一种测量无线辐射的智能可穿戴设备的制作方法

本发明涉及智能手机和智能硬件领域，特别涉及智能硬件中一种能够测量电磁辐射的设备。

背景技术：

智能手机等无线通信设备的出现较大的改变了人们的生活方式，与此同时，电磁辐射问题成为了人们不可回避的问题。尽管有人认为只有像核辐射和各种射线等电离辐射才会影响人们的健康，非电离辐射不会影响到人们的健康，但是较长时间的接收射频频段的电磁辐射，对人的健康终究是有影响的^[1-2]。世界卫生组织已将电磁辐射污染列为继水、空气、噪声污染之后的第四大环境污染。随着人们对信息技术的依赖逐渐增加，智能手机、微型电脑、微波炉、移动基站以及小区宽带交换设备以前所未有的密集程度出现在了人们的生活中，人们不得不面对身边的种种电磁辐射。

电磁辐射测量仪器，作为一种专业测量电磁辐射的仪器已经广泛应用于各种专业领域，但是它使用复杂，价格昂贵，虽然测量精度较高，但是不太适用于日常生活中。

随着科技的发展，除手机之外的智能可穿戴设备逐渐成熟。智能手环和智能戒指等智能设备不仅仅移植了手机的一些功能，它们还具有特殊的作用。例如，智能手环可以进行运动监测，即可以通过测量人的摆臂动作，来监测运动量。在万物联网和万物智能化的趋势下，越来越多的传统物品开始出现智能化的趋势，于是，大家用“智能硬件”来描述这一类设备。

有人提出了电磁辐射测量系统^[3]和便携式电磁辐射测量设备^[4-5]。对于一个完整的辐射测量系统而言，测量设备是基础，因此便携式测量设备的发明与改进至关重要。

文献4本发明提出了一种便携式电磁辐射监测装置，包括电池；设有电磁检测天线的电路板；连接于该电路板的用于提示辐射强度信号的输出部件；与输出部件连接的mcu模块，用于将输出的提示信号与辐射强度关联；输出部件为lcd显示屏，其读数提示辐射强度的大小。所述输出部件为led灯，该led灯的闪频或颜色与辐射强度关联。文献5在文献4的基础上将无线通信模块增加到了设备中，便于将辐射测量结果发送到手机上，从而完成辐射数据采集。上述方案都尝试着将辐射测量功能移植到可穿戴式设备上，但是仍然有如下问题：

1，可穿戴式辐射测量设备与外界的通信方式选择不当，选择无线通信方式就意味着本身就会有辐射，这样会影响测量结果，至少会影响所选择频段的射频辐射测量结果。

2，设计方案不太完善，可穿戴式设备是能量和体积受限的设备，不能简单搬移已有设备的功能。

参考文献：

[1]rothmankj.epidemiologicalevidenceonhealthrisksofcellulartelephones.lancet.2000；356(9244)：1837-40

[2]手机辐射导致大脑温度升高的研究，赵志华，信息技术，2008年第8期

[3]专利名称：一种辐射探测系统，申请号：201511023116.8，申请日：2015.12.28，申请人：广州兰泰胜辐射防护科技有限公司。

[4]专利名称：便携式电磁辐射监测装置，申请号：201310241477.4，申请日：2013.06.18，申请人：蔡振华。

[5]专利名称：穿戴式设备及基于该穿戴式设备实现电磁辐射检测的系统，申请号：201410617680.1，申请日：2014.11.05，申请人：上海市共进通信技术有限公司。

技术实现要素：
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为了克服上述现有技术的缺点，本发明提出了一种可以测量无线辐射的智能可穿戴设备，它采用低速led光传输的方式和外界通信，能够有效减小无线通信方式对辐射测量的影响，提高了辐射测量的准确度，本发明提出的智能可穿戴设备的结构如图1所示。

所述设备包括如下构成：

辐射测量模块(101)，用来测量待测频段的射频辐射大小，通过usb接口输出辐射测量数值；usb接口(102)，用来为辐射测量模块供电，并接收所述辐射测量模块测量得到的辐射数据，将所述数据传输至所述智能可穿戴设备的led数据发射机驱动电路；电源模块(103)，可以是电池，用来提供整个可穿戴设备的电能；led电源驱动电路(104)，用来提供适合led发光要求的稳定驱动电压；led数据发射机驱动电路(105)，用来接收一定电压范围内的信号，将其编码后转化为适合led通信的波形，并生成最终的led灯珠驱动信号，用来发送数据；led灯珠(106)，其可以通过灯光闪烁来传输低速数据，可以传送无电磁干扰的电磁辐射的准确数据；开关(107)，用来控制所述usb接口的供电，在开关关闭时，辐射测量模块不工作，不能测量射频辐射，在开关开启时，辐射测量模块正常工作，能够正常测量射频辐射。

进一步的，智能可穿戴设备的辐射测量模块可以和其它部分相分离，便于更换不同模块，以测量不同频段的辐射，提高了设备的易用性。例如，可以设计适合多个频段的辐射测量模块，2g、3g或者4g移动通信的频段均可以，工业科学医疗(ism)频段也可以，在需要测量相关频段的辐射时，将所述辐射测量模块插在本发明提供的智能可穿戴设备上。

进一步的，智能可穿戴设备可以将射频辐射的测量值存储，也可以通过led通信方式将辐射数据发送到智能手机等终端，记录不同地点的射频辐射情况。进一步的，智能可穿戴设备的具体形态可以是智能手环，或者其它合适的形式。智能手环可以具备屏幕显示功能，可以将射频信号的电压值存储，并显示在屏幕上，更为清晰的表示出不同地点的射频辐射情况。

优选的，智能手环可以和智能手机终端配合使用，通过手机上更为友好的用户界面表示出不同地点的射频辐射情况。智能手机可以通过移动网络联网，服务器端通过收集用户反馈的不同地点的辐射情况，绘制出射频辐射地图，并将数据反馈至智能手机，以辐射地图软件的形式显示出来，供用户参考。

附图说明：

图1为本发明中测量无线辐射的智能可穿戴设备的系统结构图。

图2为辐射测量模块的一种具体实例结构图。

具体实施方式：

1本发明中智能可穿戴设备的辐射测量模块设计实例：

本发明中辐射测量模块可以由如下部分构成，如图2所示：

待测频段天线(201)，该天线一般选择在射频频段，可以覆盖2g、3g或者4g蜂窝移动通信频段，或者wifi和蓝牙等无线通信频段；带通滤波器(202)，用来选择需要测量的射频信号，确保最终的测量结果为某个频段的辐射量；射频放大模块(203)，用来放大接收到的微弱射频信号；射频探测器(204)，用来接收射频放大模块输出的射频信号，其信号为低频输出，信号的数值表示射频辐射功率大小，实际设计时，可以采用包络检波器件。信号处理电路模块(205)，连接射频探测器，用于将射频探测器接收到的模拟信号转化为最终的数字信号，包含信号放大和ad转换等模块；usb接口(206)，用来为射频放大模块和数据传送过程供电，同时将数据传输至所述智能可穿戴设备。

待测频段天线(201)可以根据需要选用包含多个频段的宽频天线，此时待测频段天线后面应该接一个窄带带通滤波器，用来选通待测频段信号。带通滤波器(202)可以是可调谐滤波器。射频放大模块(203)可以选择增益可调谐放大器。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤。