CN204969846U - 一种基于大数据平台的智能拐杖 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于大数据平台的智能拐杖，所述杖身的上端设有把手部，把手部向后突出，把手部前端形成向前突出的拐头部，把手部的腔体内形成电池盒，把手部的上表面设有电池盖，上述拐头部的下部设有超声波装置，拐头部的上部分别设有SOS按键和超声波装置开关，杖身的下端设有四脚助行器，上述超声波装置内的超声波模块与位于拐头部内的电路板连接。通过智能拐杖，对人体的定位信息等数据进行采集，并通过外接设备收集人体血压、血氧、血糖等数据，再通过GPRS传输模块上传至云平台，形成大数据。云平台可对大数据通过算法进行分析处理，并结合气候、睡眠质量、身体基本情况等因素，得到人体疾病可能性预测。

Description

一种基于大数据平台的智能拐杖

技术领域

本实用新型涉及基于移动互联网之智能设备的技术领域，具体的说是一种基于大数据平台的智能拐杖，特别涉及其机械连接结构和电器模块连接结构。

背景技术

当前，智能设备特别是可穿戴智能设备，以及大数据平台，都有很大发展。可穿戴智能设备目前主要应用于健康、运动、娱乐等领域，大数据平台主要应用与商业智能、公共服务、市场营销等领域。但目前在健康领域，将可穿戴智能设备和大数据平台相结合的技术尚不成熟，制约了可穿戴智能设备和大数据平台在健康领域中的发展。

随着电子设备智能化和高度集成化的发展，可穿戴智能设备成为了当前时代的一种潮流。可穿戴智能设备可以延续性地穿戴在人体上，具备先进的电路系统、无线联网及独立处理能力的终端，具备可长期穿戴和智能化这两个重要特点。可穿戴健康设备是可穿戴智能设备的一个分支，能够智能化且持续性地监测人体健康数据。

由于可穿戴健康设备的发展，人体健康数据呈现出爆发式增长，这些数据即为大数据。大数据有4V特点：数据体量(Volume)大、数据类别(Variety)大、数据处理速度(Velocity)快、数据真实性(Veracity)高。大数据是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产，大数据技术的战略意义不在于掌握庞大的数据信息，而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理。

对于大数据的处理，就需要用到可以提供强大数据处理能力的云平台。大数据与云平台是相辅相成、互相不可分离的。云平台是由搭载了云平台服务器端软件的云服务器、搭载了云平台客户端软件的云电脑以及网络组件所构成的，可以通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源。利用云平台技术，对硬件收集上来健康大数据进行统计分析以及深度挖掘，从而进一步得到对人体健康有较高价值的信息。

基于这上述技术的发展，提出了“一种智能设备及大数据平台的设计方法”这一方法。利用可穿戴式智能拐杖，采集人体心率、活动量、活动状态、定位信息等数据，并利用外接设备收集人体血压、血氧、血糖等数据，通过GPRS传输模块，将数据上传至云平台。在云平台上，对大数据进行分析，并结合气候、睡眠质量、身体基本情况等因素，对人体进行疾病可能性预测。

在健康领域中，可穿戴智能设备和大数据平台技术都还处于相对独立的阶段，缺乏有效结合。当前可穿戴智能设备收集到的数据，较少利用云平台对大数据进行分析，较多的是仅作显示或本地简单分析，对人体健康产生的价值有限。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于大数据平台的智能拐杖，利用可穿戴智能设备实现对人体健康评价及疾病可能性预测，主要研究可穿戴智能设备对健康数据的采集与传输技术，以及利用云平台对健康大数据进行的统计分析和深度挖掘。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种基于大数据平台的智能拐杖，包括杖身，其特征在于：所述杖身的上端设有把手部，把手部向后突出，把手部前端形成向前突出的拐头部，把手部的腔体内形成电池盒，把手部的上表面设有电池盖，上述拐头部的下部设有超声波装置，拐头部的上部分别设有SOS按键和超声波装置开关，杖身的下端设有四脚助行器，上述超声波装置内的超声波模块与位于拐头部内的电路板连接。

