CN112650113A - 一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端 - Google Patents

一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端，包括基座和本体，本体包括语音模块、血液指标检测模块，人体阻抗检测模块，红外感应模块，显示模块，识别模块，无线模块，温/湿度传感器，可充电锂电池和充电电路，以及主控制器，主控制器内安装有控制软件。通过该物联网终端，不仅能实现所控制的室内家居物件的工作，还能根据用户的实际需要自行进行血液指标的检测，且每次检测无需使用现有的矫正参数密码卡，使居家生活更加健康、智慧和便捷，富有创造性地集约化的设计结构能够实现一机多用，为用户节约更多时间和室内空间。

Description

一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端
技术领域
本发明涉及家居智能控制及健康检测领域，具体涉及一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端。
背景技术
早在1980年，世界上出现了电子化的家用电器，因而有人就提出了住宅电子化（HE，Home Electronics）的概念。随着社会的进步和科学的发展，家用电器与网络设备、安防设备相互连接，部分地实现了住宅自动化（HA,Home Automation）。而美国的Smart Home住宅系统为世界上较早的商用家电自动化系统，其运用总线技术实现了电器的监控和管理，成为现代智能家居系统的母版。
随着经济社会的进一步发展与人民健康意识的提高，近年来移动健康服务发展迅猛，受到了世界各地的广泛关注。移动健康一方面有利于推动发展中国家公共卫生发展，解决医疗资源不足的问题；另一方面是发达国家和地区减少医疗开支的有效手段。尤其在我国，随着社会老龄化的加重，老人养老和健康问题成为每个家庭日益关注的重要问题。然而，目前的家居智能控制系统一般均以家庭电器的控制为主，较少涉及健康管理和监测的问题。而目前的家庭健康检测系统，也仅仅是检测健康指标，并未涉及室内家居物件的物联网自动化控制。而且，大部分家庭健康指标检测装置只能一台机器检测一个指标，如果需要检测多个指标就需要购买多台仪器，不仅不方便用户使用，而且不节约空间和时间，也无法对用户的各个健康指标以及家庭物联设备的管理进行集约化的管理；此外现有血糖、尿酸等的检测仪，在使用时，每次都需要先插入密码卡进行矫正参数识别，再插入带有检测样品的试纸条才能进行相应的检测，这样不仅操作麻烦，而且在实际使用中，密码卡还容易弄丢导致检测无法正常进行。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提出了一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端，不仅能实现室内家居物件的智能控制，同时还能快速检测用户的血液指标，且无需每次使用前都需要读取和使用试纸的密码卡，便于用户对家人健康进行管理，且集约化的设计方式进一步为用户节约空间和时间。
为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端，包括基座和本体，其特征在于：本体包括语音模块、血液指标检测模块，人体阻抗检测模块，红外感应模块，集成触摸按键的显示模块，无线模块，识别模块，电源模块，以及主控制器，主控制器内安装有控制软件；其中，血液指标检测模块与主控制器相连，该血液指标检测模块具有一个试纸插入口，进行检测时，带有检测样品的试纸插入该试纸插入口完成检测。
进一步，语音模块具有两路语音输入、一路语音输出，语音模块和主控制器采用异步串口相连，语音模块实时监测语音输入，通过预先设置好的语音指令模型，识别出指令，根据指令执行相应的动作；同时语音模块在需要播放语音时，主控制器通过串口发送文本信息到语音模块，语音模块将文本转换为语音输出；语音模块对输入的语音信号采用自动增益控制。
进一步，血液指标检测模块采用异步串口和主控制器相连；用户使用智能终端设备扫描预设在试纸包装盒上的矫正参数二维码，即可获得相应的矫正参数并能将矫正参数发送给本体，本体收到矫正参数后会自动储存；每盒试纸只需扫描一次二维码获取本盒试纸的矫正参数，后续再使用该盒试纸时无需再重复以上的动作；直到使用全新的下一盒试纸时再重复以上的矫正参数获取过程以获取下一盒试纸的矫正参数；试纸包括尿酸、胆固醇、血糖试纸，血液指标包括人体的尿酸指标、胆固醇指标、血糖指标；人体阻抗检测模块对应设置有用于采集人体阻抗信号的电极片。
