CN210696265U - 一种可穿戴式智能工业手环 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及穿戴式装置技术领域，尤其涉及一种可穿戴式智能工业手环，包括手环主体、信息采集功能组件、图像识别功能组件、信息扫描识别功能组件、无线通讯功能组件和消除静电功能组件，信息采集功能组件用于进行指纹识别；图像识别功能组件用于采集现场的视频或图像信息；信息扫描识别功能组件用于识别现场的条形码或RFID标签；消除静电功能组件用于消除现场的静电。本实用新型可以应用在工业环境中，集成了指纹识别、图像采集处理、条码扫描、标签识别、NFC通讯与静电消除等功能，集成度高，小巧别于携带，可以改进操作流程、提高生产效率、强化员工体验，可以让工厂生产完全透明化，极大的促进智能制造的发展，加速推动工业发展。
Description
技术领域
本实用新型涉及穿戴式装置技术领域，尤其涉及一种可穿戴式智能工业手环。
背景技术
目前的穿戴式电子装置，例如智能手环等越来越流行，它具有小巧便携等优点，然而，现有的智能手环之类的电子装置主要应用于用户娱乐、日常生活锻炼等，市场上能运用于工业生产中的智能手环绝无仅有，在工业生产过程中，需配备各种各样的设备，比如说专门的摄像头、RFID读写器、条码扫描器等，增加了工业现场的种类以及操作的复杂性，降低了生产效率，而且增加了成本。
实用新型内容
本实用新型提供了一种可穿戴式智能工业手环，集成了拍摄、读写RFID标签和消除工业现场静电等功能，极大的提高了工业现场的生产效率。
为了实现本实用新型的目的，所采用的技术方案是：一种可穿戴式智能工业手环，包括手环主体、信息采集功能组件、图像识别功能组件、信息扫描识别功能组件、无线通讯功能组件和消除静电功能组件，
信息采集功能组件设置于手环主体的内部，信息采集功能组件用于进行指纹识别；
图像识别功能组件用于采集现场的视频或图像信息；
信息扫描识别功能组件用于识别现场的条形码或RFID标签；
无线通讯功能组件包括NFC无线通讯模块、WIFI模块和移动通信模块，NFC无线通讯模块与现场的考勤系统进行信息交互；
消除静电功能组件用于消除现场的静电。
作为本实用新型的优化方案，可穿戴式智能工业手环还包括电源功能组件，电源功能组件用于为手环主体、信息采集功能组件、图像识别功能组件、信息扫描识别功能组件、无线通讯功能组件和消除静电功能组件提供供电电源。
作为本实用新型的优化方案，可穿戴式智能工业手环还包括显示屏和腕带，显示屏设置在手环主体上，腕带为两根，两根腕带分别连接在手环主体的前端两侧和后端两侧。
作为本实用新型的优化方案，信息采集功能组件包括指纹识别传感器、指纹存储器和指纹处理器，手环主体的下方设置有透明保护盖，指纹识别传感器设置在透明保护盖的下方，指纹识别传感器识别到指纹传输给指纹处理器，指纹处理器将指纹识别传感器识别到的指纹与存储在指纹存储器中的指纹进行比对以验证用户身份。
作为本实用新型的优化方案，图像识别功能组件包括微型摄像头、摄像头拍摄控制电路、摄像头拍摄处理电路和摄像头存储模块，通过显示屏选取拍摄角度和位置，摄像头拍摄控制电路与微型摄像头相连，摄像头拍摄处理电路对微型摄像头拍摄到的图像或视频进行处理，摄像头存储模块对处理过的图像或视频进行存储。
作为本实用新型的优化方案，信息扫描识别功能组件包括条码扫描模块、放大整形电路、模数转换器、译码接口电路和译码器，条码扫描模块对目标条码进行扫描识别，条码扫描模块将扫描识别结果转换成电信号输出至放大整形电路，放大整形电路将电信号放大整形后输出给模数转换器，模数转换器将模拟信号转换成数字信号经译码接口电路传输给译码器，译码器将数字信号译成数字或字符信息显示在显示屏上。
作为本实用新型的优化方案，信息扫描识别功能组件还包括RFID读写器。
作为本实用新型的优化方案，消除静电功能组件包括静电监测电路和泄放电阻，静电监测电路用于监测现场产生的静电荷，泄放电阻用于消除静电荷。
作为本实用新型的优化方案，静电监测电路包括金属片J、场效应管G1、第一电阻R1、运算放大器U1、第二电阻R2、第三电阻R3，场效应管G1的栅极与金属片J相连，运算放大器U1的正极均与第一电阻R1的一端和场效应管G1的源极相连，第二电阻R2的一端和第三电阻R3的一端均与运算放大器U1的负极相连，第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端均接地，第三电阻R3的另一端接运算放大器U1的输出端。
