一、技术介绍1、OnLE对比BLE二、场景功能方案介绍1、考勤1.1 方案描述智能穿戴物联平台提供两种考勤方案供客户选择使用。
1.1.1 刷卡考勤物联系统环境下,用户可以通过使用手环刷刷卡器设备,进行刷卡考勤,刷卡时考勤刷卡器进行定制化语音播报。
在考勤区域安装考勤刷卡设备,用户佩戴手环在需要考勤的时间(可根据数据时间进行更为细化的行为判断),进行刷卡动作,刷卡考勤数据实时生成。
考勤刷卡器持续发送低频信号,当手环靠近刷卡器区域5cm左右位置,低频信号触发手环与信标进行蓝牙数据通讯,通讯完成手环产生一条考勤刷卡数据。
手环通过OnLE通讯协议将进入数据上传到基站设备,基站再通过LoRa网络上传到网关,网关通过互联网或4G将数据传至服务器(或通过WiFi基站上传至服务器)。
平台接收到刷卡数据,可以进行其它相关联的考勤数据推送、视频联动等行为。
1.1.2 无感考勤在物联系统环境下,用户佩戴手环,通过信标设备,可以实现无感考勤。
信标可以监控1m-3m半径的区域,在门口必经考勤区域进行信标的安装,用户在当天第一次戴着手环进入门口信标区域时,信标通过低频触发手环会激活手环开机。
随后,手环通过信标发出的低频信号触发响应并开始与信标进行蓝牙数据通讯,通讯完成手环产生进入信标区域的数据。
手环通过OnLE通讯协议将进入数据上传到基站设备,基站再通过LoRa网络上传到网关,网关通过互联网或4G将数据传至服务器(或通过WiFi基站上传至服务器)。
平台可以将这第一次进入数据记录为当天的考勤数据,并进行其它相关联的考勤数据推送、视频联动等行为。
同样,手环在离开基站信号环境后,手环数据将无法上传,根据这点结合门口区域信标,可以生成离开的考勤数据。
手环在固定时间段进入门口信标区域,并且在离开该信标后,无任何该手环数据上传,则判断手环已经离开环境数据,将最后一次进入信标区域的数据,记录为离开考勤数据。
1.2 部署实施首先根据考勤应用场景需求,对考勤方案进行选择,根据不同的方案进行设备的部署安装。
1.2.1 刷卡考勤1.2.1.1 确定考勤区域(刷卡器安装位置)根据场景需求,对刷卡器安装位置进行确定。
安装位置要求:①刷卡器不防水;②保证周围没有强磁场对刷卡器信号进行干扰;③保证处于基站信号范围内;④兼顾其它需要联动设备的情况。
1.2.1.2 设备安装考勤刷卡器的安装需要连接外接电源。
因此安装时,会考虑外部供电设备。
考勤刷卡器有固定支架,将固定支架使用粘胶或固定螺丝等方式直接固定在规定区域即可。
考勤刷卡器将支架上取下,打开背面电池盖,可以替换电池,上电即可使用。
1.2.1.3 设备配置考勤刷卡器对应的设备mac地址录入管理平台,将该设备配置成考勤刷卡器。
在平台可以看到对应考勤刷卡器的电量信息。
录入平台的手环,刷卡数据可以在平台考勤数据中实时查看。
1.2.2 无感考勤1.2.2.1 确定考勤区域(信标安装位置选择)根据场景需求,对信标安装位置进行确定。
安装位置要求:①信标不防水;②保证周围没有强磁场对信标信号进行干扰;③保证处于基站信号范围内;④兼顾其它需要联动设备的情况。
1.2.2.2 设备安装信标有固定支架,将固定支架使用粘胶或固定螺丝等方式直接固定在规定区域即可,信标监控区域是以信标为中心1m-3m的不规则圆形区域,尽量将信标安装在中心位置。
信标可以在支架上取下,打开背面电池盖,可以替换电池,上电即可使用。
1.2.2.3 设备配置信标对应的设备mac地址录入管理平台,将该设备配置成考勤信标。
在平台可以看到对应信标的电量信息。
