CN109889603B - 一种远程监护方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种远程监护方法及系统,其方法包括:终端设备进行初始化操作,获取组网编码加入同一自组网络;每隔第二预设时长捕获保存图像信息;将图像信息和上一幅图像信息进行差运算,得到第一判定结果;获取红外感应数据得到第二判定结果;若都判定有人,则生成有定位值区域化定位数据;若至少一个判定无人,则生成无定位值区域化定位数据;每隔第三预设时长获取温湿度数据;节点设备发送节点监护数据至网关设备;网关设备将节点监护数据和网关监护数据重新编码发送至服务器;服务器分析监护数据,若发现异常数据,则发出预警信息。本发明对独居或独处的老人进行监护,并且在一定程度上减小老人的隐私被泄露的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及物联网远程监控技术领域,尤指一种远程监护方法及系统。
背景技术
从人口年龄分布来看,我国人口年龄结构已经进入老年型。并且,由于众多独生子女在外工作,老人独居或者上班期间家中老人无人照看已经成为一大难题。因此,采用远程监护的方法是应对这一问题的重要解决方案。
从采集的数据来看,现有的远程监控技术主要使用了以下两种方式。第一种为基于可穿戴设备的远程监控技术,其使用手环及各类佩戴式的移动终端内置传感器来采集老人身体生理的各类参数数据,然后和正常指标进行对比,从而监测老人的身体状况,以便紧急情况进行报警。第二种为基于视频的远程监控技术,其通过摄像头采集视频数据来对老人的行为进行监控,并对老人的状态进行识别判断报警。从数据上报、传输的方式来看,大多数的远程监控技术解决方案通过互联网的形式,将数据传输至服务器。
但是,在现有的技术方法中,存在了以下几点不足:缺点1:可穿戴设备存在佩戴麻烦的问题,老人休息期间佩戴影响舒适度,但是一旦摘下老人可能忘记佩戴,并且老人在长期使用中容易产生厌恶的情绪。缺点2:视频监控传输容易泄露老人的隐私。缺点3:监控系统传输的数据量庞大,产生的额外费用比较高昂,易对老人生活产生额外负担。缺点4:监控系统实时性较差,无法及时的判断老人的情况。
因此,目前的情形需要一种远程监护方法及系统对独居或在家独处的老人进行监护,对异常情形及时进行报警。
发明内容
本发明的目的是提供一种远程监护方法及系统,实现对独居或独处的老人进行监护,并且在一定程度上减小老人的隐私被泄露的可能性。
本发明提供的技术方案如下:
本发明提供一种远程监护方法,包括:终端设备进行初始化操作,获取组网编码,根据所述组网编码加入同一自组网络,所述终端设备包括节点设备和网关设备;所述终端设备每隔第一预设时长获取亮度数据;若所述亮度数据小于等于亮度阈值,则所述终端设备开启红外补光灯;若所述亮度数据大于亮度阈值,则所述终端设备关闭红外补光灯;所述终端设备每隔第二预设时长捕获并保存图像信息;所述终端设备将所述图像信息和保存的时间间隔最近的上一幅图像信息进行差运算,得到第一判定结果;所述终端设备获取红外感应数据,根据所述红外感应数据得到第二判定结果;若所述第一判定结果和所述第二判定结果都判定有人,则生成有定位值区域化定位数据;若所述第一判定结果和所述第二判定结果至少一个判定无人,则生成无定位值区域化定位数据;所述终端设备每隔第三预设时长获取温湿度数据;所述节点设备发送节点监护数据至所述网关设备,所述节点监护数据包括所述节点设备的亮度数据、区域化定位数据、温湿度数据和所述节点设备的节点设备信息,所述区域化定位数据包括所述有定位值区域化定位数据和所述无定位值区域化定位数据;所述网关设备将所述节点监护数据和网关监护数据重新编码,得到监护数据并将所述监护数据发送至服务器,所述网关监护数据包括所述网关设备的亮度数据、区域化定位数据、温湿度数据和所述网关设备的网关设备信息;所述服务器分析所述监护数据,若发现异常数据,则发出预警信息。
进一步的,还包括:所述网关设备获取门开关数据,所述网关监护数据包括所述门开关数据。
进一步的,还包括:若所述终端设备获取用户操作信息,则根据所述操作信息产生紧急数据,所述节点监护数据包括所述紧急数据,所述网关监护数据包括所述紧急数据。
进一步的,所述服务器分析所述监护数据,若发现异常数据,则发出预警信息具体包括:若第四预设时长内都生成所述有定位值区域化定位数据,并且所述有定位值区域化定位数据在第一阈值范围内,则所述服务器判定用户在第四预设时长内在同一区域,处于不能移动的失能状态,发出所述预警信息;若第五预设时长内都生成所述无定位值区域化定位数据,则所述服务器判定用户在监护范围外发生意外,发出所述预警信息;若所述监护数据中包含一次所述门开关数据,并且第六预设时长内都生成所述无定位值区域化定位数据,则所述服务器判定用户长时间离家,发出所述预警信息。
进一步的,所述服务器分析所述监护数据,若发现异常数据,则发出预警信息还包括:所述服务器分析所述监护数据;若所述监护数据中包含所述紧急数据,则发出所述预警信息;若所述亮度数据和温湿度数据中任意一个数据超出标准阈值范围,则判定为异常数据,发出所述预警信息。
本发明还提供一种远程监护系统,其特征在于,包括网关设备、多个节点设备以及服务器;所述网关设备,包括电源模块、主控模块、人体定位模块、温湿度模块、紧急按钮、WiFi模块、门传感器模块及窄带物联网模块;所述电源模块,与所述主控模块、人体定位模块、温湿度模块、紧急按钮、WiFi模块、门传感器模块及窄带物联网模块相连,用于向各个模块供电;所述主控模块,与所述人体定位模块、温湿度模块、紧急按钮、WiFi模块、门传感器模块及窄带物联网模块相连,用于对各个模块进行初始化及处理数据,所述主控模块包括主控芯片;所述人体定位模块,用于获取亮度数据及区域化定位数据;所述温湿度模块,用于采集温湿度数据;所述紧急按钮,设置在所述所述网关设备外部;所述WiFi模块,用于所述网关设备与所述节点设备之间的数据传输;所述门传感器模块,设置在门框上,用于监控门的开关情况;所述窄带物联网模块,用于所述网关设备与所述服务器之间的数据传输;所述节点设备,包括电源模块、主控模块、人体定位模块、温湿度模块、紧急按钮及WiFi模块,所述节点设备包括的各个模块的功能与所述网关设备相同;所述服务器,与所述网关设备通信连接。
