基于rssi無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有溺水識(shí)別及救援功能的智能游泳手環(huán)，尤其是一種基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)，其由在泳池中游泳的游泳者佩戴，所述泳池周圍部署有由若干參考節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，所述基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)內(nèi)設(shè)置有通信模塊，所述通信模塊內(nèi)包含有與所述若干參考節(jié)點(diǎn)信號(hào)連接的定位節(jié)點(diǎn)，該基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)通過在其內(nèi)設(shè)置與部署在游泳池周圍以構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的參考節(jié)點(diǎn)信號(hào)連接的定位節(jié)點(diǎn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)快速定位游泳者的位置，提高了救援效率，最大限度地縮短人員溺水的黃金救援時(shí)間。
【專利說明】基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有溺水識(shí)別及救援功能的智能游泳手環(huán)，尤其是一種基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)。

【背景技術(shù)】
[0002]游泳是一種全身性運(yùn)動(dòng)，不但可以減肥，還可提高你的心肺功能，而且能鍛煉你幾乎所有的肌肉，尤其是堅(jiān)持有規(guī)律的強(qiáng)化訓(xùn)練，幾個(gè)月的功夫就能使你“脫胎換骨”。在水中人的骨骼得到了充分的放松，可以有機(jī)會(huì)“伸一下懶腰”，這對于保持挺拔的身體很有好處，與此同時(shí)，游泳還可以增強(qiáng)心肌功能，人在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)，各器官都參與其中，耗能多，血液循環(huán)也隨之加快，以供給運(yùn)動(dòng)器官更多的營養(yǎng)物質(zhì)。所以，游泳可以鍛煉出一顆強(qiáng)而有力的心臟，達(dá)到增強(qiáng)抵抗力的目的。
[0003]但是，如果游泳的同時(shí)不注意安全的話，極易發(fā)生溺水事故，據(jù)WTO報(bào)道，溺水是世界各地非故意傷害死亡的第三大原因，必須指出，全球性問題遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上述數(shù)字所表明的情況；由于數(shù)據(jù)的分類方式，全球數(shù)字不包括因洪水(洪災(zāi))、劃船和水上運(yùn)輸事故造成的溺水。在許多國家，非致命性溺水統(tǒng)計(jì)資料不易掌握，也不可靠。目前，在現(xiàn)有的溺水救援工作中，由于無法判斷游泳者的溺水位置而錯(cuò)過了最佳的救援時(shí)間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠快速定位游泳者的位置，以提高救援效率的基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)。
[0005]本發(fā)明的一種基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)，由在泳池中游泳的游泳者佩戴，所述泳池周圍部署有由若干參考節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，所述基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)內(nèi)設(shè)置有通信模塊，所述通信模塊內(nèi)包含有與所述若干參考節(jié)點(diǎn)信號(hào)連接的定位節(jié)點(diǎn)。
[0006]進(jìn)一步的，所述智能游泳手環(huán)還設(shè)置有主動(dòng)救助按鈕，所述主動(dòng)救助按鈕與通信模塊連接，當(dāng)所述游泳者按下主動(dòng)救助按鈕后，驅(qū)動(dòng)所述通信模塊發(fā)出求救信號(hào)至外部系統(tǒng)。
[0007]進(jìn)一步的，所述智能游泳手環(huán)包括無線發(fā)射模塊、及與所述無線發(fā)射模塊信號(hào)連接的環(huán)境感應(yīng)模塊、健康檢測模塊和智能提醒模塊，其中，所述環(huán)境感應(yīng)模塊對用戶周圍的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控以得到環(huán)境數(shù)據(jù)，所述監(jiān)控檢測模塊對用戶的各項(xiàng)健康指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控以得到健康數(shù)據(jù)，所述無線發(fā)射模塊與外部服務(wù)器連接，且將環(huán)境數(shù)據(jù)和健康數(shù)據(jù)發(fā)送至外部服務(wù)器上，所述智能提醒模塊通過無線發(fā)射模塊接收外部服務(wù)器的分析結(jié)果并顯示和/或播放分析結(jié)果，該分析結(jié)果由外部服務(wù)器分析所述環(huán)境數(shù)據(jù)、運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和健康數(shù)據(jù)得到。
