CN108354600A - 一种基于物联网的户外运动智能监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的户外运动智能监测系统，用于人们进行户外运动时的人体生理参数与户外环境参数的监测。所述基于物联网的户外运动智能监测系统由上位机(1)，穿戴式人体参数监测终端(2)和便携式环境数据监测终端(3)三部分组成；其中，穿戴式人体参数监测终端(2)负责采集人们运动时的人体体温、心率参数指标；便携式环境数据监测终端(3)则负责采集户外环境中的温湿度、紫外线强度、PM2.5、大气压强参数指标以及GPS定位信息。本发明具有信息化程度高，结构简单的特点，能够有效的监测人体健康生理指标和户外环境参数。
Description
技术领域
本发明属于户外运动安全监测技术领域，涉及一种基于物联网的户外运动智能监测系统，具体来说设计一个在人们进行户外运动时能够有效的监测人体健康生理指标和户外环境参数的智能监测系统。
背景技术
随着物联网技术的不断发展，出现了很多基于物联网技术的智能化产品。人们生活水平的提高推动了人们对于健康的关注，运动成为人们保持健康的最佳途径，户外运动受到很多人的热爱。但是在进行户外运动时，往往面临着环境、天气气候以及自身生理参数等不可预见的风险，造成人体的伤害。
目前，市场上出现了各种具备生理参数检测的便携设备，也存在检测环境参数的设备，但并没有将两者功能合二为一的有效产品出现，实现户外运动时人体生理参数和户外环境参数的同时监测。
因此，设计一种基于物联网的户外运动智能监测系统，对用户进行户外运动时的人体生理参数和户外环境的温湿度、紫外线强度传感器、PM2.5、气压参数进行实时检测能够很好的推动户外运动。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种信息化程度高，结构简单，能够有效的监测人体健康生理指标和户外环境参数的基于物联网的户外运动智能监测系统。
本发明所采用的技术方案是：一种基于物联网的户外运动智能监测系统，包括上位机(1)、穿戴式人体参数监测终端(2)和便携式环境数据监测终端(3)三部分：所述的穿戴式人体参数监测终端(2)和便携式环境数据监测终端(3)之间通过无线通信进行数据的无线传输，便携式环境数据监测终端(3)和上位机(1)则通过蓝牙通信实现数据传输；所述的穿戴式人体参数监测终端(2)由处理器单元、心率测量单元、体温测量单元、无线通信单元、电源单元组成；所述的便携式环境数据监测终端(3)则由处理器单元、传感器组单元、显示单元、无线通信单元、蓝牙通信单元、GPS定位单元以及电源单元组成。
所述的上位机(1) 选用普通的智能手机，安装有自主开发的手机APP 软件，便于使用者获取当前的生理指标和环境参数，操作简单。
所述的穿戴式人体参数监测终端(2)中的心率测量单元采用心率传感器监测模块MK0703，用于进行人体运动时的心率测量。
所述的便携式环境数据监测终端(3)中的传感器组单元包括温湿度传感器、紫外线强度传感器、PM2.5传感器以及气压传感器，实现户外环境的实时监测，其中温湿度传感器采用SHT11传感器，紫外线强度传感器采用数字传感器GUVA-S12SD，PM2.5传感器采用GP2Y1051AU0F传感器，气压传感器采用MS5611大气压强传感器。
所述的穿戴式人体参数监测终端(2)和便携式环境数据监测终端(3)中的无线通信单元采用的是NRF24L01无线通信模块，实现数据的无线传输。
所述的便携式环境数据监测终端(3)中的蓝牙通信单元采用物联网蓝牙通信模块HC-06，用于完成便携式环境数据监测终端(3)与上位机(1)之间的无线数据传输。
本发明的有益效果是：基于物联网技术实现了人体生理指标以及户外环境参数的实时检测，并能够将数据传输到上位机上进行数据的存储和显示，让使用者可以知道当前的运动状态，合理安排好中途休息的时间并根据实时环境参数采取有效的防护措施。
附图说明
图1是本发明一种基于物联网的户外运动智能监测系统的整体框图。
图2是本发明一种基于物联网的户外运动智能监测系统穿戴式人体参数监测终端系统框图。
图3是本发明一种基于物联网的户外运动智能监测系统便携式环境数据监测终端系统框图。
图4是本发明一种基于物联网的户外运动智能监测系统心率测量单元电路连接系统框图。
图5是本发明一种基于物联网的户外运动智能监测系统传感器组单元电路连接系统框图。
图6是本发明一种基于物联网的户外运动智能监测系统无线通信单元电路连接系统框图。