进一步的,所述人体定位模块包括:亮度采集电路、红外补光控制电路、CMOS图像采集电路、热释电红外采集电路以及SRAM存储电路;所述亮度采集电路、红外补光控制电路、CMOS图像采集电路、热释电红外采集电路以及SRAM存储电路与所述主控模块的主控芯片连接;所述亮度采集电路、红外补光控制电路、热释电红外采集电路、CMOS图像采集电路以及SRAM存储电路与所述主控模块连接;所述亮度采集电路包括亮度传感器芯片、亮度第一电阻、亮度第二电阻、亮度第三电阻、亮度第四电阻和亮度第一电容;所述亮度传感器芯片的一脚接电源电压,所述亮度传感器芯片的二脚通过所述亮度第一电阻接地,所述亮度传感器芯片的三脚接地,所述亮度传感器芯片的四脚接所述主控模块中主控芯片的亮度数据引脚,以及通过所述亮度第二电阻接电源电压,所述亮度传感器芯片的五脚通过所述亮度第一电容接地,以及通过所述亮度第三电阻接电源电压,所述亮度传感器芯片的六脚接所述主控模块中主控芯片的亮度时钟引脚,以及通过所述亮度第三电阻接电源电压;所述红外补光控制电路包括红外补光控制芯片、第一连接器、补光第一二极管、补光第二二极管、补光第一电阻、补光第二电阻、补光第一电感、补光第二电感、补光第一电容、补光第二电容、补光第三电容以及补光第四电容;所述补光第一电感的一端接所述补光第一电容的一端、所述补光第一二极管的阴极以及所述红外补光控制芯片的六脚,所述补光第一电感的另一端接所述补光第二电容的一端、通过所述补光第三电容接地、接所述第一连接器的一脚以及接所述补光第二二极管的阳极,所述补光第二二极管的阴极接所述补光第一电容的另一端和所述红外补光控制芯片的一脚;所述补光第二电容的另一端接所述红外补光控制芯片的三脚、接所述第一连接器的另一脚以及通过所述补光第一电阻接地;所述红外补光控制芯片的四脚通过所述补光第二电阻接地以及接所述主控模块中主控芯片的红外补光控制引脚;所述红外补光控制芯片的五脚通过所述补光第四电容接地以及通过所述补光第二电感接电源电压;所述CMOS图像采集电路包括图像传感器芯片、图像第一电阻、图像第二电阻、图像第三电阻、图像第四电阻、图像第一电容、图像第二电容、图像第三电容、图像第四电容;所述图像第一电阻的一端接电源电压、接所述图像传感器芯片的电源电压端以及通过所述图像第一电容接地,所述图像第一电阻的另一端通过所述图像第二电容接地,以及接所述图像传感器芯片的数字电源电压端和模拟电源电压端;所述图像第二电阻的一端接电源电压,所述图像第二电阻的另一端接所述图像传感器芯片的复位端、通过所述图像第三电容接地,以及接所述主控模块中主控芯片的图像复位引脚;所述图像传感器芯片的基准电压端通过所述图像第四电容接地,所述图像传感器芯片的时钟端接所述主控模块中主控芯片的图像时钟引脚,以及通过所述图像第三电阻接电源电压,所述图像传感器芯片的数据端接所述主控模块中主控芯片的图像数据引脚,以及通过所述图像第四电阻接地,所述图像传感器芯片的图像输出端接所述主控模块中主控芯片的图像输出引脚;所述热释电红外采集电路包括热释电红外传感器芯片,热释电红外传感器芯片的一脚接电源电压,二脚接所述所述主控模块中主控芯片的红外信号引脚,三脚、四脚、五脚以及六脚接地;所述SRAM存储电路包括SRAM存储芯片、存储第一电容、存储第二电容以及存储第一电阻;所述存储第一电容和所述存储第二电容并联连接,一端接电源电压和所述SRAM存储芯片的电源电压端,另一端接地以及接所述SRAM存储芯片的接地端,所述SRAM存储芯片的片选端通过所述存储第一电阻接电源电压,所述SRAM存储芯片的的数据输出端接所述主控模块中主控芯片的数据输出引脚。
进一步的,所述温湿度模块包括温湿度采集电路,所述温湿度采集电路包括温湿度传感器芯片、温湿度第一电阻、温湿度第二电阻、温湿度第一电容、温湿度第一电容;所述温湿度第一电容和温湿度第一电容并联连接,一端接地,另一端接所述温湿度传感器芯片的电源电压端、通过所述温湿度第一电阻接电源电压,以及接所述温湿度第二电阻的一端;所述温湿度第二电阻的另一端接所述温湿度传感器芯片的数据端以及所述主控模块中主控芯片的温湿度数据引脚;所述温湿度传感器芯片的接地端以及空脚端接地。
进一步的,所述WiFi模块包括WiFi通信电路,所述WiFi通信电路包括WiFi通信芯片,WiFi第一电阻、WiFi第二电阻、WiFi第三电阻、WiFi第四电阻、WiFi第一电容、WiFi第二电容、WiFi极性电容、WiFi电感;所述WiFi第一电容、所述WiFi第二电容和所述WiFi极性电容并联连接,一端接地,另一端接所述WiFi第一电阻的一端、接所述WiFi第二电阻的一端、接所述WiFi电感的一端,以及接所述WiFi通信芯片的电源电压端;所述WiFi电感的另一端接固定电压;所述WiFi第一电阻的另一端接所述WiFi通信芯片的复位端;所述WiFi第二电阻的另一端接所述WiFi通信芯片的使能端;所述WiFi通信芯片的片选端、主输出从输入端、主输入从输出端和时钟端分别与所述主控模块中主控芯片的WiFi片选引脚、WiFi主输出从输入引脚、WiFi主输入从输出引脚和WiFi时钟引脚连接,数据接收端和数据发送端分别与所述主控模块中主控芯片的WiFi数据接收引脚和WiFi数据发送引脚连接;所述WiFi通信芯片的接地端接地,第一输入端通过所述WiFi第三电阻接地,第二输入端通过所述WiFi第四电阻接所述WiFi电感的一端。
进一步的,所述窄带物联网模块包括窄带数据传输电路和SIM电路,所述窄带数据传输电路和所述SIM电路以及所述主控模块中主控芯片连接;所述SIM电路包括SIM芯片、控制器、SIM第一电阻、SIM第二电阻、SIM第三电阻、SIM第一电容、SIM第二电容、SIM第三电容、SIM第四电容;所述SIM第一电阻的一端接所述窄带数据传输电路的SIM时钟端,所述SIM第一电阻的另一端接所述SIM芯片的时钟端和所述控制器的第一端口,以及通过所述SIM第一电容接地;所述SIM第二电阻的一端接所述窄带数据传输电路的SIM复位端,所述SIM第二电阻的另一端接所述SIM芯片的复位端和所述控制器的第二端口,以及通过所述SIM第二电容接地;所述SIM第三电容的一端接所述SIM芯片的电源电压端和所述控制器的第三端口,以及所述窄带数据传输电路的SIM电源电压端,所述SIM第三电容的另一端接所述SIM芯片的接地端和所述窄带数据传输电路的SIM接地端;所述SIM第三电阻的一端接所述窄带数据传输电路的SIM数据端,所述SIM第三电阻的另一端接所述SIM芯片的数据端和所述控制器的第四端口,以及通过所述SIM第四电容接地;所述控制器的第五端口接地;所述窄带数据传输电路包括窄带数据传输芯片、天线连接器、第二连接器、三极管、窄带第一电阻、窄带第二电阻、窄带第三电阻、窄带第四电阻、窄带第五电阻、窄带第六电阻、窄带第一电容、窄带第二电容、窄带第三电容、窄带第四电容、窄带第五电容、窄带第六电容;所述窄带第一电容、窄带第二电容、窄带第三电容、窄带第四电容并联连接,一端接地,另一端接固定电压和所述窄带数据传输芯片的电源电压端;所述窄带第一电阻的一端所述窄带数据传输芯片的天线端,以及通过所述窄带第五电容接地,所述窄带第一电阻的另一端接所述天线连接器,以及通过所述窄带第六电容接地;所述三极管的第一端接所述窄带数据传输芯片的复位端,所述三极管的第二端接地,所述三极管的第三端通过所述窄带第二电阻接地,以及通过所述窄带第三电阻接所述主控模块中主控芯片的窄带复位引脚;所述窄带数据传输芯片的数据发送端和数据接收端接所述第二连接器;所述窄带数据传输芯片的窄带数据接收端通过所述窄带第四电阻接地,以及通过所述窄带第五电阻接所述主控模块中主控芯片的窄带数据发送引脚;所述窄带数据传输芯片的窄带数据发送端通过所述窄带第六电阻接所述主控模块中主控芯片的窄带数据接收引脚。
通过本发明提供的一种远程监护方法及系统,能够带来以下至少一种有益效果:
1、本发明中,将检测到的老人的状态转化为数字化的字节然后通过窄带进行传输,一方面降低了需要传输的数据量,提高传输速度,另一方面并不直接将老人的视频等数据进行传输,从而降低老人隐私泄露的可能性。
