笨重，需要充電。但為嬰幼兒使用的產(chǎn)品，由于孩子本身胳膊，腿等比較細(xì)小，對重量，尺寸等有很高的要求，且貼身使用最好不要帶充電電池帶來額外風(fēng)險(xiǎn)。因此我們采用一顆超低功耗微處理器外加更加節(jié)電的降壓轉(zhuǎn)換器，同時(shí)配以更加智能的根據(jù)藍(lán)牙及微處理器通信和運(yùn)算的特性改進(jìn)的軟件節(jié)電方法，有效降低了產(chǎn)品重量尺寸，降低了系統(tǒng)功耗，實(shí)現(xiàn)了為嬰幼兒這個(gè)特殊群體提供可穿戴式看護(hù)的功能。
[0074]從時(shí)間上將，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，考慮到用戶體驗(yàn)及耗電，數(shù)據(jù)從終端自動(dòng)回傳監(jiān)控app的時(shí)間跨度為秒級，必要時(shí)可以隨時(shí)從監(jiān)控app下發(fā)查詢需求。而微處理器，傳感器等時(shí)間是以毫秒或者微秒計(jì)。因此盡量讓微處理器及傳感器，藍(lán)牙收發(fā)模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)，是從軟件角度節(jié)電的必然考慮。
[0075]從耗電量上，微處理器運(yùn)算及藍(lán)牙信號(hào)收發(fā)時(shí)的耗電為20毫安級別，PM2低功耗運(yùn)轉(zhuǎn)模式耗電約在I微安級別，PM3深度休眠耗電在0.5微安級別；溫濕度傳感器測量時(shí)耗電為400微安左右，空閑時(shí)為I微安左右，加速度傳感器在高精度全速運(yùn)轉(zhuǎn)的耗電在150微安級別，在低精度全速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)耗電為10微安級別，空閑時(shí)為I微安級別。因此盡量讓微處理器和上述傳感器，尤其時(shí)微處理器進(jìn)入PM2的休眠狀態(tài)，在無鏈接時(shí)主動(dòng)進(jìn)入PM3的深度休眠狀態(tài)，對于節(jié)電非常重要。
[0076]節(jié)電方法具體包括如下步驟:
[0077]步驟1:在監(jiān)控app上設(shè)置默認(rèn)傳感器開關(guān)模式；
[0078]允許用戶在不使用溫濕度和加速度傳感器時(shí)，將其關(guān)閉，并下發(fā)至終端關(guān)閉相應(yīng)傳感器，從而達(dá)到省電目的。
[0079]步驟2:在監(jiān)控app上根據(jù)不同監(jiān)控模式設(shè)置加速度傳感器和溫濕度傳感器的啟用時(shí)間；
[0080]在打開監(jiān)控app查看實(shí)時(shí)加速度傳感器和溫濕度傳感器的值時(shí)，將溫濕度的傳感器回傳時(shí)間設(shè)為I秒；在監(jiān)控app切入后臺(tái)模式運(yùn)行時(shí)，溫濕度傳感器的回傳時(shí)間設(shè)為3秒。同時(shí)允許用戶自行設(shè)置更長時(shí)間的回傳間隔以更節(jié)電。對于加速度傳感器，考慮到睡眠和運(yùn)動(dòng)運(yùn)算的實(shí)時(shí)性要求，暫時(shí)確定為I秒一次。
[0081]步驟3:藍(lán)牙收發(fā)時(shí)間設(shè)置；
[0082]藍(lán)牙模塊的connect1n interval默認(rèn)設(shè)置為最小80ms,最大1000ms,然后由藍(lán)牙通信雙方協(xié)商隨機(jī)的具體的connect1n時(shí)間點(diǎn)?？紤]到系統(tǒng)實(shí)際的回傳需要(最短I秒一次)，將最小值設(shè)置為500ms，最大值設(shè)置為4000ms。通過此設(shè)置，既保證了本發(fā)明通信的及時(shí)性，又盡量減少了不必要的收發(fā)，從而使微處理器及其收發(fā)模塊更多進(jìn)入PM2休眠狀態(tài)。
[0083]步驟4:藍(lán)牙休眠及廣播時(shí)間設(shè)置；