本实用新型具有积极的效果：1)本实用新型可以应用在工业环境中，集成了指纹识别、图像采集处理、条码扫描、标签识别、NFC通讯与静电消除等功能，集成度高，小巧别于携带；
2)本实用新型通过显示屏可以查看存储的工业卡片资料、操作流程等工业指导资料，取代了纸质材料，节省了资源；
3)本实用新型通过信息扫描识别功能组件，方便追溯物料信息，减少了物料在流转过程中的查询时间，提高了生产效率；
4)本实用新型可以改进操作流程、提高生产效率、强化员工体验，可穿戴智能工业手环在智能工厂的应用中可以让工厂生产完全透明化，极大的促进智能制造的发展，加速推动工业发展。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的整体结构图；
图2为腕带的结构图；
图3为信息扫描识别功能组件的原理框图；
图4为静电监测电路的电路原理图。
其中：2、信息采集功能组件，3、图像识别功能组件，4、信息扫描识别功能组件，6、消除静电功能组件，7、电源功能组件，41、条码扫描模块，42、放大整形电路，43、模数转换器，44、译码接口电路，45、译码器，8、显示屏，9、腕带。
具体实施方式
如图1-4所示，本实用新型公开了一种可穿戴式智能工业手环，包括手环主体、信息采集功能组件2、图像识别功能组件3、信息扫描识别功能组件4、无线通讯功能组件和消除静电功能组件6，
信息采集功能组件2设置于手环主体的内部，信息采集功能组件2用于进行指纹识别；
图像识别功能组件3用于采集现场的视频或图像信息；
信息扫描识别功能组件4用于识别现场的条形码或RFID标签；
无线通讯功能组件包括NFC无线通讯模块、WIFI模块和移动通信模块，NFC无线通讯模块与现场的考勤系统进行信息交互；
消除静电功能组件6用于消除现场的静电。
信息采集功能组件2包括指纹识别传感器、指纹存储器和指纹处理器，手环主体的下方设置有透明保护盖，指纹识别传感器设置在透明保护盖的下方，指纹识别传感器识别到指纹传输给指纹处理器，指纹处理器将指纹识别传感器识别到的指纹与存储在指纹存储器中对指纹进行比对以验证用户身份。指纹识别传感器下方设置有压电反馈装置，信息采集功能组件2可以保证用户使用的安全性。
图像识别功能组件3包括微型摄像头、摄像头拍摄控制电路、摄像头拍摄处理电路和摄像头存储模块，通过显示屏8选取拍摄角度和位置，摄像头拍摄控制电路与微型摄像头相连，摄像头拍摄处理电路对微型摄像头拍摄到的图像或视频进行处理，摄像头存储模块对处理过的图像或视频进行存储。在用微型摄像头进行拍摄时，将微型摄像头对准合适的取景位置，通过显示屏8观察到取景效果，在显示屏8上观察到取景角度和位置合适时，摄像头拍摄控制电路对微型摄像头发出拍摄命令，微型摄像头拍摄好后，摄像头拍摄处理电路对微型摄像头拍摄到的图像或视频进行处理，摄像头存储模块对处理过的图片或视频进行存储，便于用户要查看的时候，通过显示屏8直接查看存储的视频或图像。摄像头存储模块还可以存储一些操作流程指导或工业卡片的内容等。
如图3所示，信息扫描识别功能组件4包括条码扫描模块41、放大整形电路42、模数转换器43、译码接口电路44和译码器45，条码扫描模块41对目标条码进行扫描识别，条码扫描模块41将扫描识别结果转换成电信号输出至放大整形电路42，放大整形电路42将电信号放大整形后输出给模数转换器43，模数转换器43将模拟信号转换成数字信号经译码接口电路44传输给译码器45，译码器45将数字信号译成数字或字符信息显示在显示屏8上。当可穿戴式智能工业手环收到启动识别条形码的操作指令时，进入条形码扫描模式，条码扫描模块41对目标条形码进行扫描，条码扫描模块41将扫描识别结果转换成电信号输出至放大整形电路42，放大整形电路42将电信号放大整形后输出给模数转换器43，模数转换器43将模拟信号转换成数字信号经译码接口电路44传输给译码器45，译码器45将数字信号译成数字或字符信息显示在显示屏8上。
信息扫描识别功能组件4用于识别现场的条形码或RFID标签。信息扫描识别功能组件4还包括RFID读写器，当贴附有RFID标签的物料需要识别时，RFID读写器可以解读在磁场中的多个RFID标签信息，解读速度快，进行批量识别，而且可以对其位置进行动态的追踪和监控。特别适用于工业自动化的生产流水线上等无人自动管理领域跟踪物料信息等，应用此类手环，对提高生产率、对提升用户体验具有极大的促进作用。
