CN108541052A - 一种自适应降低运动手环功耗的方法及装置 - Google Patents

一种自适应降低运动手环功耗的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自适应降低运动手环功耗的方法及装置；本方法除了针对普通个人用户那类手环有效外，针对这类需求更是非常有效。在满足数据实时上传的基础上极大地降低功耗，提升了手环产品的续航时间。本方法具有预设时间条件以及用户主动操作条件的同时还增加了运动模块控制的方法，最大程度上实现了不降低用户体验的前提下自适应降低功耗的目的。

Description

一种自适应降低运动手环功耗的方法及装置
技术领域
本发明属于智能穿戴设备领域，具体来讲涉及一种自适应降低手环功耗的方法及装置，特别适用于需要实时数据传输的群体运动手环。
背景技术
申请号201610786578.3的发明申请公开了一种降低手环蓝牙功耗的方法及装置，此专利主要思想是按照预设的时间条件对手环蓝牙进行开启或关闭，进而降低功耗，这需要用户自己设置每天的启动和关闭时间，并且在设置为关闭的时间段内用户除非手动在手环上操作使得手环再次打开蓝牙，否则无法再使用蓝牙功能。
另外，群体运动手环——用于监测群体人群的运动情况，并实时/非实时将运动数据上传到数据收集器进而汇总到后台服务器，并对这些数据进行统计分析。比如学校学生群体等。
目前市面上大部分手环都是针对个体消费者使用的产品，随着手环的普及，以及在运动信息采集、心率采集等方面的优势不断提升后，学校对群体运动手环的需求越来越大，认可度越来越高。因而产生了应用于校园内的群体运动手环产品。目前应用于学校的运动手环无线数据传输技术基本分为两种：蓝牙和433M，但不管哪种方式都要求手环能实时地将产生的数据上传到数据采集器后汇总到后台服务器进行存储、分析和展示等，比如上体育课时要求数据实时性非常高。相对于针对个体消费的手环只需要上传少量数据，群体运动手环需要上传大量实时性数据，对电量的损耗更高，所以对低功耗的要求更极致。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种自适应降低运动手环功耗的方法及装置；本方法除了针对普通个人用户那类手环有效外，针对这类需求更是非常有效。在满足数据实时上传的基础上极大地降低功耗，提升了手环产品的续航时间。本方法具有预设时间条件以及用户主动操作条件的同时还增加了运动模块控制的方法，最大程度上实现了不降低用户体验的前提下自适应降低功耗的目的。
本发明是这样实现的，构造一种自适应降低运动手环功耗的方法，其特征在于：本方法的实现如下，设置预设时间模块、用户主动操作模块、决策模块、无线模块的同时，还增加了运动模块，最大程度上实现了不降低用户体验的前提下自适应降低功耗的目的；其中，用户模块输出的条件优先级最高，时间模块其次，运动模块优先级最低；
用户模块输出条件包括：是否有用户操作；
时间模块输出条件包括：每天周期性打开关闭无线通信功能的时间信息；
运动模块输出条件包括：当前运动状态、最近一分钟运动状态；
决策模块则根据收到的条件信息判断是否需要尝试搜网入网或者是否需要降低数据长传频次。
根据本发明所述一种自适应降低运动手环功耗的方法，其特征在于：其中，时间模块、用户主动操作模块、运动模块定义规则如下：
在有用户操作的情况下不管其他条件如何均需要打开无线模块功能；
在没有用户操作的情况下，当前时间处于预设时间关闭无线功能时间段内，无论其他条件如何均需要关闭无线功能模块；
在没有用户操作的情况下，且当前时间处于预设时间打开无线功能时间段内：
（1）当前手环未在网：
a、手环当前处于运动状态，或手环在前一分钟内的统计运动数据达到设定阈值，则启动手环尝试搜网入网；
b、手环当前处于静止状态，并且手环在前一分钟内的统计运动数据未达到设定阈值，手环不尝试搜网入网；