2、本发明中,将监护过程中得到的用户的数据通过窄带进行传输,减轻了数据传输的压力,提高了传输速度。
3、本发明中,监护过程中得到的用户的图像数据只是在节点设备和网关设备之间组成的自组网络之间进行传输,并不对外发送,降低了图像数据泄露的可能性,保障用户的隐私。
附图说明
下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对一种远程监护方法及系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明一种远程监护方法的第一实施例的流程图;
图2是本发明一种远程监护方法的第二实施例的流程图;
图3是本发明一种远程监护方法的第三实施例的流程图;
图4是本发明一种远程监护系统的第四实施例的结构示意图;
图5是本发明主控模块中主控芯片的电路图;
图6是本发明亮度采集电路的电路图;
图7是本发明红外补光控制电路的电路图;
图8是本发明CMOS图像采集电路的电路图;
图9是本发明热释电红外采集电路的电路图;
图10是本发明SRAM存储电路的电路图;
图11是本发明温湿度采集电路的电路图;
图12是本发明WiFi通信电路的电路图;
图13是本发明SIM电路的电路图;
图14(1)和图14(2)是本发明窄带数据传输电路的电路图。
具体实施方式
为了能够更加清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照说明书附图说明本发明的具体实施方式。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获得其他的附图,并且获得其他的实施方式。
为了使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
本发明的第一实施例,如图1所示,一种远程监护方法,包括:
终端设备进行初始化操作,获取组网编码,根据组网编码加入同一自组网络,终端设备包括节点设备和网关设备;
终端设备每隔第二预设时长获取亮度数据,节点监护数据包括亮度数据;
若亮度数据小于等于亮度阈值,则终端设备开启红外补光灯;
若亮度数据大于亮度阈值,则终端设备关闭红外补光灯;
终端设备每隔第二预设时长捕获并保存图像信息;
终端设备将图像信息和保存的时间间隔最近的上一幅图像信息进行差运算,得到第一判定结果;
终端设备获取红外感应数据,根据红外感应数据得到第二判定结果;
若第一判定结果和第二判定结果都判定有人,则生成有定位值区域化定位数据;
若第一判定结果和第二判定结果至少一个判定无人,则生成无定位值区域化定位数据;
终端设备每隔第三预设时长获取温湿度数据;
节点设备发送节点监护数据至网关设备,节点监护数据包括节点设备的亮度数据、区域化定位数据、温湿度数据和节点设备的节点设备信息;
网关设备将节点监护数据和网关监护数据重新编码,得到监护数据并将监护数据发送至服务器,网关监护数据包括网关设备的亮度数据、区域化定位数据、温湿度数据和网关设备的网关设备信息;
服务器分析监护数据,若发现异常数据,则发出预警信息。
具体的,本实施例中,网关设备带有和节点设备相同的模块,并且具有相同的功能,但是另外网关设备还具有门传感器,以及将所有的节点设备和自身的数据进行编码,然后发送至服务器。因此,网关设备仅仅只有一个,但是节点设备可以根据监测范围设置调整。
网关设备进行初始化操作,读取自身的设备信息以及组网编码,配置网关设备工作在STA模式,并根据获取的组网编码设置其网络SSID与密码,准备接受来自节点设备的数据。
同样地,节点设备也需要进行初始化操作,区别在于当节点设备读取自身的设备信息以及组网编码之后,是配置自身工作在AP模式,然后节点设备根据获取的组网编码搜索对应的网络并加入自组网络,节点设备产生的数据只会通过自组网络发送给网关设备,并不会发送至外部,从而减小了隐私数据泄露的可能性。
当节点设备和网关设备都能够正常工作之后,开始采集节点设备和网关设备监测范围内的数据监测用户的状态。首先节点设备和网关设备的亮度传感器每隔第一预设时长检测区域内的亮度数据,如果亮度数据小于等于亮度阈值,说明当前环境过暗,不便于后续获取图像,因此开启红外补光灯;如果亮度数据大于亮度阈值,则没有必要开启红外补光灯。然后节点设备和网关设备的图像传感器在亮度足够的情形下每隔第二预设时长捕获并保存图像信息,并且每次都将最新获取的图像信息和距离新保存的时间间隔最近的上一幅图像信息进行差运算,得到第一判定结果。其次,节点设备和网关设备的红外传感器获取红外感应数据,根据红外感应数据得到第二判定结果。
如果第一判定结果和第二判定结果都判定有人,则认定监控范围内有人,生成有定位值区域化定位数据,如果第一判定结果和第二判定结果至少一个判定无人,则认定监控范围内没有人,生成无定位值区域化定位数据。节点设备和网关设备的的温湿度传感器每隔第三预设时长获取温湿度数据。
节点设备发送节点监护数据至网关设备,节点监护数据包括节点设备通过传感器获取的亮度数据、区域化定位数据、温湿度数据和节点设备的节点设备信息,其中区域化定位数据包括有定位值区域化定位数据和无定位值区域化定位数据。网关设备在接收到节点设备发送的节点监护数据后,将节点监护数据和网关监护数据重新编码,得到监护数据并通过窄带物联网通信模块将监护数据发送至服务器,网关监护数据包括网关设备的亮度数据、区域化定位数据、温湿度数据和网关设备的网关设备信息,其中区域化定位数据包括有定位值区域化定位数据和无定位值区域化定位数据。服务器分析接收到的监护数据,若发现异常数据,则发出预警信息。
本发明将检测到的老人的状态转化为数字化的字节然后通过窄带进行传输,一方面降低了需要传输的数据量,提高传输速度,另一方面并不直接将老人的视频等数据进行传输,从而降低老人隐私泄露的可能性。
本发明的第二实施例,是上述第一实施例的优化实施例,如图2所示,本实施例与上述第一实施例相比,主要改进在于,还包括:
网关设备获取门开关数据,网关监护数据包括门开关数据。
服务器分析监护数据,若发现异常数据,则发出预警信息还包括:
若第四预设时长内都生成有定位值区域化定位数据,并且有定位值区域化定位数据在第一阈值范围内,则服务器判定用户在第四预设时长内在同一区域,处于不能移动的失能状态,发出预警信息;
若第五预设时长内都生成无定位值区域化定位数据,则服务器判定用户在监护范围外发生意外,发出预警信息;
若监护数据中包含一次门开关数据,并且第六预设时长内都生成无定位值区域化定位数据,则服务器判定用户长时间离家,发出预警信息。
具体的,本实施例中,网关设备进行初始化操作,读取自身的设备信息以及组网编码,配置网关设备工作在STA模式,并根据获取的组网编码设置其网络SSID与密码,准备接受来自节点设备的数据。
同样地,节点设备也需要进行初始化操作,区别在于当节点设备读取自身的设备信息以及组网编码之后,是配置自身工作在AP模式,然后节点设备根据获取的组网编码搜索对应的网络并加入自组网络,节点设备产生的数据只会通过自组网络发送给网关设备,并不会发送至外部,从而减小了隐私数据泄露的可能性。
