CN209149538U - 一种基于uwb技术的浴室摔倒报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于UWB技术的浴室摔倒报警装置，包括多个UWB基站、可穿戴设备、第一单片机、第一NB‑IOT装置、报警装置和移动终端，UWB基站设置在浴室内，第一单片机、第一NB‑IOT装置、报警装置设置在浴室外，可穿戴设备被用户佩戴，UWB基站与第一单片机的输入端连接，第一单片机的输出端与第一NB‑IOT装置、报警装置连接，第一NB‑IOT装置的输出端与移动终端连接，可穿戴设备上安装UWB标签，UWB基站接收UWB标签发出的信息对用户进行实时位置监测，UWB基站监测到用户的纵向位置信息发生突变时向第一单片机发送摔倒信号，第一单片机接收摔倒信号并将摔倒信号同时发送给报警装置和第一NB‑IOT装置，报警装置启动发出报警信号，第一NB‑IOT装置接收摔倒信号并将其发送到移动终端。

Description

一种基于UWB技术的浴室摔倒报警装置

技术领域

本实用新型涉及报警装置技术领域，尤其涉及一种基于UWB技术的浴室摔倒报警装置。

背景技术

浴室环境潮湿，容易使人滑倒，尤其是老人或者行动有障碍的人，如果摔倒后受到伤害，导致行动不便，或磕到头部以致晕厥等，就无法自己发出求救信号；目前仍有大部分家庭使用煤气热水器，煤气热水器在使用的过程中容易泄露，极易造成一氧化碳中毒导致用户晕倒、意识不清；还有一些用户可能因洗澡水过热、洗澡时间过长导致脑供氧不足而突然晕倒；这三种情况摔倒后均无法产生自救行为，因此需要一种能自动识别用户摔倒行为并发出相应报警信息的装置。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种基于UWB(Ultra Wideband,超宽带)技术的浴室摔倒报警装置，该装置能够自动识别用户摔倒行为并发出相应报警信息。

本实用新型提供一种基于UWB技术的浴室摔倒报警装置，包括多个UWB基站、可穿戴设备、第一单片机、第一NB-IOT装置、报警装置和移动终端，所述 UWB基站设置在浴室内，所述第一单片机、第一NB-IOT装置、报警装置设置在浴室外，所述可穿戴设备被用户佩戴，所述UWB基站与第一单片机的输入端连接，所述第一单片机的输出端与第一NB-IOT装置的输入端、报警装置连接，所述第一NB-IOT装置的输出端与移动终端连接，所述可穿戴设备上安装UWB标签，所述UWB标签与UWB基站配合，所述UWB基站接收UWB标签发出的信息对用户进行实时位置监测，所述UWB基站监测到用户的纵向位置信息发生突变且最终位置有持续一段时间的明显降低时向第一单片机发送摔倒信号，所述第一单片机接收摔倒信号并将摔倒信号同时发送给报警装置和第一NB-IOT装置，所述报警装置启动发出报警信号，所述第一NB-IOT装置接收摔倒信号并将摔倒信号发送到移动终端。

进一步地，所述浴室摔倒报警装置还包括浴室环境监测装置，所述浴室环境监测装置设置在浴室内，所述浴室环境监测装置与第一单片机连接，所述浴室环境监测装置监测浴室内的环境信息，并将所述环境信息发送到第一单片机，所述第一单片机接收到环境信息后将环境信息与预设在第一单片机上的环境信息临界值进行比较，若监测到的环境信息数值大于环境信息临界值，则第一单片机同时发送浴室预警信息到报警装置和第一NB-IOT装置，所述报警装置接收到浴室预警信息后发出声光报警，所述第一NB-IOT装置接收到浴室预警信息后发送浴室预警信息到移动终端。

进一步地，所述浴室环境监测装置包括空气温湿度传感器和一氧化碳传感器，所述空气温湿度传感器和一氧化碳传感器均设置在浴室内，所述空气温湿度传感器和一氧化碳传感器分别与第一单片机的输入端连接，所述空气温湿度传感器采集浴室内的温度数据和湿度数据，所述一氧化碳传感器采集浴室内的一氧化碳浓度数据。