[0008]進(jìn)一步的，所述智能游泳手環(huán)包括測定游泳者的加速度以確定其在空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)模式的運(yùn)動(dòng)感知模塊，所述智能提醒模塊與運(yùn)動(dòng)感知模塊信號(hào)連接，在鍛煉計(jì)劃進(jìn)行到一定程度時(shí)，智能提醒模塊會(huì)通過震動(dòng)來提醒游泳者當(dāng)前的進(jìn)度。
[0009]進(jìn)一步的，所述運(yùn)動(dòng)感知模塊由動(dòng)作感應(yīng)器和計(jì)時(shí)器所組成。
[0010]進(jìn)一步的，所述環(huán)境感應(yīng)模塊為環(huán)境傳感器，所述健康檢測模塊為用以檢測人體健康指標(biāo)的體征傳感器。
[0011]進(jìn)一步的，所述體征傳感器包括脈搏傳感器、體溫傳感器和血壓傳感器。
[0012]進(jìn)一步的，所述智能提醒模塊內(nèi)置有多種對用戶身體狀況和鍛煉對比后的評價(jià)語言的錄音，所述分析結(jié)果通過編號(hào)的形式發(fā)送至智能提醒模塊，每個(gè)錄音對應(yīng)一個(gè)編號(hào)。
[0013]進(jìn)一步的，所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)，所述定位節(jié)點(diǎn)為zigbee定位節(jié)點(diǎn)。
[0014]借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)通過在其內(nèi)設(shè)置與部署在游泳池周圍以構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的參考節(jié)點(diǎn)信號(hào)連接的定位節(jié)點(diǎn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)快速定位游泳者的位置，提高了救援效率，最大限度地縮短人員溺水的黃金救援時(shí)間。
[0015]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2是本發(fā)明的基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)的溺水識(shí)別的工作流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0019]RSSI 是 Received Signal Strength Indicat1n 的縮寫，代表接收信號(hào)強(qiáng)度指示，一般用來判定鏈接質(zhì)量，以及是否增大廣播發(fā)送強(qiáng)度?；赗SSI的定位算法通過接收到的信號(hào)強(qiáng)弱測定信號(hào)點(diǎn)與接收點(diǎn)的距離，進(jìn)而根據(jù)相應(yīng)算法進(jìn)行定位計(jì)算的一種定位技術(shù)。已知發(fā)射節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度，接收節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到信號(hào)的強(qiáng)度計(jì)算出信號(hào)的傳播損耗，利用理論和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯鬏敁p耗轉(zhuǎn)化為距離，再利用定位算法計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的具體位置，從而達(dá)到定位的目的。ZigBee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)，其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率。主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。
[0020]參見圖1，本發(fā)明一較佳實(shí)施例所述的基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)由在泳池中游泳的游泳者佩戴，該泳池周圍部署有由若干參考節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，在本實(shí)施例中，該無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)。所述基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)內(nèi)設(shè)置有通信模塊1，所述通信模塊I內(nèi)包含有與所述若干參考節(jié)點(diǎn)信號(hào)連接的定位節(jié)點(diǎn)2，在本實(shí)施例中，該定位節(jié)點(diǎn)2為zigbee定位節(jié)點(diǎn)。所述智能游泳手環(huán)還設(shè)置有主動(dòng)救助按鈕，所述主動(dòng)救助按鈕與通信模塊I連接，當(dāng)所述游泳者按下主動(dòng)救助按鈕后，驅(qū)動(dòng)所述通信模塊I發(fā)出求救信號(hào)至外部系統(tǒng)。