进一步，本体还包括温/湿度传感器、可充电锂电池和充电电路；集成触摸按键的显示模块有两块显示屏，分别为左屏和右屏。进一步，充电时本体插入到基座进行充电；使用时本体脱离基座或插入基座使用；需要进行血液指标检测时，需将本体从基座取出。
进一步，识别模块为指纹识别模块，指纹识别模块用于匹配用户或建立新用户，指纹感应头位于本体上，指纹感应头在检测到任意新指纹时，本体会进行语音提示，需要该新指纹的用户进行信息确认，用户确认后本体会建立一个新的用户档案，每次当主控制器接收到该用户的个人数据时，本体会提醒用户将当前接收到的个人数据和用户身份进行匹配。
识别模块还可以是人脸识别、虹膜识别的形式。
进一步，所述基座固定于墙面，其中基座底部包括电源线路连接端子，用于连接220V的AC零火线；基座顶部设置有DC直流电源输出触点，基座内包含有AC/DC电源模块，以及检测本体插入或离开基座的检测反馈装置。
进一步，本体还包括无线模块，无线模块采用异步串口连接到主控制器，无线模块以STA模式运行，用于连接AP，进而实现在局域网内手机APP和本体的数据交换，同时本体能够和后台服务器进行数据交换。
进一步，本体在待机状态时，显示模块的显示屏熄灭；当人体靠近，或检测到有效的语音指令时，该显示模块的显示屏亮起并根据语音指令显示响应内容。
进一步，还包括BLE模块，BLE模块采用异步串口和主控制器相连，BLE模块作为主机运行，用于侦测待连接的BLE设备，BLE设备包括BLE体脂秤，BLE手环；一旦侦测到BLE设备，会进行设备连接，并获取设备测量的数据。
进一步，当电池充电完成，本体自主停止充电，当本体电池电量低时，本体通过显示和声音提示用户进行充电，当电池电量过低，本体会自动关闭所有功能，直到再次充电，以保护电池以延长电池使用寿命。
进一步，本体在接收到用户语音指令时，能够做出语音响应，同时控制不同模块迅速向与其无线连接的室内家居物件发送指令，控制室内家居物件的动作。
进一步，本体通过无线模块控制室内家居物件工作包括控制室内遮光物件、室内照明物件、室内取暖物件、室内安防物件或室内温/湿度调节物件中的一种或几种工作。
进一步，本体还与用户所在社区的管理中心通过网络相连接，进而用户与管理中心能够进行远程实时信息交流。
进一步，语音模块能够在3米以内识别用户的声音并输出响应语音。
进一步，该无线模块为wifi模块。
进一步，血液指标检测结果通过血液指标检测模块的串口发送到主控制器，主控制器能够将数据进行显示并存储于本体和/或上传后台服务器。
一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端检测用户血液指标的方法，该方法基于嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端，其中，该方法将试纸矫正参数以二维码形式预设在试纸包装盒上，用户只需用智能终端设备扫描该二维码就能获取矫正参数，具体还包括如下步骤：
（a）新试纸使用前，用户先用智能终端设备扫描预设于试纸包装盒上的二维码以提取试纸的矫正参数，并将该矫正参数通过网络传送给本体，本体自动储存该矫正参数，每盒新试纸仅需一次提取和储存矫正参数工作； （b）开始测量，按需插入相应试纸; （c）本体检测到试纸插入，血液指标检测模块开始供电； （d）血液指标检测模块识别所插入试纸类型； （e）血液指标检测模块通过串口或通过IO口输出所插入试纸类型； （f）本体根据所插试纸类型自动提取相应的矫正参数； （g）等待测量结果，若超时血液指标检测模块的串口提示出错； （h）本体输出测量结果。
试纸包括尿酸、胆固醇、血糖试纸，血液指标包括人体的尿酸指标、胆固醇指标、血糖指标。
根据进一步实际使用需要，本体还设置BLE模块采用异步串口和主控制器相连，BLE模块作为主机运行，用于侦测待连接的BLE设备，BLE设备包括BLE体脂秤，BLE手环等；一旦侦测到BLE设备，会进行设备连接，并获取设备测量的数据。
进一步，电池充电完成，本体自动停止充电；电池电量低时，本体通过显示和声音提示用户进行充电，当电池电量过低，本体会自动关闭所有功能，直到再次充电，以保护电池以延长电池使用寿命。
进一步，本体在接收到用户语音指令时，能够做出语音响应，同时控制相应的模块迅速向与其无线连接的室内家居物件发送指令，控制相应的室内家居物件的动作。
