一种兼具独立远程定位与计步功能的跑步鞋的制作方法

本发明属于智能运动鞋，具体涉及一种兼具独立远程定位与计步功能的跑步鞋。

背景技术：

1、随着全民健身运动的普及、独居老人看护需求的增长、儿童外出安全问题的凸显以及户外探险救援需求的提升，运动数据记录和人员实时定位监护日益成为市场刚需。

2、目前，主流的运动记录和定位设备主要分为两类：一类是外置独立穿戴设备，如智能手环、运动手表和智能手机。用户在跑步或徒步时需要额外携带这些设备，增加了负重，影响运动体验，且容易遗忘或丢失。其中手机体积较大，在剧烈运动过程中容易因晃动而磕碰损坏；手环和手表则存在续航时间短、佩戴闷热、忘记佩戴等问题，无法实现真正的轻装运动。

3、另一类是现有的计步定位智能运动鞋。目前已公开的多款计步定位运动鞋存在明显缺陷：首先，大多采用分体收纳式结构（如cn202222299047.5），将计步器和定位器放置在鞋舌的拉链布袋或夹层收纳袋中，设备可单独取出，在运动颠簸过程中容易脱落；且收纳袋的拉链或魔术贴经过长期水洗和弯折后容易失效，防水性能差，容易导致设备受潮短路损坏。其次，通信方式存在局限（包括cn202222046414.0、cn202222299047.5、cn201520913808.9），仅依靠蓝牙与穿戴者的手机配对连接，一旦使用者未携带手机，亲属就无法获取穿戴者的实时位置，不具备远程独立联网推送能力。再次，功能较为单一，仅能本地存储步数和坐标数据，缺少电子围栏告警、一键sos求救、多亲属账号同步监护等功能，无法满足走失和遇险等应急场景的需求。最后，结构复杂，通常需要增设大量调节绑带和多层防水布料，导致制造成本高，生产装配繁琐。

4、因此，现有技术中缺少一款一体化集成、穿戴舒适、防水耐用、可自动同步运动与定位数据、且无需穿戴者携带手机即可实现远程定位推送的智能跑步鞋。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：针对现有智能鞋依赖蓝牙连接穿戴者手机、脱离手机后无法远程共享定位的技术局限，以及分体收纳式结构易脱落、防水差、硌脚不舒适等缺陷，提供一种兼具独立远程定位与计步功能的跑步鞋。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种兼具独立远程定位与计步功能的跑步鞋，包括鞋体和一体化密封智能模块；所述鞋体包括鞋面、鞋底和鞋舌，所述一体化密封智能模块内嵌于所述鞋舌的外侧夹层内；所述一体化密封智能模块包括密封腔体以及设置于所述密封腔体内的低功耗mcu主控、振动计步传感器、gps卫星定位芯片、本地存储单元、nb-iot物联网通信模组、微型贴片sim卡、柔性内置天线和可充电微型锂电池；所述振动计步传感器、gps卫星定位芯片、本地存储单元、nb-iot物联网通信模组分别与所述低功耗mcu主控电性连接；所述微型贴片sim卡与所述nb-iot物联网通信模组电性连接，所述柔性内置天线与所述nb-iot物联网通信模组电性连接；所述可充电微型锂电池用于为所述一体化密封智能模块供电；所述低功耗mcu主控用于控制所述振动计步传感器采集足部振动数据并统计有效步数，控制所述gps卫星定位芯片采集地理位置坐标，以及控制所述nb-iot物联网通信模组通过所述微型贴片sim卡独立接入蜂窝网络，将计步数据和定位数据上传至云端服务器，实现脱离穿戴者手机的独立远程定位推送。

3、进一步地，所述一体化密封智能模块还包括隐藏式sos触控按键，所述隐藏式sos触控按键设置于所述鞋舌内侧，与所述低功耗mcu主控电性连接，用于触发紧急求救模式。

