本發(fā)明涉及穿戴設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)。

背景技術(shù)：

隨著智能穿戴設(shè)備的逐漸普及，越來越多的用戶隨身穿戴運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)，運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)是目前使用最為廣泛的一種智能設(shè)備，其用于隨時(shí)隨地檢測人體的各種生理狀態(tài)。

市場現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)，佩戴在手腕上，再配合各廠商自行開發(fā)APP，依靠藍(lán)牙傳輸，將偵測到的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)移動(dòng)端。目前主要的傳感器有心率傳感器，三軸加速度傳感器，重力傳感器等。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中的運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)在實(shí)際使用過程中存在以下不足和缺陷：

首先、目前市場上一個(gè)運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)只能和一個(gè)APP匹配，檢測出的數(shù)據(jù)為僅僅是個(gè)人的孤立的數(shù)據(jù)，不能用于同時(shí)檢測多人的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，即現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)不能與大數(shù)據(jù)結(jié)合，這不利于研究者通過多人的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和挖掘，不能總結(jié)出多數(shù)用戶共同的行為模式以及健康狀況，不能通過大數(shù)據(jù)的形式準(zhǔn)確預(yù)測用戶的身體康健狀況的趨勢，并提前給出有價(jià)值的指導(dǎo)意見和警告。

其次、現(xiàn)有技術(shù)中的運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)主要依靠藍(lán)牙傳輸，藍(lán)牙傳輸比較依賴于手機(jī)，傳輸容易受頻率干擾，且傳輸?shù)木嚯x有限。有可能經(jīng)藍(lán)牙傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

另外，目前市場上大多數(shù)手環(huán)只有運(yùn)動(dòng)計(jì)步監(jiān)測和睡眠監(jiān)測功能，沒有心率監(jiān)測功能，而運(yùn)動(dòng)過程中，心率是反映運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、身體負(fù)荷的一項(xiàng)重要指標(biāo)。雖然也有部分運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)通過心率傳感器來監(jiān)測心率，但對采集的心率數(shù)據(jù)在采集以及處理環(huán)節(jié)中存在缺陷，使得心率監(jiān)測不精確。

再者，現(xiàn)有技術(shù)中的運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)大多佩戴者和觀測者合一，在人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下不便于觀察。并不利于對精度要求較高的運(yùn)動(dòng)觀察環(huán)境。

綜上所述，亟需一種能與大數(shù)據(jù)結(jié)合，不受手機(jī)制約、不受傳輸局限、反饋心率、能根據(jù)個(gè)體的不同體質(zhì)個(gè)別化監(jiān)控預(yù)警、實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)多對一數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹悄苓\(yùn)動(dòng)手環(huán)。而關(guān)于這種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)目前還未見報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能與大數(shù)據(jù)結(jié)合，不受手機(jī)制約、不受傳輸局限、反饋心率、能根據(jù)個(gè)體的不同體質(zhì)個(gè)別化監(jiān)控預(yù)警、實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)多對一數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹悄苓\(yùn)動(dòng)手環(huán)。

本發(fā)明的另一目的是：提供一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)檢測心率值方法；

本發(fā)明的再一目的是：提供一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)檢測計(jì)步值方法；

本發(fā)明的第四目的是：提供一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)監(jiān)測每個(gè)用戶運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的方法

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán),所述的運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)設(shè)有PCB板；所述PCB板的底面的元器件包括主控芯片MCU、運(yùn)算放大器、重力加速度計(jì)、按鍵、micro usb充電接口；所述PCB板的頂面的元器件包括心率傳感器、Wifi模塊、排線插座、正負(fù)極焊盤；心率傳感器由排線插座和主板連接在一起；PCB板通過正負(fù)極焊盤和電池正負(fù)極用電子線焊接在一起，并通過按鍵實(shí)現(xiàn)開關(guān)機(jī)，并經(jīng)由microusb充電接口用于對電池進(jìn)行充電；