进一步，本体通过无线模块控制室内家居物件工作包括控制室内遮光物件、室内照明物件、室内取暖物件、室内安防物件或室内温/湿度调节物件等中的一种或几种工作。进一步，本体还与用户所在地区的管理中心通过无线方式相连接，进而用户与管理中心能够进行远程实时信息交流。
进一步，语音模块能够在3米以内识别用户的声音，并由语音模块输出响应语音。
同时，该智能终端还可根据实际需要，加装血压测量模块，进而便于用户测量血压指标。
进一步，本体上的左屏和右屏显示内容不同，其中一个显示的为时钟。
有益的技术效果
基于本发明所涉及的嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端，本体通过相应的功能模块通过无线方式控制室内相关家居物件工作，使整个居家生活更加智能和便捷；通过将试纸的校准参数集成化设置方式，无需人们在每次使用时均需插入试纸的包含矫正参数的密码卡，只需扫描一次试纸盒上的集成了密码卡信息的二维码，并将该扫描参数发送给本体，本体会自动识别并存储，后续检测使用该盒试纸时无需再扫描也无需插入任何密码卡，方便了人们的使用并大大节约了原材料和简化了生产工艺；设置于本体上的血液指标检测口，便于用户根据实际需要选择相应的试纸进行相应指标的检测；通过设置人体阻抗检测模块能够检测人体阻抗指标；该物联网终端还与用户所在社区的管理中心通过网络相连接，便于用户与管理中心实现远程实时交流。且本发明的基座尺寸和现有家庭开关面板的86盒尺寸相当或是两个86盒尺寸大小，方便用户的安装使用。
基于本发明的以上的整体结构，不仅实现了无线化控制室内各家居物件的工作，还能够方便用户根据实际需要，在无需繁琐的使用试纸矫正参数密码卡，而只需插入带有检测样品的试纸的条件下就能完成相应指标的检测，也无需外接任何的血液指标检测设备，使居家生活更加健康、智慧和便捷，富有创造性地集约化的设计方式能够实现一机多用，为用户更加节约空间和时间。
附图说明
图1为本发明的基座结构示意图。
图2为本发明的本体结构示意图。
图3为本发明本体与基座相配合的示意图。
图4为本发明实施例1本体内部结构示意图。
附图标记说明：
1-基座；2-本体；3-电源线路连接端子；4-指纹感应头；5-左屏；6-右屏。
具体实施方式
下面将结合本发明实例中的附图，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端，包括基座（1）和本体（2），本体可嵌入基座内，本体（2）包括语音模块、血液指标检测模块，人体阻抗检测模块，红外感应模块，显示模块，识别模块，电源模块，无线模块，以及主控制器；其中，血液指标检测模块采用异步串口和主控制器相连，该血液指标检测模块具有一个试纸的插入口，检测时，将带有样品的试纸插入试纸口以完成检测，检测结果通过串口发送到主控制器，本体的主控制器能够将数据进行显示并存储于本体和/或上传后台服务器。其中，语音模块具有两路语音输入、一路语音输出，语音模块和主控制器采用异步串口相连，语音模块实时监测语音输入，通过预先设置好的语音指令模型，识别出指令，根据指令执行相应的动作；同时语音模块在需要播放语音时，主控制器通过串口发送文本信息到语音模块，语音模块将文本转换为语音输出；语音模块对输入的语音信号采用自动增益控制，确保输入的语音信号幅度保持在一致的范围，以提高语音识别的准确率。其中，在进行血液指标检测时，用户只需采用智能终端设备扫描预设在试纸包装盒上的矫正参数二维码，相应的矫正参数并进一步将矫正参数发送给本体，本体收到上述的矫正参数后会自动储存；每盒试纸只需扫描一次二维码获取该盒试纸的矫正参数，后续再使用该盒试纸时无需再重复上述的动作；直到使用全新的下一盒试纸时再重复以上的矫正参数获取过程以获取下一盒试纸的矫正参数；其中，人体阻抗检测模块对应设置有用于采集人体阻抗信号的电极片；试纸包括尿酸、胆固醇、血糖试纸，血液指标包括人体的尿酸指标、胆固醇指标、血糖指标。其中，本体还包括温/湿度传感器、可充电锂电池和充电电路；集成触摸按键的显示模块有两块显示屏，分别为左屏和右屏。其中，充电时本体插入到基座进行充电；使用时本体脱离基座或插入基座使用；需要进行血糖，胆固醇，尿酸检测时，需将本体从基座取出。其中，识别模块为指纹识别模块，指纹识别模块用于匹配用户或建立新用户，指纹感应头位于本体上，指纹感应头在检测到任意新指纹时，本体会进行语音提示，需要该新指纹的用户进行信息确认，用户确认后本体会建立一个新的用户档案，每次当主控制器接收到该用户的数据时，本体会提醒用户将当前接收到的数据和用户身份进行匹配。识别模块还可以是人脸识别、虹膜识别的形式。
