CN210893416U - 一种可穿戴式环境监测设备 - Google Patents
一种可穿戴式环境监测设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN210893416U CN210893416U CN201921189726.9U CN201921189726U CN210893416U CN 210893416 U CN210893416 U CN 210893416U CN 201921189726 U CN201921189726 U CN 201921189726U CN 210893416 U CN210893416 U CN 210893416U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- humidity
- sensor
- temperature
- bit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Abstract
本实用新型公开了一种可穿戴式环境监测设备，包括胸章式外壳、设置在胸章式外壳内的环境信息采集模块、与环境信息采集模块相连的供电模块、与供电模块和环境信息采集模块分别连接的无线通讯模块、用户端模块，环境信息采集模块包括紫外线传感器、温湿度传感器、粉尘浓度传感器、与紫外线传感器和粉尘浓度传感器分别相连的A/D转换器，供电模块包括锂电池，无线通讯模块包括蓝牙芯片和与蓝牙芯片相连接的天线，用户端模块为接收无线通讯信号的手机客户端。本实用新型采用小型配饰的设计，小巧方便、佩戴简单，具有装饰功能，同时采用了多种传感器，能够实时准确地监测紫外线强度、粉尘浓度、空气温湿度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种环境监测设备，具体涉及一种可穿戴式环境监测设备。
背景技术
目前紫外线、干燥天气和粉尘问题严重威胁了人们的皮肤健康，随着皮肤病发病率的上升和现代人对于改善自身皮肤条件的需求日益增长，将紫外线、干燥天气和粉尘进行准确实时的监测对于人们皮肤健康具有重要意义。气象局发布的紫外线等环境指数缺乏实时性、区域性和针对性，随着可穿戴产品的开发，一些便携式护肤设备广受欢迎，但是现有的设备中存在运动或起风时不便佩戴，换洗时需要拆卸电子设备，监测因素单一，缺乏人性化服务等缺陷。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种可穿戴式环境监测设备，该设备在方便人佩戴和使用的条件下实时提供多环境因素监测并提供出行出行建议。
技术方案：一种可穿戴式环境监测设备，包括胸章式外壳、设置在胸章式外壳内的环境信息采集模块、与环境信息采集模块相连的供电模块、与供电模块和环境信息采集模块分别连接的无线通讯模块、用户端模块，环境信息采集模块包括紫外线传感器、温湿度传感器、粉尘浓度传感器、与紫外线传感器和粉尘浓度传感器分别相连的A/D转换器，供电模块包括锂电池，无线通讯模块包括蓝牙芯片和与蓝牙芯片相连接的天线，用户端模块为接收无线通讯信号的手机客户端，胸章式外壳设置与紫外线传感器相对应的紫外线接收孔、与温湿度传感器相对应的温湿度接收孔和与粉尘浓度传感器相对应的粉尘接收孔。
有益效果：(1)本实用新型采用小型配饰的设计，小巧方便、佩戴简单，具有装饰功能，采用了多种传感器，能够实时准确地监测紫外线强度、粉尘浓度、空气温湿度； (2)本实用新型采用多种供电方式使使用者的使用时间不受限制并使设备功耗低。(3) 本实用新型采用蓝牙无线通讯技术，能够实时将环境和皮肤数据处理并传输给手机。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的胸章式外壳的结构示意图；
图3是本实用新型的设备工作流程图；
图4是紫外线传感器的光谱特性曲线图；
图5为粉尘传感器的输出特性曲线图。
具体实施方式
一种可穿戴式环境监测设备，包括胸章式外壳1、设置在胸章式外壳内的环境信息采集模块、与环境信息采集模块相连的供电模块、与供电模块和环境信息采集模块分别连接的无线通讯模块、用户端模块，环境信息采集模块包括紫外线传感器2、温湿度传感器3、粉尘浓度传感器4、与紫外线传感器和粉尘浓度传感器分别相连的A/D转换器5，供电模块包括锂电池6，无线通讯模块包括蓝牙芯片7和与蓝牙芯片7相连接的天线8，用户端模块为接收无线通讯信号的手机客户端，胸章式外壳1设置与紫外线传感器2相对应的紫外线接收孔9、与温湿度传感器3相对应的温湿度接收孔10和与粉尘浓度传感器4相对应的粉尘接收孔11。
环境信息采集部分包括紫外线传感器2、温湿度传感器3、粉尘浓度传感器4、A/D转换器5，其中紫外线传感器2采用光谱特性在紫外线波长范围有较高灵敏性的光电二极管，其光敏特性如附图4所示，能够捕获紫外线波长包括UVA和UVB，可将光信号变为电信号，抗干扰能力强，紫外线穿过紫外线接收孔2后被光电二极管捕获，产生随紫外线强度变化而变化的电压或电流；温湿度传感器3内含感湿元件和测温元件，透过温湿度接受孔3暴露在空气中，将温度量和湿度量转换成电信号，输出为数字信号；粉尘浓度传感器4通过粉尘接收孔11对空气粉尘颗粒浓度进行检测，输出模拟电压，其值与粉尘浓度成正比；紫外线传感器2和粉尘浓度传感器4输出模拟电信号，连接于A/D 转换模块5。
供电部分由太阳能滴胶板12、法拉电容13和锂电池6组成，由蓝牙芯片NFC7的单片机根据紫外线传感器2的数据判断设备是否处于室外，设备在待机状态时采用锂电池 6供电，在室外时切换为太阳能自供电模式，太阳能滴胶板12捕获太阳能后给法拉电容 13充电，法拉电容13再为设备供能，在室内无太阳光时选择由锂电池6供电.
