基于物联网和人工智能的智能游泳系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于物联网和人工智能的智能游泳系统。
【背景技术】
[0002]如今人们的生活越来越便利与舒适，与此同时，亚健康状况也变得十分普遍，而游泳也成为越来越多的现代人摆脱亚健康的时尚选择。游泳可以增强体质提高抵抗力，夏天降暑，冬天抗冷，同时还能增强心、肺功能，塑造形体，锻炼手脚的协调性、力量及柔韧性使体形健美，不仅如此，游泳对脊椎也是有好处的，特别是患了脊椎病的人，做其他运动时，由于人体自身的重量，脊椎都需要承受一定的压力，而游泳则因为水的浮力承托，加上运动时人体有如卧姿，让脊椎在无重压状态下运动，有利于恢复原位，所以许多医生会建议脊椎病患者适当参加游泳，辅助康复。虽说游泳有如此多的好处，可是人们在游泳前还是要量力而行，不可贪多，一定要根据自身的健康状况进行适度的锻炼，否则将不仅仅会损害自己的身体健康，严重的或许会危及生命，毕竟水火无情，每年溺水死亡的人也是不在少数，虽然人们关注着这方面，但好像仍显不足。例如人们一旦意外溺水，身处“昏迷”状态，往往不能在第一时间向人们发出求救信号。另外，目前游泳者如果需要制定专业的锻炼计划，则一般需要咨询专业的教练。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可预防溺水事故发生、便于定位和施救，且能够针对不同游泳者制定对应的锻炼计划的基于物联网和人工智能的智能游泳系统。
[0004]本发明的一种基于物联网和人工智能的智能游泳系统，包括游泳者佩戴的智能游泳手环、智能监控救生系统、云平台及移动客户端，其中，
[0005]所述智能游泳手环内设置有检测并记录游泳者附近环境数据的环境感知模块、测定游泳者的加速度以确定其在空间内的运动模式的运动感知模块、检测游泳者身体指标数据的健康监测模块、与所述环境感知模块和运动感知模块信号连接的无线发射模块及智能提醒模块，所述智能提醒模块与所述运动感知模块信号连接并监测身体指标数据，当身体指标数据超出预定值后，发出提醒信息，所述智能提醒模块还与运动感知模块信号连接，在锻炼计划进行到一定程度时，智能提醒模块会通过震动来提醒游泳者当前的进度；
[0006]所述智能监控救生系统包括监控救生平台和部署在游泳者周围的无线传感器网络，所述监控救生平台通过无线传感器网络与无线发射模块进行互联接收环境数据和身体指标数据并判断游泳者是否溺水，且定位并显示游泳者的坐标；
[0007]所述云平台包括游泳者数据中心、智能锻炼规划器、溺水模式智能推理引擎及游泳社交网络服务器，所述游泳者数据中心分别与智能游泳手环、智能监控救生系统信号连接，每个所述智能游泳手环对应设置有一个身份标识号码，游泳者通过在智能游泳手环上输入用户基本情况，并由智能游泳手环将对应的身份识别码和用户基本情况发送至游泳者数据中心进行存储，所述智能锻炼规划器与智能游泳手环信号连接，接收且分析游泳者在智能游泳手环中所输入的锻炼预计目标、身体状况、游泳环境状态及身体指标数据以得出锻炼规划，并将所述锻炼规划推送至智能提醒模块，所述溺水模式智能推理引擎分别与所述监控救生平台和智能游泳手环信号连接，以接收环境数据、身体指标数据并通过内部的溺水分类模型来判断是否溺水，如溺水则向监控救生平台发出溺水预警信号，通过所述监控救生平台观察以判断游泳者是否溺水后，再反馈至溺水模式智能推理引擎以微调溺水分类模型，所述游泳社交网络服务器与游泳者数据中心和智能锻炼规划器信号连接；
[0008]所述移动客户端与游泳社交网络服务器连接，查阅游泳者的相关信息。
[0009]进一步的，所述智能游泳手环还包括发出求助信号的主动求助模块，所述主动求助模块通过无线发射模块将求助信号发射至监控救生平台。
[0010]进一步的，所述智能游泳手环上还设置有强光灯，该强光灯与主动求助模块连接，当主动求助模块触发后，控制强光灯启动。
[0011]进一步的，所述无线传感器网络通过Zigbee协议实现监控救生平台与无线发射模块进行互联。
[0012]进一步的，所述无线传感器网络具有部署在游泳者周围的至少三个无线传感器结点。