（2）当前手环在网：
a、手环当前处于运动状态，手环高频次正常上传数据，保证数据实时性；
b、手环当前处于静止状态，手环大大降低数据上传频次，保证最基本的数据更新或联网需求即可；
一分钟内的统计运动数据为一分钟内手环上加速度传感器信号的累积和，此数据可以记录微小的运动情况；其设定阈值为一个较小的值，可确保手上有较明显的运动被识别出来即可；以上运动条件可以根据需要有不同的统计规则以及阈值，比如可以统计两分钟内甚至十分钟内，阈值也可根据实际需要而不同。
一种自适应降低运动手环功耗的装置，其特征在于：该装置具有处理器、加速度传感器、RTC实时时钟模块、按键显示模块、无线通信模块；加速度传感器、RTC实时时钟模块分别与处理器连接，处理器分别外接按键显示模块、无线通信模块。
与背景技术中所述申请号201610786578.3的一种降低手环蓝牙功耗的方法及装置而言，而我们新提出的方法则不依赖于用户主动设置，手环可以自适应调整蓝牙（或其他无线方式）开启、关闭或降低其使用频次，在降低功耗的同时用户体验极好。
本发明具有如下优点体现在：通常情况下人们手上的运动不会太多，也就是说大部分时间手环其实是处于静止状态的，而静止状态下运动数据是0（特别是步数数据），为0的数据也不需要实时地上传到app或者后台服务器。因此，这种状态下不联网或者只维持联网（有些应用场合需要一直维持联网状态）所需的最低开销即可。
比如，按照每天持续活动时间为4小时，则剩余的20小时时间都可以让手环工作在低功耗模式下，并且手环自主根据使用者运动状态切换运行状态，既能很大程度上降低功耗，又能保障用户体验，真正地实现了智能低功耗。
此外，此方案充分利用了加速度传感器，未导致成本增加。智能运动手环都有一颗加速度传感器芯片，此方案就是利用了加速度传感器来决策无线功能模块是否工作以及如何工作，在实现自适应智能低功耗的情况下未导致任何成本增加。
附图说明
图1是本方法实现框图；
图2是本发明装置（运动手环系统）框图；
图3是本发明运动手环自适应降低功耗的流程框图。
具体实施方式
下面将结合附图1-图3对本发明进行详细说明，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。
本发明通过改进在此提供一种自适应降低运动手环功耗的方法及装置；本方法除了针对普通个人用户那类手环有效外，针对这类需求更是非常有效。在满足数据实时上传的基础上极大地降低功耗，提升了手环产品的续航时间。本方法具有预设时间条件以及用户主动操作条件的同时还增加了运动模块控制的方法，最大程度上实现了不降低用户体验的前提下自适应降低功耗的目的。此外，此方式还特别适用于需要实时数据上传的群体运动手环的自适应功耗降低。
如图1，本方法除了和大部分专利方法一样有预设时间条件以及用户主动操作条件外，本方法还增加了运动模块控制的方法，最大程度上实现了不降低用户体验的前提下自适应降低功耗的目的。
其中用户模块输出的条件优先级最高，时间模块其次，运动模块优先级最低。
用户模块输出条件包括：是否有用户操作等。
时间模块输出条件包括：每天周期性打开关闭无线通信功能的时间信息等。
运动模块输出条件包括：当前运动状态、最近一分钟运动状态等。
决策模块则根据收到的条件信息判断是否需要尝试搜网入网或者是否需要降低数据长传频次。
由之前所述的优先级以及举例的条件，定义规则如下：
在有用户操作的情况下不管其他条件如何均需要打开无线模块功能；
在没有用户操作的情况下，当前时间处于预设时间关闭无线功能时间段内，无论其他条件如何均需要关闭无线功能模块；
在没有用户操作的情况下，且当前时间处于预设时间打开无线功能时间段内：
（1）当前手环未在网：
a、手环当前处于运动状态，或手环在前一分钟内的统计运动数据达到设定阈值，则启动手环尝试搜网入网；
