专利名称：一种基于3g的远程便携式综合监测定位器的制作方法
技术领域：
本发明涉及3G领域，具体是涉及一种基于3G的远程便携式综合监测定位器。
背景技术：
现代中国社会老龄化问题日益突出，特别是沿海大中型城市，老龄化最高已达到 40%，随之而来的是诸如空巢老人、老人养老等社会问题。为了保障老年人的健康与活动自 由，特此研发本产品。其主要功能是保证老人的监护人能随时掌握老人的活动情况、生命体 征情况及生活区域的环境情况，由此避免由于一些意外事件造成老人的走失、急性病症的 延误治疗、家庭生活中的气体中毒或火灾的延误救治，使老人在安全生活上得到保障。本产 品的使用群体为老年群体及有痴呆症状的群体。 现有的生命体征监测产品的缺点是通讯距离短、监测设备无法随身携带、无法实 现地理定位。这样的监测产品只适用于卧床不起有专人陪护的老人，而我们的产品则可随 身携带及随时监测并远程查询监测内容，一旦有紧急情况发生可即时定位老人地理位置， 为救助节约宝贵的时间。
发明内容
发明目的本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种基于3G通讯技术 的远程便携式生命体征监测与环境监测定位器。 技术方案为了实现以上目的，本发明所述的一种基于3G的远程便携式综合监测 定位器，它包括ARM主控芯片、生理体征检测模块、ZIGBEE模块、CDMA模块；所述ARM主控 芯片设有MCU控制单元、存储控制单元、10控制单元；生理体征检测模块通过IIC 口与ARM 主控芯片连接，UART 口和IIC 口为ARM主控芯片上的数据传输口 ；ZIGBEE模块设有室内定 位单元及室内环境探测单元；CDMA模块设有GPS室外定位单元和INTERNET管理单元；CDMA 模块和ZIGBEE模块通过UART 口与ARM主控芯片连接实现数据处理与通信控制。
所述生理体征检测模块通过远程便携式综合监测定位器的红外温度感应器、脉 搏传感器、血氧传感器、血压传感器采集被监测人的生命体征，存储在ARM芯片的存储控制 单元内，管理员可通过INTERNET管理单元发出指令，调取记录查看，在采集的数据超过设 定阀值后，该模块通过CDMA模块向INTERNET管理单元发出报警信号。
所述GPS室外定位单元管理者通过服务器端定位平台上的INTERNET管理单元发 出定位指令，监测器接受指令后由CDMA模块对被监测人进行地理位置的精确定位，然后通 过CDMA模块通过网络发送经纬度信息到定位平台，经GIS系统将经纬度映射到实际地理名 称，本模块中主要采用了 GPS、 AGPS、 ALT技术。 所述室内定位单元管理者通过服务器定位平台的INTERNET管理单元发出定位 指令，监测器接收指令后由室内定位单元对被监测人在建筑物中所处相对位置进行定位， 然后通过ZIGBEE模块经CDMA模块发送X. Y坐标到INTERNET管理单元，用于定位被监测人 在建筑物中所处相对位置。
所述室内环境探测单元通过室内定位单元与室内安装的可燃气体传感器、一氧
化碳传感器、二氧化碳传感器、温度传感器、湿度传感器组成无线网络，采集室内环境参数
并保存到存储控制单元。管理者可通过指令查看室内环境变化，在采集的数据超过设定的
阀值后ARM主控芯片发出报警信号通过CDMA模块发送到INTERNET管理单元。所述CDMA模块用于实现与INTERNET管理平台服务器的连接；所述ZIGBEE模块用于实现与室内环境监测仪器的无线连接； 所述INTERNET管理单元用于控制定位仪器的运行。 所述CDMA模块和ZIGBEE模块通过URAT 口与ARM主控芯片连接实现数据处理与 通信控制。 ARM主控芯片连接CDMA模块的定位器上的报警按钮，被监测人在遇到紧急情况的 时候可以按动仪器上的报警按钮、MCU控制单元收到紧急呼叫指令后按照事先设定的电话 号码通过CDMA模块发送紧急短信，短信包括呼叫者当时的地理位置、生命体征信息，以便 于施救者及时妥当的处理呼救。 CDMA模块上还可设定监听电话号码，拨打电话接通电话后通过仪器内的拾音器可 监听5米半径内的声音，被监测人也可按CDMA模块上的语音呼叫键与预设的电话号码进行 语音通讯。并且管理者还可经INTERNET网络平台上的INTERNET管理单元发出指令，通过 CDMA模块监控被检测人的即时视频图像。 有益效果本发明与现有技术相比具有以下优点由于远程控制和便携功能，本 发明实现了对以家庭为单位的老年人群体的无缝监测，为社会节约了劳动力成本，降低了 老年人由于心智状况的不稳定而出现的生理突发状况和各种意外的发生；由于本产品可结 合社区老年管理平台进行使用，可以实现整个社区的老年家庭的联网监测，为政府部门的 老年人卫生健康方案提供数据基础。
