一种基于LPWAN的运动监测系统及运动监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于LPWAN的运动监测系统及运动监测装置，系统包括：信标、监测端、网关、服务器以及显示终端，通过信标发出的信号，实现了实时控制监测端进行检测/停止检测，从而避免了监测端长时间处于工作状态，功耗降低，续航能力增强；通过监测端进行运动信息的检测，从而不需要从视频中提取并计算运动轨迹，算法简单，容易实现，信息全面；通过网关进行数据传输，功耗低、使用场景不受运营商网络限制，并且通过网关和服务器的配合实现了定位精度的提高，在对延时要求高的比赛或训练中也能准确获取位置信息。装置包括监测端，还具有以下有益效果：通过主控芯片与信标的配合实现了对通讯装置、传感装置以及GNSS系统的自动控制。

LPWAN based motion monitoring system and motion monitoring device

The invention discloses a system including motion monitoring system of LPWAN and the movement monitoring device based on beacon, monitoring terminal, gateway, server and display terminal, through a beacon signal, realizes the real-time control of monitoring terminal detection / stop detection, so as to avoid the long time monitoring terminal in working condition, lower power consumption, endurance enhancement; detection of motion information through the monitoring terminal, which does not need to be extracted from the video and calculate the trajectory, the algorithm is simple, easy to implement, comprehensive information; data transmission through the gateway, low power consumption, the use of the scene without operator network restrictions, and through with the gateway and server realize the positioning accuracy to improve, also can accurately obtain the location information in the high requirement on the delay of the competition or training. The device comprises a monitoring end, and has the following beneficial effects: the automatic control of the communication device, the sensing device and the GNSS system is realized through the cooperation of the master chip and the beacon.

【技术实现步骤摘要】
一种基于LPWAN的运动监测系统及运动监测装置
本专利技术涉及运动监测领域，具体涉及一种基于LPWAN的运动监测系统及运动监测装置。
技术介绍
市场经济的不断推进，促使当今社会的生活节奏越来越快，越来越多的人忽略了自身的健康状况，使身体处于一个亚健康的水平。缺乏运动锻炼，一直劳心于工作、烦心于家庭问题是出现以上情况的主要原因。随着生活水平的提高，越来越多的人意识到了身体健康问题，希望通过运动、锻炼等体育项目提升自身的健康水平；同时对体育事项的关注程度也随之提高，诸如：四年一度的奥运会、世界杯、世锦赛，如火如荼的各国足球联赛、超级碗、篮球联赛，甚至于国内大学体育锦标赛等。这些体育比赛囊括了中长跑、足球、篮球、橄榄球、自行车等几乎所有体育项目，为人们提高竞技意识、体育常识的同时为生活增添了乐趣。上述体育比赛一般均由专业的运动员参加，运动员都需要接收系统的训练或者具有专业的水平。在比赛和训练中，运动员或教练员希望了解运动情况，并通过对运动情况的分析，找出不符合专业指导的地方，找出运动员的局限性等以提高竞技水平，为运动员的职业生涯提高一定程度的保障。因此，针对于运动员运动行为监测的系统应运而生。现有技术中的运动监测系统，可以通过多镜头、多角度、多方位的拍摄获取运动员在不同位置的运动状况以及运动轨迹，通过事后观看的方式对拍摄获得的视频进行分析，并根据分析结果提高竞技水平；也可以通过GPS获取定位信息，并通过2、3、4G网络进行传输，从而了解运动员的运动状况、运动轨迹。现有技术的不足之处在于，用视频拍摄的方式来判断运动员的位置和运动轨迹，算法负责复杂，设备昂贵，且功能有限，获取到的运动员的运动信息不够全面；采用移动网络进行数据传输，功耗高、使用场景受运营商网络限制；受制于卫星定位的精度，无法对运动员进行高精度的定位；GPS长时间处于工作状态，功耗较高，待机时间短。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于LPWAN的运动监测系统及运动监测装置，以解决以上不足之处。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于LPWAN的运动监测系统，包括：信标、监测端、网关、服务器以及显示终端，所述监测端，用以在扫描到所述信标发出的信号时，对运动员的运动行为进行检测或停止检测，并根据选择接入所述网关中的通信网关；所述通信网关，用以对检测得到的运动信息以LPWAN通信形式进行接收和发送，同时统计各个通信网关接收到所述运动信息所需的传输时间；所述服务器与所述通信网关连接，用以根据所述传输时间计算所述运动员的位置信息，并根据所述位置信息和所述运动信息生成辅助信息；所述显示终端与所述服务器连接，用以对所述辅助信息进行相应的显示。上述运动监测系统，所述信标为蓝牙信标，通过所述监测端扫描获得所述蓝牙信标发出的第一蓝牙信号时，对运动员的运动行为进行检测或停止检测。上述运动监测系统，所述监测端，还用以发出第二蓝牙信号，通过所述第二蓝牙信号与智能设备配对连接。上述运动监测系统，还包括计时读取装置，用以读取所述监测端发出的射频信息，并根据所述射频信息进行计时的开始与停止，同时生成所述运动员报到和离开的打卡记录。上述运动监测系统，所述监测端，还用以根据选择接入所述网关中的LPWAN网关，所述LPWAN网关，用以对检测得到的运动信息以LPWAN通信形式进行接收和发送，并通过所述服务器根据所述运动信息生成辅助信息。一种运动监测装置，包括监测端，所述监测端包括：主控芯片以及与所述主控芯片连接的供电装置、通讯装置、传感装置以及GNSS系统，所述供电装置，用以为所述监测端的运作提供电能；所述传感装置，用以根据控制信号对运动员的运动行为进行检测，生成检测信息；所述GNSS系统，用以根据控制信号对运动员进行定位，生成定位信息；所述通讯装置，用以周期性进行扫描，并根据控制信号以LPWAN通信方式将所述检测信息和所述定位信息向外界发出；所述主控芯片，用以在第一次扫描到信标发出的信号时，生成所述控制信号。上述运动监测装置，所述通讯装置包括：蓝牙通讯器、LPWAN通讯器，所述蓝牙通讯器，用以周期性对所述蓝牙信标发出的第一蓝牙信号进行扫描；所述LPWAN通讯器，用以以LPWAN通信方式将所述检测信息和所述定位信息向外界发出。上述运动监测装置，还包括心率检测装置，所述蓝牙通讯器，还用以发出第二蓝牙信号；通过所述第二蓝牙信号与所述心率检测装置配对连接，用以检测获得所述运动员的心率变化。上述运动监测装置，所述传感装置包括：加速度传感器、陀螺仪和地磁传感器，所述加速度传感器，用以周期性检测所述运动员的加速度；所述陀螺仪，用以周期性检测所述运动员的运动方向；所述地磁传感器，用以周期性检测所述运动员所处运动环境的地球磁场强度。上述运动监测装置，还包括RFID射频芯片，与所述主控芯片连接，用以对周围发出射频信息。本专利技术提供的一种基于LPWAN的运动监测系统，包括：信标、监测端、通信网关、LPWAN网关、服务器以及显示终端，并且按照顺序依次连接，通过信标发出的信号，实现了仅在进入比赛或训练时才控制监测端进行检测，在赛场或训练场外时控制监测端停止检测，从而避免了监测端长时间处于工作状态，功耗降低，续航能力增强；通过监测端进行运动信息的检测，从而不需要从视频中提取并计算运动轨迹，算法简单，容易实现，信息全面；通过网关进行数据传输，功耗低、使用场景不受运营商网络限制，并且通过网关还实现了定位精度的提高，在对延时要求高的比赛或训练中也能准确捕捉到运动员的位置信息。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的基于LPWAN的运动监测系统的结构示意图；图2为本专利技术一优选实施例提供的基于LPWAN的运动监测系统的结构示意图；图3为本专利技术一优选实施例提供的基于LPWAN的运动监测系统的结构示意图；图4为本专利技术一优选实施例提供的基于LPWAN的运动监测系统的结构示意图；图5为本专利技术一优选实施例提供的基于LPWAN的运动监测系统的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的运动监测装置的结构示意图；图7为本专利技术一优选实施例提供的运动监测装置的结构示意图；图8为本专利技术一优选实施例提供的运动监测装置的结构示意图；图9为本专利技术一优选实施例提供的运动监测装置的结构示意图；图10为本专利技术一优选实施例提供的运动监测装置的结构示意图；图11(A)-11(D)为本专利技术实施例提供的监测端的电路原理图；附图标记说明：10、信标；20、监测端；201、主控芯片；202、供电装置；203、GNSS系统；204、传感装置；2041、加速度传感器；2042、陀螺仪；2043、地磁传感器；205、通讯装置；2051、蓝牙通讯器；2052、LPWAN通讯器；206、心率检测装置；207、RFID射频芯片；30、网关；301、通信网关；302、LPWAN网关；40、服务器；50、显示终端；60、智能设备；70、计时读取装置。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细介绍。图1为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于LPWAN的运动监测系统，其特征在于，包括：信标、监测端、网关、服务器以及显示终端，所述监测端，用以在扫描到所述信标发出的信号时，对运动员的运动行为进行检测或停止检测，并根据选择接入所述网关中的通信网关；所述通信网关，用以对检测得到的运动信息以LPWAN通信形式进行接收和发送，同时统计各个通信网关接收到所述运动信息所需的传输时间；所述服务器与所述通信网关连接，用以根据所述传输时间计算所述运动员的位置信息，并根据所述位置信息和所述运动信息生成辅助信息；所述显示终端与所述服务器连接，用以对所述辅助信息进行相应的显示。