4、进一步地，所述密封腔体为柔性硅胶一体注塑密封腔体，与所述鞋舌的外侧夹层热压熔合固定。

5、本发明的有益技术效果在于：第一，完全摆脱穿戴者手机的限制，依靠nb-iot蜂窝独立通信技术，使用者跑步时可以完全不带手机，亲属仍能实时获取精准位置，实现真正的轻装上阵；第二，计步与卫星定位一体化同步采集，自动存储运动轨迹，支持运动数据的长期复盘；第三，多场景适配，可同时兼顾青年健身记录、老人防走失、儿童外出监护、野外探险遇险救援等多种需求；第四，双重安全保障，电子围栏自动预警结合一键sos高频求救，大幅提升弱势人群和户外人员的出行安全性；第五，穿戴体验优异，一体化内嵌设计无凸起、整机防水可水洗、无异物摩擦感，兼顾功能性与跑鞋原有的舒适度；第六，生产装配简单，无需复杂的多层防水布料与调节绑带，降低了制造工序与物料成本。

1.一种兼具独立远程定位与计步功能的跑步鞋，包括鞋体，所述鞋体包括鞋面、鞋底和鞋舌，其特征在于，还包括一体化密封智能模块，所述一体化密封智能模块内嵌于所述鞋舌的外侧夹层内；所述一体化密封智能模块包括密封腔体以及设置于所述密封腔体内的低功耗mcu主控、振动计步传感器、gps卫星定位芯片、本地存储单元、nb-iot物联网通信模组、微型贴片sim卡、柔性内置天线和可充电微型锂电池；所述振动计步传感器、gps卫星定位芯片、本地存储单元、nb-iot物联网通信模组分别与所述低功耗mcu主控电性连接；所述微型贴片sim卡与所述nb-iot物联网通信模组电性连接，所述柔性内置天线与所述nb-iot物联网通信模组电性连接；所述可充电微型锂电池用于为所述一体化密封智能模块供电；所述低功耗mcu主控用于控制所述振动计步传感器采集足部振动数据并统计有效步数，控制所述gps卫星定位芯片采集地理位置坐标，以及控制所述nb-iot物联网通信模组通过所述微型贴片sim卡独立接入蜂窝网络，将计步数据和定位数据上传至云端服务器，实现脱离穿戴者手机的独立远程定位推送。

2.根据权利要求1所述的跑步鞋，其特征在于，所述一体化密封智能模块还包括隐藏式sos触控按键，所述隐藏式sos触控按键设置于所述鞋舌内侧，与所述低功耗mcu主控电性连接，用于触发紧急求救模式。

3.根据权利要求2所述的跑步鞋，其特征在于，所述紧急求救模式为：所述低功耗mcu主控提升所述gps卫星定位芯片的定位刷新频率，并通过所述nb-iot物联网通信模组向预设的多个亲属终端发送包含精准经纬度坐标的紧急求救信息。

4.根据权利要求1所述的跑步鞋，其特征在于，所述密封腔体为柔性硅胶一体注塑密封腔体，与所述鞋舌的外侧夹层热压熔合固定。

5.根据权利要求1所述的跑步鞋，其特征在于，所述一体化密封智能模块的内侧表面与所述鞋舌的内侧面齐平，无凸起硬质结构。

6.根据权利要求1所述的跑步鞋，其特征在于，所述一体化密封智能模块的防水等级为ip67，可随鞋体整体水洗。

7.根据权利要求1所述的跑步鞋，其特征在于，所述本地存储单元用于在无蜂窝信号区域离线缓存计步数据和定位轨迹数据，恢复蜂窝信号后自动批量补发所有离线数据至云端服务器。

8.根据权利要求1所述的跑步鞋，其特征在于，所述低功耗mcu主控还用于根据预设的电子围栏范围，判断穿戴者是否超出安全区域；当穿戴者超出预设安全区域时，通过所述nb-iot物联网通信模组向预设的亲属终端发送越界告警信息。

9.根据权利要求1所述的跑步鞋，其特征在于，所述低功耗mcu主控内置步数识别算法，用于区分静止、慢走、快跑、跳跃状态，过滤无效振动干扰，统计有效步数和运动时长。

10.根据权利要求1所述的跑步鞋，其特征在于，所述可充电微型锂电池为磁吸充电式锂电池，所述密封腔体的外侧预留有磁吸充电触点。