一种监测室内环境与高龄者健康关联的物联网系统及监测方法技术方案

一种监测环境与高龄者健康关联的物联网系统及监测方法，属于环境与健康监测、信息通讯和数据算法领域。这种监测环境与高龄者健康关联的物联网系统，包括环境与健康参数监测系统和物联网数据关联平台，环境与健康参数监测系统通过GPRS无线通讯模块和数据接收API接口与物联网数据关联平台进行数据传输。本发明专利技术的技术方案将环境与健康参数监测系统和物联网数据关联平台相结合，物理体积较小，可以通过穿戴的方式固定在人体外围。构建的物联网环境与健康关联数据平台可实现远程在线监测高龄者所处环境的温湿度及颗粒物浓度变化，以及远程在线监测高龄者的血压和心率，通过输入的环境数据可以实时预测健康风险。

【技术实现步骤摘要】
一种监测室内环境与高龄者健康关联的物联网系统及监测方法
本专利技术涉及一种监测室内环境与高龄者健康关联的物联网系统及监测方法，属于环境与健康监测、信息通讯和数据算法领域。技术背景随着现代社会经济的飞速发展，空调与供暖等环境调控设备营造了满足人体舒适的室内热环境，但也在空调/供暖房间和非空调/供暖房间之间产生了大温差，人员如果在这两种环境之间移动时，身体健康会由于大温差而造成相当大的损害，如很容易感冒、引起风寒等，尤其对于高龄者，很容易诱发心脑血管疾病，如脑卒中、心肌梗塞等严重的疾病。同时由于近年来雾霾问题日益突出，人们所活动的环境也受到颗粒物污染的危害。对于高龄者，颗粒物污染，特别是PM2.5污染，很容易增加高龄者心脑血管疾病的发病率，对高龄者健康有着很大的威胁。随着我国人口老龄化问题的日趋严重，高龄者的健康生活环境应受到更多的关注。目前，在高龄者生活环境监测技术上，大多数是置于房间中的定点监测，当高龄者离开房间时，该环境监测点的数据很难反映高龄者当前所处的环境状态。另外，还有一部分穿戴式监测设备，可以实时监测人体周围的空气质量，但很少有将温湿度与颗粒物浓度监测相结合且从高龄者健康生活环境出发的产品。这类设备的通信方式主要为蓝牙和WiFi，对于大多数高龄者，特别是农村的高龄者来说，手机蓝牙连接穿戴式设备的操作特别复杂难以学习，以及家中网络设施的缺乏，该类穿戴式监测设备很难起到作用。另一方面，由于高龄者体质的敏感性，在遭受周围空气环境变化时，身体的生理状况也会发生变化。当生理指标的变化超出高龄者免疫极限时，便会引发各种疾病，其中以心脑血管疾病为主要发病类型。而目前市场上的设备厂家专注于自身的产品，高龄者用户使用不同厂家生产的设备时，不同厂家的设备之间的数据往往不互通，这对整体评估和监测高龄者住户的环境与健康关联产生一定的障碍，同时各个厂商使用不同的数据平台，这对高龄者用户在使用上造成了相当大的难度。专利号CN201510698675公开了一种基于物联网家居的健康管理系统，管理装置通过交互界面提供健康管理信息，并根据健康管理信息生成控制信号以及根据控制信号控制家用电器。但是该系统缺乏对人体移动时周围环境的监测，同时其根据健康管理信息生成控制信号的方法是根据用户的人为调整以达到调节效果，缺乏在不同环境下的自适应性。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种监测室内环境与高龄者健康关联的物联网系统及监测方法，将环境与健康参数穿戴监测系统和物联网数据关联平台相结合，利用GPRS无线通讯技术实现环境和健康监测数据的实时上传，以及实时输出显示该环境导致的健康风险情况。本专利技术采用的技术方案是：一种监测室内环境与高龄者健康关联的物联网系统，包括环境与健康参数监测系统和物联网数据关联平台，所述环境与健康参数监测系统包含供电系统、空气质量监测系统、生理参数监测系统、STM32单片机和GPRS无线通讯模块；物联网数据关联平台包含数据接收API接口、云服务器和数据可视化终端，环境与健康参数监测系统通过GPRS无线通讯模块和数据接收API接口与物联网数据关联平台进行数据传输。所述供电系统包含电源模块、USB充电口和电路开关，空气质量监测系统由温湿度传感器模块和颗粒物传感器模块构成，生理参数监测系统由心率传感器模块和血压传感器模块构成，温湿度传感器模块通过IO口与STM32单片机实现单线双向数据通讯，颗粒物传感器模块、心率传感器模块和血压传感器模块分别与STM32单片机通过UART通讯进行数据传输，云服务器由关系型数据库和环境与健康关联算法模块构成。所述监测室内环境与高龄者健康关联的物联网系统的监测方法，包括以下步骤：1）电路开关闭合，连通电路，STM32单片机发送信号分别唤醒温湿度传感器模块、颗粒物传感器模块、血压传感器模块和心率传感器模块，监测的温度和湿度数据、PM10和PM2.5的数据、血压数据和心率的数据通过数据传输给STM32单片机；2）STM32单片机将接收到的温度、湿度、PM10和PM2.5、血压和心率数据进行处理后，传输给GPRS无线通讯模块；3）GPRS无线通讯模块接收到数据后，通过天线将数据发送至数据接收API接口上，数据接收API接口同时接收来自其它物联网平台的不同环境与健康监测设备的数据；4）数据接收API接口将接收的所有数据传送至关系型数据库，关系型数据库将每一个住宅的所有数据作为一个数据集合进行存储；5）关系型数据库中存储的所有数据通过环境与健康关联算法进行运算，得到适用于每个高龄者用户的环境与健康关联模型，对该模型输入实时环境参数，环境与健康关联模型实时输出显示该环境导致的健康风险情况，高龄者用户通过数据化可视终端浏览到所有与自己相关的数据和所处环境对自己导致的健康风险情况。