当节点设备和网关设备都能够正常工作之后,开始采集节点设备和网关设备监测范围内的数据监测用户的状态。首先节点设备和网关设备的亮度传感器每隔第一预设时长检测区域内的亮度数据,如果亮度数据小于等于亮度阈值,开启红外补光灯,反之没有必要开启红外补光灯。然后节点设备和网关设备的图像传感器每隔第二预设时长捕获并保存图像信息,并且每次都将最新获取的图像信息和距离新保存的时间间隔最近的上一幅图像信息进行差运算,得到第一判定结果。其次,节点设备和网关设备的红外传感器获取红外感应数据,根据红外感应数据得到第二判定结果。
如果第一判定结果和第二判定结果都判定有人,则生成有定位值区域化定位数据,如果第一判定结果和第二判定结果至少一个判定无人,则生成无定位值区域化定位数据。节点设备和网关设备的的温湿度传感器每隔第三预设时长获取温湿度数据。另外,网关设备通过安装在门上的门传感器获取门开关数据,门传感器通过蓝牙将门开关数据发送给网关设备,网关监护数据还包括门开关数据。
节点设备通过自组网络发送节点监护数据至网关设备,网关设备在接收到节点设备发送的节点监护数据后,将节点监护数据和网关监护数据重新编码,得到监护数据并通过窄带物联网通信模块将监护数据发送至服务器。
服务器分析接收到的监护数据,如果第四预设时长内接收到的监护数据中的区域化定位数据都是有定位值区域化定位数据,并且有定位值区域化定位数据在第一阈值范围内,则服务器判定用户在第四预设时长内出于监护范围内的同一区域,处于不能移动的失能状态,发出预警信息。如果第五预设时长内监护数据中的区域化定位数据都是无定位值区域化定位数据,则说明用户已经第五预设时长内没有出现在监护范围内,服务器判定用户在监护范围外发生意外,发出预警信息。如果监护数据中包含一次门开关数据,并且第六预设时长内监护数据中的区域化定位数据都是无定位值区域化定位数据,则服务器判定用户长时间离家,发出预警信息。
本发明中服务器对通过一定时长内的区域化定位数据进行分析,并结合接收到的门开关数据对老人的状态进行判断,从而在判断出老人状态异常时及时进行预警。
本发明的第三实施例,是上述第一实施例的优化实施例,如图3所示,本实施例与上述第一实施例相比,主要改进在于,还包括:
若终端设备获取用户操作信息,则根据操作信息产生紧急数据,节点监护数据包括紧急数据,网关监护数据包括紧急数据。
服务器分析监护数据,若发现异常数据,则发出预警信息还包括:
服务器分析监护数据;
若监护数据中包含紧急数据,则发出预警信息;
若亮度数据和温湿度数据中任意一个数据超出标准阈值范围,则判定为异常数据,发出预警信息。
具体的,本实施例中,网关设备进行初始化操作,读取自身的设备信息以及组网编码,配置网关设备工作在STA模式,并根据获取的组网编码设置其网络SSID与密码,准备接受来自节点设备的数据。
同样地,节点设备也需要进行初始化操作,区别在于当节点设备读取自身的设备信息以及组网编码之后,是配置自身工作在AP模式,然后节点设备根据获取的组网编码搜索对应的网络并加入自组网络,节点设备产生的数据只会通过自组网络发送给网关设备,并不会发送至外部,从而减小了隐私数据泄露的可能性。
当节点设备和网关设备都能够正常工作之后,开始采集节点设备和网关设备监测范围内的数据监测用户的状态。首先节点设备和网关设备的亮度传感器每隔第一预设时长检测区域内的亮度数据,如果亮度数据小于等于亮度阈值,开启红外补光灯,反之没有必要开启红外补光灯。然后节点设备和网关设备的图像传感器每隔第二预设时长捕获并保存图像信息,并且每次都将最新获取的图像信息和距离新保存的时间间隔最近的上一幅图像信息进行差运算,得到第一判定结果。其次,节点设备和网关设备的红外传感器获取红外感应数据,根据红外感应数据得到第二判定结果。
如果第一判定结果和第二判定结果都判定有人,则生成有定位值区域化定位数据,如果第一判定结果和第二判定结果至少一个判定无人,则生成无定位值区域化定位数据。节点设备和网关设备的的温湿度传感器每隔第三预设时长获取温湿度数据。
如果用户触发节点设备和网关设备外设的紧急按钮,也就是说用户发现异常或者自身处于异常状态,节点设备和网关设备获取到用户操作信息,产生紧急数据,节点监护数据和网关监护数据都包括紧急数据。
节点设备通过自组网络发送节点监护数据至网关设备,网关设备在接收到节点设备发送的节点监护数据后,将节点监护数据和网关监护数据重新编码,得到监护数据并通过窄带物联网通信模块将监护数据发送至服务器。
服务器分析接收到的监护数据,如果监护数据中包含紧急数据,也就是用户触发节点设备和网关设备外设的紧急按钮报警,则发出预警信息。另外将监护数据中的亮度数据和温湿度数据分别与对应的标准阈值进行比较,如果任意一个数据超出标准阈值范围,则判定为异常数据,说明监护范围内的环境不适宜用户居住,发出预警信息。
本发明中服务器对通过一定时长内的区域化定位数据进行分析,并结合接收到的门开关数据对老人的状态进行判断,从而在判断出老人状态异常时及时进行预警。
本发明的第四实施例,如图4所示,一种远程监护系统,包括网关设备、多个节点设备以及服务器;
网关设备,包括电源模块、主控模块、人体定位模块、温湿度模块、紧急按钮、WiFi模块、门传感器模块及窄带物联网模块;
电源模块,与主控模块、人体定位模块、温湿度模块、紧急按钮、WiFi模块、门传感器模块及窄带物联网模块相连,用于向各个模块供电;
主控模块,与人体定位模块、温湿度模块、紧急按钮、WiFi模块、门传感器模块及窄带物联网模块相连,用于对各个模块进行初始化及处理数据,主控模块包括主控芯片,如图5所示;
人体定位模块,用于获取亮度数据及区域化定位数据;
温湿度模块,用于采集温湿度数据;
紧急按钮,设置在网关设备外部;
WiFi模块,用于网关设备与节点设备之间的数据传输;
门传感器模块,设置在门框上,用于监控门的开关情况;
窄带物联网模块,用于网关设备与服务器之间的数据传输;
节点设备,包括电源模块、主控模块、人体定位模块、温湿度模块、紧急按钮及WiFi模块,节点设备包括的各个模块的功能与网关设备相同;
服务器,与网关设备通信连接。
本实施例中的各个模块的具体操作方式在上述对应的方法实施例中已经进行了详细描述,因此不再一一进行赘述。
本发明的第五实施例,是上述第四实施例的优化实施例,本实施例与上述第四实施例相比,主要改进在于,人体定位模块包括:亮度采集电路、红外补光控制电路、CMOS图像采集电路、热释电红外采集电路以及SRAM存储电路;亮度采集电路、红外补光控制电路、CMOS图像采集电路、热释电红外采集电路以及SRAM存储电路与主控模块的主控芯片连接;
亮度采集电路、红外补光控制电路、热释电红外采集电路、CMOS图像采集电路以及SRAM存储电路与主控模块连接;
如图6所示,亮度采集电路包括亮度传感器芯片U11、亮度第一电阻R69、亮度第二电阻R75、亮度第三电阻R70、亮度第四电阻R72和亮度第一电容C2;
