[發(fā)明專利]一種智能數(shù)據(jù)交互健身手環(huán)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810183828.3
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108378484A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧曉衡;吳曾
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: A44C5/00
• 分類號: A44C5/00;G06F3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種智能數(shù)據(jù)交互健身手環(huán)，其特征在于，包括：

中心控制模塊，用于獲取用戶心率心電采集模塊所采集到的數(shù)據(jù)，并針對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，控制二維碼生成模塊隨機(jī)生成用戶專屬二維碼以便識別，控制NFC模塊識別適配的健身儲物柜；

NFC無線通訊模塊，用于實(shí)現(xiàn)短距離內(nèi)與兼容的設(shè)備進(jìn)行識別和數(shù)據(jù)交互，用于健身用戶門禁打卡登記，私人儲物柜開啟認(rèn)證，與智能健身器械進(jìn)行編號識別并實(shí)時獲取用戶健身數(shù)據(jù)；

NB-IoT芯片，用于廣域網(wǎng)的蜂窩數(shù)據(jù)連接，在廣域的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中與其他智能終端和智能網(wǎng)關(guān)進(jìn)行無線通信，把智能手環(huán)所獲取到的數(shù)據(jù)通過蜂窩物聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)街悄芙K端和智能網(wǎng)關(guān)的私有云當(dāng)中；

二維碼生成模塊，用于隨機(jī)生成二維碼，防止用戶信息泄露，提高用戶數(shù)據(jù)安全性，確保用戶使用當(dāng)前的智能終端與智能手環(huán)進(jìn)行識別連接；

心率心電采集模塊，用于實(shí)時檢測與采集用戶心率及心電圖；

電磁感應(yīng)充電模塊，用于靈活方便地給智能手環(huán)無線充電，無需額外的充電接口，提高手環(huán)的密封性，能夠更好地保護(hù)電子元器件，同時可以通過用戶的手臂擺動，產(chǎn)生電磁感應(yīng)電流給智能手環(huán)進(jìn)行充電；

智能終端，用于實(shí)時監(jiān)控自身運(yùn)動及生理變化情況，并針對用戶個人需求進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，提出科學(xué)的個性化的健身指導(dǎo)方案及飲食搭配建議。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)據(jù)交互健身手環(huán)，其特征在于：所述中心控制模塊采用藍(lán)牙智能系統(tǒng)級芯片，內(nèi)置一個32-bit APM Cortex M0內(nèi)核心，專用鏈路層處理器，多個數(shù)字接口，集成2.4GHz CMOS收發(fā)器，采用一次性可編程設(shè)計(jì)內(nèi)建在芯片上的閃存，使設(shè)計(jì)的靈活性大大提高，無需外部處理器并可降低成本。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)據(jù)交互健身手環(huán)，其特征在于：所述NFC無線通訊模塊支持13.56MHz卡模式、讀卡模式、點(diǎn)對點(diǎn)模式，模板采用板載天線，直接通過串口控制操作，模板微控制器采用安全芯片，可實(shí)現(xiàn)國密算法，通訊接口配備Uart口。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)據(jù)交互健身手環(huán)，其特征在于：所述NB-IoT芯片是一種由3GPP標(biāo)準(zhǔn)定義的LPWA低功耗廣域網(wǎng)解決方案，NB-IoT協(xié)議?；贚TE設(shè)計(jì)，但為了符合物聯(lián)網(wǎng)的要求，削減了協(xié)議棧處理流程的開銷，具有覆蓋區(qū)域廣、支持海量連接、超低功耗、超低成本、支持IP和非IP數(shù)據(jù)傳送等滿足于物聯(lián)網(wǎng)需求的特點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)據(jù)交互健身手環(huán)，其特征在于：所述二維碼生成模塊用于根據(jù)運(yùn)動信息等原始數(shù)據(jù)類型確定與之相適應(yīng)的編碼模式，對各類型的原始數(shù)據(jù)選擇相適應(yīng)的模式進(jìn)行編碼，在完成編碼的信息前面加入關(guān)于模式編號以及數(shù)據(jù)長度的標(biāo)注。二維碼生成模塊為了防止數(shù)據(jù)丟失，需要在編碼過程中加入糾錯編碼，糾錯編碼分為4個糾錯等級，根據(jù)選定的糾錯等級，按照一定的規(guī)則生成與每組原始數(shù)據(jù)相對應(yīng)的糾錯編碼，每8個為一個模塊依次排列，最后一組不足8個的用0補(bǔ)足。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)據(jù)交互健身手環(huán)，其特征在于：所述二維碼生成模塊為了提高初始二維碼圖形識別的準(zhǔn)確性，需要加入掩模對初始二維碼進(jìn)行調(diào)整，使深色塊與淺色塊在數(shù)量和分布上盡可能的均衡，同時避免在數(shù)據(jù)編碼區(qū)域出現(xiàn)與尋像圖像相似的圖案，QR碼的掩模圖案共有8種，不同的圖案的生成模式對應(yīng)著不同的二進(jìn)制指令，將不同的掩模圖案以XOR方式加入到初始二維碼當(dāng)中，提高二維碼識別的精確度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)據(jù)交互健身手環(huán)，其特征在于：所述心率心電采集模塊核心是一個系統(tǒng)管理單元，負(fù)責(zé)整體系統(tǒng)的配置、運(yùn)行管理、專有心電算法和電源管理，擁有靈活強(qiáng)大的數(shù)字信號處理結(jié)構(gòu)，便于采集微弱的生物信號，并根據(jù)心電算法檢測用戶生理情況以及運(yùn)動強(qiáng)度。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)據(jù)交互健身手環(huán)，其特征在于：所述電磁感應(yīng)無線充電模塊采用電磁感應(yīng)原理，通過線圈進(jìn)行能量耦合實(shí)現(xiàn)能量的傳遞，當(dāng)接收器線圈與發(fā)射器線圈相靠近時，接收器端的線圈會產(chǎn)生感生電壓，當(dāng)接收器端線圈回路的諧振頻率與發(fā)射器端線圈回路頻率相同時達(dá)到諧振狀態(tài)，此時電壓達(dá)到最大值，能量傳輸效率最高。