录入平台的手环,经过信标区域,即可在平台看到相关的考勤数据。
信标低频信号的距离是可以调节的,一般是1m-3m半径,根据监控区域需求进行调节。
信标低频信号发射的频率是可以调节的,结合场景需求,可以适当增加频率(提高响应速度)或降低频率(提高续航时间)。
1.2.3 最低设备需求考勤实现的最低设备需求:①网关(数据通讯,LoRa信号覆盖LoRa基站位置);②LoRa基站(数据通讯,OnLE信号覆盖考勤位置);③刷卡器或信标(考勤触发设备);④手环(穿戴终端,与刷卡器或信标以及LoRa基站交互实现考勤)。
1.3 数据展现1.3.1 通过公众号绑定手环的微信,该考勤事件就会推送到对应微信上,可以实时进行查看。
1.3.2 在云平台上可以查看所有的刷卡时间,在考勤界面中进入即可,可以查看考勤记录情况。
图1-1 考勤成功推送图1-2 班级考勤记录图1-3 个人考勤月记录2、运动2.1 方案描述智能穿戴物联通过手环实时监测记录手环的活动状态,并根据底层的运动数据通过计步算法进行处理得出对应计步数据。
数据通过OnLE协议上传至服务器,在云平台可以实时查看1min前的所有运动量记录,当前实时运动量会在下1min上传。
2.1.1 运动量数据手环在开机使用之后,开始实时监测自身的运动量数据,每1min进行一次数据统计处理,并得出这1min对应的运动量数值,遵循OnLE通讯协议,运动量实时上传至服务器。
手环硬件使用三轴运动传感器,实时获取当前空间三轴方向的加速度值,并通过加速度值进行计算,得出极短时间内手环的位移量,通过很多个极短时间连续起来构成完整时间轴,对应的很多个小位移量累计成单位时间(单位时间指当前设备采集频率下时间,比如25Hz对应1.28s)下的位移量,然后根据算法对1min中的累积的各段单位时间位移量进行统计处理,生成一个相对运动量数值,即我们现在看到的每分钟运动量的大小。
手环在每次产生1min运动量统计结果出来后,会通过OnLE协议将数据上传,从平台可以直观看到手环的运动量记录。
2.1.2 计步数据计步是有规律模型的,通过三轴运动传感器测量的极短时间内的加速度数据,可以通过模型算法计算出对应计步数。
手环在每分钟运动量生成时,对三轴传感器采集的加速度数据,通过计步算法进行算法处理,得出前1min内的计步数量。
2.2 部署实施运动量及计步等运动相关数据,均是通过手环采集的,因此,只需要手环佩戴正常,在物联系统环境下,运动量数据可以实时采集。
2.2.1 设备需求运动分析实现的设备需求:①网关(数据通讯,LoRa信号覆盖LoRa基站位置);②LoRa基站(数据通讯,OnLE信号覆盖手环运动区域);③手环(穿戴终端)。
2.3 数据展现2.3.1 通过公众号绑定手环的微信,通过微信小程序,可以查看运动量状态,以及对之前一段时间内的运动量进行比较,同时,可以对该手环在集体中运动量程度进行分析。
2.3.2 在云平台上,可以查看所有时间的运动量数据,在数据分析中,还能够查看该手环在一段时间内的运动情况分析,以及该手环在集体中的运动情况分析。
图2-1 个人一天运动量记录图2-2 个人一天运动状态分析图2-3 个人一天计步数据图2-4 个人月计步数据统计3、位置3.1 方案描述智能穿戴物联系统环境中,基站承担的是数据传输的功能,终端设备数据通讯是必须在基站蓝牙信号覆盖范围下进行的。
基站的蓝牙信号覆盖范围,在室内无明显电磁场干扰情况下,一般为10-15米。
在室外空旷区域,无明显电磁场干扰情况下,一般为20-30米。