本实用新型公开了一种基于大数据平台的智能拐杖，通过智能拐杖，对人体的定位信息等数据进行采集，并通过外接设备收集人体血压、血氧、血糖等数据，再通过GPRS传输模块上传至云平台，形成大数据。云平台可对大数据通过算法进行分析处理，并结合气候、睡眠质量、身体基本情况等因素，得到人体疾病可能性预测。

在人口老龄化和疾病年轻化的大背景下，健康问题越来越成为人们关注的话题。该方法通过可穿戴式智能设备，以及外接设备，采集人体多项健康数据、定位信息、活动状态信息，再结合近日天气，以及通过app输入的性别、年龄等人体基本信息和既往病史等，对人体健康状况进行深入分析，并进行疾病可能性预测。平台可针对不同用户提供定制化的健康推送提醒服务，用户也可以通过手机app或网页端，随时随地查询健康信息、定位信息、活动状态等。

通过将智能设备和云平台的相结合，用户可以时刻掌握相关人员的健康信息，真正提高用户对身体健康状况的掌握程度，打破空间与时间的限制，具有巨大的社会和经济价值。

本实用新型的优势和价值主要体现在如下几个方面：

1.功能优势：本实用新型除了具备传统拐杖的功能之外，还具有“意外告警”、“定位查询”、“安全行走”、“云平台”四大功能，是智能设备和互联网技术对传统产品的一次改变。它不仅可以方便老人在意外情况下进行求救，还可以方便子女在联系不到老人时进行紧急定位查询，更可以在环境复杂时对老人行走进行告警提示，减少老人发生跌倒的风险。同时，本实用新型的云平台可以利用后台大数据运算对收集到的海量数据进行深入挖掘和分析，可以对不同用户进行定制化推送。

2.社会价值：在当前老龄化愈加严重的社会，如何保障老年人身体的安全与健康是一个社会性课题。本实用新型的超声波安全行走检测系统，能够有效降低老年人在夜间行走因低矮障碍物跌倒的概率，以及一键SOS系统，可以让老人在遇到危险时向家人发出紧急求助，都能对老年人的人身安全起到有效的保障作用，降低老年人受伤害的可能性。拐杖利用外接设备，可将老年人多项身体健康数据上传至云平台，通过云平台将对老年人健康有帮助的信息传递到app，从而对老年人的身体健康起到一定的提醒与预测功能，间接提高老年人健康水平。

3.经济价值：本实用新型将拐杖与超声波安全行走检测系统、一键SOS系统以及定位模块结合在一起，并将外接设备容纳进来，降低了不同模块分别购买使用的消费成本。另一方面，用户在使用该实用新型后，将会有效保障老年人的安全与健康，从而降低老年人在维护自身安全与健康上的消费成本。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型电器模块连接框图。

图3为本实用新型软件流程图。

图4为本实用新型定时系统软件流程图。

图5为本实用新型所应用之大数据平台的系统原理图。

其中：

1、杖身；

2、把手部；

3、拐头部；

4、电池盖；

5、超声波装置；

6、SOS按键；

7、超声波装置开关；

8、四脚助行器；

9、接插口；

10、超声波模块；

11、通讯模块；

12、电量检测模块；

13、电量指示灯；

14、微处理器；

15、发声模块；

16、电源模块。

具体实施方式

下面参照附图，对本实用新型进一步进行描述。

本实用新型公开了一种基于大数据平台的智能拐杖，包括杖身1，其区别于现有技术在于：所述杖身1的上端设有把手部2，把手部2向后突出，把手部2前端形成向前突出的拐头部3，把手部2的腔体内形成电池盒，把手部2的上表面设有电池盖4，上述拐头部3的下部设有超声波装置5，拐头部3的上部分别设有SOS按键6和超声波装置开关7，杖身1的下端设有四脚助行器8，上述超声波装置5内的超声波模块10与位于拐头部3内的电路板连接。

