[发明专利]一种结合穿戴类设备的基站数据暂存及快速数据同步系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及穿戴设备和基站系统数据交互的技术领域，特别是结合穿戴类设备的基站数据暂存及快速数据同步系统的技术领域。

【背景技术】

当前穿戴设备采集的数据传输到服务器主要由两种方式。

第一种穿戴设备将采集到的各种数据存储在设备内部的存储器中，用户最终需要将该设备通过BLE或者其他通信方式连接到智能手机或者电脑，将数据读出再将数据分析展现或者再次传输到服务器进行存储或分析。此方案的弊端是需要人为参与数据的读取及操控，而且数据传输基于现有的无线数据传输协议，无法实现短时间内传输大批量数据。

第二种穿戴设备集成3G/4G/2G或者wifi等无线网络模块，将采集到的数据实时传输到服务器。此方案的弊端是设备的成本高，功耗高，不适合长期使用。

为了实现穿戴设备实时在线，能实现穿戴设备采集数据的完整快速传输，但同时又能保证穿戴设备的便携以及低功耗特性，从而研究此套穿戴设备数据同步系统。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种结合穿戴类设备的基站数据暂存及快速数据同步系统，当佩戴者经过预先安装好的基站附近时，能快速将暂存在穿戴设备中的数据非常快速的传输到基站中，基站再将该数据传输到服务器上，数据可靠完整，而且能够自动进行完整的数据采集算法的开启，同步等功能。

为实现上述目的，本发明提出了一种结合穿戴类设备的基站数据暂存及快速数据同步系统，包括体征数据采集的穿戴设备、基站、云服务器，所述穿戴设备中包括显示模块、2.4G射频芯片、低功耗处理器CPU、加速度传感器、蓝牙BLE模块、温度传感器、心率血压传感器、纽扣电池，LED指示灯；所述基站包括若干硬件设备，硬件设备包括以太网接口、数据存储设备、LED指示灯、2.4G射频芯片、低功耗处理器CPU、3G/4G网络接口、wifi网络接口和电源；所述穿戴设备采用广播-响应的方式等待基站的响应信息，穿戴设备与基站进行彼此认证校验之后，将会切换到由基站确定的频道上进行点到点的快速数据传输模式，穿戴设备的广播符合蓝牙BLE的广播规范要求，符合BLE规范的任何设备都能识别该广播类型，穿戴设备的广播中主要包含设备的地址，电池电量，设备名称等设备相关信息；所述穿戴设备与基站之间的每次数据传输都需要进行设备的认证校验，保证系统可靠；所述基站与云服务器之间通过3G/4G/2G，wifi或者以太网连接，实时进行数据上传及相关控制命令的接收；所述基站根据穿戴设备的激活时间来判断佩戴者进入区域的时间，穿戴设备的暂存数据存在内部RAM或者FLASH中，数据的组织方式以激活时间为起点，根据固定的间隔设置自增的index序列标记不同时刻的采集数据；云服务器再根据激活时间及该index值推算每个时间点采集的数据值。

作为优选，所述穿戴设备的广播类型及广播内容会根据不同的时刻及状态进行切换。

作为优选，所述基站读取穿戴设备的暂存数据过程中，穿戴设备会根据自身与基站之间的无线信号强弱及无线信号质量选择不同的数据包长度和传输速率，用于提高数据传输的可靠性。

作为优选，所述基站会每隔固定间隔，或者在与穿戴设备数据传输连续多次出错的情况下，查询整个无线频段中各个频道的噪声情况，选择最优的频道，在下次需要数据传输的时候选用。

作为优选，所述穿戴设备可以根据运动传感器检测设备的震动情况判断该设备是否处于佩戴状态，如果不处于佩戴状态，将会关闭相关的传感器和算法，并将设备设置为睡眠状态；如果检测到处于佩戴状态则启动相关的传感器和算法，最大限度优化电源的续航时间。

作为优选，所述穿戴设备被激活之后，穿戴设备会实时更新包含到当前时间点的最近的十分钟内数据到广播中，数据通过支持BLE功能的设备扫描该广播信号获得，广播中数据的更新不影响穿戴设备中的暂存数据的完整性。

作为优选，所述一个区域内存在的多个基站，且这些基站的信号覆盖区域重叠，不同的基站与穿戴设备数据同步时根据信号冲突情况选择不同的频道进行数据操作。

本发明的有益效果：

1、本系统能最大限度的降低穿戴设备的成本与功耗，使得穿戴设备可以连续工作一年以上。

2、本系统能够实现快速的数据同步过程，每个基站每秒可以同步超过100个穿戴设备一整天所采集的数据。

3、最大限度的考虑环境的干扰情况，使数据同步过程更加稳定可靠。

4，穿戴设备与基站同步过程中，通过彼此的认证校验机制，保证系统可靠不被入侵。