所述的主控芯片MCU主要用于整個(gè)產(chǎn)品的控制和邏輯運(yùn)算，如按鍵控制邏輯、LED的控制、Wifi連接邏輯、數(shù)據(jù)包的傳輸；

所述的運(yùn)算放大器主要用于心率數(shù)據(jù)的采集和放大、濾波；

所述的重力加速度計(jì)主要用于采集運(yùn)動(dòng)步數(shù)、判斷是否運(yùn)動(dòng)；所述的按鍵主要用于開關(guān)機(jī)控制；

所述的micro USB充電接口主要用于電池充電；所述的心電傳感器主要用于采集心率信號，利用光敏二極管采集模擬信號；

所述的排線插座主要用于連接傳感器采集部分與信號處理部分電氣連接；

所述的Wifi模塊主要用于手環(huán)與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通訊、傳輸?shù)龋凰龅恼?fù)極焊盤主要用于連接電池，作為手環(huán)整個(gè)系統(tǒng)的供電輸入；

所述的運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)配置有路由器和服務(wù)器；所述的運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)和服務(wù)通過網(wǎng)絡(luò)路由器連通。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的心率傳感器由兩個(gè)綠色波長的發(fā)光LED和一個(gè)光敏傳感器組成，采集到心率信號后通過運(yùn)算放大器放大心率信號再濾波信號，再通過主控芯片MCU集成算法，計(jì)算出心率值，再由Wifi模塊將數(shù)值發(fā)到服務(wù)器端，從而監(jiān)測出心率值。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的重力加速度計(jì)利用三軸加速度傳感器算法，采集到信號后，通過主控芯片MCU集成算法，計(jì)算出步數(shù)，再由Wifi模塊將數(shù)值發(fā)到服務(wù)器端，從而監(jiān)測出步數(shù)值。

為實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種利用運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)檢測心率值方法,所述方法包括以下步驟：

步驟一、采用由兩個(gè)綠色波長的發(fā)光LED和一個(gè)光敏傳感器組成的心率傳感器采集佩戴者的心率信號；

步驟二、采集到心率信號后通過運(yùn)算放大器放大心率信號再濾波信號；

步驟三、通過主控芯片MCU集成算法，計(jì)算出心率值；

步驟四：由Wifi模塊將數(shù)值發(fā)到服務(wù)器端。

為實(shí)現(xiàn)上述第三目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)檢測計(jì)步值方法,所述方法包括以下步驟：

步驟一、重力加速度計(jì)利用三軸加速度傳感器算法，采集信號；

步驟二、采集到信號后，通過主控芯片MCU集成算法，計(jì)算出步數(shù)；

步驟三、由Wifi模塊將數(shù)值發(fā)到服務(wù)器端。

為實(shí)現(xiàn)上述第四目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)監(jiān)測每個(gè)用戶運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的方法，運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)通過無線Wifi，連接上路由器；同時(shí)服務(wù)器端也通過無線Wifi連接到路由器；即手環(huán)和服務(wù)器進(jìn)入同一局域網(wǎng)內(nèi)；手環(huán)數(shù)據(jù)通過Wifi發(fā)送到路由器，經(jīng)由路由器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器端，此時(shí)服務(wù)器端呈現(xiàn)出每個(gè)用戶的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本發(fā)明的一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)，能與大數(shù)據(jù)結(jié)合，不受手機(jī)制約、不受傳輸局限、反饋心率、能根據(jù)個(gè)體的不同體質(zhì)個(gè)別化監(jiān)控預(yù)警、實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)多對一進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，填補(bǔ)了現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)的空白，推廣具有廣泛的應(yīng)用前景；

2、通過本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)，與傳統(tǒng)相比，克服了傳統(tǒng)手環(huán)智能一對一的缺陷，本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)均能與服務(wù)器終端建立連接，研究者通過服務(wù)器終端獲得不同用戶的數(shù)據(jù)，通過對不同用戶監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理挖掘，便于總結(jié)出共性的行為模式和健康狀況，還能準(zhǔn)確預(yù)測用戶的身體健康狀況的趨勢，并提前給出有價(jià)值的指導(dǎo)意見和警告；

