生命体智能跟踪监护系统.pdf

本发明公开了一种生命体智能跟踪监护系统，主要由中央处理模块、智能通信定位模块、智能预警模块、人机交互模块以及电源模块组成；电源模块为中央处理模块提供系统电源，中央处理模块负责处理系统的所有数据以及发送功能指令；智能通信定位模块完成系统地理位置定位和系统信息的采集和发送功能，智能预警模块完成系统的自动预警功能，人机交互模块用于初始化设定需要监护对象的时间和空间阈值储存在中央处理模块中。监护人能够通过本发明对被监护对象实现时间和地域性的实时跟踪监护，保证被监护对象的生命安全；被监护对象在不能自主控

1、  生命体智能跟踪监护系统，其特征在于：所述系统主要由中央处理模块、智能通信定位模块、智能预警模块、人机交互模块以及电源模块组成；
所述的电源模块为整个系统提供电源；
所述的人机交互模块用于初始化设定被监护对象的时间和空间阈值储存在中央处理模块中，当智能通信定位模块采集到被监护对象的地理位置信息后，将采集到的地理位置信息传送给中央处理模块，中央处理模块将接收的信息与预先设定的阈值比较，如果没有超出阈值则继续采集，如果超出阈值，且初始化中设定报警功能为第一功能，则系统调用智能预警模块，自动进入智能预警功能，若初始化中设定通信功能为第一功能，则系统调用智能通信定位模块，自动进入通信功能；
所述智能预警模块完成系统的自动预警功能，提醒被监护对象当前的紧急状况，如果智能预警模块一直没有复位信号，则通知中央处理模块，通过智能通信定位模块直接向联系人发出地理位置信息，从而完成对被监护对象的监护功能。

2、  根据权利要求1所述的生命体智能跟踪监护系统，其特征在于：所述的人机交互模块包括输入终端、输出终端、人机交互软件以及与上位机通信接口，其初始化设定通过如下过程实现：
(1)开机待系统进入正常工作状态后，首先是手动校准系统时间，确认是否需要设定时间阈值，若需要设定，则手动设定时间上下限作为时间阈值，中央处理模块会自动记录下设定的时间阈值并保存在中央处理模块的存储器内，如不需要设定时间阈值，则选择直接跳过；
(2)设定空间阈值，若需要设定空间阈值，则使用者应先通过智能通信定位模块采集地理坐标信息，中央处理模块会自动记录并进行处理，设定一个地理范围作为空间阈值；若不需设定空间阈值，则直接跳过；
(3)设置报警功能和通信功能，以及通信功能下的第一联系人和第二联系人；根据被监护对象的需要，可以将报警功能或者通信功能中任意一个设置为第一功能，另一个为第二功能。

3、  根据权利要求1所述的生命体智能跟踪监护系统，其特征在于：所述智能预警模块包括蜂鸣器、振动器、方式选择电路和复位电路，其工作过程为：
智能预警模块的方式选择电路接收中央处理模块的预警命令，进入智能预警功能，首先是以第一报警方式提醒被监护对象，被监护对象可人为触发复位电路使智能预警模块进入复位工作状态，则第一报警方式停止报警；若在一定的安全时间周期内，智能预警模块没有接收到复位命令，则第二报警方式开始提醒被监护对象，被监护对象可人为触发复位电路使智能预警模块进入复位工作状态，则第二报警方式停止报警；若智能预警模块在安全时间内仍没有接收到复位命令，则智能预警模块通过中央处理模块通知智能通信定位模块，启动智能通信功能；
所述的第一报警方式和第二报警方式分别为蜂鸣器或者振动器，不设定时候，系统默认蜂鸣器为第一报警方式。

4、  根据权利要求1所述的生命体智能跟踪监护系统，其特征在于：所述的智能机通信定位模块包括GPRS通信模块、GSM通信终端以及GPS定位模块，启动智能通信功能后，
采用两种方式与指定联系人联系，一种是短信方式，另一种是通话方式；
当智能通信定位模块启动智能通信功能后，首先判断是否采用通话方式，如果是则自动拨打求助电话；若一定时间内没有选择，则自动转入短信方式；
GPS定位模块获取被监护对象的地理位置坐标，并通过GPRS通信模块自动连接地图数据终端，获取当前地理位置坐标的地图数据，并编辑文字短信，然后继续判断是否采用手动发送，若是则手动发送；若在安全时间内没有收到手动发送的命令，则自动发送短信给指定的第一联系人，并通过GSM通信终端接收发送报告确认是否发送成功，若在一定的安全时间内没有发送成功，则发送短信至第二联系人，同样确认是否发送成功，若发送成功，则系统自动进入复位工作状态，若在一定的安全周期内仍发送不成功，系统继续保持发送短信的工作状态。