图1为本发明各单元模块连接示意图； 图2为本发明的工作流程图； 图3为本发明中GPS室外定位单元工作流程图； 图4为本发明中室内定位单元工作流程图； 图5为本发明中生理体征检测模块工作流程图； 图6为本发明中室内环境探测单元工作流程图； 图7为本发明中紧急呼救流程图； 图8为本发明中语音通话流程图； 图9为本发明中视频监控流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明 本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各 种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。 如图1所示的本发明各单元模块连接示意图，它包括ARM主控芯片、生理体征检测模块、ZIGBEE模块、CDMA模块；所述ARM主控芯片设有MCU控制单元、存储控制单元和10控 制单元；生理体征检测模块通过IIC 口与ARM主控芯片连接；ZIGBEE模块设有室内定位单 元及室内环境探测单元；CDMA模块设有GPS室外定位单元和INTERNET管理单元；CDMA模块 和ZIGBEE模块通过UART 口与ARM主控芯片连接实现数据处理与通信控制。
如图2所示，本发明按如下顺序进行工作 ①开机接入电源后，MCU控制单元自检，若MCU控制单元内不为空，对MCU控制单 元进行复位； ②若MCU控制单元内为空，进入CDMA模块检测，如若CDMA模块检测显示出错信 息，对CDMA模块进行复位，然后跳回步骤①重新执行； ③若CDMA模块检测正常，进入ZIGBEE模块检测，如检测显示出错信息，跳回步骤 ①重新执行； 若ZIGBEE模块检测正常，则ARM主控芯片、生理体征检测模块、GPS室外定位单 元、室内定位单元、室内环境探测单元、INTERNET管理单元、CDMA模块开始运行；从而实现 GPS室外定位子功能、室内定位子功能、生理体征探测子功能、室内环境监测子功能、短信呼 救子功能、语音呼叫子功能、视频监控子功能。 如图3所示的GPS室外定位单元工作流程图，接入电源后其工作流程如下
①GPS室外定位单元对CDMA模块是否收到定位指令进行监测；
②当CDMA模块收到定位指令，GPS对所在位置进行定位；若没收到定位指令，返回 步骤①执行； ③若GPS定位不成功，传输最近一次定位数据； 若GPS定位成功，采集定位数据，传输最新定位数据； ⑤数据传送后，返回步骤①执行。 如图4所示的室内定位单元工作流程图，接入电源后其工作流程如下
①对CDMA模块是否收到室内定位命令进行监测； ②当CDMA模块收到定位指令，室内定位单元对所在位置进行定位；若没有收到， 返回步骤①执行； ③若室内定位单元定位不成功，通过CDMA模块传输最近一次定位数据； 若室内定位单元定位成功，采集定位数据，通过CDMA模块传输最新定位数据； ⑤数据传送后，返回步骤①执行。
如图5所示的生理体征检测模块工作流程图，接入电源后其工作流程如下
①按设定的时间间隔发送体征数据数据采集指令； ②对从脉搏数据采集模块、体温数据采集模块、血压数据采集模块、血氧数据采集 模块中采集的数据与设定各个数据的阀值进行对比；
③若在数据不超标，正常，对采集的数据进行存储； ④若数据超标，CDMA模块将生命体征报警信息传送给管理端，同时存储采集的数 据； ⑤存储的数据经调用指令，通过LCD显示数据。 如图6所示的室内环境探测单元工作流程图，接入电源后其工作流程如下
①按设定的时间间隔发送室内环境数据采集指令；
②从人体红外线探测模块、可燃气体探测模块、室内温度探测模块、二氧化碳探测 模块中采集数据，采集的数据送至ZIGBEE模块； ③在ZIGBEE模块中对采集的室内环境数据和设定的阀值进行比较； ④若采集的数据超过了设定的阀值，经CDMA模块发送室内环境报警信号给