无线通讯部分由蓝牙芯片7和天线8组成，蓝牙芯片7采用CC2540蓝牙芯片，其结合了无线射频传送接收器及加强型8051微控制器，8051微控制器设置每秒或每小时采集一次数据，接收环境采集部分传来的信号，并对紫外线、温湿度和粉尘数据进行处理和存储，并通过单片机定期(3个月或5个月等)删除旧数据，为新数据提供空间，无线射频接收器收到手机蓝牙传来的指令时，通过天线8发出特定频率的讯号供用户端接收,单片机对各项数据的处理如下：
紫外线指数与紫外线传感器2选型有关，计算公式如下(以NHUV11紫外线传感器为例)：输出值＝电压(uV)/灵敏度，或者输出值＝(电流uA-4000uA)/灵敏度；
对于温湿度采集，采用DHT11数字温湿度传感器，包括了一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，其输出结构为：8位湿度整数数据+8位湿度小数数据+8位温度整数数据+8位温度小数数据+8位校验位，数据传送正确时校验和数据等于“8位湿度整数数据 +8位湿度小数数据+8位温度整数数据+8位温度小数数据”所得结果的末8位。
采用粉尘浓度传感器GP2Y1010AUOF，是一种光学浓度检测传感器，基于光散射原理,采用颗粒度计数技术,获得空气中的颗粒度浓度，输出脉冲调制信号，其输出特性曲线如图5所示，颗粒浓度与输出电压呈线性关系，从而依据输出电压计算得到颗粒浓度。
手机客户端内置蓝牙功能，可对设备进行数据的采集，用户通过手机打开蓝牙和相应APP客户端，输入密码连接设备，发送指令后，接收设备主体部分传来的紫外线、温湿度和粉尘浓度数据，并通过APP客户端记录并分析数据，针对所有收集的环境数据提出出行护肤建议，并推荐对应环境下的适用护肤品。该APP客户端包括环境数据显示界面、护肤建议界面以及商品推荐界面，环境数据显示界面上半部包括紫外线指数、温度、湿度和粉尘浓度，界面下方为四个数据使用设备时的历史记录。对环境数据分析如下：对于紫外线辐射，紫外线指数等级与建议如表1所示，为通常环境湿度在40％以下相对会干燥，60％以上即相对潮湿，空气湿度值为80％以上湿度较大，温度在25℃最为适宜，空气污染指数分级标准如表2所示。温湿度和粉尘浓度与护肤的相关性为：气候偏干燥、多沙尘天气时，应注重保湿防晒；气候湿润、紫外线辐射相对温和时，需避免使用油脂含量大的化妆品；温度高于32℃时需要注重锁水，温度较低时需补水。
使用时，首先开启手机蓝牙功能，打开相应APP客户端，找到设备蓝牙，输入密码连接设备，发送指令，可接收当前环境的紫外线指数、温湿度、粉尘数据，APP客户端对数据记录和分析后，根据数据库对使用者提供出行及护肤防晒建议，并推荐相关商品，用户及时采取有效的措施，涂抹防晒霜等，防止皮肤损伤。
表1紫外线指数等级及建议
表2空气污染指数分级标准。
Claims (6)
1.一种可穿戴式环境监测设备，其特征在于：包括胸章式外壳(1)、设置在胸章式外壳内的环境信息采集模块、与环境信息采集模块相连的供电模块、与供电模块和环境信息采集模块分别连接的无线通讯模块、用户端模块，胸章式外壳(1)上设置有紫外线接收孔(2)、温湿度接收孔(3)和与粉尘接收孔(4)，环境信息采集模块包括分别位于紫外线接收孔(2)、温湿度接收孔(3)和与粉尘接收孔(4)正下方的紫外线传感器(5)、温湿度传感器(6)、粉尘浓度传感器(7)、与紫外线传感器和粉尘浓度传感器分别相连的A/D转换器(8)，供电模块包括锂电池(9)，无线通讯模块包括蓝牙芯片(10)和与蓝牙芯片(10)相连接的天线(11)，用户端模块为接收无线通讯信号的手机客户端。
2.根据权利要求1所述的可穿戴式环境监测设备，其特征在于：供电模块还包括太阳能滴胶板(12)，太阳能滴胶板(12)位于胸章式外壳(1)表面，设备在待机状态时采用锂电池(9)供电，在室外时切换为太阳能自供电模式。
3.根据权利要求1所述的可穿戴式环境监测设备，其特征在于：蓝牙芯片(10)设置每间隔一段时间采集一次数据，接收环境采集部分传来的信号，并对紫外线、温湿度和粉尘数据进行处理和存储。
4.根据权利要求1所述的可穿戴式环境监测设备，其特征在于：温湿度传感器(6)包括了电阻式感湿元件和NTC测温元件。
5.根据权利要求4所述的可穿戴式环境监测设备，其特征在于：温湿度传感器(6)的输出结构为8位湿度整数数据+8位湿度小数数据+8位温度整数数据+8位温度小数数据+8位校验位，数据传送正确时校验和数据等于8位湿度整数数据+8位湿度小数数据+8位温度整数数据+8位温度小数数据所得总和的末8位数据。
6.根据权利要求1所述的可穿戴式环境监测设备，其特征在于：手机客户端接收无线通讯模块传来的紫外线、温湿度和粉尘浓度数据，通过APP客户端记录并分析数据，针对所收集的环境数据提供出行护肤建议。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921189726.9U CN210893416U (zh) | 2019-07-26 | 2019-07-26 | 一种可穿戴式环境监测设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921189726.9U CN210893416U (zh) | 2019-07-26 | 2019-07-26 | 一种可穿戴式环境监测设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210893416U true CN210893416U (zh) | 2020-06-30 |