b、手环当前处于静止状态，并且手环在前一分钟内的统计运动数据未达到设定阈值，手环不尝试搜网入网；
（2）当前手环在网：
a、手环当前处于运动状态，手环高频次正常上传数据，保证数据实时性；
b、手环当前处于静止状态，手环大大降低数据上传频次，保证最基本的数据更新或联网需求即可；
一分钟内的统计运动数据为一分钟内手环上加速度传感器信号的累积和（和运动手环计步步数数据不是同一个概念），此数据可以记录微小的运动情况。其设定阈值为一个较小的值，可确保手上有较明显的运动被识别出来即可。
以上运动条件可以根据需要有不同的统计规则以及阈值，比如可以统计两分钟内甚至十分钟内，阈值也可根据实际需要而不同。
以上处理的好处是显而易见的：通常情况下人们手上的运动不会太多，也就是说大部分时间手环其实是处于静止状态的，而静止状态下运动数据是0（特别是步数数据），为0的数据也不需要实时地上传到app或者后台服务器。因此，这种状态下不联网或者只维持联网（有些应用场合需要一直维持联网状态）所需的最低开销即可。
比如，按照每天持续活动时间为4小时，则剩余的20小时时间都可以让手环工作在低功耗模式下，并且手环自主根据使用者运动状态切换运行状态，既能很大程度上降低功耗，又能保障用户体验，真正地实现了智能低功耗。
此外，此方案充分利用了加速度传感器，未导致成本增加。智能运动手环都有一颗加速度传感器芯片，此方案就是利用了加速度传感器来决策无线功能模块是否工作以及如何工作，在实现自适应智能低功耗的情况下未导致任何成本增加。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种自适应降低运动手环功耗的方法，其特征在于：本方法的实现如下，
设置预设时间模块、用户主动操作模块、决策模块、无线模块的同时，还增加了运动模块，最大程度上实现了不降低用户体验的前提下自适应降低功耗的目的；其中，用户模块输出的条件优先级最高，时间模块其次，运动模块优先级最低；
用户模块输出条件包括：是否有用户操作；
时间模块输出条件包括：每天周期性打开关闭无线通信功能的时间信息；
运动模块输出条件包括：当前运动状态、最近一分钟运动状态；
决策模块则根据收到的条件信息判断是否需要尝试搜网入网或者是否需要降低数据长传频次。
2.根据权利要求1所述一种自适应降低运动手环功耗的方法，其特征在于：其中，时间模块、用户主动操作模块、运动模块定义规则如下：
在有用户操作的情况下不管其他条件如何均需要打开无线模块功能；
在没有用户操作的情况下，当前时间处于预设时间关闭无线功能时间段内，无论其他条件如何均需要关闭无线功能模块；
在没有用户操作的情况下，且当前时间处于预设时间打开无线功能时间段内：
（1）当前手环未在网：
a、手环当前处于运动状态，或手环在前一分钟内的统计运动数据达到设定阈值，则启动手环尝试搜网入网；
b、手环当前处于静止状态，并且手环在前一分钟内的统计运动数据未达到设定阈值，手环不尝试搜网入网；
（2）当前手环在网：
a、手环当前处于运动状态，手环高频次正常上传数据，保证数据实时性；
b、手环当前处于静止状态，手环大大降低数据上传频次，保证最基本的数据更新或联网需求即可；
一分钟内的统计运动数据为一分钟内手环上加速度传感器信号的累积和，此数据可以记录微小的运动情况；其设定阈值为一个较小的值，可确保手上有较明显的运动被识别出来即可；以上运动条件可以根据需要有不同的统计规则以及阈值，比如可以统计两分钟内甚至十分钟内，阈值也可根据实际需要而不同。
3.一种自适应降低运动手环功耗的装置，其特征在于：该装置具有处理器、加速度传感器、RTC实时时钟模块、按键显示模块、无线通信模块；加速度传感器、RTC实时时钟模块分别与处理器连接，处理器分别外接按键显示模块、无线通信模块。
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