其中，所述基座固定于墙面，其中基座底部包括电源线路连接端子，用于连接220V的AC零火线；基座顶部设置有DC直流电源输出触点，基座内包含有AC/DC电源模块，以及检测本体插入或离开基座的检测反馈装置。其中，无线模块和主控制器相连，无线模块以STA模式运行，用于连接AP，进而实现在局域网内手机APP和本体的数据交换，同时本体能够和后台服务器进行数据交换；同时，无线模块还能通过响应用户的指令，包括来自用户的语音指令或在显示装置上的触摸按键指令，以控制室内家居物件的动作。
其中，本体在待机状态时，显示模块的显示屏自动熄灭；当人体靠近，或检测到有效的语音指令时，该显示模块的显示屏亮起并根据语音指令显示响应内容。
进一步，该无线模块为wifi模块。
根据进一步实际使用需要，本体还设置BLE模块采用异步串口和主控制器相连，BLE模块作为主机运行，用于侦测待连接的BLE设备，BLE设备包括BLE体脂秤，BLE手环等；一旦侦测到BLE设备，会进行设备连接，并获取设备测量的数据。
进一步，电池充电完成，本体自动停止充电；电池电量低时，本体通过显示和声音提示用户进行充电，当电池电量过低，本体会自动关闭所有功能，直到再次充电，以保护电池以延长电池使用寿命。
进一步，本体在接收到用户语音指令时，能够做出语音响应，同时控制相应的模块迅速向与其无线连接的室内家居物件发送指令，控制相应的室内家居物件的动作。
进一步，本体通过不同模块控制室内家居物件工作包括控制室内遮光物件（窗帘）、室内照明物件（灯）、室内取暖物件（空调、取暖器）、室内安防物件（监控摄像头、门禁系统、门）或室内温/湿度调节物件（空调、除湿机等）等中的一种或几种工作。
进一步，本体还与用户所在地区的管理中心通过无线方式相连接，进而用户与管理中心能够进行远程实时信息交流。
进一步，语音模块能够在3米以内识别用户的声音，并输出响应语音。同时，该物联网终端还可根据实际需要，加装血压测量模块，进而便于用户测量血压指标。
进一步，本体上的左屏和右屏显示内容不同，其中一个显示的为时钟。
实施例2
一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端检测用户血液指标的方法，该方法基于嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端，其包括基座和本体，本体包括语音模块、血液指标检测模块，人体阻抗检测模块，红外感应模块，显示模块，无线模块，识别模块，电源模块，以及主控制器；其中，血液指标检测模块和主控制器相连，血液指标检测模块具有一个试纸的插入口；该方法将试纸矫正参数以二维码形式预设于试纸包装盒上，用户只需用智能终端设备扫描该二维码就能获取矫正参数，并进一步发送给主体由主体自动储存， 具体还包括如下步骤：
（a）新试纸使用前，用户先用智能终端设备，如手机、平板等扫描预设在试纸包装盒上的二维码以提取试纸的矫正参数，随后将该矫正参数通过网络传送给本体，本体自动储存该矫正参数，每盒新试纸仅需一次扫码提取和储存矫正参数工作； （b）开始测量，按需插入相应试纸; （c）本体检测到试纸插入，血液指标检测模块开始供电； （d）血液指标检测模块识别所插入试纸类型； （e）血液指标检测模块通过串口或通过IO口输出所插入试纸类型； （f）本体根据所插试纸类型自动提取相应矫正参数； （g）等待测量结果，若超时血液指标检测模块的串口提示出错； （h）本体输出测量结果。
进一步，血液指标检测结果通过血液检测模块的串口发送到主控制器，主控制器能够将数据进行显示并存储于本体和/或上传后台服务器。
进一步，试纸包括尿酸、胆固醇、血糖试纸，血液指标包括人体的尿酸指标、胆固醇指标、血糖指标。

Claims (10)

1.一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端，包括可嵌入基座（1）的本体(2)，其特征在于：本体(2)包括语音模块、血液指标检测模块，人体阻抗检测模块，红外感应模块，显示模块，识别模块，无线模块，以及主控制器；其中，血液指标检测模块与主控制器相连，该血液指标检测模块具有一个试纸插入口，当进行血液指标检测时，带有检测样品的试纸插入该试纸插入口以完成检测；同时，本体通过无线模块控制室内家居物件的工作。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端，其特征在于：血液指标检测模块和主控制器相连；在进行血液指标的检测时，用户用智能终端设备扫描预设在试纸包装盒上的矫正参数二维码，即可获得相应的矫正参数，并能够将矫正参数发送给本体(2)，本体(2)收到矫正参数后会自动储存；每盒试纸只需扫描一次二维码获取本盒试纸的矫正参数，后续再使用该盒试纸时无需再重复以上的动作；直到使用全新的下一盒试纸时再重复以上的矫正参数获取过程以获取下一盒试纸的矫正参数。