基站是提前部署安装在环境中的,根据基站布置点位,及信号覆盖区域,每当终端类设备数据通过基站上传时,终端设备地址会被记录在对应基站下,通过云平台可以直接看到终端设备在基站之间的移动轨迹。
3.2 部署实施3.2.1 确定基站位置基站的部署需要根据实际环境进行的,根据实际环境的需求,将基站部署安装在合理的区域,并使用各自区域命名基站。
终端类设备在数据通讯时通过某个基站进行通讯,则该设备就会出现在该基站区域范围的数据,通过实时展现的数据,可以很快定位终端设备的位置(归属的基站区域)。
基站需要在对应信号范围内进行安装,包装数据上传无异常,LoRa基站需要在LoRa网关的LoRa信号覆盖范围内,WiFi基站需要在WiFi信号覆盖范围内。
3.2.2 设备安装基站设备配有支架、螺钉,可以直接通过粘胶或者螺钉方式进行固定。
3.2.3 设备需求位置服务实现的最低设备需求:①网关(数据通讯,LoRa信号覆盖LoRa基站位置);②LoRa基站(数据通讯,OnLE信号覆盖手环运动区域);③手环(穿戴终端)。
3.3 数据展现3.3.1 通过公众号进入小程序,可以查看对应终端设备的位置信息。
3.3.2 在云平台上,可以查看终端设备的当前位置信息,及历史位置轨迹信息。
图3-1 平台实时位置查找4、健康4.1 方案描述4.1.1 体温计/耳温枪体温计设备集成OnLE通讯协议模块,体温计设备采集到的温度数据,可以通过通讯模块将数据上传至服务器。
体温计作为医疗器械,原有功能不做改变,增加通讯模块,通讯模块适配体温计自身的蓝牙通讯协议,将温度数据从体温计取出。
同时,通讯模块满足与手环之间的交互,并通过OnLE通讯协议将手环匹配的温度数据上传。
整个过程,不需要像传统的针对每个测温对象进行记录,测温数据自动匹配测温对象,实时上传测温数据。
测温数据持续记录,方便追溯观察温度变化及历史数据。
4.1.2 睡眠分析手环的运动检测模块灵敏度调节较高,不仅可以区分佩戴者是否进入睡眠状态,还可以有效的监测佩戴者睡眠时的轻微动作,从而进一步分析出佩戴者的睡眠质量。
4.2 部署实施4.2.1 体温计/耳温枪体温计只需要集成通讯模块,在系统环境下,将手环靠近体温计,听到“滴”的一声提示音,即表示体温计记录手环地址,在之后的一分钟内测量温度的第一个温度数据,会对应到该手环地址,并通过OnLE通讯协议上传测温数据,数据上传成功,会有提示音。
4.2.2 睡眠分析在物联系统环境下,保持佩戴手环即可。
手环会持续收集数据并上传,系统平台会自动生成睡眠分析结果。
4.2.3 最低设备需求健康分析实现的最低设备需求:①网关(数据通讯,LoRa信号覆盖LoRa基站位置);②LoRa基站(数据通讯,OnLE信号覆盖手环运动区域);③体温计(体温测量,与手环交互,数据上传);④手环(穿戴终端)。
4.3 数据展现4.3.1 通过公众号进入小程序,可以查看对应手环的健康数据。
4.3.2 在云平台上,可以查看对应手环的健康数据,以及历史健康数据记录。
图4-1 班级睡眠情况图4-2 个人睡眠情况-月统计5、区角5.1 方案描述信标设备结合使用低频(125K)和高频(2.4G)与手环进行交互,并实现区域监控功能。
信标持续性的发射低频信号,当手环进入低频信号覆盖区域,检测到该低频信号,则开始进行2.4G蓝牙通讯,通讯完成,手环记录进入低频区域的状态数据,并通过OnLE协议上传。
当手环离开低频信号覆盖区域,即手环连续一定时间内未检测到低频信号,则手环生成一条离开区域的信号,并将上一次检测到低频信号完成交互的时间点记录为离开区域时间,然后通过OnLE协议上传至服务器。