进一步地，所述可穿戴设备上还安装人体健康监测装置、第二NB-IOT装置和第二单片机，所述人体健康监测装置与第二单片机的输入端连接，所述第二单片机的输出端与第二NB-IOT装置的输入端连接，所述第二NB-IOT装置的输出端与移动终端连接，所述人体健康监测装置监测用户的健康信息，并将所述健康信息发送到第二单片机，所述第二单片机接收到健康信息后将健康信息数据与预设在第二单片机上的健康信息范围进行比较，若健康信息数据超出健康信息范围，则第二单片机发送健康预警信息到第二NB-IOT装置，所述第二NB-IOT 装置接收健康预警信息并将健康预警信息发送到移动终端。

进一步地，所述人体健康监测装置包括体温传感器和脉搏传感器，所述体温传感器和脉搏传感器与第二单片机的输入端连接，所述体温传感器实时采集用户的体温数据，所述脉搏传感器采集用户的脉搏数据。

进一步地，所述UWB基站的数量为四个，所述UWB基站设置在浴室内的墙壁的不同高度处。

进一步地，所述移动终端包括手机和平板电脑。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

1、本实用新型提供的基于UWB定位技术的浴室摔倒报警装置可实现实时监测，远程监护，智能报警求助，保护用户隐私，解决了用户在浴室内摔倒后行动不便或丧失意识而无法报警求助的问题；

2、本实用新型提供的装置采用UWB基站和UWB标签对用户是否摔倒进行一个判断和报警，避免了普通的基于视觉的姿态识别技术引起的暴露用户隐私问题，同时通过浴室环境监测装置和人体健康监测装置实现监测浴室温湿度信息、一氧化碳浓度信息、用户体温数据和脉搏数据，对可能导致摔倒或其他危险的情况进行预判和预报警；

3、本实用新型提供的装置采用NB-IOT无线通信技术，将浴室环境信息和用户健康数据发送到移动终端，与传统的wifi或蓝牙相比，传输距离远，可便于在离家较远的家人手机中显示信息，与4G相比，价格低廉，更适于生产。

附图说明

图1是本实用新型一种基于UWB技术的浴室摔倒报警装置的结构示意图。

图2是本实用新型一种基于UWB技术的浴室摔倒报警装置的实际应用示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

请参考图1，本实用新型的实施例提供了一种基于UWB技术的浴室摔倒报警装置，包括至少四个UWB基站1、浴室环境监测装置2、可穿戴设备3、第一单片机4、报警装置5、第一NB-IOT装置6和移动终端7，UWB基站1、浴室环境监测装置2与第一单片机4的输入端通过导线连接，第一单片机4的输出端与第一NB-IOT装置6的输入端、报警装置5通过导线连接，可穿戴设备3佩戴在用户身上，其体积小、具有良好的防水性能，且可穿戴设备3上安装UWB标签 31、人体健康监测装置32、第二NB-IOT装置33和第二单片机34，人体健康监测装置32与第二单片机34的输入端通过导线连接，第二单片机34的输出端与第二NB-IOT装置33的输入端通过导线连接，第二NB-IOT装置33的输出端、第一NB-IOT装置6的输出端均与移动终端7无线连接。

参考图2，UWB基站1安装在浴室内的墙壁的不同高度处，且处于不同的平面上以形成三维空间定位格局，UWB基站1与UWB标签31配合，UWB基站1接收UWB标签31发出的信息通过多边测距对用户进行实时位置监测，当用户摔倒时，用户的纵向位置产生突变，最终位置有持续一段时间(如大于3min)的明显降低，此时UWB基站1向第一单片机4发送摔倒信号，第一单片机4接收摔倒信号并将摔倒信号同时发送给报警装置5和第一NB-IOT装置6，报警装置5 启动发出报警信号，第一NB-IOT装置6接收到摔倒信号后将摔倒信号发送到移动终端7显示；UWB基站1与UWB标签31选用DWM1000，报警装置5选用声光报警器，第一单片机4、报警装置5、第一NB-IOT装置6均安装至浴室外的墙壁上，报警装置5上设有手动关闭的按钮，UWB基站1的数量越多，位置监测越准确。

浴室环境监测装置2监测浴室内的环境信息，并将环境信息发送到第一单片机4，第一单片机4接收到环境信息后将环境信息与预设在第一单片机4上的环境信息临界值进行比较，若监测到的环境信息数值大于环境信息临界值，则第一单片机4同时发送浴室预警信息到报警装置5和第一NB-IOT装置6，报警装置5接收到浴室预警信息后发出声光报警，第一NB-IOT装置6接收到浴室预警信息后发送浴室预警信息到移动终端7进行显示。