5、  根据权利要求1所述的生命体智能跟踪监护系统，其特征在于：所述中央处理模块由中央处理器和其外围电路组成，中央处理器根据所实现功能以及数据存储量的大小采用普通单片机、ARM嵌入式芯片、DSP芯片等各种具有运算功能和数据存储功能的计算机处理芯片。

生命体智能跟踪监护系统
技术领域
本发明涉及信息采样及处理技术、GPS定位技术以及移动终端通信领域，尤其涉及一种生命体(可以是人体，也可以是动物体)智能跟踪监护系统。
背景技术
当今社会，随着经济的发展，人们的物质生活水平有了很大的提高，然而人们的生活节奏也在不断加快，工作愈加繁忙。大多数人都没有时间照顾家中的老人、儿童、残疾人或者是其它一些不能自我照顾的人以及自己心爱的宠物。因此，一种能够帮助人们对这一类弱势群体进行监护和保护的装置便应运而生了。
在已公开的专利CN1921519A中，公开了一种一键通移动终端监护与紧急救护功能的实现方法。该发明实现最简单的通话功能、远程监护、定时提醒和定位等功能，提供了一种既可以满足老人和儿童方便使用，又可满足监护人对儿童的监护要求的移动通信工具，使监护人了解被监护人的行动轨迹和活动环境。
但是，现有技术公开的监护系统存在许多缺点。一是没有智能预警和通信的功能，当被监护对象碰到紧急情况不能自主联系监护人时，该装置就不能起到一定的保护作用；二是监护人不能设定对被监护人监护的范围，因而不能主动提醒监护人被监护对象是否处在安全监护范围之外。一旦老人或者小孩在超出监护人要求监护的范围时，该装置就不能起到预警的作用了。
发明内容
为了解决现有监护系统产品的不足，本发明提供一种新型生命体智能跟踪监护系统。该系统是一种高集成、模块化的跟踪监护系统，不受时间、空间的限制，不妨碍日常生活和工作，该系统不仅能定期测量生命体的时间、空间状态信息参数，还能对这些信息进行处理、分析，并与已设定的状态阈值参数进行比较，实现智能预警，从而达到监测与保护佩戴者的目的。，
本发明的生命体智能跟踪监护系统包括中央处理模块、智能通信定位模块、智能预警模块、人机交互模块以及电源模块。
所述的电源模块为整个系统提供电源。
所述的中央处理模块由中央处理器和其外围电路组成，主要功能是管理其它模块，向其他模块发送命令，获取信息；存储人为设定的信息，包括设定的时间、空间的阈值信息以及指定的联系人信息等；分析处理采集到的数据(包括时间和空间信息)并与设定的阈值信息进行比较；判断是否应该发出警报或者与指定的联系人通信等。中央处理模块中的中央处理器可根据所实现功能以及数据存储量的大小采用普通单片机、ARM嵌入式芯片、DSP芯片等各种具有运算功能和数据存储功能的计算机处理芯片。
所述的人机交互模块包括输入终端、输出终端、人机交互软件以及与上位机通信接口，用于初始化设定被监护对象的时间和空间阈值储存在中央处理模块中，具体初始化过程为：
(1)开机待系统进入正常工作状态，首先是手动校准系统时间，确认是否需要设定时间阈值，若需要设定，则手动设定时间上下限作为时间阈值，中央处理模块会自动记录下设定的时间阈值并保存在中央处理模块的存储器内，如不需要设定时间阈值，则选择直接跳过；
(2)设定空间阈值，若需要设定空间阈值，则使用者应先通过智能通信定位模块采集地理坐标信息，中央处理模块会自动记录并进行处理，设定一个地理范围作为空间阈值；若不需设定空间阈值，则直接跳过；
(3)设置报警功能和通信功能，以及通信功能下的第一联系人和第二联系人；根据被监护对象的需要，可以将报警功能或者通信功能中任意一个设置为第一功能，另一个为第二功能。
所述智能通信定位模块采集被监护对象的地理位置信息，将采集到的地理位置信息传送给中央处理模块，中央处理模块将接收的信息与预先设定的阈值比较，如果没有超出阈值则继续采集，如果超出阈值，且初始化中设定报警功能为第一功能，则系统调用智能预警模块，自动进入智能预警功能，若初始化中设定通信功能为第一功能，则系统调用智能通信定位模块通信功能程序，自动进入通信功能，采用两种方式与指定联系人联系，一种是短信方式，另一种是通话方式。