[0013]进一步的，所述移动客户端为安装有手机APP的移动手机。
[0014]进一步的，所述移动客户端包括智能分析模块，所述智能分析模块接收并分析锻炼预计目标、身体状况、游泳环境状态及身体指标数据以改善锻炼规划。
[0015]进一步的，所述移动客户端还包括为用户发现兴趣相同的锻炼好友、提供互动和分享的泳圈社交助手模块，所述泳圈社交助手模块具有与外部社交软件通信的接口。
[0016]进一步的，所述智能游泳手环包括相对设置且可搭扣配合的手带。
[0017]借由上述方案，本发明至少具有以下优点:本发明的基于物联网和人工智能的智能游泳系统通过智能游泳手环和智能监控救生系统可预防溺水事故发生，且便于定位和施救，通过游泳者佩戴的智能游泳手环、智能监控救生系统、云平台及移动客户端的相互通信，从而能够实现针对不同游泳者制定对应的锻炼计划。
[0018]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0019]图1是本发明基于物联网和人工智能的智能游泳系统的部署示意图；
[0020]图2为图1中基于物联网和人工智能的智能游泳系统的模块示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0022]物联网，顾名思义就是连接物品的网络。通过各种信息传感设备如传感器、射频识别技术、全球定位系统等各种装置和技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、电、光、热、力学、生物、位置等各种有用信息，目的是实现物与物、人与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。
[0023]请参见图1和图2，本发明一实施例所示的基于物联网和人工智能的智能游泳系统包括游泳者佩戴的智能游泳手环1、智能监控救生系统2、云平台3及移动客户端4。所述智能游泳手环I包括表盘和设置在所述表盘上的手带，所述表盘上设置有求助按钮，所述手带相对设置且可搭扣配合。
[0024]所述智能游泳手环I内设置有相互信号连接的环境感知模块11、运动感知模块12、健康监测模块13、无线发射模块14、智能提醒模块15及主动求助模块16。该环境感知模块11包括压力传感器111和温度传感器112，健康监测模块13包括脉搏传感器、体温传感器和血压传感器等检测人体健康指标的体征传感器。在水下游泳时，智能游泳手环I中的压力传感器111利用其内部的环境感知模块11测量游泳者附近水压，以感知其深度，同时温度传感器112测定游泳池5的实时温度，从而得到环境数据。通过运动感知模块12来测定游泳者的加速度以确定其在空间内的运动模式，在锻炼计划进行到一定程度时智能提醒模块15会通过震动来提醒游泳者当前的进度。健康监测模块13用来感知游泳者在运动前后的血压、心跳等身体指数，衡量游泳者身体指标的变化，以检测得到游泳者身体指标数据。智能提醒模块15与健康监测模块13信号连接并监测身体指标数据，当身体指标数据超出预定值后，发出提醒信息。主动求助模块16通过按压求助按钮触发，所述主动求助模块16可发出求助信号，其通过无线发射模块14将求助信号发射至智能监控救生系统2，该手环上还设置有强光灯，该强光灯与主动求助模块16连接。所述无线发射模块14具有两种工作模式:小功率模式和大功率模式，该无线发射模块14默认为小功率模式，基本无辐射，大功率模式用于游泳者主动求助。当游泳者自己意识到突发状况时，可以及时按下手环上的按钮，这时无线发射模块14的发射模式调整为大功率有效确保求助信号发射到监控救生平台，当主动求助模块16触发后，控制强光灯启动，使强光灯不断闪烁，从而也便于迅速引起救生员的注意。
[0025]所述智能监控救生系统2包括监控救生平台21和部署在游泳者周围(即湖或者游泳池5周围)的无线传感器网络22。所述监控救生平台21通过无线传感器网络22与无线发射模块14进行互联，手环I在收集到上述环境数据和身体指标数据后，通过无线发射模块14和无线传感器网络22发送至监控救生平台21，然后由监控救生平台21判断游泳者是否溺水，该监控救生平台21上可定位并显示