INTERNET管理模块所在的管理平台； ⑤若采集的数据不超标，对采集的数据进行存储，然后返回步骤①执行； 若INTERNET管理端对数据进行调用，通过LCD显示数据。 如图7所示的紧急呼救流程图，是各个模块的综合应用，它如下顺序进行工作的 ①监测是否收到紧急呼叫信号；若没有收到紧急呼叫信号，继续监测； ②若收到紧急呼叫信号，室内定位单元对室内环境进行监测； ③若检测合格，采集室内定位信息、生理体征信息、环境信息； ④若检测不合格，采集室外定位信息、生理体征信息； ⑤将采集的信息通过CDMA模块发送到预设号码内； ⑥返回步骤①执行。 如图8所示的语音通话流程图，这是CDMA模块的另一功能，它按如下步骤实现 ①监测是否收到语音呼叫信号； ②若没有收到，监测是否收到预设号码的呼叫信号； ③若没有收到预设号码的呼叫信号，返回步骤①执行； ④若收到语音呼叫信号，经过CDMA模块实现双向语音通话； ⑤若收到预设号码的呼叫信号，开启CDMA单向监听； 双向语音通话结束或单向语音监听结束后，返回步骤①执行。 如图9所示的视频监控流程图为CDMA模块的实现的又一功能，它按如下步骤实
现 ①监测是否收到视频监测指令； ②若没有收到视频监测指令，返回步骤①继续监测； ③若收到视频监测指令，检测摄像头是否处于开启状态；若不在开启状态，开启摄 像头； ④若摄像头处于开启状态，利用CDMA模块中的EVDO模块进行拨号； ⑤通过TCP/IP实现和INTERNET管理模块所在的管理平台建立视频连接； ⑥视频监控结束后，断开TCP/IP连接。
权利要求
一种基于3G的远程便携式综合监测定位器，其特征在于它包括ARM主控芯片、生理体征检测模块、ZIGBEE模块、CDMA模块；所述ARM主控芯片设有MCU控制单元、存储控制单元和IO控制单元；生理体征检测模块通过IIC口与ARM主控芯片连接；ZIGBEE模块设有室内定位单元及室内环境探测单元；CDMA模块设有GPS室外定位单元和INTERNET管理单元；CDMA模块和ZIGBEE模块通过UART口与ARM主控芯片连接实现数据处理与通信控制。
2. 根据权利要求1所述的一种基于3G的远程便携式综合监测定位器，其特征在于 所述生理体征检测模块用于采集被监测人的生命体征，存储在ARM主控芯片内，并且当在采集的数据超过设定阀值后，自动发出报警信号；所述GPS室外定位单元用于精确定位对被监测人的地理位置； 所述室内定位单元用于定位被监测人在建筑物中所处的相对位置；所述室内环境探测单元用于采集室内环境参数并保存到ARM主控芯片；在采集的数 据超过设定的阀值后MCU控制单元发出报警信号；所述CDMA模块用于实现与设有INTERNET管理模块的管理平台服务器的连接；所述ZIGBEE模块用于实现与室内环境监测仪器的无线连接；所述INTERNET管理单元用于接收和发送各类控制指令及数据。
3. 根据权利要求1所述的一种基于3G的远程便携式综合监测定位器，其特征在于 ARM主控芯片连接报按钮，当按下报警按钮，ARM主控芯片发出警报指令，将被监测者存储 在存储控制单元中的呼叫者当时的地理位置、生命体征信息按设定的电话号码通过CDMA 模块发出紧急短信。
4. 根据权利要求1所述的一种基于3G的远程便携式综合监测定位器，其特征在于所 述生理体征检测模块包括红外温度感应器、脉搏传感器、血氧传感器、血压传感器；所述室 内环境探测单元安装在室内的装有无线ZIGBEE模块的可燃气体传感器、一氧化碳传感器、 二氧化碳传感器、温度传感器和湿度传感器。
全文摘要
本发明公开了一种基于3G的远程便携式综合监测定位器，所述ARM主控芯片包括MCU控制单元、存储控制单元、IO控制单元；生理体征检测模块通过IIC口与ARM主控芯片连接；ZIGBEE模块设有室内定位单元及室内环境探测单元；CDMA模块设有GPS室外定位单元和INTERNET管理单元；CDMA模块和ZIGBEE模块通过UART口与ARM控制芯片连接实现数据处理与通信控制。本发明实现了对老年人群体的生理及室内环境的无缝监测以及室内外的被动定位，降低了老年人由于心智状况的不稳定而出现的生理突发状况和各种意外的发生。
文档编号H04W88/18GK101713828SQ20091021357
公开日2010年5月26日 申请日期2009年11月6日 优先权日2009年11月6日
发明者张亮, 李军, 陈亮 申请人:上海比亚电子科技发展有限公司太仓分公司