所述智能预警模块完成系统的自动预警功能，提醒被监护对象当前的紧急状况，如果智能预警模块一直没有复位信号，则通知中央处理模块，通过智能通信定位模块直接向联系人发出地理位置信息，从而完成对被监护对象的监护功能。
所述的智能预警模块由蜂鸣器、振动器、复位电路、方式选择电路等组成。智能预警方式选择电路接收中央处理模块的预警命令，以第一预警方式提醒被监护对象，而被监护对象可人为触发复位电路使智能预警模块停止报警。若在一定的时间内，被监护对象没有触发复位电路使智能预警模块复位，则将以第二预警方式提醒被监护对象，若在一定的时间内，被监护对象仍没有触发复位电路使智能预警模块复位，则自动通过智能通信定位模块，启动智能通信功能。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明能够根据所设定的时间和地域范围对被监护对象进行实时的信息跟踪以及智能判断，一旦超出阈值，便能通知监护人。因此，监护人能够通过本发明对被监护对象实现时间和地域性的实时跟踪监护，保证被监护对象的生命安全。
2、本发明能够实现智能预警和通信功能，保证了被监护对象在不能自主控制系统功能的时候及时通知监护人。
3、可以结合网络技术，组建网络化跟踪监护系统。
4、可以结合视频传输技术，实现视频跟踪监护。
附图说明
图1为本发明的生命体智能跟踪监护系统结构框图；
图2为本发明的生命体智能跟踪监护系统总体功能流程图；
图3为本发明的生命体智能跟踪监护系统初始化功能流程图；
图4为本发明中的智能通信定位功能流程图；
图5为本发明中的智能预警功能流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的生命体智能跟踪监护系统进行详细说明。
本发明的提供的生命体智能跟踪监护系统可以设计成手表式，项链式，腕带式，腰带式等便于生命体佩戴的多种形式，这里所指的生命体可以是人、也可以是需要监护的动物等各种被监护对象。
如图1所示，本发明提供的生命体智能跟踪监护系统主要由中央处理模块1、智能通信定位模块2、智能预警模块3、人机交互模块4以及电源模块5组成，所述的电源模块5为整个系统提供电源，一般采用纽扣电池。各个模块之间的工作流程如图2所示，所述的人机交互模块4用于初始化设定被监护对象的时间和空间阈值并储存在中央处理模块1中，经过如上的初始化设定后，便开始按照系统默认时间周期，中央处理模块1和智能通信定位模块2对当前系统的时间和地理位置信息进行周期性采样，若采样值未超过初始化中设定的阈值，则系统继续采样；若采样值超过初始化中设定的阈值，则中央处理模块1通过智能预警模块3启动报警功能或者通过智能通信定位模块2启动智能通信功能，从而实现对被监护对象的监护功能。
所述人机交互模块4由输入终端401、输出终端402、人机交互软件403以及上位机通信接口404组成，所述上位机通信接口404与中央处理模块1实现数据通信，使用者通过输入终端401向系统输入信息，进行初始化设定；系统通过输出终端402向使用者反馈信息；人机交互软件403为使用者和系统提供了一个交互的软件平台。人机交互模块4中的输入终端401可以使键盘、话筒、摄像头或者是其它输入设备，从而实现多种形式的输入，若采用摄像头输入，并添加视频编解码程序，则可实现视频实时传输，从而达到视频远程监控的效果；输出终端402可以使显示屏，听筒、蜂鸣器等发声装置。
如图3所示为本发明的生命体跟踪监护系统初始化功能流程图，该生命体跟踪监护系统佩戴者首次使用时，可以通过人机交互模块4对该系统进行初始化设定。开机待系统进入正常工作状态后，首先是手动校准系统时间，确认是否需要设定时间阈值。若需要设定，则可手动设定时间上下限作为时间阈值，例如设定的时间阈值为早6点至晚6点。时间阈值设定完成后，该系统的中央处理模块1会自动记录下设定的时间阈值并保存在中央处理模块1的存储器内，设定的过程可通过人机交互模块4实现，如不需要设定时间阈值，则可以选择直接跳过。然后确认是否需要设定空间阈值，若需要设定空间阈值，则使用者应先通过智能通信定位模块2采集地理坐标信息，采集的方式可以通过GPRS无线网络的方式下载，也可以手动采集所限定的范围内的几个固定点的地理坐标信息。之后，中央处理模块1会自动记录并进行处理，设定一个地理范围作为空间阈值。完成空间阈值的设定后，使用者还应设置报警功能和通信功能，并设定通信功能下的第一联系人和第二联系人。使用者可以根据需要将报警功能或者通信功能设定为第一功能，则另一个为第二功能。最后结束初始化设定。