3.根据权利要求1或2所述的嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端，其特征在于：语音模块具有两路语音输入、一路语音输出，语音模块和主控制器相连，语音模块实时监测语音输入，通过预先设置好的语音指令模型，识别出指令，根据指令执行相应的动作；同时语音模块在需要播放语音时，主控制器发送文本信息到语音模块，语音模块将文本转换为语音输出；语音模块对输入的语音信号采用自动增益控制。
4.根据权利要求2或3所述的一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端，其特征在于：本体还包括温/湿度传感模块、可充电锂电池和充电模块；显示模块的显示屏有两块，分别为左屏(5)和右屏(6)；显示模块集成有触摸按键。
5.根据权利要求2或3所述的一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端，其特征在于：充电时本体(2)插入到基座(1)进行充电；使用时本体(2)脱离基座(1)或插入基座(1)使用；需要进行血液指标检测时，本体(2)从基座(1)取出。
6.根据权利要求2或3所述的一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端，其特征在于：识别模块为指纹识别模块，指纹识别模块用于匹配用户或建立新用户，指纹感应头(4)位于本体(2)上，指纹感应头(4)在感应到任意的新指纹时，本体(2)会进行语音提示，需要新指纹的用户进行信息确认，用户确认后本体(2)会自动建立一个新的用户档案，当本体(2)的主控制器每次接收到该用户的个人数据时，本体(2)会提醒用户将当前接收到的用户个人数据和用户身份进行匹配。
7.根据权利要求2或3所述的一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端，其特征在于：所述基座(1)固定于墙面，其中基座底部包括电源线路连接端子(3)；基座顶部设置有DC直流电源输出触点，基座内有AC/DC电源模块，以及检测本体(2)插入或离开基座(1)的检测反馈装置。
8.根据权利要求1或3所述的一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端，其特征在于：无线模块与主控制器相连，无线模块以STA模式运行，用于连接AP，进而实现在局域网内手机APP和本体(2)的数据交换，同时本体(2)能够和后台服务器进行数据交换；同时，该无线模块能够听从语音指令或触摸按键的指令进而控制室内家居物件的工作。
9.根据权利要求1或3所述的一种嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端，其特征在于：本体(2)在待机状态时，显示模块的显示屏熄灭；当人体靠近或检测到有效的语音指令时，显示模块的显示屏亮起并根据语音指令显示响应内容。
10.一种采用如权利要求1-9任一项所要求保护的嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端检测用户血液指标的方法，该方法基于嵌入式健康检测及智能家居控制的物联网终端，其中，该方法将试纸的矫正参数以二维码形式预设在试纸包装盒上，用户用智能终端设备扫描该二维码就能获取试纸的矫正参数，具体还包括如下步骤：
(a)新试纸使用前，用户先用智能终端设备扫描预设于试纸包装盒上的二维码以提取试纸的矫正参数，随后将该矫正参数传送给本体(2)，本体(2)自动储存该矫正参数，每盒新试纸的矫正参数仅需一次提取和储存工作；
(b)开始测量，从基座(1)取下本体(2)，按需插入相应试纸；
(c)本体(2)检测到试纸插入，血液指标检测模块开始供电；
(d)血液指标检测模块识别所插入试纸类型；
(e)血液指标检测模块通过串口或通过IO口输出所插入试纸类型；
(f)本体(2)根据所插试纸类型自动提取相应矫正参数；
(g)等待测量结果，若超时血液指标检测模块的串口提示出错；
(h)本体(2)输出测量结果；
其中，试纸包括尿酸、胆固醇、血糖试纸；血液指标包括人体的尿酸指标、胆固醇指标、血糖指标。
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