3、采用wifi模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，傳輸距離遠(yuǎn)，數(shù)據(jù)傳輸快速，不易受外界因素干擾，數(shù)據(jù)傳輸正確；

4、對心率傳感器采集的數(shù)據(jù)通過運(yùn)算放大器以及集成算法的方式進(jìn)行處理，使得心率監(jiān)測值精確；對重力加速度即采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成算法處理，使得計(jì)步測值精確；

5、設(shè)有服務(wù)器，服務(wù)器呈現(xiàn)出每個(gè)用戶的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，將佩戴者和觀測者分離，有利于利于對精度要求較高的運(yùn)動(dòng)觀察環(huán)境。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)的PCB板的底面示意圖。

附圖2是本發(fā)明的一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)的PCB板的頂面示意圖。

附圖3為本發(fā)明的一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)的PCB板的元器件框架圖。

附圖4為檢測心率值方法流程圖。

附圖5為檢測計(jì)步值方法流程圖。

附圖6為本發(fā)明的一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)的終端結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明。

附圖中涉及的附圖標(biāo)記和組成部分如下所示：

1.主控芯片MCU 2.運(yùn)算放大器

3.重力加速度計(jì) 4.按鍵

5.micro usb充電接口 6.心率傳感器

7.排線插座 8.Wifi模塊

9.正負(fù)極焊盤

請參照圖1和圖2，圖1是本發(fā)明的一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)的PCB板的底面示意圖。圖2是本發(fā)明的一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)的PCB板的頂面示意圖。一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)，所述的運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)設(shè)有PCB板；所述PCB板的底面的元器件包括主控芯片MCU 1、運(yùn)算放大器2、重力加速度計(jì)3、按鍵4、micro usb充電接口5；所述PCB板的頂面的元器件包括心率傳感器6、Wifi模塊8、排線插座7、正負(fù)極焊盤9；心率傳感器6由排線插座7和主板連接在一起；PCB板通過正負(fù)極焊盤9和電池正負(fù)極用電子線焊接在一起，并通過按鍵4實(shí)現(xiàn)開關(guān)機(jī)，并經(jīng)由micro usb充電接口5用于對電池進(jìn)行充電。

所述的主控芯片MCU 1主要用于整個(gè)產(chǎn)品的控制和邏輯運(yùn)算，如按鍵4控制邏輯、LED的控制、Wifi連接邏輯、數(shù)據(jù)包的傳輸?shù)鹊?；所述的運(yùn)算放大器2主要用于心率數(shù)據(jù)的采集和放大、濾波；所述的重力加速度計(jì)3主要用于采集運(yùn)動(dòng)步數(shù)、判斷是否運(yùn)動(dòng)；所述的按鍵4主要用于開關(guān)機(jī)控制等；所述的micro USB充電接口5主要用于電池充電；所述的心電傳感器主要用于采集心率信號，利用光敏二極管采集模擬信號；所述的排線插座7主要用于連接傳感器采集部分與信號處理部分電氣連接；所述的Wifi模塊8主要用于手環(huán)與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通訊、傳輸?shù)?；所述的正?fù)極焊盤9主要用于連接電池，作為手環(huán)整個(gè)系統(tǒng)的供電輸入。

請參照圖3，圖3為本發(fā)明的一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)的PCB板的元器件框架圖。

心率值實(shí)現(xiàn)過程：心率傳感器6由兩個(gè)綠色波長的發(fā)光LED和一個(gè)光敏傳感器組成，采集到心率信號后通過運(yùn)算放大器2放大心率信號再濾波信號，再通過主控芯片MCU 1集成算法，計(jì)算出心率值，再由Wifi模塊8將數(shù)值發(fā)到服務(wù)器端；心率傳感器6采集心率的原理是基于人體血管中的血液在脈動(dòng)的時(shí)候會發(fā)生密度改變而引起透光率的變化。發(fā)光LED發(fā)出綠色波長的光波，光敏傳感器可以接受人體皮膚的反射光并感測光場強(qiáng)度的變化并換算成心率。并可以持續(xù)測量心率。