本专利技术的有益效果是：这种监测室内环境与高龄者健康关联的物联网系统，包括环境与健康参数监测系统和物联网数据关联平台，环境与健康参数监测系统包含供电子系统、空气质量监测子系统、生理参数监测子系统、STM32单片机和GPRS无线通讯模块；物联网数据关联平台包含数据接收API接口、云服务器和数据可视化终端，环境与健康参数监测系统通过GPRS无线通讯模块和数据接收API接口与物联网数据关联平台进行数据传输。本专利技术的技术方案将环境与健康参数监测系统和物联网数据关联平台相结合，可以实时监测不同地点的环境因素对高龄者健康的影响情况，同时该物联网数据关联平台还为其他物联网环境与健康监测设备提供统一通讯接口，通过绑定用户住宅地址、高龄者相关信息等数据，整合不同厂商不同设备所监测的环境与健康数据，高龄者用户可根据自身的情况和喜爱自主选择监测的数据类型，例如温度、相对湿度、二氧化碳浓度、甲醛浓度、PM2.5浓度、血压、心率、睡眠等数据参数。所有数据上传至云服务器的关系型数据库，为每一个高龄者用户提供符合其自生身体健康状况的环境与健康关联模型。物理体积较小，可以通过穿戴的方式固定在人体外围。构建的物联网环境与健康关联数据平台可实现远程在线监测高龄者所处环境的温湿度及颗粒物浓度变化，以及远程在线监测高龄者的血压和心率，通过输入的环境数据可以实时预测健康风险，高龄者用户不需要复杂操作，通过数据可视化客户端即可浏览到所有与自己相关的数据和所处环境对自己导致的健康风险情况。附图说明图1是室内环境与健康参数监测系统的结构图。图2是室内环境与健康参数监测系统的电路图。图3是物联网数据关联平台的结构图。图4是室内环境与健康关联算法框图。具体实施方式以下结合附图及具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地说明：图1示出了室内环境与健康参数监测系统的结构图。这种监测室内环境与高龄者健康关联的物联网系统，包括环境与健康参数监测系统和物联网数据关联平台，所述环境与健康参数监测系统包含供电系统、空气质量监测系统、生理参数监测系统、STM32单片机和GPRS无线通讯模块；物联网数据关联平台包含数据接收API接口、云服务器和数据可视化终端，环境与健康参数监测系统通过GPRS无线通讯模块和数据接收API接口与物联网数据关联平台进行数据传输。供电系统包含电源模块、USB充电口和电路开关，空气质量监测系统由温湿度传感器模块和颗粒物传感器模块构成，生理参数监测系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种监测室内环境与高龄者健康关联的物联网系统，其特征在于：包括环境与健康参数监测系统和物联网数据关联平台，所述环境与健康参数监测系统包含供电系统、空气质量监测系统、生理参数监测系统、STM32单片机和GPRS无线通讯模块；物联网数据关联平台包含数据接收API接口、云服务器和数据可视化终端，环境与健康参数监测系统通过GPRS无线通讯模块和数据接收API接口与物联网数据关联平台进行数据传输。

【技术特征摘要】
1.一种监测室内环境与高龄者健康关联的物联网系统，其特征在于：包括环境与健康参数监测系统和物联网数据关联平台，所述环境与健康参数监测系统包含供电系统、空气质量监测系统、生理参数监测系统、STM32单片机和GPRS无线通讯模块；物联网数据关联平台包含数据接收API接口、云服务器和数据可视化终端，环境与健康参数监测系统通过GPRS无线通讯模块和数据接收API接口与物联网数据关联平台进行数据传输。2.根据权利要求1所述的监测室内环境与高龄者健康关联的物联网系统，其特征在于：所述供电系统包含电源模块、USB充电口和电路开关，空气质量监测系统由温湿度传感器模块和颗粒物传感器模块构成，生理参数监测系统由心率传感器模块和血压传感器模块构成，温湿度传感器模块通过IO口与STM32单片机实现单线双向数据通讯，颗粒物传感器模块、心率传感器模块和血压传感器模块分别与STM32单片机通过UART通讯进行数据传输，云服务器由关系型数据库和环境与健康关联算法模块构成。3.根据权利要求1所述的监测室内环境与高龄者健康关联的物联网系统的监测方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕阳，王志盟，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21