋的疾病预警方法，适用于上述第一方面的基于智能鞋的疾病预警系统，该方法包括：
远程处理器接收压力传感器实时采集的运动数据，对所述运动数据进行处理以得到处理结果；
所述远程处理器接收多个当前气味数据，所述当前气味数据由气味传感器在用户运动时段内所采集的，所述气味传感器由控制器根据所述处理结果启动；
所述远程处理器采用训练分类器对多个所述当前气味数据进行识别以得到识别结果，并根据所述识别结果得到第一疾病预警结果；
所述远程处理器接收用户输入的个人信息，并根据所述第一疾病预警结果及个人信息得到第二疾病预警结果。
作为本申请一种可选的实施方式，所述方法还包括：
根据所述处理结果确定所述运动时段。
作为本申请一种可选的实施方式，所述远程处理器采用训练分类器对多个所述当前气味数据进行识别以得到识别结果，具体包括：
所述远程处理器根据多个所述当前气味数据获得平均气味数据，将所述平均气味数据输入所述训练分类器中进行识别以得到所述识别结果。
作为本申请一种可选的实施方式，所述方法还包括：
所述远程处理器获取多个初始气味数据以作为训练数据，对所述训练数据进行学习以得到多个弱分类器，计算每一所述弱分类器在所述训练数据上的分类误差率，根据所述分类误差率计算所述弱分类器的系数，根据所述系数得到所述训练分类器，所述系数表示每一所述弱分类器在所述训练分类器中所占的权值。
作为本申请一种可选的实施方式，所述方法还包括：
所述远程处理器将所述第二疾病预警结果推送至移动终端。
本发明实施例所提供的基于智能鞋的疾病预警系统及方法，压力传感器实时采集用户的运动数据，控制器根据远程处理器对运动数据的处理结果启动气味传感器，接着气味传感器采集运动时段的多个当前气味数据，远程处理器基于多个当前气味数据及训练分类器得到第一疾病预警结果，再基于第一疾病预警结果及个人信息得到最终的第二疾病预警结果；本实施例基于用户运动时的气味数据简单、准确地实现了疾病预警判断，且进一步地结合了个人信息，从而使得疾病预警判断更为准确，也使得最终的疾病预警结果更具参考价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1是本发明第一实施例提供的基于智能鞋的疾病预警系统的结构框图；
图2是本发明第二实施例提供的基于智能鞋的疾病预警系统的结构框图；
图3是本发明第一实施例提供基于智能鞋的疾病预警系统的流程示意图。
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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
请参考图1，是本发明第一实施例所提供的基于智能鞋的疾病预警系统的结构框图，如图所示，该系统包括智能鞋100以及远程处理器200。其中，智能鞋100包括本体、压力传感器10、气味传感器11、控制器12以及通讯模块13，压力传感器10、气味传感器11、控制器12以及通讯模块13均设置于本体内。
进一步地，压力传感器10用于实时采集用户的运动数据，并通过通讯模块13将运动数据传送至远程处理器200；该运动数据包括用户运动时，压力传感器10因受到脚部挤压而获取的电流频率及电流振幅等，远程处理器200根据该电流频率或电流振幅可判断出用户当前处于走路状态或是跑步状态的处理结果；
控制器12用于接收远程处理器200对运动数据的处理结果，并根据运动结果启动气味传感器11；若处理结果表示用户处于跑步状态时，控制器12启动气味传感器11；
气味传感器11用于采集用户运动时段内的多个当前气味数据，并通过通讯模块13将多个当前气味数据传送至远程处理器200；具体地，智能鞋100的本体内设置有多个气味传感器11，气味传感器11采集用户运动时段的多个当前气味数据，并将其发送至远程处理器200，该运动时段由远程处理器200确定；进一步地，压力传感器10会实时地、不断地将所采集到的运动数据传送至远程处理器200，远程处理器200对运动数据进行判断以确定用户的运动状态是否发生改变，举例来说，当远程处理器200第一次确认用户处于跑步状态开始计时，若远程处理器200发现用户停止跑步，则停止计时，并得到上述运动时段；
远程处理器200用于：
采用训练分类器对多个当前气味数据进行识别以得到识别结果；
根据识别结果得到第一疾病预警结果；
接收用户输入的个人信息；该个人信息包括用户的性别、年龄以及病史(既往病史和家族病史)等；
根据第一疾病预警结果及个人信息得到第二疾病预警结果。