附图标记：上位机(1)；穿戴式人体参数监测终端(2)；便携式环境数据监测终端(3)；处理器单元(21)；心率测量单元(22)；体温测量单元(23)；无线通信单元(24)；电源单元(25)；处理器单元(31)；传感器组单元(32)；显示单元(33)；无线通信单元(34)；蓝牙通信单元(35)；GPS定位单元(36)；电源单元(37)。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的一种基于物联网的户外运动智能监测系统，包括上位机(1)、穿戴式人体参数监测终端(2)和便携式环境数据监测终端(3)三部分，其特征在于：所述的穿戴式人体参数监测终端(2)和便携式环境数据监测终端(3)之间通过无线通信进行数据的无线传输，便携式环境数据监测终端(3)和上位机(1)则通过蓝牙通信实现数据传输。
如图2所示，本发明的一种基于物联网的户外运动智能监测系统的穿戴式人体参数监测终端(2)由处理器单元(21)、心率测量单元(22)、体温测量单元(23)、无线通信单元(24)、电源单元(25)组成，心率测量单元(22)、体温测量单元(23)、无线通信单元(24)、电源单元(25)分别与处理器单元(21)相连。
如图3所示，本发明的一种基于物联网的户外运动智能监测系统的便携式环境数据监测终端(3)则由处理器单元(31)、传感器组单元(32)、显示单元(33)、无线通信单元(34)、蓝牙通信单元(35)、GPS定位单元(36)以及电源单元(37)组成，传感器组单元(32)、显示单元(33)、无线通信单元(34)、蓝牙通信单元(35)、GPS定位单元(36)、电源单元(37) 分别与处理器单元(31)相连。
如图4所示，本发明的一种基于物联网的户外运动智能监测系统的心率测量单元(22)采用心率传感器监测模块MK0703，通过串口通信方式进行数据传输，其中TXD管脚与处理器单元(21)的PA10管脚相连，实现人体运动时心率参数的测量。
如图5所示，本发明的一种基于物联网的户外运动智能监测系统的传感器组单元(32)包括温湿度传感器、光照度传感器、PM2.5传感器以及气压传感器，实现户外环境的实时检测；其中温湿度传感器采用SHT11传感器，与处理器单元(31)的IO接口相连；紫外线强度传感器采用数字传感器GUVA-S12SD，与处理器单元(31)的AD接口相连；PM2.5传感器采用GP2Y1051AU0F传感器，与处理器单元(31)的UART接口相连；气压传感器采用MS5611大气压强传感器，与主控单元(21)的I2C接口相连。
如图6所示，本发明的一种基于物联网的户外运动智能监测系统的无线通信单元(34)采用NRF24L01无线通信模块，通过SPI通信方式实现数据的无线传输，其中NRF24L01的SCK管脚与处理器单元(31)的PA5接口相连，MOSI管脚与处理器单元(31)的PA6接口相连，MISO管脚与处理器单元(31)的PA7接口相连。
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，都属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于物联网的户外运动智能监测系统，包括上位机(1)、穿戴式人体参数监测终端(2)和便携式环境数据监测终端(3)三部分，其特征在于：所述的穿戴式人体参数监测终端(2)和便携式环境数据监测终端(3)之间通过无线通信进行数据的无线传输，便携式环境数据监测终端(3)和上位机(1)则通过蓝牙通信实现数据传输；所述的穿戴式人体参数监测终端(2)由处理器单元、心率测量单元、体温测量单元、无线通信单元、电源单元组成；所述的便携式环境数据监测终端(3)则由处理器单元、传感器组单元、显示单元、无线通信单元、蓝牙通信单元、GPS定位单元以及电源单元组成。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的户外运动智能监测系统，其特征在于：所述的穿戴式人体参数监测终端(2)中的心率测量单元采用心率传感器监测模块MK0703，用于进行人体运动时的心率测量。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的户外运动智能监测系统，其特征在于：所述的穿戴式人体参数监测终端(2)和便携式环境数据监测终端(3)中的无线通信单元采用的是NRF24L01无线通信模块，实现数据的无线传输。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的户外运动智能监测系统，其特征在于：所述的便携式环境数据监测终端(3)中的传感器组单元包括温湿度传感器、紫外线强度传感器、PM2.5传感器以及气压传感器，实现户外环境的实时监测，其中温湿度传感器采用SHT11传感器，紫外线强度传感器采用数字传感器GUVA-S12SD，PM2.5传感器采用GP2Y1051AU0F传感器，气压传感器采用MS5611大气压强传感器。
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