[发明专利]一种儿童安全手表的传感器分级智能调度系统及方法有效
申请号: | 201910174236.X | 申请日: | 2019-03-08 |
公开(公告)号: | CN109953748B | 公开(公告)日: | 2020-08-18 |
发明(设计)人: | 黄家荣;邓圣衡;舒琳 | 申请(专利权)人: | 华南理工大学 |
主分类号: | A61B5/02 | 分类号: | A61B5/02;A61B5/0402;A61B5/021;A61B5/11 |
代理公司: | 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 | 代理人: | 林梅繁 |
地址: | 511458 广东省广州市*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 儿童 安全 手表 传感器 分级 智能 调度 系统 方法 | ||
本发明为儿童安全手表的传感器分级智能调度系统及方法,系统包括MCU决策层、服务器决策层、基础传感层、初步决策传感层、深入决策传感层和外界通信传感层;MCU决策层分别与基础传感层、初步决策传感层连接,服务器决策层分别与初步决策传感层、深入决策传感层连接,深入决策传感层与外界通信传感层连接;MCU决策层负责简单的决策和数据处理,服务器决策层负责复杂的决策和数据处理;基础传感层、初步决策传感层、深入决策传感层均用于调度儿童安全手表的各传感器。通过一定的调度机制来决定各个传感器的工作状态(采集数据或休眠),从而使手表在大部分的时间里只调用部分传感器,降低手表的功耗。
技术领域
本发明涉及传感器调度技术,具体为儿童安全手表中不同传感器的分级智能调度系统及方法。
背景技术
近年来,儿童在校的安全问题一直受到社会的广泛关注,一些儿童在校园里受到其他孩子的霸凌或者是老师的虐待。而这其中不少儿童由于缺乏自我保护意识,在受到霸凌或者虐待之后不敢告诉家长。同时,儿童遭绑架问题也是儿童安全的一大隐患。因此对儿童每时每刻进行安全监控就显得很有必要,而通过譬如儿童安全手表等可穿戴式设备来对儿童进行安全监控是当下解决儿童安全问题的有效方法。
受限于便携式设备体积小的特征,儿童安全手表一般不会采用较大容量的电池和较高性能的MCU,因此搭载一种能够在保证安全防护效果的情况下降低手表功耗和实现低数据处理量的传感器调度系统非常有必要。而目前市面上的儿童手表由于受限于能耗,并没有搭载足够的监控传感器,因此对于儿童遇到霸凌、虐待和绑架等问题难以进行自动监控和判断,因此安全防控系数不能满足需求。
发明内容
本发明针对现有儿童安全手表因受限于能耗无法搭载充足的监控传感器对霸凌、虐待和绑架等情形进行实施监控的问题,提出一种儿童安全手表的传感器分级智能调度系统,通过一定的调度机制来决定各个传感器的工作状态(采集数据或休眠),从而使手表在大部分的时间里只调用部分传感器,降低手表的功耗;同时该调度系统能够通过判断目前儿童的状态,唤醒必要的传感器,而其余传感器休眠,使手表在低功耗的情况下仍能保持高安全防控系数。
本发明还提供一种儿童安全手表的传感器分级智能调度方法。
本发明智能调度系统采用以下技术方案来实现:儿童安全手表的传感器分级智能调度系统,包括MCU决策层、服务器决策层、基础传感层、初步决策传感层、深入决策传感层和外界通信传感层;MCU决策层分别与基础传感层、初步决策传感层连接,服务器决策层分别与初步决策传感层、深入决策传感层连接,深入决策传感层与外界通信传感层连接;MCU决策层负责简单的决策和数据处理,服务器决策层负责复杂的决策和数据处理;基础传感层、初步决策传感层、深入决策传感层均用于调度儿童安全手表的各传感器。
本发明智能调度方法采用以下技术方案来实现:儿童安全手表的传感器分级智能调度方法,包括以下步骤:
S1.在日常状态下,基础传感层保持常开,将获取的数据提交给MCU决策层进行简单判断;当数据达到阈值时,MCU决策层即判断为进入风险状态,开始调用初步决策传感层;
S2.在调用初步决策传感层之后,MCU决策层通过在基础传感层采集到数据的不同启用预置在MCU中不同的传感器调用模型,以决定调用传感器的种类和频率;同时,将采集到的数据提交到服务器决策层,由服务器决策层进行初步的决策判断,同时采集到的数据也用于修正服务器中的判断模型;如果判断为无危险,则退出到日常状态,重新启用基础传感层;如果判断为有危险,则调用深入决策传感层,进行进一步的精确判断;
S3.进入深入决策传感层之后,传感器的调用将由服务器决策层控制,传感器则不断将数据提交至服务器决策层,由服务器决策层做出精准判断;若最终判断为无危险,则将退出到初步决策传感层,继续观察一段时间;若在初步决策传感层判断为无危险,则回到日常状态;若最终判断为有危险,则自动打开视频通话或语音通话的功能,向家长发出警报,由家长来进行判断并做出处理措施。
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