亮度传感器芯片U11的一脚VCC接电源电压,亮度传感器芯片U11的二脚ADDR通过亮度第一电阻R69接地,亮度传感器芯片U11的三脚GND接地,亮度传感器芯片U11的四脚SDA接主控模块中主控芯片的140脚亮度数据引脚LIG/E2P_I2C1_SDA,以及通过亮度第二电阻R75接电源电压,亮度传感器芯片U11的五脚DVI通过亮度第一电容C2接地,以及通过亮度第三电阻R70接电源电压,亮度传感器芯片U11的六脚SCL接主控模块中主控芯片的139脚亮度时钟引脚LIG/E2P_I2C1_SCL,以及通过亮度第四电阻R72接电源电压;
如图7所示,红外补光控制电路包括红外补光控制芯片U7、第一连接器J9、补光第一二极管D2、补光第二二极管D1、补光第一电阻R14、补光第二电阻R15、补光第一电感L14、补光第二电感L12、补光第一电容C44、补光第二电容C46、补光第三电容C45以及补光第四电容C43;
补光第一电感L14的一端接补光第一电容C44的一端、补光第一二极管D2的阴极以及红外补光控制芯片U7的六脚SW,补光第一电感L14的另一端接补光第二电容C46的一端、通过补光第三电容C45接地、接第一连接器J9的一脚以及接补光第二二极管D1的阳极,补光第二二极管D1的阴极接补光第一电容C44的另一端和红外补光控制芯片U7的一脚BOOST;
补光第二电容C46的另一端接红外补光控制芯片U7的三脚FB、接第一连接器J9的另一脚以及通过补光第一电阻R14接地;
红外补光控制芯片U7的四脚EN通过补光第二电阻R15接地以及接主控模块中主控芯片的91脚红外补光控制引脚INFRARED_CTL;红外补光控制芯片U7的五脚VIN通过补光第四电容C43接地以及通过补光第二电感L12接电源电压;
如图8所示,CMOS图像采集电路包括图像传感器芯片U13、图像第一电阻R19、图像第二电阻R7、图像第三电阻R20、图像第四电阻R21、图像第一电容C37、图像第二电容C47、图像第三电容C33、图像第四电容C48和C49;
图像第一电阻R19的一端接电源电压、接图像传感器芯片U13的电源电压端DOVDD以及通过图像第一电容C37接地,图像第一电阻R19的另一端通过图像第二电容C47接地,以及接图像传感器芯片U13的数字电源电压端ADVDD和模拟电源电压端AVDD;
图像第二电阻R7的一端接电源电压,图像第二电阻R7的另一端接图像传感器芯片U13的复位端RESET、通过图像第三电容C33接地,以及接主控模块中主控芯片的132脚图像复位引脚DCMI_RESET;
图像传感器芯片U13的基准电压端VREFN和VREFH通过图像第四电容C48和C49接地,图像传感器芯片U13的时钟端接SCL主控模块中主控芯片的122脚图像时钟引脚DCMI_SCL,以及通过图像第三电阻R20接电源电压,图像传感器芯片U13的数据端SDA接主控模块中主控芯片的123脚图像数据引脚DCMI_SDA,以及通过图像第四电阻R21接电源电压,图像传感器芯片U13的图像输出端接主控模块中主控芯片的图像输出引脚;
如图9所示,热释电红外采集电路包括热释电红外传感器芯片U6,热释电红外传感器芯片U6的一脚VCC接电源电压,二脚OUT接主控模块中主控芯片的104脚红外信号引脚PIR1_SIGNAL,三脚GND、四脚GND2、五脚GND3以及六脚GND4接地;
如图10所示,SRAM存储电路包括SRAM存储芯片U3、存储第一电容C27、存储第二电容C28以及存储第一电阻R18;存储第一电容C27和存储第二电容C28并联连接,一端接电源电压和SRAM存储芯片U3的电源电压端VDD和VDD2,另一端接地以及接SRAM存储芯片U3的接地端GND和GND2,SRAM存储芯片U3的片选端CS1通过存储第一电阻R18接电源电压,SRAM存储芯片U3的的数据输出端接主控模块中主控芯片的数据输出引脚。
具体的,本实施例中,亮度采集电路中的亮度传感器芯片U11的型号为bh1750fvi,图5中的TP4和TP5为测试点,测试电路是否能够正常工作。红外补光控制电路的控制芯片U7的型号为lm3405,CMOS图像采集电路的控制芯片U13的型号为ov7725chip,热释电红外采集电路的控制芯片U6的型号为pir_module,SRAM存储电路的控制芯片U3的型号为is62wv51216。
本发明的第六实施例,是上述第四实施例的优化实施例,本实施例与上述第四实施例相比,主要改进在于,温湿度模块包括温湿度采集电路,如图11所示,温湿度采集电路包括温湿度传感器芯片U12、温湿度第一电阻R76、温湿度第二电阻R77、温湿度第一电容C68、温湿度第二电容C66;
温湿度第一电容C68和温湿度第二电容C66并联连接,一端接地,另一端接温湿度传感器芯片U12的电源电压端VDD、通过温湿度第一电阻R76接电源电压,以及接温湿度第二电阻R77的一端;
温湿度第二电阻R77的另一端接温湿度传感器芯片U12的数据端DATA以及主控模块中主控芯片的111脚温湿度数据引脚TEM_HUMI_DATA;
温湿度传感器芯片U12的接地端GND以及空脚端NC接地。
具体的,本实施例中,温湿度采集电路的控制芯片U12的型号为dht11,图10中的TP3为测试点,测试电路是否能够正常工作。
本发明的第七实施例,是上述第四实施例的优化实施例,本实施例与上述第四实施例相比,主要改进在于,WiFi模块包括WiFi通信电路,如图12所示,WiFi通信电路包括WiFi通信芯片U15,WiFi第一电阻R3、WiFi第二电阻R4、WiFi第三电阻R6、WiFi第四电阻R5、WiFi第一电容C35、WiFi第二电容C36、WiFi极性电容C38、WiFi电感L11;
WiFi第一电容C35、WiFi第二电容C36和WiFi极性电容C38并联连接,一端接地,另一端接WiFi第一电阻R3的一端、接WiFi第二电阻R4的一端、接WiFi电感L11的一端,以及接WiFi通信芯片U15的电源电压端VCC;
WiFi电感L11的另一端接固定电压;WiFi第一电阻R3的另一端接WiFi通信芯片U15的复位端RST;WiFi第二电阻R4的另一端接WiFi通信芯片U15的使能端EN;
WiFi通信芯片U15的片选端CS0、主输出从输入端MISO、主输入从输出端MOSI和时钟端SCLK分别与主控模块中主控芯片的76脚WiFi片选引脚WIFI_CS、WiFi主输出从输入引脚WIFI_MISO、WiFi主输入从输出引脚WIFI-MOSI和WiFi时钟引脚WIFI_SCLK连接,数据接收端RXD和数据发送端TXD分别与主控模块中主控芯片的69脚WiFi数据接收引脚WIFI_RX和70脚WiFi数据发送引脚WIFI_TX连接;WiFi通信芯片U15的接地端GND接地,第一输入端IO15通过WiFi第三电阻R6接地,第二输入端IO0通过WiFi第四电阻R5接WiFi电感L11的一端。
具体的,本实施例中,WiFi通信的WiFi通信芯片U15的型号为,图11中的TP13和TP14为测试点,测试电路是否能够正常工作。
本发明的第八实施例,是上述第四实施例的优化实施例,本实施例与上述第四实施例相比,主要改进在于,窄带物联网模块包括窄带数据传输电路和SIM电路,窄带数据传输电路和SIM电路以及主控模块中主控芯片连接;