无线通讯功能组件包括NFC无线通讯模块、WIFI模块和移动通信模块，NFC无线通讯模块与现场的考勤系统进行信息交互。NFC无线通讯模块适用于工业厂区的考勤系统，可以加强纪律管理。采用非接触式读写控制器终端，使用者在使用过程中将储存了的相应身份信息靠近考勤设备，考勤设备将自动显示人员信息并把信息储存在相应的考勤系统中。还可用于工业厂区的门禁系统，在工业厂区的每个出入口装备门禁控制器，可穿戴式智能工业手环靠近门禁控制器利用非接触方法验证用户身份信息，控制器控制模块获得用户身份验证信息与存储信息比对，验证通过时控制器通信模块把信息发送给解锁模块，即可开门。还支持工业厂区食堂的支付功能。WIFI模块和移动通信模块使得可穿戴式智能工业手环之间可以进行信息交互，可穿戴式智能工业手环和上层可穿戴式智能工业手环管理系统进行信息交互。
如图4所示，消除静电功能组件6包括静电监测电路和泄放电阻，静电监测电路用于监测现场产生的静电荷，泄放电阻用于消除静电荷。静电监测电路包括金属片J、场效应管G1、第一电阻R1、运算放大器U1、第二电阻R2、第三电阻R3，场效应管G1的栅极与金属片J相连，运算放大器U1的正极均与第一电阻R1的一端和场效应管G1的源极相连，第二电阻R2的一端和第三电阻R3的一端均与运算放大器U1的负极相连，第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端均接地，第三电阻R3的另一端接运算放大器U1的输出端。利用场效应管G1作静电场传感器，当带正电荷的物体靠近金属片J时，由于静电感应，场效应管G1的漏、源之间将有电流通过，R1两端的电压经运算放大器U1放大，放大器U1输出高电压，此时，泄放电阻工作泄放静电荷，最终通过线缆连接可穿戴式智能工业手环消除静电接口引至大地。消除静电功能组件6可在工业生产中，减少静电产生的损失，迅速、安全、有效地消除静电荷，防止电荷的积累以保证器件在生产、调试、安装过程中的可靠性。
消除静电功能组件6还可以采用的实施方式为：消除静电功能组件6包含取样电阻、监测电路、处理电路、泄放电阻。用户使用时，监测电路不断的监测人体活动过程中产生的静电荷电压值，取样电阻把取得的电荷电压值传给处理电路，经由处理电路分析人体静电荷电压值有无超过电压阀值、若已超过，经泄放电阻泄放静电荷，最终通过线缆连接手环消除静电接口引至大地。
可穿戴式智能工业手环还包括电源功能组件7，电源功能组件7用于为手环主体、信息采集功能组件2、图像识别功能组件3、信息扫描识别功能组件4、无线通讯功能组件和消除静电功能组件6提供供电电压。电源功能组件7包含充电电路和稳压电路。充电电路包括充电芯片和充电电池，稳压电路包括稳压芯片。电源功能组件7在此智能工业手环中起到至关重要的作用，显示屏8、信息采集功能组件2、图像识别功能组件3、信息扫描识别功能组件4、无线通讯功能组件和消除静电功能组件6等都需连接至电源功能组件7以取得所需电源，驱动功能模块正常工作。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (9)
1.一种可穿戴式智能工业手环，其特征在于：包括手环主体、信息采集功能组件(2)、图像识别功能组件(3)、信息扫描识别功能组件(4)、无线通讯功能组件和消除静电功能组件(6)，
所述的信息采集功能组件(2)设置于手环主体的内部，所述的信息采集功能组件(2)用于进行指纹识别；
所述的图像识别功能组件(3)用于采集现场的视频或图像信息；
所述的信息扫描识别功能组件(4)用于识别现场的条形码或RFID标签；
所述的无线通讯功能组件包括NFC无线通讯模块、WIFI模块和移动通信模块，NFC无线通讯模块与现场的考勤系统进行信息交互；
所述的消除静电功能组件(6)用于消除现场的静电。
2.根据权利要求1所述的一种可穿戴式智能工业手环，其特征在于：所述可穿戴式智能工业手环还包括电源功能组件(7)，所述的电源功能组件(7)用于为手环主体、信息采集功能组件(2)、图像识别功能组件(3)、信息扫描识别功能组件(4)、无线通讯功能组件和消除静电功能组件(6)提供供电电源。
