一种基于LoRa技术的运动健康数据采集器的制作方法

本实用新型属于运动健康设备领域，尤其涉及到一种基于LoRa技术的运动健康数据采集器。

背景技术：

在广域范围内进行运动健康数据的在线采集，能否实现运动健康大数据的在线分析。例如，让马拉松运动员佩戴支持广域运动健康数据采集的可穿戴设备，在线采集运动员的心率、血氧、血压、步频、步幅、运动速度、运动距离、跑步姿态、地理位置信息(可绘制轨迹、热力图)等数据，实时传到服务器，即可在马拉松赛事直播的时候，实时呈现运动员的数据；使马拉松赛事直播更加专业，同时也能让普通爱好者了解到更加专业的马拉松跑步技巧；近年来随着MEMS传感器技术、低功耗技术、GNSS定位技术、LPWAN低功耗广域网技术的发展，智能可穿戴设备的功能越来越强大，体积逐渐减小，待机时间增长，无线传输能力增强；具备LPWAN传输能力的智能可穿戴设备的出现，满足广域范围在线采集运动健康数据的需求。

传统的广域数据采集是通过GSM网络将传感器数据传到服务器，但是GSM功耗较大，使得穿戴设备体积和待机时间都不够理想，且目前很多运营商都计划关闭GSM服务，面临退网风险。

LoRa技术是LPWAN通信技术中的一种，是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案；这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传感网络。

目前，LoRa主要在全球免费频段运行，包括433、868、915MHz等；LoRa技术具有远距离、低功耗(电池寿命长)、多节点、低成本的特性。高达157db的链路预算使其通信距离可达15公里(与环境有关)。其接收电流仅10mA，睡眠电流200nA，大大延长了电池的使用寿命；其高性能、远距离、低功耗，支持大规模组网，测距和定位等方面突出的特点，使得该方案(终端+网关)成为物联网大规模推广应用的一种理想的技术选择。

将LoRa技术应用于城市路跑的数据采集，只需建设少量LoRa基站，即可覆盖马拉松路线或公园跑道，可以实现在线监测跑者运动健康数据，同时可实现5米的定位精度，结合GPS技术可以实现快速精确定位；利用LoRa技术收集体育健康大数据，可应用于马拉松赛事直播、全民运动健康大数据分析等。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种结构简单、实用的基于LoRa技术的运动健康数据采集器。

本实用新型是通过如下方式实现的：

一种基于LoRa技术的运动健康数据采集器，其特征在于：包括GNSS单元1、微控制器2、LoRa通信单元3、电源管理单元4、电池5、动作识别单元6、健康监测单元7，所述GNSS单元1采集人员或物品当前的地理位置信息，并传送给微控制器2；动作识别单元6采集使用者的运动加速度、角度、方向信息，并传送给微控制器2；健康监测单元7监测使用者的心率、血氧、血压信息，并传送给微控制器2；微控制器2对获取的数据信息进行打包处理，并通过LoRa通信单元3发送给LoRa基站，LoRa基站通过因特网将数据转发到云服务器中，云服务器中的数据可通过移动终端进行查看或下载；所述电源管理单元4提供电源给GNSS单元1、微控制器2、LoRa通信单元3、动作识别单元6、健康监测单元7，电池5提供电源给电源管理单元4。

本实用新型的优点在于：采用LoRa技术的运动健康数据采集器，具有远距离、低功耗、电池寿命长、多节点、低成本的特性，能够在线采集、存储、分析使用者的心率、血氧、血压、步频、步幅、运动速度、运动距离、跑步姿态、地理位置信息(可绘制轨迹、热力图)等数据。

附图说明

图1本实用新型结构示意图；

图2本实用新型使用状态图。

具体实施方式

现结合附图，详述本实用新型具体实施方式：

如图1所示，一种基于LoRa技术的运动健康数据采集器，包括GNSS单元1、微控制器2、LoRa通信单元3、电源管理单元4、电池5、动作识别单元6、健康监测单元7，GNSS单元1采集人员或物品当前的地理位置信息，并传送给微控制器2；动作识别单元6采集使用者的运动加速度、角度、方向信息，并传送给微控制器2；健康监测单元7监测使用者的心率、血氧、血压信息，并传送给微控制器2；微控制器2对获取的数据信息进行打包处理，并通过LoRa通信单元3发送给LoRa基站，LoRa基站通过因特网将数据转发到云服务器中，云服务器中的数据可通过移动终端进行查看或下载；电源管理单元4提供电源给GNSS单元1、微控制器2、LoRa通信单元3、动作识别单元6、健康监测单元7，电池5提供电源给电源管理单元4。

如图2所示，本实用新型具体实现形式可以为手表、臂带、心率带等，由使用者佩戴于身体上，用于采集使用者当前的运动健康数据，并通过LoRa通信单元3发送给LoRa基站，最终到达云服务器。云服务器由云服务提供商建设，用于存储、分析所采集的运动健康数据。移动终端可访问云服务器，获取所需的运动数据及分析结果。

将LoRa技术应用于城市路跑的数据采集，只需建设少量LoRa基站，即可覆盖马拉松路线或公园跑道，可以实现在线监测跑者运动健康数据，同时可实现5米的定位精度，结合GPS技术可以实现快速精确定位；利用LoRa技术收集体育健康大数据，可应用于马拉松赛事直播、全民运动健康大数据分析等。

LoRa技术具有远距离、低功耗(电池寿命长)、多节点、低成本的特性；基站部署灵活，只需少量基站即可覆盖十几公里范围。

本实用新型能够实现在线采集、存储、分析运动数据，例如心率、血氧、血压、步频、步幅、运动速度、运动距离、跑步姿态、地理位置信息(可绘制轨迹、热力图)等。