Family
ID=71323775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921189726.9U Active CN210893416U (zh) | 2019-07-26 | 2019-07-26 | 一种可穿戴式环境监测设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210893416U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110375850A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-10-25 | 南京信息工程大学 | 一种可穿戴式环境监测设备 |
-
2019
- 2019-07-26 CN CN201921189726.9U patent/CN210893416U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110375850A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-10-25 | 南京信息工程大学 | 一种可穿戴式环境监测设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Benghanem | Measurement of meteorological data based on wireless data acquisition system monitoring | |
| CN103207016B (zh) | 光谱型太阳辐射照度测量仪 | |
| CN110375850A (zh) | 一种可穿戴式环境监测设备 | |
| CN102207452A (zh) | 作物冠层光谱指数测量系统及方法 | |
| CN107389613A (zh) | Led脉冲光源式作物冠层植被指数测定系统 | |
| CN210893416U (zh) | 一种可穿戴式环境监测设备 | |
| CN103759839B (zh) | 远红外叶片表面温度参数测量装置及测量方法 | |
| CN109827617A (zh) | 一种基于互联网的智能环境监测系统 | |
| CN102768186B (zh) | 一种田间作物生长信息无损快速检测装置及检测方法 | |
| CN114429591A (zh) | 一种基于机器学习的植被生物量自动监测方法及系统 | |
| Chung et al. | Solar powered monitoring system development for smart farming and Internet of Thing applications | |
| CN212379296U (zh) | 一种便携式光谱数据采集装置及作物长势监测系统 | |
| CN105784606A (zh) | 一种基于光学特性的水质监控系统 | |
| CN213281791U (zh) | 一种可穿戴式环境因素监测护肤计步手环 | |
| CN206618974U (zh) | 一种基于低功耗蓝牙的健康智能手表 | |
| CN201637488U (zh) | 太阳光谱测量系统 | |
| CN102778434A (zh) | 一种用于水质在线检测的浊度传感器及其检测方法 | |
| CN203263407U (zh) | 一种蓝牙传输的远程学习生理信号采集腕带 | |
| CN202649098U (zh) | 便携式太阳能林业野外作业多功能测量仪 | |
| CN105717048A (zh) | 一种基于养殖水体光学特性的水质采集处理系统 | |
| CN106092918A (zh) | 一种微型紫外‑可见/红外无损检测光谱仪 | |
| CN100480679C (zh) | 测量作物冠层色素比值的方法及测量仪 | |
| CN101169338B (zh) | 具有测量光照强度功能的手机及其方法 | |
| CN103197451A (zh) | 一种光学探头及包括该探头的用于测定液晶模组Flicker闪烁度的设备 | |
| CN208187967U (zh) | 一种利用光谱吸收方法进行水质分析的便携式分析仪 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |