一种NB-IoT耐高温体征监测手环的制作方法

一种nb-iot耐高温体征监测手环
技术领域
1.本实用新型涉及一种手环，尤其涉及一种nb-iot耐高温体征监测手环。


背景技术：

2.随着电子产品更新速度的加快和性能的提高，电子设备将朝着小型化，高频率，紧凑的结构发展。导致电子元器件的热流密度大大增大，而电子设备工作的可靠性对温度十分敏感，电子器件温度在70-80℃水平上每上升1℃，可靠性会下降5％。如果环境温度达到一定程度，就会导致电子元器件工作失效，最终使整个设备失效或损坏。据统计，电子设备的失效55％是由于缺乏可靠全面的温控措施而引起的。由此可以看出，热失效是电子设备的主要失效形式，而且随着温度的升高，失效率以指数趋向增长，这是因为电子设备的电子元器件密集度增高，元器件之间通过热传导、热辐射和热对流产生了热耦合。失效的严重性在一定程度上取决于局部温度场、元器件的工作过程和形式。而电子设备热控制的基本任务就是在满足其性能的要求下尽可能减少外界高温环境中的热流进入设备内部，从而影响或破坏了元器件的精度而导致设备失去功能。在发生或即起火后10至15分钟火场温度达到近400摄氏度，而长时间处于高温状态造成性能下降，无法准确监测消防员的各项体征状况，造成信息传输不及时或有误无法及时救援出现伤亡。


技术实现要素：

3.实用新型目的：本实用新型旨在提供一种能够持久续航，监测使用者的心率、血压，在超过正常阈值时发出警告，能够实现高精度定位以及信息传输，同时表壳采用耐高温隔热材料保证内部芯片处于常温工作环境，可通过触屏查看各项体征数据以及时间信息的nb-iot耐高温体征监测手环。
4.技术方案：本实用新型的一种nb-iot耐高温体征监测手环，包括手环主体部分、手环腕带和手环保护壳；所述手环主体部分包括外壳，外壳内设有主控模块，以及与主控模块相连的显示模块、体征监测模块、数据传输模块、报警模块、指纹识别模块、供电模块；所述外壳上涂有防火涂料层；所述数据传输模块包含nb-iot传输单元和蓝牙传输单元；所述手环保护壳套在外壳的外部。
5.nb-iot传输单元将主控模块接收到的各项体征数据以及定位信息通过nb-iot技术传送到云端服务器，蓝牙模块可以直接连接手机并将主控模块存储和判断的数据发送于所连接手机显示于手机app上。
6.进一步地，所述主控模块为nordic系列的nrf52832芯片或dialog系列的soc芯片。主控模块主要用于判断、存储心率模块、血压模块采集的体征数据，数据超出预警值则控制报警，同时实时将数据传送至云端服务器，继而控制显示模块、数据传输模块发生作用。
7.进一步地，所述显示模块采用oled触摸显示屏，接收并显示来自体征监测模块检测到的心率、血压数据和主控模块发出的报警信息，以及查看时间和剩余电量。
8.进一步地，所述的指纹识别模块包含有指纹传感器。指纹识别模块主要用于手环
的指纹解锁，这样更容易区分手环以及验证身份、采集数据。
9.进一步地，所述的的供电模块可以采用可充电锂电池供电，能够给其余的模块供电。
10.进一步地，所述体征监测模块含有主控单元、心率传感器和血压传感器；心率传感器和血压传感器用于检测心率以及血压，检测到的心率以及血压数据会传给主控模块判断并存储。
11.进一步地，所述报警模块由蜂鸣器以及振动马达组成，报警模块在接收到主控模块发出的报警指令后控制蜂鸣器发出警报以及令振动马达开始振动警报。
12.进一步地，所述外壳由氧化铝陶瓷耐高温材料制成，隔绝外部高温更好的保证手环内部处于正常工作温度由此使得各类模块正常工作。
13.进一步地，所述防火涂料层的第一层涂抹硅酸锌涂层，第二层涂抹丙烯酸树脂层，第三层涂抹环氧树脂层，第四层涂抹氟碳涂料。
14.进一步地，所述手环腕带采用内外两层组合拼接，外层使用玄武岩纤维防火布保证手环腕带防火不易烧坏脱落，内层部分使用硅胶皮革面，防止内存受高温影响熔化灼伤皮肤且易于手环弯曲以及贴合手腕，使得手环便于佩戴。
15.进一步地，所述手环腕带包括手环扣头和手环扣孔，手环扣头采用氧化铝陶瓷制作，耐高温耐磨，易于戴取，防止掉落，扣孔位于腕带部分。
16.进一步地，所述手环保护壳由zs-1耐高温隔热材料制成，双层隔热进一步保证手环内部工作环境温度正常，同时保护手环表壳磕碰刮花破坏防火涂料层。
17.有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下显著优点：手环外壳由防火隔热材料制成并在外部涂抹防火涂料，同时配备由防火隔热材料制成的手环保护壳保护手环免受磕碰刮花，多层保护能够避免像手环于高温环境下受影响产生的数据紊乱、失灵等情况。手环接收到的体征数据、定位信息能够通过nb-iot无线传输技术上传到云端，它支持海量连接、有深度覆盖能力、功耗低、低成本，目前广泛商用的2g/3g/4g及其他无线技术都无法满足这些挑战，并且lora、zigbee也无法超越nb-iot的节点接入数量、穿透性以及覆盖范围，上传到云端的数据能够实时的显示在应用终端，能够很好的弥补了现有的体征监测体系不能及时准确收集体征信息的弊端。同时手环腕带通过双层组合拼接，保证腕带于高温环境下不易断裂且与手腕处摩擦较小不易擦伤皮肤。手环拥有指纹解锁功能够区分手环不易混淆同时能够通过指纹验证身份、采集数据。
附图说明
18.图1为手环功能控制流图；
19.图2为手环正面图；
20.图3为手环保护壳立体图；
21.图4为手环侧面图。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。
23.手环分为三个部分：手环主体部分1，手环腕带部分2，手环保护壳部分3。
24.使用者将手环置于手腕上通过调节手环扣头4和扣孔5进行松紧程度的调整。
25.一、不使用手环保护壳3：
26.不使用手环保护壳3适合用于日常运动训练以及小型(没有人员伤亡且范围极小的情况)火灾的场景，可以使用手环触屏功能。
27.使用者佩戴好手环后，手环会通过体征检测模块10的探测窗6自动检测使用者的体征数据(心率数据、血压数据)，检测到的体征数据可以通过点击或滑动显示模块7 来查看，将手环与手机连接可以通过手机app来查看连接期间的体征数据分析及走向等，体征数据还会通过数据传输模块8将体征数据上传至云端服务器以便后台应用(手环使用管理平台)调用数据。除此之外，检测的数据经过判断后，如若出现超出预警值，手环报警模块9会进行报警(手环语音提醒警报以及震动警报)，报警信息同样也会被上传至云端服务器，然后后台应用(手环使用管理平台)会调用并显示报警信息。
28.手环带有指纹识别模块14，因此有锁屏功能，可以录入自己的指纹信息，当手环锁屏后通过按压指纹识别屏幕15可以解锁手环。
29.通过显示模块7查看电量，当手环电量不足时，通过充电接口14对供电模块13进行充电。
30.二、使用手环保护壳3：
31.使用手环保护壳适合用于较为严重的火灾的场景，手环保护壳一经带上便不能实现触屏功能。
32.首先使用者将手环保护壳3套在手环外部，手环腕带通过手环保护壳3表带孔11 穿出固定手环保护壳，再将手环佩戴在手腕上进行松紧程度的调整。使用者佩戴好手环后，手环通过体征检测模块10的探测窗6来监测体征数据。
33.佩戴过程中主控模12块能够接收到来自体征监测模块10的检测数据并对数据进行判断，然后控制其他模块作用。当主控模块12判断体征数据超出正常值时就会控制显示模块7显示警告信息，同时控制报警模块9报警。主控模块12会控制数据传输模块8 将体征信息、预警信息、nb-iot定位信息传送到云端服务器，通过云端服务器，将这些信息传送到显示应用(手环使用管理平台)从而实现体征、定位信息的远程实时在线监测。