一种多模态可穿戴式人体和环境数据采集终端制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多模态可穿戴式人体和环境数据采集终端，涉及数据采集技术领域，包括控制单元、环境数据采集单元、生理数据采集单元、行为数据采集单元、电源单元、身份识别单元、数据预处理单元以及提醒单元，环境数据采集单元、生理数据采集单元、行为数据采集单元、电源单元以及身份识别单元的输出端电连接有控制单元，该终端实现对人员的生理、行为和所处的外部环境状态的监测，同时，具备人员身份识别功能；具备佩戴检测和主机工作状态显示功能，通过震动和功能灯提醒，数据采集是否有效进行、电量、无线连接、数据存储、数据传输等情况；具备由管理终端下方下发控制指令的功能，用于操控控制单元。用于操控控制单元。用于操控控制单元。

【技术实现步骤摘要】
一种多模态可穿戴式人体和环境数据采集终端


[0001]本技术涉及数据采集
，具体为一种多模态可穿戴式人体和环境数据采集终端。

技术介绍

[0002]特殊环境作业人员常需要面对复杂的工作环境，长期的工作及任务压力导致作业人员体质体能下降、疲劳、情绪波动，出现不同的生理和心理问题，造成作业能力下降，甚至在脱离作业环境后这种问题也会长期伴随作业人员，严重其身心健康，然而，由于目前通用的传统心理和认知能力评估方法不能完全拟合复杂环境下作业人员的身心健康状态，且进行生理指标测量的仪器较为笨重无法随身携带。
[0003]监测特殊环境作业人员在任务期间生理和心理指标，及时筛选情绪理异常或认知能力下降的人员并进行预防以及维持特殊环境作业人员在作业期间的心理调节能力及认知水平，对于提高工作效率和安全是非常必要和迫切的，为此，提出一种多模态可穿戴式人体和环境数据采集终端来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本技术提供了一种多模态可穿戴式人体和环境数据采集终端，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种多模态可穿戴式人体和环境数据采集终端，采集终端为智能穿戴式手环终端，手环终端包括控制单元、环境数据采集单元、生理数据采集单元、行为数据采集单元、电源单元、身份识别单元、数据预处理单元以及提醒单元，所述环境数据采集单元、生理数据采集单元、行为数据采集单元、电源单元以及身份识别单元的输出端电连接有控制单元，所述控制单元的输出端电连接有数据预处理单元以及提醒单元，所述数据采集单元电连接有数据存储单元以及数据传输单元，所述数据传输单元电连接有数据接收单元。
[0006]进一步优化本技术方案，所述控制单元包括单片机MCU，所述控制单元用于对身份识别单元、环境数据采集单元、生理数据采集单元、行为数据采集单元、数据预处理单元和提醒单元的控制。
[0007]进一步优化本技术方案，所述环境数据采集单元包括温度传感器、湿度传感器和气压传感器，所述环境数据采集单元，用于采集人员所处外部环境的温度、湿度和气压环境数据。
[0008]进一步优化本技术方案，所述行为数据采集单元包括加速计、陀螺仪和磁力计，所述行为数据采集单元用于采集人员的活动度和姿态等行为数据。
[0009]进一步优化本技术方案，所述生理数据采集单元包括心率/脉搏传感器、皮肤电阻传感器和皮肤温度传感器，所述生理数据采集单元用于采集人员的心率/脉搏、皮肤电阻、和体温生理数据。
[0010]进一步优化本技术方案，所述提醒单元包括功能灯和震动马达，所述提醒单元用于提醒人员手环的数据采集状态以及电量、无线连接、数据传输、内存工作状态。
[0011]进一步优化本技术方案，所述数据预处理单元包括A/D转换器(ADC)和数字滤波器，所述数据预处理单元用于对采集的生理、行为和环境数据由模拟信号转换成数字信号，并进行进行初级降噪处理。
[0012]进一步优化本技术方案，所述数据传输单元包括蓝牙和WiFi两个模块，所述数据接收单元包括管理终端和云端数据库。
[0013]进一步优化本技术方案，所述数据传输单元和数据接收单元，用于将存储预处理后的人员生理、行为和环境数据上传至管理终端或云端数据库进行共享，数据传输单元所传输数据来自数据预处理单元和数据存储单元两个不同的通道。
[0014]进一步优化本技术方案，所述数据存储单元，用于存储预处理后的生理、行为和环境数据，当无线数据网络接入时，经由数据传输单元传输至数据接收单元。
[0015]与现有技术相比，本技术提供了一种多模态可穿戴式人体和环境数据采集终端，具备以下有益效果：