【技术特征摘要】
1.一种基于LPWAN的运动监测系统，其特征在于，包括：信标、监测端、网关、服务器以及显示终端，所述监测端，用以在扫描到所述信标发出的信号时，对运动员的运动行为进行检测或停止检测，并根据选择接入所述网关中的通信网关；所述通信网关，用以对检测得到的运动信息以LPWAN通信形式进行接收和发送，同时统计各个通信网关接收到所述运动信息所需的传输时间；所述服务器与所述通信网关连接，用以根据所述传输时间计算所述运动员的位置信息，并根据所述位置信息和所述运动信息生成辅助信息；所述显示终端与所述服务器连接，用以对所述辅助信息进行相应的显示。2.根据权利要求1所述的运动监测系统，其特征在于，所述信标为蓝牙信标，通过所述监测端扫描获得所述蓝牙信标发出的第一蓝牙信号时，对运动员的运动行为进行检测或停止检测。3.根据权利要求1所述的运动监测系统，其特征在于，所述监测端，还用以发出第二蓝牙信号，通过所述第二蓝牙信号与智能设备配对连接。4.根据权利要求1所述的运动监测系统，其特征在于，还包括计时读取装置，用以读取所述监测端发出的射频信息，并根据所述射频信息进行计时的开始与停止，同时生成所述运动员报到和离开的打卡记录。5.根据权利要求1所述的运动监测系统，其特征在于，所述监测端，还用以根据选择接入所述网关中的LPWAN网关，所述LPWAN网关，用以对检测得到的运动信息以LPWAN通信形式进行接收和发送，并通过所述服务器根据所述运动信息生成辅助信息。6.一种运动监测装置，其特征在于，包括监测端，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雷，张超，严俊生，
申请(专利权)人：南京蓝思信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32