一种针对婴幼儿的智慧监护方法技术

技术编号:20392745 阅读:17 留言:0更新日期:2019-02-20 04:00
本发明专利技术公开了一种针对婴幼儿的智慧监护方法,包括以下步骤:步骤1:数据采集;由婴幼儿智慧监护装置采集现场数据;现场数据包括:(1)与饮水相关的数据;(2)与睡眠状况相关的数据;(3)体征数据;(4)位置数据;步骤2:基于采集的数据进行判定;判定采集的数据是否在预设的范围内(即安全范围内);若超出预设的范围,则发出报警信号;步骤3:将采集的数据或报警信号传送给监护人。该针对婴幼儿的智慧监护方法易于实施,有利于婴幼儿的安全健康成长。

【技术实现步骤摘要】
一种针对婴幼儿的智慧监护方法
本专利技术涉及一种针对婴幼儿的智慧监护方法。
技术介绍
儿童作为祖国为来发展的中坚力量,他们的健康成长对未来的发展至关重要,但社会现状表现的是地区发展不平衡导致部分地区的留守儿童数量不断增加,以至于儿童成长过程中不能得到足够的父母的关爱,日常生活受到的关注也越来越少,以至于让不法分子有机可乘,不断出现儿童在幼儿园受到各种侵害、或是在家遭到保姆虐待等令人发指的事件。这些现象,无一不在呼吁强调儿童作为社会的弱势群体,又是祖国的未来和希望,迫切需要社会各界人士的关注。因此,有必要设计一种针对婴幼儿的智慧监护方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种针对婴幼儿的智慧监护方法,该针对婴幼儿的智慧监护方法易于实施,有利于婴幼儿的安全健康成长。专利技术的技术解决方案如下:一种婴幼儿智慧监护方法,包括以下步骤:步骤1:数据采集;由婴幼儿智慧监护装置采集现场数据;现场数据包括:(1)与饮水相关的数据;(2)与睡眠状况相关的数据;(3)体征数据;(4)位置数据;步骤2:基于采集的数据进行判定;判定采集的数据是否在预设的范围内(即安全范围内);若超出预设的范围,则发出报警信号;步骤3:将采集的数据或报警信号传送给监护人。采集的数据发送到服务器;由服务器进行判定。也可以在监控现场或服务器进行判定;服务器依据被监护人的年龄和身体状态,给出饮水量以及睡眠量范围。监护人通过监控终端访问服务器查询监控数据。监控终端为智能手机、平板电脑、PC机或笔记本电脑。所述的智能手机上安装有监控APP。通过饮水监测模块采集与饮水相关的数据;饮水监测模块包括水温检测模块、三轴加速度传感器、语音播放模块和重量检测模块;三轴加速度传感器用于检测饮水动作;语音播放模块用于高温报警;饮水监测模块还统计出当日累计饮水量和饮水数据。采用睡眠状况监测模块获取与睡眠状况相关的数据;睡眠状况监测模块包括三轴加速传感器和压力传感器;三轴加速传感器和压力传感器均设置在床上的枕头内;睡眠状况监测模块用于检测睡姿和睡眠时长;采用体征数据监测模块采集体征数据;采用位置信息监测模块采集位置数据;体征数据监测模块包括心率及血样传感器;具体采用GY-MAX30100传感器;位置信息监测模块为安全距离监测模块,采用基于蓝牙的测距模块。婴幼儿智慧监护装置采用MCU实现监控,MCU采用带有ZigBee通信模块的CC2530主控模块;三轴加速传感器监控被监控对象是否入睡:针对枕头内部的三轴加速度传感器,先截取用户每30s的三轴(X、Y、Z)原始数据,将人体在静止状态下加速度信号的三轴平方记为G2,所以采用下式计算新的信号G:然后求取该数据段的标准差(STD)以及最大数据值和最小数据值之差(MAX-MIN);若满足STD>0.01g且最大值与最小值之差大于0.3g,g为重力加速度,则标记该时段为翻身,否则标记为未翻身;对于连续两个翻身时段,若间隔大于30min,则将中间间隔时段标记为深睡期,若间隔大于20min小于30min,则将中间间隔时段标记为浅睡期,若间隔小于20min,则标记为被监控对象醒着。一种婴幼儿智慧监护装置,包括MCU、饮水监测模块、睡眠状况监测模块、体征数据监测模块以及位置信息监测模块;饮水监测模块、睡眠状况监测模块、体征数据监测模块以及位置信息监测模块均与MCU相连。饮水监测模块、睡眠状况监测模块、体征数据监测模块以及位置信息监测模块均通过ZigBee通信模块与MCU相连。MCU采用带有ZigBee通信模块的CC2530主控模块。婴幼儿智慧监护装置,饮水监测模块包括水温检测模块、三轴加速度传感器、语音播放模块和重量检测模块;三轴加速度传感器用于检测饮水动作;语音播放模块用于高温报警。三轴加速度传感器采用MMA763器件,水温检测模块中的温度传感器采用DS18B20数字传感器(数字测温器),语音播放模块采用ISD1700芯片,重量检测模块采用NA1重量传感器。睡眠状况监测模块包括三轴加速传感器和压力传感器;三轴加速传感器和压力传感器均设置在床上的枕头内;睡眠状况监测模块用于检测睡姿和睡眠时长。压力传感器采用FSR电阻式薄膜压力传感器,三轴加速传感器采用MMA763器件体征数据监测模块包括心率及血样传感器;具体采用GY-MAX30100传感器。位置信息监测模块为安全距离监测模块,采用基于蓝牙的测距模块,安装在被监护人身上,基于蓝牙信号的强弱判定被监护人的位置与主机(MCU)的距离。体征数据采用手环获取,手环中设有处理器,信号为STM32F103RCT6。MCU还包括用于与服务器通信的通信模块。通信模块为WiFi通信模块或3G,4G,5G通信模块。一种婴幼儿智慧监护系统,包括服务器和权利要求1-7任一项所述的婴幼儿智慧监护装置;用户通过监控终端访问服务器;婴幼儿智慧监护装置与服务器通信连接。服务器为云服务器。监控终端为智能手机、平板电脑、PC机或笔记本电脑。饮水监控:系统判断用户是否喝水的依据是水杯倾斜角度,它的判定阈值是85°,若倾角大于85°,则认为用户未喝水;若倾角小于85°的时间超过5s,则认为用户已经喝水。有益效果:本项目开发了一款面向广大儿童、运用物联网和数据分析技术的智慧宝贝监护系统,又称为婴幼儿智慧监护系统。该系统包括带有ZigBee通信模块的CC2530主控模块、WiFi传输模块、嵌入各类传感器和执行机构,实时监测儿童饮水数据、睡眠数据、体征数据,结合科学算法得到儿童的基本健康状况,再根据现有的权威医学健康指导对儿童进行有效、个性的健康规划。此外,系统还包括在室内危险区域,如:阳台、窗户等地方设置电子围栏,检测儿童是否步入危险区域,从而起到及时预警的作用。该系统与阿里云服务器相连,App操作界面简单,可以实现儿童监护人远程监护儿童健康,以及协助幼儿机构、院校管理员管理儿童在校生活作息等功能。此外,除了能实现儿童成长状况可视化,此App平台也可以成为儿童营养师资询、儿童用品销售的平台。本项目旨在打造一款致力于儿童健康、安全监护的监护系统,为用户提供更多可靠实用、有效便捷且具有时尚气息的服务。表1传统监护系统与智慧宝贝监护系统对比附图说明图1为婴幼儿智慧监护系统的总体框图;图2为数据收集功能图;图3为健康规划功能图;图4为监护人远程监护示意图;图5为智慧宝贝系统构架;图6为传感节点示意图;图7为饮水量监测模块框图;图8为睡眠状况监测模块框图;图9为体征数据及位置监测模块框图;图10为系统主程序流程图;图11为饮水量测量程序流程图;图12为水温检测程序流程图;图13为心率及血氧采集序流程图;图14为安全距离检测程序流程图;图15为睡眠状态监测主程序流程图图16为睡眠检测算法流程图;图17为App主程序流程图;图18为数据上传流程图;图19为手环及位置检测电路原理图;图20为睡眠检测电路原理图;图21为协调器电路原理图;图22为饮水检测电路原理图。图23是可调放大倍数的放大器的原理图;图24为过流保护电路的电路原理图;图25为恒流充电电路的原理图。图26为循环吸热管网系统示意图;图27为吸热管网结构示意图;图28为吸热水管的结构示意图;图29为吸热水管内部结构示意图;图30为吸热水管内壁凹槽示意图;图31为吸热水管中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对婴幼儿的智慧监护方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:数据采集;由婴幼儿智慧监护装置采集现场数据;现场数据包括:(1)与饮水相关的数据;(2)与睡眠状况相关的数据;(3)体征数据;(4)位置数据;步骤2:基于采集的数据进行判定;判定采集的数据是否在预设的范围内(即安全范围内);若超出预设的范围,则发出报警信号;步骤3:将采集的数据或报警信号传送给监护人。

