CN207706453U - 一种基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，属于物联网技术领域。监护系统包括数据采集模块、Kinect设备、上位机、主控模块；数据采集模块，用于采集环境信息，并将环境信息连同心跳包发送至主控模块、上位机；Kinect设备，用于采集与分析婴幼儿信息，并将婴幼儿信息发送至上位机；上位机，用于存储和传输环境信息、婴幼儿信息，同时通过串口连接将婴幼儿信息发送至主控模块；主控模块，用于分析环境信息和心跳包；同时，对上位机传回的婴幼儿信息进行分析；当环境信息和婴幼儿信息异常时向外部发送报警信息。本实用新型有效地实现智能监护和异常报警，使得婴幼儿得到智能化的实时监护。

Description

一种基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，属于物联网技术领域。

背景技术

如何照顾好婴幼儿以及保证婴幼儿环境的安全一直是父母为之头疼的问题，白天父母们一方面要面临忙碌的工作，一方面担心婴幼儿在家的状态，夜晚，婴幼儿的状态也让父母异常担心，使父母常常感到身心疲惫。传统的婴幼儿监护系统采用光电感测、视频监视等手段对婴儿进行监护，然后将监测到的数据通过无线传输的方式传送到婴儿监护者携带的无线接收端进行视频显示，通过视频，婴儿监护者能够实时检查婴儿的状态，但婴儿监护者不可能每时每刻关注视频，且婴儿出现问题或周围环境出现问题，婴儿监护者也无法立刻得到通知。传统的婴幼儿监护系统需要将大量的视频数据等感测数据传递到监护者无线接收端，其数据传输量大，功耗相应加大，且易受干扰，成本较大。

实用新型内容

本实用新型目的在于解决婴幼儿监护的难题，提出来了一种基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，可以有效地实现智能监护和异常报警，提高父母的生活质量。本系统将Kinect图像分析技术、单片机技术、ZigBee无线通信技术、网络通信、云服务器技术完美融合，使得婴幼儿得到智能化的实时监护。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，包括数据采集模块、Kinect设备、上位机、主控模块；其中：所述数据采集模块，用于采集环境信息，并将环境信息连同心跳包发送至主控模块、上位机；所述环境信息包括烟雾浓度信息、温湿度信息；所述Kinect设备，用于采集与分析婴幼儿信息，并将婴幼儿信息发送至上位机；所述上位机，用于存储和传输环境信息、婴幼儿信息，同时通过串口连接将婴幼儿信息发送至主控模块；所述主控模块，用于分析环境信息和心跳包；同时，对上位机传回的婴幼儿信息进行分析；当环境信息和婴幼儿信息异常时向外部发送报警信息。

本实用新型基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，所述数据采集模块包括烟雾传感器、温湿度传感器、第一无线通信模块，烟雾传感器用于采集烟雾浓度信息，温湿度传感器用于采集温湿度信息，第一无线通信模块用于将烟雾浓度信息、温湿度信息、心跳包发送至主控模块。

本实用新型基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，所述上位机包括存储模块、传输模块，所述存储模块用于存储烟雾浓度信息、温湿度信息、婴幼儿信息，所述传输模块用于将烟雾浓度信息、温湿度信息、婴幼儿信息传输至外部云服务器。

本实用新型基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，所述主控模块包括单片机、GSM模块、第二无线通信模块，所述第二无线通信模块用于接收烟雾浓度信息、温湿度信息、心跳包并发送至单片机，所述单片机用于分析烟雾浓度信息、温湿度信息、心跳包；同时对上位机传回的婴幼儿信息进行分析；当烟雾浓度信息、温湿度信息、婴幼儿信息异常时通过GSM模块向外部发送报警信息。

本实用新型基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，所述传输模块将烟雾浓度信息、温湿度信息、婴幼儿信息通过HTTP网络协议端口上传到外部云服务器。

本实用新型基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，所述婴幼儿信息包括脸部图像信息、声音信息、肢体动作信息；当脸部图像信息、声音信息、肢体动作信息异常时存储模块通过串口连接发送至单片机并通过GSM模块向外部发送报警信息。

本实用新型基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，所述第二无线通信模块与第一无线通信模块均为ZigBee无线通信模块。

本实用新型基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，所述第二无线通信模块与单片机通过串口连接进行通信。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型将Kinect图像分析技术、单片机技术、ZigBee无线通信技术、网络通信、云服务器技术完美融合，可以有效地实现智能监护和异常报警，提高父母的生活质量，使得婴幼儿得到智能化的实时监护。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构图；

图2为本实用新型的服务器主功能模块图；

图3为本实用新型上位机工作方法的流程图；

图4为本实用新型主控模块工作方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提出了一种基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，包括数据采集模块、上位机、主控模块、Kinect设备。