計(jì)步值實(shí)現(xiàn)過程：重力加速度計(jì)3利用三軸加速度傳感器算法，采集到信號后，通過主控芯片MCU 1集成算法，計(jì)算出步數(shù)，再由Wifi模塊8將數(shù)值發(fā)到服務(wù)器端。

請參照圖4，圖4為檢測心率值方法流程圖。

一種利用運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)檢測心率值方法,所述方法包括以下步驟：

步驟一、采用由兩個(gè)綠色波長的發(fā)光LED和一個(gè)光敏傳感器組成的心率傳感器6采集佩戴者的心率信號；

步驟二、采集到心率信號后通過運(yùn)算放大器2放大心率信號再濾波信號；

步驟三、通過主控芯片MCU 1集成算法，計(jì)算出心率值；

步驟四：由Wifi模塊8將數(shù)值發(fā)到服務(wù)器端。

請參照圖5，圖5為檢測計(jì)步值方法流程圖。

一種利用運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)檢測計(jì)步值方法,所述方法包括以下步驟：

步驟一、重力加速度計(jì)3利用三軸加速度傳感器算法，采集信號；

步驟二、采集到信號后，通過主控芯片MCU 1集成算法，計(jì)算出步數(shù)；

步驟三、由Wifi模塊8將數(shù)值發(fā)到服務(wù)器端。

請參照圖6，圖6為本發(fā)明的一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)的終端結(jié)構(gòu)示意圖。所述的運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)配置有路由器和服務(wù)器；所述的運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)和服務(wù)通過網(wǎng)絡(luò)路由器連通。這樣在服務(wù)器端就可以觀察多人的心率和步數(shù)值等運(yùn)動(dòng)數(shù)值；具體實(shí)現(xiàn)過程為：手環(huán)通過無線Wifi，連接上路由器；同時(shí)服務(wù)器端也通過無線Wifi連接到路由器；即手環(huán)和服務(wù)器進(jìn)入同一局域網(wǎng)內(nèi)；手環(huán)數(shù)據(jù)通過Wifi發(fā)送到路由器，經(jīng)由路由器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器端，此時(shí)服務(wù)器端呈現(xiàn)出每個(gè)用戶的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的一種運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)，能與大數(shù)據(jù)結(jié)合，不受手機(jī)制約、不受傳輸局限、反饋心率、能根據(jù)個(gè)體的不同體質(zhì)個(gè)別化監(jiān)控預(yù)警、實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)多對一進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，填補(bǔ)了現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)的空白，推廣具有廣泛的應(yīng)用前景；通過本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)，與傳統(tǒng)相比，克服了傳統(tǒng)手環(huán)智能一對一的缺陷，本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)智能手環(huán)均能與服務(wù)器終端建立連接，研究者通過服務(wù)器終端獲得不同用戶的數(shù)據(jù)，通過對不同用戶監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理挖掘，便于總結(jié)出共性的行為模式和健康狀況，還能準(zhǔn)確預(yù)測用戶的身體健康狀況的趨勢，并提前給出有價(jià)值的指導(dǎo)意見和警告；采用Wifi模塊8對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，傳輸距離遠(yuǎn)，數(shù)據(jù)傳輸快速，不易受外界因素干擾，數(shù)據(jù)傳輸正確；對心率傳感器6采集的數(shù)據(jù)通過運(yùn)算放大器2以及集成算法的方式進(jìn)行處理，使得心率監(jiān)測值精確；對重力加速度即采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成算法處理，使得計(jì)步測值精確；設(shè)有服務(wù)器，服務(wù)器呈現(xiàn)出每個(gè)用戶的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，將佩戴者和觀測者分離，有利于利于對精度要求較高的運(yùn)動(dòng)觀察環(huán)境。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明方法的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和補(bǔ)充，這些改進(jìn)和補(bǔ)充也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。