3.根据权利要求1或2所述的一种可穿戴式智能工业手环，其特征在于：所述可穿戴式智能工业手环还包括显示屏(8)和腕带(9)，所述的显示屏(8)设置在手环主体上，所述的腕带(9)为两根，两根腕带(9)分别连接在手环主体的前端两侧和后端两侧。
4.根据权利要求3所述的一种可穿戴式智能工业手环，其特征在于：所述的信息采集功能组件(2)包括指纹识别传感器、指纹存储器和指纹处理器，手环主体的下方设置有透明保护盖，指纹识别传感器设置在透明保护盖的下方，所述的指纹识别传感器识别到指纹传输给指纹处理器，指纹处理器将指纹识别传感器识别到的指纹与存储在指纹存储器中的指纹进行比对以验证用户身份。
5.根据权利要求3所述的一种可穿戴式智能工业手环，其特征在于：所述的图像识别功能组件(3)包括微型摄像头、摄像头拍摄控制电路、摄像头拍摄处理电路和摄像头存储模块，通过显示屏(8)选取拍摄角度和位置，摄像头拍摄控制电路与微型摄像头相连，所述的摄像头拍摄处理电路对微型摄像头拍摄到的图像或视频进行处理，所述的摄像头存储模块对处理过的图像或视频进行存储。
6.根据权利要求3所述的一种可穿戴式智能工业手环，其特征在于：所述的信息扫描识别功能组件(4)包括条码扫描模块(41)、放大整形电路(42)、模数转换器(43)、译码接口电路(44)和译码器(45)，所述的条码扫描模块(41)对目标条码进行扫描识别，所述的条码扫描模块(41)将扫描识别结果转换成电信号输出至放大整形电路(42)，所述的放大整形电路(42)将电信号放大整形后输出给模数转换器(43)，所述的模数转换器(43)将模拟信号转换成数字信号经译码接口电路(44)传输给译码器(45)，所述的译码器(45)将数字信号译成数字或字符信息显示在显示屏(8)上。
7.根据权利要求6所述的一种可穿戴式智能工业手环，其特征在于：所述的信息扫描识别功能组件(4)还包括RFID读写器。
8.根据权利要求3所述的一种可穿戴式智能工业手环，其特征在于：所述的消除静电功能组件(6)包括静电监测电路和泄放电阻，所述的静电监测电路用于监测现场产生的静电荷，所述的泄放电阻用于消除静电荷。
9.根据权利要求8所述的一种可穿戴式智能工业手环，其特征在于：所述的静电监测电路包括金属片J、场效应管G1、第一电阻R1、运算放大器U1、第二电阻R2、第三电阻R3，场效应管G1的栅极与金属片J相连，运算放大器U1的正极均与第一电阻R1的一端和场效应管G1的源极相连，第二电阻R2的一端和第三电阻R3的一端均与运算放大器U1的负极相连，第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端均接地，第三电阻R3的另一端接运算放大器U1的输出端。
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| CN201921347601.4U CN210696265U (zh) | 2019-08-20 | 2019-08-20 | 一种可穿戴式智能工业手环 |
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|---|---|
| CN210696265U true CN210696265U (zh) | 2020-06-09 |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110393343A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-11-01 | 南京优倍自动化系统有限公司 | 一种可穿戴式智能工业手环 |
| WO2024030109A1 (en) * | 2022-08-05 | 2024-02-08 | Neotog Limited | Active user tracking, control, and security system |
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2019
- 2019-08-20 CN CN201921347601.4U patent/CN210696265U/zh active Active
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