进一步地，远程处理器200还用于：
根据多个当前气味数据获得运动时段的平均气味数据；
将平均气味数据输入训练分类器中进行识别以得到识别结果。
实施本发明实施例的基于智能鞋的疾病预警系统，压力传感器实时采集用户的运动数据，控制器根据远程处理器对运动数据的处理结果启动气味传感器，接着气味传感器采集运动时段的多个当前气味数据，远程处理器基于多个当前气味数据及训练分类器得到第一疾病预警结果，再基于第一疾病预警结果及个人信息得到最终的第二疾病预警结果；本实施例基于用户运动时的气味数据实现了疾病预警判断，且进一步地结合了个人信息，从而使得疾病预警判断更为准确，也使得最终的疾病预警结果更具参考价值。
再请参考图2，是本发明第二实施例所提供的基于智能鞋的疾病预警系统的结构框图，该系统包括智能鞋300、远程处理器400以及移动终端500。需要说明的是，智能鞋300的具体结构及工作流程与第一实施例中的智能鞋100类似，远程处理器400的具体结构及工作流程与第一实施例中的远程处理器200类似，在此不再赘述。
本实施例与第一实施例的区别仅在于：移动终端500接收远程处理器400推送的第二疾病预警结果，从而方便用户查看。
实施本发明实施例的基于智能鞋的疾病预警系统，压力传感器实时采集用户的运动数据，控制器根据远程处理器对运动数据的处理结果启动气味传感器，接着气味传感器采集运动时段的多个当前气味数据，远程处理器基于多个当前气味数据及训练分类器得到第一疾病预警结果，再基于第一疾病预警结果及个人信息得到最终的第二疾病预警结果；本实施例基于用户运动时的气味数据实现了疾病预警判断，且进一步地结合了个人信息，从而使得疾病预警判断更为准确，也使得最终的疾病预警结果更具参考价值。
请参考图3，是本发明第一实施例所提供的基于智能鞋的疾病预警方法的流程示意图，该方法适用于前述基于智能鞋的疾病预警系统。如图所示，该方法可以包括如下步骤：
S101，远程处理器得到训练分类器。
具体地，步骤S101包括如下步骤：
(1)远程处理器获取多个初始气味数据以作为训练数据，并初始化训练数据的权值分布；
(2)对训练数据进行学习以得到多个弱分类器；
(3)计算每一弱分类器在训练数据上的分类误差率，根据分类误差率计算所述弱分类器的系数，该系数表示每一所述弱分类器在训练分类器中所占的权值；
(4)根据系数更新训练数据中的权值分布并进行迭代计算，以得到训练分类器，该训练分类器为每次迭代计算中加权分类误差率最小的弱分类器。
S102，远程处理器接收压力传感器实时采集的运动数据，对运动数据进行处理以得到处理结果。
用户运动时，压力传感器实时采集用户的运动数据，并通过通讯模块将运动数据传送至远程处理器；该运动数据包括用户运动时，压力传感器因受到脚部挤压而获取的电流频率及电流振幅等，远程处理器根据该电流频率或电流振幅可判断出用户当前处于走路状态或是跑步状态的处理结果。
S103，根据处理结果确定用户的运动时段。
进一步地，压力传感器10会实时地、不断地将所采集到的运动数据传送至远程处理器200，远程处理器200对运动数据进行判断以确定用户的运动状态是否发生改变，举例来说，当远程处理器200第一次确认用户处于跑步状态开始计时，若远程处理器200发现用户停止跑步，则停止计时，并得到上述运动时段。
S104，远程处理器接收气味传感器在运动时段内所采集的多个当前气味数据。
若处理结果表示用户处于跑步状态时，控制器启动气味传感器以采集运动时段内的多个当前气味数据。
S105，远程处理器采用训练分类器对多个当前气味数据进行识别以得到识别结果，并根据识别结果得到第一疾病预警结果。
具体地，多个当前气味数据是每一时间点、气味传感器所采集到的瞬时值。基于该瞬时值进行识别，会导致结果不准确。因此，远程处理器先根据多个当前气味数据计算平均气味数据，例如，平均气味数据＝(气味数据1+气味数据2+气味数据3+……+气味数据n)/n，n表示当前气味数据的总数。远程处理器再将平均气味数据输入前述训练分类器中进行识别，以得到识别结果。
进一步地，远程处理器中存储有气味识别结果对应的第一疾病预警结果，例如识别结果1对应于第一疾病预警结果1，识别结果2对应于第一疾病预警结果2。根据经过训练分类器后得到的识别结果和远程处理器中的数据(包括气味识别结果和疾病预警结果对应关系的数据)，可以得到第一疾病预警结果，从而实现基于气味数据对疾病进行初次预警。
S106，远程处理器接收用户输入的个人信息，并根据第一疾病预警结果及个人信息得到第二疾病预警结果。
