基于物联网、云计算和大数据分析的智能可穿戴设备健康安全系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能可穿戴设备，特别涉及一种基于物联网、云计算和大数据分析的智能可穿戴设备健康安全系统。
【背景技术】
[0002]智能可穿戴设备是应用现有的高科技技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如谷歌眼镜、小米手环、苹果智能手表等等。现有的智能可穿戴设备往往只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。随着技术的进步以及用户需求的变迀，可穿戴式智能设备的形态与应用热点也在不断的变化。
[0003]穿戴式技术在国际计算机学术界和工业界一直都备受关注，只不过由于造价成本高和技术复杂，很多相关设备仅仅停留在概念领域。随着移动互联网的发展、技术进步和高性能低功耗处理芯片的推出等，部分穿戴式设备已经从概念化走向商用化，新式穿戴式设备不断传出，谷歌、苹果、微软、小米、360等诸多科技公司都开始在这个全新的领域深入探索。
[0004]物联网是新一代信息技术的重要组成部分，物联网就是物物相连的互联网。物联网通过智能感知、传感器识别技术等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中。基于物联网技术的可穿戴设备是未来可穿戴设备发展的趋势，比如360儿童手环就具有通过定位、安全预警和通话连接三个功能，保障了儿童外出安全。360儿童手环是一款典型的基于物联网技术的智能可穿戴设备。
[0005]大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分，大数据必然无法用单台的计算机进行处理，必须采用分布式架构。它的特色在于对海量数据进行分布式数据挖掘，但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术。
[0006]采用大数据分析的智能可穿戴设备是未来的发展趋势，基于历史数据分析，人们在穿戴智能可穿戴设备的过程中实现数据的收集，远端云服务器通过一段时间数据的收集分析完全可以对一个人的健康状况给出提示，远端服务器通过对多个人的健康数据分析可以得出各个年龄段人的健康指标参照数据，通过GPS定位功能加上长期大量人群数据分析，可以给出各个地区人的健康状况数据，这样也便于政府做医疗健康统计分析。
[0007]儿童和老人是社会的弱势群体，需要全社会个关爱和保护，基于物联网的可穿戴设备可以及时了解他们的健康状态以及目前所处的位置，当出现意外时能够及时通知监护人或进行报警，从而保证被监护人能够得到及时有效的救援。
[0008]基于物联网、云计算和大数据综合分析，能够实时进行健康数据分析、实时监测被监护人的安全状况的智能可穿戴设备目前尚未出现。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供提供一个基于物联网、云计算和大数据分析的智能可穿戴设备健康安全系统，能够实现被监护人健康状况的实时监测、人身安全的实时监测，一旦被监护人发生人身安全意外，可以及时通知监护人从而保证被监护人能够得到及时有效的救援；通过数据分析一旦发现被监护人的健康状况存在异常可以第一时间提醒。
[0010]为了实现以上目的，本发明的技术方案如下:基于物联网、云计算和大数据分析的智能可穿戴设备健康安全系统，包括云服务器、监护人智能手机、可穿戴设备终端；
[0011]所述的可穿戴设备终端包括无线通信单元、存储器单元、显示单元、控制器单元、GPS定位单元、电源单元；第一压力传感器、第二压力传感器、心率传感器、体温传感器、陀螺仪传感器；线加速度传感器、第一超声波传感器、第二超声波传感器、第三超声波传感器、震动器；光照传感器、一氧化碳传感器、氧气传感器、湿度传感器、粉尘颗粒传感器；
[0012]所述的存储器单元、显示单元、GPS定位单元分别与控制器单元电连接；
[0013]所述的控制器单元通过无线通信单元与云服务器通信；
[0014]所述的电源单元为各个模块单元供电；
[0015]所述的电源单元包括多个薄膜太阳能电池、多个金属片、导线、多个电极、导热板、多个N型半导体、多个p型半导体和锂离子电池；
[0016]薄膜太阳能电池设置于衣服的外表面，导热板设置于衣服的内表面；
[0017]所述的导热板的上表面设置多个N型半导体和相同数量的P型半导体，相邻的N型半导体和P型半导体之间通过金属片串联；
[0018]N型半导体、P型半导体与导热板不接触的一端的金属片上均设置薄膜太阳能电池，所有的薄膜太阳能电池串联，然后通过导线、电极再与串联后的N型半导体、P型半导体串联，最后给锂离子电池充电；光照到薄膜太阳能电池上根据光伏效应会直接转化为电能，由于光照会产生一定热量传导给金属片，使其具有稍高温度作为热端；导热板会直接接触人体皮肤，其温度接近体温作为冷端，其温度低于热端的金属片，两者的温度差刚好作用于安装在中间的N型半导体和P型半导体，通过热电效应产生电能；锂离子电池为各个模块单元供电；
[0019]第一压力传感器、第二压力传感器、心率传感器、体温传感器、陀螺仪传感器、线加速度传感器、第一超声波传感器、第二超声波传感器、第三超声波传感器、震动器；光照传感器、一氧化碳传感器、氧气传感器、湿度传感器、粉尘颗粒传感器分别与控制器单元电连接;
[0020]所述的第一压力传感器设置于左脚鞋子的底部，第二压力传感器设置于右脚鞋子的底部，心率传感器设置于手腕处、陀螺仪传感器设置于鞋底处，体温传感器设置于内衣的内表面，光照传感器、一氧化碳传感器设置于外衣的外表面；
[0021]如果氧气传感器检测到的数值低于正常的浓度数值，并且控制器单元的定时器计时超过2小时，则控制器单元与云服务器通信，然后云服务器将氧气浓度过低的情况发送给监护人智能手机，同时控制器单元控制显示单元显示氧气浓度过低的情况并且控制器单元控制震动器开始震动；否则，控制器单元不执行以上操作；
[0022]当陀螺仪传感器检测到被监护人一直处于运动状态时，如果湿度传感器或者粉尘颗粒传感器检测到的数值高于正常数值，则控制器单元与云服务器通信，然后云服务器将空气湿度超标或者粉尘颗粒超标不适合外出运动的情况发送给监护人智能手机；否则，控制器单元不执行以上操作；
[0023]线加速度传感器和第二超声波传感器设置于被监护人的腰部的前部位，第一超声波传感器设置于鞋头部，震动器设置于手腕处；
[0024]第一超声波传感器用于检测路面的障碍物，当陀螺仪传感器检测到被监护人由静止状态变为运动状态时，此时障碍物距离被监护人的距离设为hi米；
[0025]第二超声波传感器用于检测空中的障碍物，当陀螺仪传感器检测到被监护人由静止状态变为运动状态时，此时障碍物距离被监护人的距离设为h2米；
[0026]当陀螺仪传感器检测到被监护人由静止状态变为运动状态时，根据线加速度传感器检测到被监护人行走的加速度，然后开始计算被监护人的行走距离即由静止状态变为运动状态共行走的实时距离，设为X米；
[0027]如果hl-X ( 3或者h2_X ( 3，则控制器单元控制震动器开始震动，否则震动器不震动；
[0028]第三超声波传感器设置于被监护人的腰部的后部位；第三超声波传感器用于检测被监护人后方物体，第三超声波传感器第一次检测到后方物体距离被监护人的距离设为Y1米，间隔0.1秒后第三超声波传感器第二次检测到后方物体距离被监护人的距离设为Y2米；如果Y1 ( Y2，则控制器单元不计算后方物体的运动速度，否则控制器单元开始计算后方物体的运动速度V = (Yl-Y2)/0.1 ;
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