[0084]藍(lán)牙在斷開鏈接，或者喚醒后，會(huì)廣播自己狀態(tài)，并由監(jiān)控app重新鏈接或發(fā)起鏈接需要時(shí)間。越短越節(jié)電，但鏈接成功的概率也將下降。考慮到實(shí)際使用場景，將其時(shí)間設(shè)為30秒。在超過30秒后仍沒有鏈接成功，認(rèn)為本發(fā)明中嬰幼兒智能看護(hù)裝置與監(jiān)控app并未在一起，或者用戶此時(shí)并不想鏈接，本發(fā)明中嬰幼兒智能看護(hù)裝置又會(huì)自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)。通過此設(shè)置，既保證了系統(tǒng)通信鏈接的必要性，又盡量減少了不必要的廣播耗電，從而使微處理器及其收發(fā)模塊更多進(jìn)入PM2休眠狀態(tài)。
[0085]步驟5:終端深度休眠設(shè)置；
[0086]如果用戶一段時(shí)間不想使用此本發(fā)明中嬰幼兒智能看護(hù)裝置，可以在監(jiān)控app上設(shè)置休眠設(shè)備。點(diǎn)擊功能后，監(jiān)控app下設(shè)置，將本發(fā)明置于最節(jié)電的深度休眠PM3狀態(tài)，同時(shí)設(shè)置加速度傳感器中斷，在加速度值達(dá)到比較大的門限后，發(fā)出中斷。在需要使用時(shí)，只需用力甩動(dòng)本發(fā)明中嬰幼兒智能看護(hù)裝置，加速度傳感器發(fā)出中斷喚醒微處理器，并令藍(lán)牙模塊廣播狀態(tài)，準(zhǔn)備與app的鏈接。通過此設(shè)置，使本發(fā)明一段時(shí)間不用時(shí)，進(jìn)入最節(jié)電的PM3模式，而一旦需要，又可以隨時(shí)以非常簡單的方式喚醒，在耗電與用戶體驗(yàn)間取得一定的平衡。
[0087]步驟6:意外斷開，隨時(shí)休眠及喚醒模式；
[0088]有時(shí)因?yàn)楦鞣N意外原因，比如無線信號(hào)不穩(wěn)定，或者暫時(shí)的遮擋物等，嬰幼兒智能看護(hù)裝置與監(jiān)控app間距離超過門限后，鏈接暫時(shí)丟失，失去實(shí)時(shí)傳遞數(shù)據(jù)的必要。此時(shí)本發(fā)明自動(dòng)進(jìn)入廣播狀態(tài)，若在30秒后，仍未鏈接，則本發(fā)明自動(dòng)進(jìn)入PM2休眠狀態(tài)，在休眠前，會(huì)設(shè)置加速度傳感器中斷，在加速度傳感器偵測到輕微動(dòng)作時(shí)，即可發(fā)出中斷，喚醒微處理器進(jìn)入廣播狀態(tài)，從而監(jiān)控app能自動(dòng)重聯(lián)。通過這種方式，將意外通信斷開這種情況的節(jié)電也考慮在內(nèi)，在耗電與用戶體驗(yàn)間取得一定的平衡。
[0089]步驟7:監(jiān)控app側(cè)節(jié)電；
[0090]通過將上傳云端的多種數(shù)據(jù)集成在一個(gè)接口中，定時(shí)5分鐘上傳一次，避免了多個(gè)數(shù)據(jù)上傳多次對網(wǎng)絡(luò)耗電的影響。
[0091]當(dāng)要監(jiān)控濕度，必須在透氣，防水，外殼強(qiáng)度等多個(gè)方面平衡，當(dāng)前很多發(fā)燒監(jiān)控等智能硬件或可穿戴式設(shè)備監(jiān)控溫度，但尚無哪個(gè)硬件設(shè)備引入濕度監(jiān)控，因?yàn)闈穸纫螽a(chǎn)品必須在防水，外殼強(qiáng)度，透氣等多個(gè)方面去平衡取舍。通過采用溫濕度一體的超小型超低功耗傳感器，并在其正面方向開經(jīng)過計(jì)算的強(qiáng)度和尺寸的透氣孔，同時(shí)配合特定的高性能高透氣性功能薄膜，實(shí)現(xiàn)了在透氣的同時(shí)，能夠防水，防塵，防油。使得濕度監(jiān)控在可穿戴式設(shè)備上成為可能，為尿濕監(jiān)控及睡眠環(huán)境監(jiān)控等實(shí)用功能奠定基礎(chǔ)。功能薄膜包括依次疊加的憎油層和若干小顆粒過濾層。