具体地，浴室环境监测装置2包括空气温湿度传感器21和一氧化碳传感器 22，空气温湿度传感器21和一氧化碳传感器22分别与第一单片机4的输入端通过导线连接，空气温湿度传感器21和一氧化碳传感器22安装在浴室内的墙壁上，空气温湿度传感器21采集浴室内的温度数据和湿度数据，并将温度数据和湿度数据发送到第一单片机4，一氧化碳传感器22采集浴室内的一氧化碳浓度数据，并将一氧化碳浓度数据发送到第一单片机4，第一单片机4接收到温度数据、湿度数据和一氧化碳浓度数据后将这些数据与预设在第一单片机4上的温度临界值、湿度临界值、一氧化碳浓度临界值进行比较，若温度数据大于温度临界值、湿度数据大于湿度临界值、一氧化碳浓度数据大于一氧化碳浓度临界值，则第一单片机4同时发送浴室预警信息到报警装置5和第一NB-IOT装置 6，报警装置5接收到浴室预警信息后发出声光报警，提醒用户进行通风透气，第一NB-IOT装置6接收到浴室预警信息后发送浴室预警信息到移动终端7进行显示；空气温湿度传感器21选用数字式温湿度传感器DHT11，一氧化碳传感器 22选用一氧化碳传感器TGS5042，温度临界值和湿度临界值根据季节设置，一氧化碳浓度临界值优选设置为50ppm。

人体健康监测装置32监测用户的健康信息，并将健康信息发送到第二单片机34，第二单片机34接收到健康信息后将健康信息数据与预设在第二单片机 34上的健康信息范围进行比较，若健康信息数据超出健康信息范围，则第二单片机34发送健康预警信息到第二NB-IOT装置33，第二NB-IOT装置33接收健康预警信息并将健康预警信息发送到移动终端7进行显示。

具体地，人体健康监测装置32包括体温传感器321和脉搏传感器322，体温传感器321和脉搏传感器322分别与第二单片机34的输入端通过导线连接，体温传感器321实时采集用户的体温数据，实时监测人体体温，并将体温数据发送到第二单片机34，脉搏传感器322采集用户的脉搏数据，实时监测用户心率，并将脉搏数据发送到第二单片机34，第二单片机34接收到体温数据和脉搏数据后将体温数据和脉搏数据与预设在第二单片机34上的体温范围、脉搏范围进行比较，若体温数据和脉搏数据分别超出体温范围、脉搏范围，则第二单片机34发送健康预警信息到第二NB-IOT装置33，第二NB-IOT装置33接收健康预警信息并将健康预警信息发送到移动终端7进行显示；体温传感器321选用 TSIC506，体温范围优选设置为36.5-37.5℃，脉搏传感器322选用HK-2000，脉搏范围优选设置为60～100次/分。

第一单片机4和第二单片机34选用单片机STM32。

移动终端7包括手机71和平板电脑72。

本实用新型的实施例提供的上述基于UWB技术的浴室摔倒报警装置的使用方法包括以下步骤：利用UWB基站1对佩戴可穿戴设备3的用户进行实时位置监测，可穿戴设备3上安装有UWB标签31，UWB标签31与UWB基站1配合；UWB 基站1监测到用户的纵向位置发生突变，且最终位置有持续一段时间(如大于 3min)的明显降低，说明用户摔倒，此时UWB基站1向安装在浴室外墙壁上的第一单片机4发送摔倒信号，第一单片机4接收摔倒信号并将摔倒信号同时发送给安装在浴室外墙壁上的报警装置5和第一NB-IOT装置6，报警装置5启动发出报警信号，第一NB-IOT装置6接收到摔倒信号后将摔倒信号发送到移动终端7显示。

上述步骤中，还通过浴室环境监测装置2监测浴室内的环境信息，浴室环境监测装置2将监测到的环境信息发送到第一单片机4，第一单片机4接收到环境信息后与预设在第一单片机4上的环境信息临界值进行比较，若环境信息超出环境信息临界值，第一单片机4同时发送浴室预警信息到报警装置5和第一 NB-IOT装置6，报警装置5接收到浴室预警信息后发出声光报警，第一NB-IOT 装置6接收到浴室预警信息后发送浴室预警信息到移动终端7进行显示，移动终端7由用户的家人控制；其中，浴室环境监测装置2包括空气温湿度传感器 21和一氧化碳传感器22，空气温湿度传感器21采集浴室内的温度数据和湿度数据，并将温度数据和湿度数据发送到第一单片机4，一氧化碳传感器22采集浴室内的一氧化碳浓度数据，并将一氧化碳浓度数据发送到第一单片机4。