[0021]所述智能游泳手環(huán)包括無線發(fā)射模塊、與所述無線發(fā)射模塊信號(hào)連接的環(huán)境感應(yīng)模塊3、運(yùn)動(dòng)感知模塊、健康檢測模塊4及智能提醒模塊5。其中，所述環(huán)境感應(yīng)模塊3對用戶周圍的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控以得到環(huán)境數(shù)據(jù)，所述環(huán)境感應(yīng)模塊3為環(huán)境傳感器，其包括檢測水壓的壓力傳感器31和檢測環(huán)境溫度的溫度傳感器32。所述運(yùn)動(dòng)感知模塊測定游泳者的加速度以確定其在空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)模式。所述健康檢測模塊4對用戶的各項(xiàng)健康指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控以得到健康數(shù)據(jù)，為用以檢測人體健康指標(biāo)的體征傳感器，該體征傳感器4包括脈搏傳感器41、體溫傳感器和血壓傳感器。所述無線發(fā)射模塊與外部服務(wù)器連接，且將環(huán)境數(shù)據(jù)、健康數(shù)據(jù)發(fā)送至外部服務(wù)器上。所述智能提醒模塊5通過無線發(fā)射模塊接收外部服務(wù)器的分析結(jié)果并顯示和/或播放分析結(jié)果，該分析結(jié)果由外部服務(wù)器分析所述環(huán)境數(shù)據(jù)、運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和健康數(shù)據(jù)得到。所述智能提醒模塊5還與運(yùn)動(dòng)感知模塊信號(hào)連接，在鍛煉計(jì)劃進(jìn)行到一定程度時(shí)，智能提醒模塊5會(huì)通過震動(dòng)來提醒游泳者當(dāng)前的進(jìn)度。所述運(yùn)動(dòng)感知模塊由動(dòng)作感應(yīng)器和計(jì)時(shí)器所組成，所述健康檢測模塊4為用以檢測人體健康指標(biāo)的體征傳感器4。所述智能提醒模塊5內(nèi)置有多種對用戶身體狀況和鍛煉對比后的評價(jià)語言的錄音，所述分析結(jié)果通過編號(hào)的形式發(fā)送至智能提醒模塊5，每個(gè)錄音對應(yīng)一個(gè)編號(hào)。
[0022]上述基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)的工作原理如下:智能游泳手環(huán)中配有通信模塊I用于發(fā)送救援信息，其中包含zigbee定位節(jié)點(diǎn)2用于通信，同時(shí)在泳池周圍部署若干參考節(jié)點(diǎn)構(gòu)成zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)。救援功能分為主動(dòng)救援和被動(dòng)救援，智能游泳手環(huán)上配有主動(dòng)救助按鈕，當(dāng)游泳者按下主動(dòng)求助按鈕時(shí)便會(huì)發(fā)出救援信號(hào)。被動(dòng)救援是當(dāng)智能游泳手環(huán)檢測到游泳者處于溺水狀態(tài)時(shí)自動(dòng)觸發(fā)，發(fā)送救援信號(hào)，采用基于RSSI定位技術(shù)確定游泳者的位置，該定位技術(shù)由參考節(jié)點(diǎn)和定位節(jié)點(diǎn)2組成，參考節(jié)點(diǎn)是一個(gè)位于已知位置的靜態(tài)節(jié)點(diǎn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)知道自己的位置并可以將其位置通過發(fā)送數(shù)據(jù)包通知其他節(jié)點(diǎn)。定位節(jié)點(diǎn)2從參考節(jié)點(diǎn)處接收數(shù)據(jù)包信號(hào)，獲得參考節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)及相應(yīng)的RSSI值并將其送入定位引擎，然后通過定位算法計(jì)算得到的自身位置。經(jīng)過定位從而確定溺水者的位置，救生員根據(jù)對應(yīng)儀器顯示的位置進(jìn)行針對性的救援，大大提高了救援的效率。
[0023]另外，請參見圖2，基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)還具有溺水識(shí)別，該溺水識(shí)別方法如下:由于溺水者的脈搏會(huì)比正常鍛煉時(shí)快的多，當(dāng)健康檢測模塊4檢測到佩戴者脈搏高于設(shè)置的閾值一段時(shí)間或者環(huán)境感應(yīng)模塊3檢測到水壓高于某個(gè)閾值一段時(shí)間時(shí)，便判斷游泳者處于溺水狀態(tài)，發(fā)出救援信號(hào)。