所述中央处理模块1由中央处理器和外围电路组成，作为生命体跟踪监护系统的核心单元，中央处理模块1负责处理系统的所有数据以及发送功能指令，并采集系统时间信息。中央处理模块1中的中央处理器可根据所实现功能以及数据存储量的大小采用普通单片机、ARM嵌入式芯片、DSP芯片等各种具有运算功能和数据存储功能的计算机处理芯片。
所述智能通信定位模块2由GPS定位模块201、GSM通信终端202以及GPRS通信模块203组成，如图1，完成系统地理位置定位和系统信息的发送功能。当智能通信定位模块2通过GPS定位模块201、GSM通信终端202或者GPRS通信模块203采集到被监护对象的地理位置信息后，将采集到的地理位置信息传送给中央处理模块1，中央处理模块1将接收的信息与预先设定的阈值比较，判断是否该发出警报或者启动智能通信功能。
如图4所示，所述智能通信功能可以采用两种方式与指定联系人联系，一种是短信方式，另一种是通话方式。当智能通信定位模块启动智能通信功能后，该系统会首先判断是否采用通话方式，如果是则拨打求助电话，该求助电话可以是110、120等紧急救援电话，也可以设定为固定的联系人电话；若一定时间内没有选择，则自动转入短信方式。在短信方式下，GPS定位模块201获取被监护对象的地理位置坐标，然后通过GPRS通信模块203自动连接地图数据终端，获取当前地理位置坐标的地图数据，并编辑文字短信。然后系统继续判断是否采用手动发送，手动发送后直接进入复位工作状态；若在安全时间内没有收到手动发送的命令，则系统自动发送短信给指定的第一联系人，并通过GSM通信终端202接收发送报告确认是否发送成功。若在一定的安全时间内没有发送成功，则发送短信至第二联系人，同样确认是否发送成功，若发送成功，则系统自动进入复位工作状态，若在一定的安全周期内仍发送不成功，系统继续保持发送短信给第一联系人和第二联系人的工作状态，直到发送成功进入复位工作状态。
所述智能预警模块3主要由蜂鸣器301、振动器302、方式选择电路303和复位电路304组成，完成系统的自动预警功能，提醒使用者当前的紧急状况。
如图5所示，本系统在进入智能预警功能后，方式选择电路接收中央处理模块的预警命令，首先是以第一报警方式提醒被监护对象，被监护对象可人为触发复位电路使智能预警模块进入复位工作状态，则第一报警方式停止报警；若在一定的安全时间周期内，智能预警模块没有接收到复位命令，则第二报警方式开始提醒被监护对象，被监护对象可人为触发复位电路使智能预警模块进入复位工作状态，则第二报警方式停止报警；若智能预警模块在安全时间内仍没有接收到复位命令，则智能预警模块进入智能通信功能。
所述的第一报警方式和第二报警方式分别设定为蜂鸣器鸣叫或者振动器振动，不设定的时候，系统默认蜂鸣器鸣叫为第一报警方式。
本发明的生命体跟踪监护系统可应用于监护人对被监护对象的监护：将系统信息阈值设定成该被监护对象的地理活动范围或者是该被监护对象离开监护人的时间段，信息阈值由该被监护对象的监护人设定。一旦该被监护对象在指定的时间内没有与其监护人联系或者离开了监护人所设定的指定的活动区域，则该装置便会自动通过智能通信定位模块发送被监护对象的地理位置信息至指定联系人。
本发明的生命体跟踪监护系统可应用于使用者对自身的监护：将信息阈值设定成该生命体的地理活动范围或者某一特定时间段，佩戴端系统的信息阈值由使用者设定。一旦使用者在指定的时间内没有某一需要完成的活动或者离开了使用者所设定的指定的活动区域，则该装置便会自动启动智能预警功能提醒使用者。