在具体实施时，所述杖身1呈管状，在杖身1靠近中段处设有接插口9，用于对接外围设备。

在具体实施时，所述电路板内设有微处理器14,该微处理器14分别与通讯模块11、超声波模块10、电量检测模块12、电量指示灯13、SOS按键6、发声模块15、电源模块16连接。

在具体实施时，所述微处理器14与通讯模块11、超声波模块10、电量检测模块12之间为双向数据连接。

本实用新型中的智能拐杖终端不仅将超声波测距模块成于其中，还将GPS模块和GSM通讯模块集成于其中。通过上述超声波测距模块对下面的障碍物进行检测，得到前方障碍物的距离若是小于安全距离，则利用集成于其中的发声设备进行报警。按下拐棍上SOS按键或者收到服务器端发出的GPS开启短信，可以触发CPU开启GPS模块。通过上述GPS定位模块，对本设备进行定位；通过上述GSM通讯模块，将上述处理得到的定位信息通过GPRS数据传输方式发送到服务器。

拐杖通过socket每隔一小时将测量的数据发送到服务器中，服务器通过socketserver把数据存放到数据库中，中间有数据的发送确认，确保提交数据的正确性。

Webservice提供app和web访问两种功能，webservice通过apache+tomcat集群提供服务，开发由myeclipse+tomcat+struts+hibernate+mysql+json+jquery完成，保证了访问的并发性和实时性，提供24小时*7天的不间断服务，通过jpush服务器完成对IOS和Android的推送，给用户提供app服务的同时免费给用户推送一些医疗健康的知识，通过短信功能完成对拐杖硬件设备的唤醒，及时发现拐杖使用者出现的意外情况，并将信息传给用户。

利用拐杖及外接设备采集到的数据，利用现有的平台数据对数据进行统计分析，及时挖掘有效的数据推送给用户，确保用户的健康。

产品的具体使用方式如下：

1.当用户佩戴上可穿戴智能设备后，按下开机键，设备开始正常运行。当用户安装上电池之后，设备会自动开启，经过小于一分钟的时间后正常运行。

2.在设备正常运行后，智能设备内部的传感器芯片会采集必要的数据信息，并发送到大数据平台。

3.用户及其家人可以通过网页或手机端应用程序随时查看该用户生理数据信息、地理位置等其他相关信息。

4.在云平台内部会对每一位用户提交信息，进行深度的数据分析。结合天气、既往病史、最近一段时间内的生理数据等必要信息，预测疾病可能性。

5.工作人员会根据不同的节气、不同的天气等关键节点，对不同的用户推送定制化的健康建议；与平台合作医疗专家及团队，会根据用户的身体近况，提供私人医生等相关服务。

6.用户通过智能设备及云平台，可以随时查看自己的生理体征信息；其家人也可以在任何位置、任何时间查看用户相关信息；云平台会检测每一位用户的相关数据，提供定制化的健康资讯、疾病可能性预测等必要信息。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施只局限于上述这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于大数据平台的智能拐杖，包括杖身（1），其特征在于：所述杖身（1）的上端设有把手部（2），把手部（2）向后突出，把手部（2）前端形成向前突出的拐头部（3），把手部（2）的腔体内形成电池盒，把手部（2）的上表面设有电池盖（4），上述拐头部（3）的下部设有超声波装置（5），拐头部（3）的上部分别设有SOS按键（6）和超声波装置开关（7），杖身（1）的下端设有四脚助行器（8），上述超声波装置（5）内的超声波模块（10）与位于拐头部（3）内的电路板连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据平台的智能拐杖，其特征在于：所述杖身（1）呈管状，在杖身（1）靠近中段处设有接插口（9）。

3.根据权利要求1所述的一种基于大数据平台的智能拐杖，其特征在于：所述电路板内设有微处理器（14）,该微处理器（14）分别与通讯模块（11）、超声波模块（10）、电量检测模块（12）、电量指示灯（13）、SOS按键（6）、发声模块（15）、电源模块（16）连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于大数据平台的智能拐杖，其特征在于：所述微处理器（14）与通讯模块（11）、超声波模块（10）、电量检测模块（12）之间为双向数据连接。