一种低功耗的气体测量方法和可穿戴设备与流程

1.本发明涉及可穿戴设备领域，尤指一种低功耗的气体测量方法和可穿戴设备。


背景技术：

2.随着人们健康意识的提高，对所处环境空气中voc，co，co2和甲醛等有害气体浓度越来越关注。通过可穿戴设备及时获取空气中有害气体浓度有重要意义。
3.可穿戴设备追求长续航的需求，目前电化学原理的气体传感器功耗最低，其功耗仅仅来自传感器信号放大和采集电路，其降低功耗的方式也主要集中在这方面，降低程度仍难满足在可穿戴设备上应用。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种低功耗的气体测量方法和可穿戴设备，解决上述问题。
5.本发明提供的技术方案如下：
6.一方面，提供一种低功耗的气体测量方法，包括：
7.获取可穿戴设备的当前位置信息，判断所述可穿戴设备是否发生位置变化；
8.当发生位置变化时，获取所述可穿戴设备的位置变化结果；
9.基于不同的位置变化结果，以不同的方式自动触发所述可穿戴设备的气体测量并计时；
10.当气体测量时间达到预设时间或获取气体浓度值后，关闭所述气体测量。
11.进一步优选的，所述当发生位置变化时，获取所述可穿戴设备的位置变化结果，包括：
12.当发生位置变化时，基于所述当前位置信息和历史位置信息，获取所述位置变化结果；
13.其中，所述位置变化结果为室内到室外、室外到室内。
14.进一步优选的，所述基于不同的位置变化结果，以不同的方式自动触发所述可穿戴设备的气体测量并计时，包括：
15.当所述可穿戴设备从室外到室内时，自动触发气体测量并计时。
16.进一步优选的，所述基于不同的位置变化结果，以不同的方式自动触发所述可穿戴设备的气体测量并计时，包括：
17.当所述可穿戴设备从室内到室外时，根据预设频率定时触发气体测量并计时。
18.进一步优选的，所述当所述可穿戴设备从室内到室外时，根据预设频率定时触发气体测量并计时，包括：
19.手动设置所述预设频率；
20.根据所述预设频率定时触发气体测量并计时。
21.进一步优选的，所述当所述可穿戴设备从室内到室外时，根据预设频率定时触发气体测量并计时，包括：
22.获取所述预设频率对应的不同位置的气体浓度分布图；
23.利用大数据ai算法根据所述气体浓度分布图，调整所述预设频率；
24.根据调整后的所述预设频率，定时触发气体测量并计时。
25.进一步优选的，还包括：
26.当所述气体测量的开启时间未到预设频率对应的下次测量时间、且所述可穿戴设备的位置变化结果发生变化时，调整气体测量的触发方式。
27.进一步优选的，所述获取可穿戴设备的当前位置信息，判断所述可穿戴设备是否发生位置变化，包括：
28.通过不同的方式以多通道实时获取多通道的当前位置信息；
29.基于多通道的当前位置信息，判断所述可穿戴设备是否发生位置变化。
30.进一步优选的，还包括：
31.根据气体测量时间和对应的气体测量浓度，以不同的方式进行告警。
32.一种可穿戴设备，包括：
33.判断模块，用于获取可穿戴设备的当前位置信息，判断所述可穿戴设备是否发生位置变化；
34.获取模块，用于当发生位置变化时，获取所述可穿戴设备的位置变化结果；
35.触发模块，用于基于不同的位置变化结果，以不同的方式自动触发所述可穿戴设备的气体测量并计时；
36.关闭模块，用于当气体测量时间达到预设时间或获取气体浓度值后，关闭所述气体测量。
37.本发明提供的一种低功耗的气体测量方法和可穿戴设备，至少具有以下技术效果：
38.本发明结合可穿戴设备中的定位和时间，定时或按需开启和关闭测量，从而实现大幅度降低功耗。
附图说明
39.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
40.图1是本发明的一种低功耗的气体测量方法的一个实施例的示意图；
41.图2是本发明的一种低功耗的气体测量方法的另一个实施例的示意图；
42.图3是本发明中一种可穿戴设备的一个实施例的示意图；
43.图4是本发明中一种可穿戴设备的另一个实施例的示意图。