【技术特征摘要】
1.一种针对婴幼儿的智慧监护方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:数据采集;由婴幼儿智慧监护装置采集现场数据;现场数据包括:(1)与饮水相关的数据;(2)与睡眠状况相关的数据;(3)体征数据;(4)位置数据;步骤2:基于采集的数据进行判定;判定采集的数据是否在预设的范围内(即安全范围内);若超出预设的范围,则发出报警信号;步骤3:将采集的数据或报警信号传送给监护人。2.根据权利要求1所述的针对婴幼儿的智慧监护方法,其特征在于:采集的数据发送到服务器;由服务器进行判定。3.根据权利要求2所述的针对婴幼儿的智慧监护方法,其特征在于:服务器依据被监护人的年龄和身体状态,给出饮水量以及睡眠量范围。4.根据权利要求3所述的针对婴幼儿的智慧监护方法,其特征在于:监护人通过监控终端访问服务器查询监控数据。5.根据权利要求4所述的针对婴幼儿的智慧监护方法,其特征在于:监控终端为智能手机、平板电脑、PC机或笔记本电脑。6.根据权利要求5所述的针对婴幼儿的智慧监护方法,其特征在于:所述的智能手机上安装有监控APP。7.根据权利要求1-6任一项所述的针对婴幼儿的智慧监护方法,其特征在于,通过饮水监测模块采集与饮水相关的数据;饮水监测模块包括水温检测模块、三轴加速度传感器、语音播放模块和重量检测模块;三轴加速度传感器用于检测饮水动作;语音播放模块用于高温报警;饮水监测模块还统计出当日累计饮水量和饮水数据。8.根据权利要求1-...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐卓农吴楚梁
申请(专利权)人:中南林业科技大学
类型:发明
国别省市:湖南,43

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