[0092]C型天線同時(shí)遠(yuǎn)離電子元器件及人體兩個(gè)輻射干擾源，并調(diào)整天線長度，實(shí)現(xiàn)了藍(lán)牙天線的最優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效的增大了藍(lán)牙信號(hào)的收發(fā)距離，為實(shí)現(xiàn)防丟及較長距離的藍(lán)牙收發(fā)奠定基礎(chǔ)，尤其使手機(jī)與終端不在同一個(gè)房間的普遍場景，使其實(shí)用化成為可能。
[0093]C型天線位于環(huán)繞在殼體外部周邊并高強(qiáng)度勾住殼體，與藍(lán)牙模塊之間通過金屬彈片擠住傳送信號(hào)。其位置盡可能距離蓄電池和電路板上的電子元器件最遠(yuǎn)，并且嵌入殼體內(nèi)，一般情況下接觸不到人體。其長度和材質(zhì)經(jīng)過理論計(jì)算和實(shí)際實(shí)驗(yàn)確定。上外殼的頂部通氣孔中設(shè)置功能薄膜，既便于空氣流通，實(shí)現(xiàn)溫濕度的測量，同時(shí)又能防水防塵防油。
[0094]溫濕度傳感器采用瑞士進(jìn)口超小型超低功耗高精度溫濕度傳感器，尺寸2*2*0.75mm3，精度溫度+ — 0.3C,濕度+ — 3%，每次測量功耗低于luj。
[0095]加速度傳感器采用進(jìn)口超小型超低功耗高精度三軸加速度傳感器，尺寸2*2*0.9mm3,最高精度可達(dá)1024counts/g,在額定ODR(Output Data Rate,輸出數(shù)據(jù)速率)下功耗可低至10uA。
[0096]電源管理模塊包括降壓轉(zhuǎn)換器，可延長電池壽命高達(dá)20%。降壓轉(zhuǎn)換器用于將蓄電池，具體為紐扣電池3V的電壓，轉(zhuǎn)換為2V的電壓，其一側(cè)鏈接蓄電池，一側(cè)鏈接整個(gè)電路板所有其他器件的供電電路。在電池供電電壓下降至2V及更低后，微處理器獲取降壓轉(zhuǎn)換器的中斷信號(hào)，并傳遞到監(jiān)控app上，提示用戶更換電池。
[0097]優(yōu)化的休眠處理，在斷開鏈接后，本發(fā)明自動(dòng)休眠以節(jié)約電力。將加速度傳感器設(shè)置中斷，在運(yùn)動(dòng)達(dá)到一定門限后，自動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)。通過這種方式最大限度的節(jié)約電力。同時(shí)避免了采用物理開關(guān)以節(jié)約系統(tǒng)物理空間尺寸和成本。
[0098]電路板采用超薄0.4mm PCB板，減小空間尺寸及重量。上外殼1、下外殼10采用圓形設(shè)計(jì)，便于與其他配件結(jié)合，比如腕帶等。
[0099]上外殼1、下外殼10采用食品級PP材料，環(huán)保。在厚度上經(jīng)過計(jì)算及實(shí)驗(yàn)，在保證溫度傳遞速度的同時(shí)，又保證了外殼的強(qiáng)度。蓄電池采用2032電池，在電池容量和空間上取得平衡，同時(shí)又是最通用，方便用戶更換。全部元器件及焊接工藝均環(huán)保，已通過CE認(rèn)證，及Rohs認(rèn)證。本發(fā)明超輕,超薄,超便攜,產(chǎn)品整體5g,不帶電池2g。直徑27mm,厚度
6.5mmο
[0100]監(jiān)控APP是安裝在手機(jī)或者平板上的客戶端軟件，具有用戶注冊，登錄，添加終端，數(shù)據(jù)交換，管理，運(yùn)算，提醒等功能，可以實(shí)時(shí)與智能看護(hù)寶終端進(jìn)行信息交互，包括下發(fā)指令，控制終端深度休眠，收集數(shù)據(jù)，以人機(jī)友好方式展示數(shù)據(jù)，包括各類數(shù)據(jù)，消息，告警，歷史圖表，以及控制各類告警是否上報(bào)。同時(shí)手機(jī)APP還可以單獨(dú)使用，通過設(shè)定地理圍欄，可以知道本手機(jī)是否超出設(shè)定地理范圍，如