如图13所示,SIM电路包括SIM芯片U16、控制器U22、SIM第一电阻R33、SIM第二电阻R31、SIM第三电阻R106、SIM第一电容C42、SIM第二电容C84、SIM第三电容C86、SIM第四电容C87;
SIM第一电阻R33的一端接窄带数据传输电路的SIM时钟端USIM_CLK,SIM第一电阻R33的另一端接SIM芯片U16的时钟端CLK和控制器U22的第一端口N4,以及通过SIM第一电容C42接地;
SIM第二电阻R31的一端接窄带数据传输电路的SIM复位端USIM_RST,SIM第二电阻R31的另一端接SIM芯片U16的复位端RST和控制器U22的第二端口N3,以及通过SIM第二电容C84接地;
SIM第三电容C86的一端接SIM芯片U16的电源电压端VCC和控制器U22的第三端口N5,以及窄带数据传输电路的SIM电源电压端USIM_VDD,SIM第三电容C86的另一端接SIM芯片U16的接地端GND和窄带数据传输电路的SIM接地端USIM_GND;
SIM第三电阻R106的一端接窄带数据传输电路的SIM数据端USIM_DATA,SIM第三电阻R106的另一端接SIM芯片U16的数据端IO和控制器U22的第四端口N2,以及通过SIM第四电容C87接地;控制器U22的第五端口P接地;
如图14(1)和图14(2)所示,窄带数据传输电路包括窄带数据传输芯片U8、天线连接器P3、第二连接器J15、三极管U9、窄带第一电阻R32、窄带第二电阻R47、窄带第三电阻R28、窄带第四电阻R102、窄带第五电阻R8、窄带第六电阻R2、窄带第一电容C5、窄带第二电容C39、窄带第三电容C40、窄带第四电容C83、窄带第五电容C41、窄带第六电容C85;
窄带第一电容C5、窄带第二电容C39、窄带第三电容C40、窄带第四电容C83并联连接,一端接地,另一端接固定电压和窄带数据传输芯片U8的电源电压端VBAT1和VBAT2;窄带第一电阻R32的一端窄带数据传输芯片U8的天线端RF_ANT,以及通过窄带第五电容C41接地,窄带第一电阻R32的另一端接天线连接器P3,以及通过窄带第六电容C85接地;
三极管U9的第一端COLLECTOR接窄带数据传输芯片U8的复位端RESET,三极管U9的第二端EMITTER接地,三极管U9的第三端BASE通过窄带第二电阻R47接地,以及通过窄带第三电阻R28接主控模块中主控芯片的34脚窄带复位引脚NB_RST;
窄带数据传输芯片U8的数据发送端DBG_TXD和数据接收端接DBG_RXD第二连接器J15;窄带数据传输芯片U8的窄带数据接收端RXD通过窄带第四电阻R102接地,以及通过窄带第五电阻R8接主控模块中主控芯片的36脚窄带数据发送引脚NB_TX;窄带数据传输芯片U8的窄带数据发送端TXD通过窄带第六电阻R2接主控模块中主控芯片的37脚窄带数据接收引脚NB_RX。
具体的,本实施例中,窄带数据传输电路的控制芯片U12的型号为bc95,图13中的TP1和TP2为测试点,测试电路是否能够正常工作。
本发明的第九实施例,一种远程监护方法及系统,包括:
本发明的节点设备是这样工作的:
上电后,节点设备的主控模块对各个模块进行初始化操作,包括了以下操作:
1.设备信息读取:从8位拨码开关读取节点设备信息,拨码开关的前四位为WiFi组网编码,拨码开关的后四位为自身节点设备编码。
2.完成WiFi模块初始化工作:配置WiFi模块工作在AP模式,将得到的WiFi组网编码告知WiFi模块,使WiFi模块搜索对应的网络SSID并加入组网。
3.完成人体定位模块的初始化工作:配置CMOS图像传感器的寄存器,检查热释电红外传感器、亮度传感器、SRAM存储芯片是否工作正常。
4.完成温湿度模块的初始化工作:读取一次温湿度模块的温度以及湿度数据,检查数据是否正常。
之后,主控模块等待定位模块、温湿度模块、紧急按钮中的任意模块产生新的数据。
定位模块产生的新数据为区域化定位数据以及亮度数据,各用一个字节来表示,亮度数据为当前亮度值,单位为Lux。首先每30秒获取当前的亮度传感器的亮度值,产生新的亮度数据。将其和亮度阈值进行比对,若小于阈值,则开启红外补光灯,若大于阈值,则关闭红外补光灯;之后图像传感器捕获新的一幅图像,将图像与存储芯片中存储的上一幅图像进行做差运算后根据匹配度确定人体所在区域,得到暂定的区域化定位数据;将捕获到的图像保存至存储芯片采集热释电红外传感器当前数值,将热释电红外传感器得到的数据与图像传感器得到的数据作比对,如两个数据都表明有人,则产生新的区域化定位数据。
温湿度模块每5分钟产生新的数据,新数据包括了温度数据以及湿度数据,其各用一个字节来表示。
紧急按钮当被按下时,会产生新的紧急数据,其数据长度为1字节。
当上述三个模块产生新的亮度数据、区域化定位数据、温度数据、湿度数据或紧急数据时,主控模块会将新这一产生的数据进行打包。将这一打包完成的数据包交给WiFi模块。Wifi模块通过UDP数据报的形式,将传感器数据发送给组网内的网关设备。
本发明的网关设备是这样工作的:
上电后,节点设备的主控模块对各个模块进行初始化操作,包括了以下操作。
1.设备信息读取:从8位拨码开关读取节点设备信息,拨码开关的前四位为WiFi组网编码,拨码开关的后四位固定为0,代表设备为一个网关设备。
2.完成WiFi模块初始化工作:配置WiFi模块工作在STA模式,将得到的WiFi组网编码告知WiFi模块,使WiFi模块设置其SSID与密码,准备接受来自节点的数据。
3.完成人体定位模块的初始化工作:配置CMOS图像传感器的寄存器,检查热释电红外传感器、亮度传感器、SRAM存储芯片是否工作正常。
4.完成温湿度模块的初始化工作:读取一次温湿度模块的温度以及湿度数据,检查数据是否正常。
5.完成门传感器模块的初始化工作:将主控模块中的蓝牙通信模组与门传感器模块中的蓝牙通信模组进行连接配对绑定。
6.完成窄带物联网模块的初始化工作:设置BC95NB-IOT模组的工作模式,通过窄带物联网,从远端服务器获取当前的时间,并根据这一时间设置核心处理芯片内部的RTC时钟。
之后当以下事件发生时,主控模块将对数据进行格式化并存储:1.当网关设备通过WiFi模块收到一条来自组网内其他节点设备的数据包时。2.当网关设备上的定位模块、温湿度模块、紧急按钮以及门传感器模块中的任意模块产生新的数据时。
网关设备上的定位模块、温湿度模块以及紧急按钮产生新数据的格式与方式与节点设备完全一致。
门传感器模块产生的数据为门开关数据,用一个字节来表示。门窗感器模块安装在家庭大门的门框上,在门上对应安装有磁铁。当门打开和关闭时,干簧管磁控开关会断开与衔接,并由门传感器模块中的蓝牙通信模组将数据发送至核心控制模块中的蓝牙通信模组。以此产生新的门开关数据。
主控模块在得到由WiFi模块、定位模块、温湿度模块、紧急按钮以及门传感器产生的数据后,将对数据进行重新编码,编码格式包括以下内容:节点设备编号,数据类型,数据内容,当前时间并将该数据进行存储。
每隔5分钟,主控设备会当前缓存的所有数据发送至窄带物联网模块。发送的数据的长度不固定,其包括了网关ID,数据条目数,各数据项。