该个人信息包括用户的性别、年龄以及病史(既往病史和家族病史)等。
在初次预警得到第一疾病预警结果的基础上，为了保证预警的准确性，远程处理器根据第一疾病预警结果，结合用户的性别、年龄以及病史(既往病史和家族病史)等，可以得到更为准确的第二疾病预警结果。
S107，远程处理器将第二疾病预警结果推送至移动终端。
实施本发明实施例的方法，压力传感器实时采集用户的运动数据，控制器根据远程处理器对运动数据的处理结果启动气味传感器，接着气味传感器采集运动时段的多个当前气味数据，远程处理器基于多个当前气味数据及训练分类器得到第一疾病预警结果，再基于第一疾病预警结果及个人信息得到最终的第二疾病预警结果；本实施例基于用户运动时的气味数据实现了疾病预警判断，且进一步地结合了个人信息，从而使得疾病预警判断更为准确，也使得最终的疾病预警结果更具参考价值。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于智能鞋的疾病预警系统，包括智能鞋及远程处理器，其特征在于，所述智能鞋包括本体、压力传感器、气味传感器、控制器以及通讯模块，所述压力传感器、气味传感器、控制器以及通讯模块均设置于所述本体内，所述压力传感器用于实时采集用户的运动数据，并通过所述通讯模块将所述运动数据传送至所述远程处理器；
所述控制器用于接收所述远程处理器对所述运动数据的处理结果，并根据所述运动结果启动所述气味传感器；
所述气味传感器用于采集用户运动时段内的多个当前气味数据，并通过所述通讯模块将多个所述当前气味数据传送至所述远程处理器；
所述远程处理器用于：
采用训练分类器对多个所述当前气味数据进行识别以得到识别结果；
根据所述识别结果得到第一疾病预警结果；
接收用户输入的个人信息；
根据所述第一疾病预警结果及个人信息得到第二疾病预警结果。
2.如权利要求1所述的基于智能鞋的疾病预警系统，其特征在于，所述处理结果包括用户的当前运动状态，所述个人信息包括用户的年龄、性别以及病史。
3.如权利要求1所述的基于智能鞋的疾病预警系统，其特征在于，所述远程处理器还用于：
根据所述处理结果确定所述运动时段。
4.如权利要求3所述的基于智能鞋的疾病预警系统，其特征在于，所述远程处理器还用于：
根据多个所述当前气味数据获得平均气味数据；
将所述平均气味数据输入所述训练分类器中进行识别以得到所述识别结果。
5.如权利要求4所述的基于智能鞋的疾病预警系统，其特征在于，所述疾病预警系统还包括移动终端，所述移动终端用于接收所述远程处理器推送的所述第二疾病预警结果。
6.一种基于智能鞋的疾病预警方法，适用于权利要求1至5任一项所述的基于智能鞋的疾病预警系统，其特征在于，包括：
远程处理器接收压力传感器实时采集的运动数据，对所述运动数据进行处理以得到处理结果；
所述远程处理器接收多个当前气味数据，所述当前气味数据由气味传感器在用户运动时段内所采集的，所述气味传感器由控制器根据所述处理结果启动；
所述远程处理器采用训练分类器对多个所述当前气味数据进行识别以得到识别结果，并根据所述识别结果得到第一疾病预警结果；
所述远程处理器接收用户输入的个人信息，并根据所述第一疾病预警结果及个人信息得到第二疾病预警结果。
7.如权利要求6所述的基于智能鞋的疾病预警方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述处理结果确定所述运动时段。
8.如权利要求7所述的基于智能鞋的疾病预警方法，其特征在于，所述远程处理器采用训练分类器对多个所述当前气味数据进行识别以得到识别结果，具体包括：
所述远程处理器根据多个所述当前气味数据获得平均气味数据，将所述平均气味数据输入所述训练分类器中进行识别以得到所述识别结果。
9.如权利要求8所述的基于智能鞋的疾病预警方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述远程处理器获取多个初始气味数据以作为训练数据，对所述训练数据进行学习以得到多个弱分类器，计算每一所述弱分类器在所述训练数据上的分类误差率，根据所述分类误差率计算所述弱分类器的系数，根据所述系数得到所述训练分类器，所述系数表示每一所述弱分类器在所述训练分类器中所占的权值。
10.如权利要求9所述的基于智能鞋的疾病预警系统，其特征在于，所述方法还包括：
所述远程处理器将所述第二疾病预警结果推送至移动终端。
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