[0024]綜上所述，上述基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)通過在其內(nèi)設(shè)置與部署在游泳池周圍以構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的參考節(jié)點(diǎn)信號(hào)連接的定位節(jié)點(diǎn)2，從而能夠?qū)崿F(xiàn)快速定位游泳者的位置，提高了救援效率，最大限度地縮短人員溺水的黃金救援時(shí)間。而通過該基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)溺水識(shí)別，可以自動(dòng)發(fā)出溺水信號(hào)。
[0025]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)，其特征在于:由在泳池中游泳的游泳者佩戴，所述泳池周圍部署有由若干參考節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，所述基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)內(nèi)設(shè)置有通信模塊，所述通信模塊內(nèi)包含有與所述若干參考節(jié)點(diǎn)信號(hào)連接的定位節(jié)點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)，其特征在于:所述智能游泳手環(huán)還設(shè)置有主動(dòng)救助按鈕，所述主動(dòng)救助按鈕與通信模塊連接，當(dāng)所述游泳者按下主動(dòng)救助按鈕后，驅(qū)動(dòng)所述通信模塊發(fā)出求救信號(hào)至外部系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)，其特征在于:所述智能游泳手環(huán)包括無線發(fā)射模塊、及與所述無線發(fā)射模塊信號(hào)連接的環(huán)境感應(yīng)模塊、健康檢測模塊和智能提醒模塊，其中，所述環(huán)境感應(yīng)模塊對用戶周圍的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控以得到環(huán)境數(shù)據(jù)，所述監(jiān)控檢測模塊對用戶的各項(xiàng)健康指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控以得到健康數(shù)據(jù)，所述無線發(fā)射模塊與外部服務(wù)器連接，且將環(huán)境數(shù)據(jù)和健康數(shù)據(jù)發(fā)送至外部服務(wù)器上，所述智能提醒模塊通過無線發(fā)射模塊接收外部服務(wù)器的分析結(jié)果并顯示和/或播放分析結(jié)果，該分析結(jié)果由外部服務(wù)器分析所述環(huán)境數(shù)據(jù)、運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和健康數(shù)據(jù)得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)，其特征在于:所述智能游泳手環(huán)包括測定游泳者的加速度以確定其在空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)模式的運(yùn)動(dòng)感知模塊，所述智能提醒模塊與運(yùn)動(dòng)感知模塊信號(hào)連接，在鍛煉計(jì)劃進(jìn)行到一定程度時(shí)，智能提醒模塊會(huì)通過震動(dòng)來提醒游泳者當(dāng)前的進(jìn)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)，其特征在于:所述運(yùn)動(dòng)感知模塊由動(dòng)作感應(yīng)器和計(jì)時(shí)器所組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)，其特征在于:所述環(huán)境感應(yīng)模塊為環(huán)境傳感器，所述健康檢測模塊為用以檢測人體健康指標(biāo)的體征傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)，其特征在于:所述體征傳感器包括脈搏傳感器、體溫傳感器和血壓傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)，其特征在于:所述智能提醒模塊內(nèi)置有多種對用戶身體狀況和鍛煉對比后的評價(jià)語言的錄音，所述分析結(jié)果通過編號(hào)的形式發(fā)送至智能提醒模塊，每個(gè)錄音對應(yīng)一個(gè)編號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RSSI無線定位技術(shù)的智能游泳手環(huán)，其特征在于:所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)，所述定位節(jié)點(diǎn)為zigbee定位節(jié)點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】H04B1/3888GK104433009SQ201410798188
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】嚴(yán)建峰, 姚婷婷, 李云飛, 曾嘉, 賈俊鋮, 楊璐 申請人:蘇州大學(xué)