当窄带物联网模块收到来自于主控模块的数据包时,会通过NB-IOT模组将这一数据包发送至远端服务器并等待服务器返回的确认信息。
应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种远程监护方法,其特征在于,包括:
终端设备进行初始化操作,获取组网编码,根据所述组网编码加入同一自组网络,所述终端设备包括节点设备和网关设备;
所述终端设备每隔第一预设时长获取亮度数据;
若所述亮度数据小于等于亮度阈值,则所述终端设备开启红外补光灯;
若所述亮度数据大于亮度阈值,则所述终端设备关闭红外补光灯;
所述终端设备每隔第二预设时长捕获并保存图像信息;
所述终端设备将所述图像信息和保存的时间间隔最近的上一幅图像信息进行差运算,得到第一判定结果;
所述终端设备获取红外感应数据,根据所述红外感应数据得到第二判定结果;
若所述第一判定结果和所述第二判定结果都判定有人,则生成有定位值区域化定位数据;所述有定位值区域化定位数据是指认定监控范围内有人的区域化定位数据;
若所述第一判定结果和所述第二判定结果至少一个判定无人,则生成无定位值区域化定位数据;所述无定位值区域化定位数据是指认定监控范围内无人的区域化定位数据;
所述终端设备每隔第三预设时长获取温湿度数据;
所述节点设备发送节点监护数据至所述网关设备,所述节点监护数据包括所述节点设备的亮度数据、区域化定位数据、温湿度数据和所述节点设备的节点设备信息,所述区域化定位数据包括所述有定位值区域化定位数据和所述无定位值区域化定位数据;
所述网关设备将所述节点监护数据和网关监护数据重新编码,得到监护数据并将所述监护数据发送至服务器,所述网关监护数据包括所述网关设备的亮度数据、区域化定位数据、温湿度数据和所述网关设备的网关设备信息;
所述服务器分别基于所述区域化定位数据、所述温湿度数据、亮度数据分析所述监护数据,若发现异常数据,则发出预警信息;
其中,所述第一预设时长小于所述第二预设时长小于所述第三预设时长。
2.根据权利要求1所述的远程监护方法,其特征在于,还包括:所述网关设备获取门开关数据,所述网关监护数据包括所述门开关数据。
3.根据权利要求1所述的远程监护方法,其特征在于,还包括:若所述终端设备获取用户操作信息,则根据所述操作信息产生紧急数据,所述节点监护数据包括所述紧急数据,所述网关监护数据包括所述紧急数据。
4.根据权利要求2所述的远程监护方法,其特征在于,所述服务器分析所述监护数据,若发现异常数据,则发出预警信息具体包括:
若第四预设时长内都生成所述有定位值区域化定位数据,并且所述有定位值区域化定位数据在第一阈值范围内,则所述服务器判定用户在第四预设时长内在同一区域,处于不能移动的失能状态,发出所述预警信息;
若第五预设时长内都生成所述无定位值区域化定位数据,则所述服务器判定用户在监护范围外发生意外,发出所述预警信息;
若所述监护数据中包含一次所述门开关数据,并且第六预设时长内都生成所述无定位值区域化定位数据,则所述服务器判定用户长时间离家,发出所述预警信息。
5.根据权利要求3所述的远程监护方法,其特征在于,所述服务器分析所述监护数据,若发现异常数据,则发出预警信息还包括:
所述服务器分析所述监护数据;
若所述监护数据中包含所述紧急数据,则发出所述预警信息;
若所述亮度数据和温湿度数据中任意一个数据超出标准阈值范围,则判定为异常数据,发出所述预警信息。
6.一种远程监护系统,其特征在于,包括网关设备、多个节点设备以及服务器;
所述网关设备,包括电源模块、主控模块、人体定位模块、温湿度模块、紧急按钮、WiFi模块、门传感器模块及窄带物联网模块;
所述电源模块,与所述主控模块、人体定位模块、温湿度模块、紧急按钮、WiFi模块、门传感器模块及窄带物联网模块相连,用于向各个模块供电;
所述主控模块,与所述人体定位模块、温湿度模块、紧急按钮、WiFi模块、门传感器模块及窄带物联网模块相连,用于对各个模块进行初始化及处理数据,所述主控模块包括主控芯片;
所述人体定位模块,用于获取亮度数据及区域化定位数据;
所述温湿度模块,用于采集温湿度数据;
所述紧急按钮,设置在所述所述网关设备外部;
所述WiFi模块,用于所述网关设备与所述节点设备之间的数据传输;
所述门传感器模块,设置在门框上,用于监控门的开关情况;
所述窄带物联网模块,用于所述网关设备与所述服务器之间的数据传输;
所述节点设备,包括电源模块、主控模块、人体定位模块、温湿度模块、紧急按钮及WiFi模块,所述节点设备包括的各个模块的功能与所述网关设备相同;
所述服务器,与所述网关设备通信连接;
其中,终端设备进行初始化操作,获取组网编码,根据所述组网编码加入同一自组网络,所述终端设备包括节点设备和网关设备;
所述终端设备每隔第一预设时长获取亮度数据;
若所述亮度数据小于等于亮度阈值,则所述终端设备开启红外补光灯;
若所述亮度数据大于亮度阈值,则所述终端设备关闭红外补光灯;
所述终端设备每隔第二预设时长捕获并保存图像信息;
所述终端设备将所述图像信息和保存的时间间隔最近的上一幅图像信息进行差运算,得到第一判定结果;
所述终端设备获取红外感应数据,根据所述红外感应数据得到第二判定结果;
若所述第一判定结果和所述第二判定结果都判定有人,则生成有定位值区域化定位数据;所述有定位值区域化定位数据是指认定监控范围内有人的区域化定位数据;
若所述第一判定结果和所述第二判定结果至少一个判定无人,则生成无定位值区域化定位数据;所述无定位值区域化定位数据是指认定监控范围内无人的区域化定位数据;
所述终端设备每隔第三预设时长获取温湿度数据;
所述节点设备发送节点监护数据至所述网关设备,所述节点监护数据包括所述节点设备的亮度数据、区域化定位数据、温湿度数据和所述节点设备的节点设备信息,所述区域化定位数据包括所述有定位值区域化定位数据和所述无定位值区域化定位数据;
所述网关设备将所述节点监护数据和网关监护数据重新编码,得到监护数据并将所述监护数据发送至服务器,所述网关监护数据包括所述网关设备的亮度数据、区域化定位数据、温湿度数据和所述网关设备的网关设备信息;
所述服务器分别基于所述区域化定位数据、所述温湿度数据、亮度数据分析所述监护数据,若发现异常数据,则发出预警信息。
7.根据权利要求6所述的远程监护系统,其特征在于,所述人体定位模块包括:亮度采集电路、红外补光控制电路、CMOS图像采集电路、热释电红外采集电路以及SRAM存储电路;所述亮度采集电路、红外补光控制电路、CMOS图像采集电路、热释电红外采集电路以及SRAM存储电路与所述主控模块的主控芯片连接;
所述亮度采集电路、红外补光控制电路、热释电红外采集电路、CMOS图像采集电路以及SRAM存储电路与所述主控模块连接;
所述亮度采集电路包括亮度传感器芯片、亮度第一电阻、亮度第二电阻、亮度第三电阻、亮度第四电阻和亮度第一电容;
所述亮度传感器芯片的一脚接电源电压,所述亮度传感器芯片的二脚通过所述亮度第一电阻接地,所述亮度传感器芯片的三脚接地,所述亮度传感器芯片的四脚接所述主控模块中主控芯片的亮度数据引脚,以及通过所述亮度第二电阻接电源电压,所述亮度传感器芯片的五脚通过所述亮度第一电容接地,以及通过所述亮度第三电阻接电源电压,所述亮度传感器芯片的六脚接所述主控模块中主控芯片的亮度时钟引脚,以及通过所述亮度第三电阻接电源电压;