数据采集模块包括烟雾传感器、温湿度传感器、CC2530第二无线通信模块、天线。上位机为PC端。主控模块包括STM32单片机、GSM模块、CC2530第一无线通信模块、LCD显示、天线。

将Kinect设备置于婴幼儿床边，通过USB与一台PC相连，Kinect设备采集婴幼儿的面目表情图像信息，分析婴幼儿健康状况，并且采集婴幼儿的声音信息，Kinect设备通过红外摄像头获取人体的骨骼活动信息，判断是否活动，获取活动的骨骼的坐标信息，计算出活动的幅度或者移动的距离，从而判断婴幼儿是否在熟睡或者在转身，将脸部图像信息、声音信息、肢体动作信息通过串口连接发送至STM32单片机分析是否异常，如果异常调用GSM模块给主人发送警报短信，并且PC端实时将检测的图像实时地上传到外部云服务器上。

在婴幼儿的房间布置一定数量的CC2530第二无线通信模块，构成小型的无线传感网，这些CC2530第二无线通信模块连接烟雾传感器、温湿度传感器，烟雾传感器、温湿度传感器分别采集烟雾浓度信息、温湿度信息，CC2530第二无线通信模块将接收到的传感器的环境信息都实时发送给主无线通信传感器，并且给CC2530第一无线通信模块发送心跳包，确定自己还在工作。

CC2530第一无线通信模块在接收这些来自CC2530第二无线通信模块发送来的传感器的环境信息和心跳包，通过串口连接再发给STM32单片机进行分析判断，首先分析这些数据对应的是哪个CC2530第二无线通信模块发来的，然后分析环境数据是否在正常值范围内，如果不在正常的范围内，那么就利用GSM模块给主人发送警报短信，再判断这些CC2530第二无线通信模块是否工作正常，最后将分析处理后的数据都发送给PC，PC将这些数据通过HTTP网络协议端口上传到外部云服务器上。

STM32单片机连接一个LCD显示是否有异常信息，如果有某个CC2530第二无线通信模块没有发送心跳包，说明该节点出现故障，从而为修复提供便利。

需要说明的是，以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述实施方式已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型所限定的范围。

Claims (8)

1.一种基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，其特征在于：包括数据采集模块、Kinect设备、上位机、主控模块；其中：

所述数据采集模块，用于采集环境信息，并将环境信息连同心跳包发送至主控模块、上位机；所述环境信息包括烟雾浓度信息、温湿度信息；

所述Kinect设备，用于采集与分析婴幼儿信息，并将婴幼儿信息发送至上位机；

所述上位机，用于存储和传输环境信息、婴幼儿信息，同时通过串口连接将婴幼儿信息发送至主控模块；

所述主控模块，用于分析环境信息和心跳包；同时，对上位机传回的婴幼儿信息进行分析；当环境信息和婴幼儿信息异常时向外部发送报警信息。

2.根据权利要求1所述的基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，其特征在于：所述数据采集模块包括烟雾传感器、温湿度传感器、第一无线通信模块，烟雾传感器用于采集烟雾浓度信息，温湿度传感器用于采集温湿度信息，第一无线通信模块用于将烟雾浓度信息、温湿度信息、心跳包发送至主控模块。

3.根据权利要求1所述的基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，其特征在于：所述上位机包括存储模块、传输模块，所述存储模块用于存储烟雾浓度信息、温湿度信息、婴幼儿信息，所述传输模块用于将烟雾浓度信息、温湿度信息、婴幼儿信息传输至外部云服务器。

4.根据权利要求2所述的基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，其特征在于：所述主控模块包括单片机、GSM模块、第二无线通信模块，所述第二无线通信模块用于接收烟雾浓度信息、温湿度信息、心跳包并发送至单片机，所述单片机用于分析烟雾浓度信息、温湿度信息、心跳包；同时对上位机传回的婴幼儿信息进行分析；当烟雾浓度信息、温湿度信息、婴幼儿信息异常时通过GSM模块向外部发送报警信息。

5.根据权利要求3所述的基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，其特征在于：所述传输模块将烟雾浓度信息、温湿度信息、婴幼儿信息通过HTTP网络协议端口上传到外部云服务器。

6.根据权利要求3至5任意一项所述的基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，其特征在于：所述婴幼儿信息包括脸部图像信息、声音信息、肢体动作信息；当脸部图像信息、声音信息、肢体动作信息异常时存储模块通过串口连接发送至单片机并通过GSM模块向外部发送报警信息。

7.根据权利要求4所述的基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，其特征在于：所述第二无线通信模块与第一无线通信模块均为ZigBee无线通信模块。

8.根据权利要求4所述的基于无线传感网的远程婴幼儿监护系统，其特征在于：所述第二无线通信模块与单片机通过串口连接进行通信。