上述步骤中，还通过人体健康监测装置32实时采集人体的健康信息，并通过人体健康监测装置32将健康信息发送到安装在可穿戴设备3上的第二单片机34，第二单片机34接收到健康信息后将健康信息数值与预设在第二单片机34 上的健康信息范围进行比较，若健康信息数值超出健康信息范围，则第二单片机34发送健康预警信息到安装在可穿戴设备3上的第二NB-IOT装置33，第二 NB-IOT装置33接收健康预警信息并将健康预警信息发送到移动终端7进行显示；其中，人体健康监测装置32包括体温传感器321和脉搏传感器322，体温传感器321实时采集用户的体温数据，脉搏传感器322采集用户的脉搏数据。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于UWB技术的浴室摔倒报警装置，其特征在于，包括多个UWB基站、可穿戴设备、第一单片机、第一NB-IOT装置、报警装置和移动终端，所述UWB基站设置在浴室内，所述第一单片机、第一NB-IOT装置、报警装置设置在浴室外，所述可穿戴设备被用户佩戴，所述UWB基站与第一单片机的输入端连接，所述第一单片机的输出端与第一NB-IOT装置的输入端、报警装置连接，所述第一NB-IOT装置的输出端与移动终端连接，所述可穿戴设备上安装UWB标签，所述UWB标签与UWB基站配合，所述UWB基站接收UWB标签发出的信息对用户进行实时位置监测，所述UWB基站监测到用户的纵向位置信息发生突变时向第一单片机发送摔倒信号，所述第一单片机接收摔倒信号并将摔倒信号同时发送给报警装置和第一NB-IOT装置，所述报警装置启动发出报警信号，所述第一NB-IOT装置接收摔倒信号并将摔倒信号发送到移动终端。

2.如权利要求1所述的基于UWB技术的浴室摔倒报警装置，其特征在于，所述浴室摔倒报警装置还包括浴室环境监测装置，所述浴室环境监测装置设置在浴室内，所述浴室环境监测装置与第一单片机连接，所述浴室环境监测装置监测浴室内的环境信息，并将所述环境信息发送到第一单片机，所述第一单片机接收到环境信息后将环境信息与预设在第一单片机上的环境信息临界值进行比较，若监测到的环境信息数值大于环境信息临界值，则第一单片机同时发送浴室预警信息到报警装置和第一NB-IOT装置，所述报警装置接收到浴室预警信息后发出声光报警，所述第一NB-IOT装置接收到浴室预警信息后发送浴室预警信息到移动终端。

3.如权利要求2所述的基于UWB技术的浴室摔倒报警装置，其特征在于，所述浴室环境监测装置包括空气温湿度传感器和一氧化碳传感器，所述空气温湿度传感器和一氧化碳传感器均设置在浴室内，所述空气温湿度传感器和一氧化碳传感器分别与第一单片机的输入端连接，所述空气温湿度传感器采集浴室内的温度数据和湿度数据，所述一氧化碳传感器采集浴室内的一氧化碳浓度数据。

4.如权利要求1所述的基于UWB技术的浴室摔倒报警装置，其特征在于，所述可穿戴设备上还安装人体健康监测装置、第二NB-IOT装置和第二单片机，所述人体健康监测装置与第二单片机的输入端连接，所述第二单片机的输出端与第二NB-IOT装置的输入端连接，所述第二NB-IOT装置的输出端与移动终端连接，所述人体健康监测装置监测用户的健康信息，并将所述健康信息发送到第二单片机，所述第二单片机接收到健康信息后将健康信息数据与预设在第二单片机上的健康信息范围进行比较，若健康信息数据超出健康信息范围，则第二单片机发送健康预警信息到第二NB-IOT装置，所述第二NB-IOT装置接收健康预警信息并将健康预警信息发送到移动终端。

5.如权利要求4所述的基于UWB技术的浴室摔倒报警装置，其特征在于，所述人体健康监测装置包括体温传感器和脉搏传感器，所述体温传感器和脉搏传感器与第二单片机的输入端连接，所述体温传感器实时采集用户的体温数据，所述脉搏传感器采集用户的脉搏数据。

6.如权利要求1所述的基于UWB技术的浴室摔倒报警装置，其特征在于，所述UWB基站的数量为四个，所述UWB基站设置在浴室内的墙壁的不同高度处。

7.如权利要求1所述的基于UWB技术的浴室摔倒报警装置，其特征在于，所述移动终端包括手机和平板电脑。