一种基于物联网感知的人体疲劳检测与缓释系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网感知的人体疲劳检测与缓释系统及方法，包括：肌电传感器、人体红外传感器、体温传感器、人体心率传感器和驱动电机分别与WiFi无线传感单元连接；所述驱动电机连接振动马达和智能音响；网络层的WiFi无线传感单元分别接收肌电传感器、人体红外传感器、体温传感器、人体心率传感器采集到的数据，根据接收到的数据判断人体疲劳程度；并根据人体疲劳程度对驱动电机进行PWM调速，控制振动马达的振动强度和智能音响的音量；同时根据采集的信息构建人体疲劳程度信息数据库，指导用户形成正常的工作与休息习惯。本发明专利技术既可以对人体疲劳状况进行检测与缓释，又可以放松人体精神紧张状态。

A Human Fatigue Detection and Release System and Method Based on Internet of Things Perception

The invention discloses a system and method of human fatigue detection and slow-release based on Internet of Things sensing, including: electromyography sensor, human infrared sensor, body temperature sensor, human heart rate sensor and driving motor are connected with WiFi wireless sensor unit respectively; the driving motor is connected with vibration motor and intelligent sound; the WiFi wireless sensor unit of network layer receives electromyography transmission separately. The data collected by sensors, infrared sensors, temperature sensors and heart rate sensors are used to judge the fatigue degree of human body according to the received data; the driving motor is adjusted by PWM according to the fatigue degree of human body, and the vibration intensity and the volume of intelligent sound are controlled; at the same time, the information database of fatigue degree of human body is constructed according to the collected information to guide user shape. Make normal work and rest habits. The invention can not only detect and slow release the fatigue state of human body, but also relax the mental tension state of human body.

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网感知的人体疲劳检测与缓释系统及方法
本专利技术涉及多参量评估、实时信息检测和PWM同步信息调制领域，尤其涉及一种基于物联网感知的人体疲劳检测与缓释系统及方法。
技术介绍
随着人们生活的智能化，在医疗方面，物联网的应用逐日增多，为医患双方都带来了极大的方便。疲劳分为心理疲劳和生理疲劳，生理疲劳主要是人体疲劳，心理疲劳主要是精神疲劳。人体疲劳指的是肌肉在反复工作的情况下会导致做功能力下降，运动中疲劳的发生与肌肉工作强度有关，常见的治疗手段为按摩。按摩能使肌肉中毛细血管扩张和开放，使局部的血液循环和营养得到改善，并可加速肌肉运动中产生的乳酸排出，从而达到消除人体疲劳的作用。精神疲劳的常见治疗手段为听舒缓的音乐，尤其是钢琴曲对精神紧张有明显的舒缓作用。现有的人体疲劳检测产品大多采用单片机连接传感器来检测人体疲劳状况，不能实时采集用户身体疲劳状态并作出响应，没有将疲劳检测与疲劳缓释两种功能有机结合，无法基于历史数据对用户的身体状况进行预测，因而不方便用户使用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对目前可应用于临床的人体疲劳检测与缓释系统的缺失，公开了一种基于物联网感知的人体疲劳检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网感知的人体疲劳检测与缓释系统，其特征在于，包括：感知层、网络层、应用层；所述感知层包括肌电传感器、人体红外传感器、体温传感器和人体心率传感器；网络层包括WiFi无线传感单元；应用层包括驱动电机、振动马达和智能音响；所述肌电传感器、人体红外传感器、体温传感器、人体心率传感器和驱动电机分别与WiFi无线传感单元连接；所述驱动电机连接振动马达和智能音响；所述网络层的WiFi无线传感单元分别接收肌电传感器、人体红外传感器、体温传感器、人体心率传感器采集到的数据，根据接收到的数据判断人体疲劳程度；并根据人体疲劳程度对驱动电机进行PWM调速，控制振动马达的振动强度和智能音响的音量。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网感知的人体疲劳检测与缓释系统，其特征在于，包括：感知层、网络层、应用层；所述感知层包括肌电传感器、人体红外传感器、体温传感器和人体心率传感器；网络层包括WiFi无线传感单元；应用层包括驱动电机、振动马达和智能音响；所述肌电传感器、人体红外传感器、体温传感器、人体心率传感器和驱动电机分别与WiFi无线传感单元连接；所述驱动电机连接振动马达和智能音响；所述网络层的WiFi无线传感单元分别接收肌电传感器、人体红外传感器、体温传感器、人体心率传感器采集到的数据，根据接收到的数据判断人体疲劳程度；并根据人体疲劳程度对驱动电机进行PWM调速，控制振动马达的振动强度和智能音响的音量。2.如权利要求1所述的一种基于物联网感知的人体疲劳检测与缓释系统，其特征在于，还包括：智能终端和无线通信模块；网络层接收到的数据通过TCP/IP协议发送到移动智能终端，智能终端根据接收到的网络层传递的数据，对振动马达的振动强度和智能音响的音量进行检测和控制。3.如权利要求2所述的一种基于物联网感知的人体疲劳检测与缓释系统，其特征在于，所述无线通信模块采用ESP8266无线WIFI模块，采用softAP模式，ESP8266无线WIFI模块作为无线接入点，智能终端作为station连接ESP8266无线WIFI模块发出的热点，利用TCP/IP协议，通过socket的匹配，实现数据流的传输。4.如权利要求2所述的一种基于物联网感知的人体疲劳检测与缓释系统，其特征在于，通过所述智能终端能够设定自动控制模式和半自动控制模式；自动控制模式下，系统根据预先设定好的程序进行工作，振动马达的振动强度和智能音响的音量会随着人体疲劳程度的变化而变化；人体疲劳程度越高，振动马达振动强度越大，智能音响的音量越大；半自动控制模式下，通过智能移动终端来控制振动马达是否振动及智能音响是否播放歌曲。5.如权利要求1所述的一种基于物联网感知的人体疲劳检测与缓释系统，其特征在于，所述根据接收到的数据判断人体疲劳程度，具体为：根据接收到的肌电传感器、人体红外传感器、体温传感器和人体心率传感器采集到的数据，建立人体疲劳程度预测模型；根据人体疲劳程度预测值与标准值之间的差值建立损失函数；采用梯度下降法最小化损失函数，求得损失函数最小时的优化参数；所得到的优化参数带入人体疲劳程度预测模型，对人体疲劳程度进行预测；进一步地，根据人体疲劳程度的历史监测数据构建客户身体疲劳状况数据库，分析预报用户身体...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宾，李春晓，吴兆龙，马睿和，徐健，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37