所述红外补光控制电路包括红外补光控制芯片、第一连接器、补光第一二极管、补光第二二极管、补光第一电阻、补光第二电阻、补光第一电感、补光第二电感、补光第一电容、补光第二电容、补光第三电容以及补光第四电容;
所述补光第一电感的一端接所述补光第一电容的一端、所述补光第一二极管的阴极以及所述红外补光控制芯片的六脚,所述补光第一电感的另一端接所述补光第二电容的一端、通过所述补光第三电容接地、接所述第一连接器的一脚以及接所述补光第二二极管的阳极,所述补光第二二极管的阴极接所述补光第一电容的另一端和所述红外补光控制芯片的一脚;
所述补光第二电容的另一端接所述红外补光控制芯片的三脚、接所述第一连接器的另一脚以及通过所述补光第一电阻接地;
所述红外补光控制芯片的四脚通过所述补光第二电阻接地以及接所述主控模块中主控芯片的红外补光控制引脚;所述红外补光控制芯片的五脚通过所述补光第四电容接地以及通过所述补光第二电感接电源电压;
所述CMOS图像采集电路包括图像传感器芯片、图像第一电阻、图像第二电阻、图像第三电阻、图像第四电阻、图像第一电容、图像第二电容、图像第三电容、图像第四电容;
所述图像第一电阻的一端接电源电压、接所述图像传感器芯片的电源电压端以及通过所述图像第一电容接地,所述图像第一电阻的另一端通过所述图像第二电容接地,以及接所述图像传感器芯片的数字电源电压端和模拟电源电压端;
所述图像第二电阻的一端接电源电压,所述图像第二电阻的另一端接所述图像传感器芯片的复位端、通过所述图像第三电容接地,以及接所述主控模块中主控芯片的图像复位引脚;
所述图像传感器芯片的基准电压端通过所述图像第四电容接地,所述图像传感器芯片的时钟端接所述主控模块中主控芯片的图像时钟引脚,以及通过所述图像第三电阻接电源电压,所述图像传感器芯片的数据端接所述主控模块中主控芯片的图像数据引脚,以及通过所述图像第四电阻接地,所述图像传感器芯片的图像输出端接所述主控模块中主控芯片的图像输出引脚;
所述热释电红外采集电路包括热释电红外传感器芯片,热释电红外传感器芯片的一脚接电源电压,二脚接所述所述主控模块中主控芯片的红外信号引脚,三脚、四脚、五脚以及六脚接地;
所述SRAM存储电路包括SRAM存储芯片、存储第一电容、存储第二电容以及存储第一电阻;所述存储第一电容和所述存储第二电容并联连接,一端接电源电压和所述SRAM存储芯片的电源电压端,另一端接地以及接所述SRAM存储芯片的接地端,所述SRAM存储芯片的片选端通过所述存储第一电阻接电源电压,所述SRAM存储芯片的的数据输出端接所述主控模块中主控芯片的数据输出引脚。
8.根据权利要求6所述的远程监护系统,其特征在于,所述温湿度模块包括温湿度采集电路,所述温湿度采集电路包括温湿度传感器芯片、温湿度第一电阻、温湿度第二电阻、温湿度第一电容、温湿度第一电容;
所述温湿度第一电容和温湿度第一电容并联连接,一端接地,另一端接所述温湿度传感器芯片的电源电压端、通过所述温湿度第一电阻接电源电压,以及接所述温湿度第二电阻的一端;
所述温湿度第二电阻的另一端接所述温湿度传感器芯片的数据端以及所述主控模块中主控芯片的温湿度数据引脚;
所述温湿度传感器芯片的接地端以及空脚端接地。
9.根据权利要求6所述的远程监护系统,其特征在于,所述WiFi模块包括WiFi通信电路,所述WiFi通信电路包括WiFi通信芯片,WiFi第一电阻、WiFi第二电阻、WiFi第三电阻、WiFi第四电阻、WiFi第一电容、WiFi第二电容、WiFi极性电容、WiFi电感;
所述WiFi第一电容、所述WiFi第二电容和所述WiFi极性电容并联连接,一端接地,另一端接所述WiFi第一电阻的一端、接所述WiFi第二电阻的一端、接所述WiFi电感的一端,以及接所述WiFi通信芯片的电源电压端;
所述WiFi电感的另一端接固定电压;所述WiFi第一电阻的另一端接所述WiFi通信芯片的复位端;所述WiFi第二电阻的另一端接所述WiFi通信芯片的使能端;
所述WiFi通信芯片的片选端、主输出从输入端、主输入从输出端和时钟端分别与所述主控模块中主控芯片的WiFi片选引脚、WiFi主输出从输入引脚、WiFi主输入从输出引脚和WiFi时钟引脚连接,数据接收端和数据发送端分别与所述主控模块中主控芯片的WiFi数据接收引脚和WiFi数据发送引脚连接;所述WiFi通信芯片的接地端接地,第一输入端通过所述WiFi第三电阻接地,第二输入端通过所述WiFi第四电阻接所述WiFi电感的一端。
10.根据权利要求6所述的远程监护系统,其特征在于,所述窄带物联网模块包括窄带数据传输电路和SIM电路,所述窄带数据传输电路和所述SIM电路以及所述主控模块中主控芯片连接;
所述SIM电路包括SIM芯片、控制器、SIM第一电阻、SIM第二电阻、SIM第三电阻、SIM第一电容、SIM第二电容、SIM第三电容、SIM第四电容;
所述SIM第一电阻的一端接所述窄带数据传输电路的SIM时钟端,所述SIM第一电阻的另一端接所述SIM芯片的时钟端和所述控制器的第一端口,以及通过所述SIM第一电容接地;
所述SIM第二电阻的一端接所述窄带数据传输电路的SIM复位端,所述SIM第二电阻的另一端接所述SIM芯片的复位端和所述控制器的第二端口,以及通过所述SIM第二电容接地;
所述SIM第三电容的一端接所述SIM芯片的电源电压端和所述控制器的第三端口,以及所述窄带数据传输电路的SIM电源电压端,所述SIM第三电容的另一端接所述SIM芯片的接地端和所述窄带数据传输电路的SIM接地端;
所述SIM第三电阻的一端接所述窄带数据传输电路的SIM数据端,所述SIM第三电阻的另一端接所述SIM芯片的数据端和所述控制器的第四端口,以及通过所述SIM第四电容接地;所述控制器的第五端口接地;
所述窄带数据传输电路包括窄带数据传输芯片、天线连接器、第二连接器、三极管、窄带第一电阻、窄带第二电阻、窄带第三电阻、窄带第四电阻、窄带第五电阻、窄带第六电阻、窄带第一电容、窄带第二电容、窄带第三电容、窄带第四电容、窄带第五电容、窄带第六电容;
所述窄带第一电容、窄带第二电容、窄带第三电容、窄带第四电容并联连接,一端接地,另一端接固定电压和所述窄带数据传输芯片的电源电压端;所述窄带第一电阻的一端所述窄带数据传输芯片的天线端,以及通过所述窄带第五电容接地,所述窄带第一电阻的另一端接所述天线连接器,以及通过所述窄带第六电容接地;
所述三极管的第一端接所述窄带数据传输芯片的复位端,所述三极管的第二端接地,所述三极管的第三端通过所述窄带第二电阻接地,以及通过所述窄带第三电阻接所述主控模块中主控芯片的窄带复位引脚;
所述窄带数据传输芯片的数据发送端和数据接收端接所述第二连接器;所述窄带数据传输芯片的窄带数据接收端通过所述窄带第四电阻接地,以及通过所述窄带第五电阻接所述主控模块中主控芯片的窄带数据发送引脚;所述窄带数据传输芯片的窄带数据发送端通过所述窄带第六电阻接所述主控模块中主控芯片的窄带数据接收引脚。
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