[发明专利]一种智能数据交互健身手环

权利要求书

1.一种智能数据交互健身手环，其特征在于，包括：

中心控制模块，用于获取用户心率心电采集模块所采集到的数据，并针对采集到的数据进行分析，控制二维码生成模块随机生成用户专属二维码以便识别，控制NFC模块识别适配的健身储物柜；

NFC无线通讯模块，用于实现短距离内与兼容的设备进行识别和数据交互，用于健身用户门禁打卡登记，私人储物柜开启认证，与智能健身器械进行编号识别并实时获取用户健身数据；

NB-IoT芯片，用于广域网的蜂窝数据连接，在广域的蜂窝网络中与其他智能终端和智能网关进行无线通信，把智能手环所获取到的数据通过蜂窝物联网传输到智能终端和智能网关的私有云当中；

二维码生成模块，用于随机生成二维码，防止用户信息泄露，提高用户数据安全性，确保用户使用当前的智能终端与智能手环进行识别连接；

心率心电采集模块，用于实时检测与采集用户心率及心电图；

电磁感应充电模块，用于灵活方便地给智能手环无线充电，无需额外的充电接口，提高手环的密封性，能够更好地保护电子元器件，同时可以通过用户的手臂摆动，产生电磁感应电流给智能手环进行充电；

智能终端，用于实时监控自身运动及生理变化情况，并针对用户个人需求进行数据分析，提出科学的个性化的健身指导方案及饮食搭配建议。

2.根据权利要求1所述的智能数据交互健身手环，其特征在于：所述中心控制模块采用蓝牙智能系统级芯片，内置一个32-bit APM Cortex M0内核心，专用链路层处理器，多个数字接口，集成2.4GHz CMOS收发器，采用一次性可编程设计内建在芯片上的闪存，使设计的灵活性大大提高，无需外部处理器并可降低成本。

3.根据权利要求1所述的智能数据交互健身手环，其特征在于：所述NFC无线通讯模块支持13.56MHz卡模式、读卡模式、点对点模式，模板采用板载天线，直接通过串口控制操作，模板微控制器采用安全芯片，可实现国密算法，通讯接口配备Uart口。

4.根据权利要求1所述的智能数据交互健身手环，其特征在于：所述NB-IoT芯片是一种由3GPP标准定义的LPWA低功耗广域网解决方案，NB-IoT协议栈基于LTE设计，但为了符合物联网的要求，削减了协议栈处理流程的开销，具有覆盖区域广、支持海量连接、超低功耗、超低成本、支持IP和非IP数据传送等满足于物联网需求的特点。

5.根据权利要求1所述的智能数据交互健身手环，其特征在于：所述二维码生成模块用于根据运动信息等原始数据类型确定与之相适应的编码模式，对各类型的原始数据选择相适应的模式进行编码，在完成编码的信息前面加入关于模式编号以及数据长度的标注。二维码生成模块为了防止数据丢失，需要在编码过程中加入纠错编码，纠错编码分为4个纠错等级，根据选定的纠错等级，按照一定的规则生成与每组原始数据相对应的纠错编码，每8个为一个模块依次排列，最后一组不足8个的用0补足。

6.根据权利要求1所述的智能数据交互健身手环，其特征在于：所述二维码生成模块为了提高初始二维码图形识别的准确性，需要加入掩模对初始二维码进行调整，使深色块与浅色块在数量和分布上尽可能的均衡，同时避免在数据编码区域出现与寻像图像相似的图案，QR码的掩模图案共有8种，不同的图案的生成模式对应着不同的二进制指令，将不同的掩模图案以XOR方式加入到初始二维码当中，提高二维码识别的精确度。

7.根据权利要求1所述的智能数据交互健身手环，其特征在于：所述心率心电采集模块核心是一个系统管理单元，负责整体系统的配置、运行管理、专有心电算法和电源管理，拥有灵活强大的数字信号处理结构，便于采集微弱的生物信号，并根据心电算法检测用户生理情况以及运动强度。

8.根据权利要求1所述的智能数据交互健身手环，其特征在于：所述电磁感应无线充电模块采用电磁感应原理，通过线圈进行能量耦合实现能量的传递，当接收器线圈与发射器线圈相靠近时，接收器端的线圈会产生感生电压，当接收器端线圈回路的谐振频率与发射器端线圈回路频率相同时达到谐振状态，此时电压达到最大值，能量传输效率最高。