[0016]该多模态可穿戴式人体和环境数据采集终端，实现对人员的生理、行为和所处的外部环境状态的监测，同时，具备人员身份识别功能；具备佩戴检测和主机工作状态显示功能，通过震动和功能灯提醒，数据采集是否有效进行、电量、无线连接、数据存储、数据传输等情况；具备由管理终端下方下发控制指令的功能，用于操控控制单元。
附图说明
[0017]图1为本技术提出的一种多模态可穿戴式人体和环境数据采集终端的控制系统示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本技术的实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0019]实施例：
[0020]请参考图1所示，一种多模态可穿戴式人体和环境数据采集终端，采集终端为智能穿戴式手环终端，手环终端包括控制单元、环境数据采集单元、生理数据采集单元、行为数据采集单元、电源单元、身份识别单元、数据预处理单元以及提醒单元，所述环境数据采集单元、生理数据采集单元、行为数据采集单元、电源单元以及身份识别单元的输出端电连接有控制单元，所述控制单元的输出端电连接有数据预处理单元以及提醒单元，所述数据采集单元电连接有数据存储单元以及数据传输单元，所述数据传输单元电连接有数据接收单元。
[0021]所述电源单元，用于实现对该数据采集终端提供电力。
[0022]所述控制单元，通过算法程序实现对身份识别单元、环境数据采集单元、生理数据采集单元、行为数据采集单元、数据预处理单元、提醒单元的控制，实现各单元有序地、自动
地、连续地进行动作。
[0023]所述身份识别单元，用于快速识别并登记人员的身份信息。
[0024]所述环境数据采集单元，用于采集人员所处外部环境的温度、湿度和气压等环境数据，在控制单元的控制下，通过电信号传递给数据预处理单元分析处理后，在数据存储单元进行存储或通过数据传输单元进行数据传输，从而实现对所处的外部环境数据进行监测。
[0025]所述生理数据采集单元，用于采集人员的心率/脉搏、皮肤电阻、和体温等生理数据，在控制单元的控制下，通过电信号传递给数据预处理单元分析处理后，在数据存储单元进行存储或通过数据传输单元进行数据传输，从而实现对人员生理数据进行监测。
[0026]所述行为数据采集单元，用于采集人员的活动度和姿态等行为数据，在控制单元的控制下，通过电信号传递给数据预处理单元分析处理后，在数据存储单元进行存储或通过数据传输单元进行数据传输，从而实现对人员行为数据进行监测。
[0027]所述提醒单元，用于提醒人员手环的数据采集状态以及电量、无线连接、数据传输、内存等工作状态。
[0028]所述数据预处理单元，用于对采集的生理、行为和环境数据由模拟信号转换成数字信号，并进行进行初级降噪处理。
[0029]所述数据存储单元，用于存储预处理后的生理、行为和环境数据，当无线数据网络接入时，经由数据传输单元传输至数据接收单元。
[0030]所述数据传输单元和数据接收单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多模态可穿戴式人体和环境数据采集终端，采集终端为智能穿戴式手环终端，手环终端包括控制单元、环境数据采集单元、生理数据采集单元、行为数据采集单元、电源单元、身份识别单元、数据预处理单元以及提醒单元，其特征在于，所述环境数据采集单元、生理数据采集单元、行为数据采集单元、电源单元以及身份识别单元的输出端电连接有控制单元，所述控制单元的输出端电连接有数据预处理单元以及提醒单元，所述数据采集单元电连接有数据存储单元以及数据传输单元，所述数据传输单元电连接有数据接收单元。2.根据权利要求1所述的一种多模态可穿戴式人体和环境数据采集终端，其特征在于，所述控制单元包括单片机MCU，所述控制单元用于对身份识别单元、环境数据采集单元、生理数据采集单元、行为数据采集单元、数据预处理单元和提醒单元的控制。3.根据权利要求1所述的一种多模态可穿戴式人体和环境数据采集终端，其特征在于，所述环境数据采集单元包括温度传感器、湿度传感器和气压传感器，所述环境数据采集单元，用于采集人员所处外部环境的温度、湿度和气压环境数据。4.根据权利要求1所述的一种多模态可穿戴式人体和环境数据采集终端，其特征在于，所述行为数据采集单元包括加速计、陀螺仪和磁力计，所述行为数据采集单元用于采集人员的活动度和姿态行为数据。5.根据权利要求1所述的一种多模态可穿戴式人体和环境数据采集终端，其特征在于，所述生理数据采集单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉乾，付永江，张玉麟，洪卫，王少彬，牛嵩云，
申请(专利权)人：中船人因工程研究院青岛有限公司，
类型：新型
国别省市：