具体实施方式
44.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
45.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的
部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
46.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
47.在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
49.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
50.实施例一
51.本发明提供一种低功耗的气体测量方法的一个实施例，如图1所示，包括：
52.s100获取可穿戴设备的当前位置信息，判断所述可穿戴设备是否发生位置变化。
53.具体的，通过位置信息感知模块获取可穿戴设备的当前位置信息。其中，位置信息感知模块包括wifi、gps、移动网络信息、环境信息(如光线)等模块。
54.s200当发生位置变化时，获取所述可穿戴设备的位置变化结果。
55.具体的，通过处理与控制模块，首先获取和处理位置信息感知模块数据，来判别位置变化，比如：室内到室外，室外到室内。
56.示例性的，具体的判别逻辑包括：
57.1、通过wifi列表中某个wifi热点信号强度，即斜率(负为室内走到室外的过程，正为室外走到室内的过程)和低于或高于某个阈值来判别，可通过去现场来补充wifi列表信息。
58.2、根据gps信号snr曲线突变来判断。
59.3、根据从gps信号获取的卫星仰角和方位信息中的至少一种来判别。
60.4、通过移动通信信号的接收强度来判断。
61.5、通过环境光强度变化来判断，斜率与阈值，判别逻辑与步骤1的判别逻辑相同。
62.需要说明的是，可选一种或多种判别方式相互补充提高准确度，再通过定时和计时模块，来控制气体传感器的工作逻辑。
63.s300基于不同的位置变化结果，以不同的方式自动触发所述可穿戴设备的气体测量并计时。
64.s400当气体测量时间达到预设时间或获取气体浓度值后，关闭所述气体测量。
65.具体包括步骤：
66.单次测量关闭策略：正常情况1分钟内可以获取当前环境中准确的气体浓度，测量完成即可关闭，故可以设置为1分钟即关闭；在1分钟内，也可以结合一段时间内，当气体浓
度波动变化值和浓度曲线斜率值的绝对值低于相应的阈值时，来判定已获取准确的气体浓度值，动态关闭气体测量。
67.优选的，还包括：
68.当所述气体测量的开启时间未到预设频率对应的下次测量时间、且所述可穿戴设备的位置变化结果发生变化时，调整气体测量的触发方式。
69.具体的，当所述气体测量开启时间未到预设频率对应的下次测量时间，且可穿戴设备的位置未发生变化时，调整气体测量的触发方式。
70.优选的，所述获取可穿戴设备的当前位置信息，判断所述可穿戴设备是否发生位置变化，包括：
71.通过不同的方式以多通道实时获取多通道的当前位置信息；基于多通道的当前位置信息，判断所述可穿戴设备是否发生位置变化。
72.具体的，结合可穿戴设备定位功能，采用中断触发方式触发气体测量。在本实施例中，首先判断是否发生室内外位置变化，如果没有发生位置变化则不触发中断，直接按定时开启气体测量并计时。
73.如果发生位置变化，触发中断，判断是室内到室外，还是室外到室内。前者也按定时开启定时气体测量并计时，后者开启计时和气体测量。在此过程中获取气体浓度，然后关闭测量，判断气体浓度阈值。
74.其中，每个浓度阈值，对应一个可以承受的限定时间，到达限定时间时提醒离开，提醒方式可在显示屏上显示或者语音提醒。
75.其中，当气体浓度达到阈值浓度3表明浓度太高，需要立即离开，如果在限定时间内有发生室内外位置变化，会触发中断，重复上述过程。
76.传感器信号放大和采集电路降低功耗有限。通常人们对长期呆或新去并需要呆一段时间的空气中有害气体浓度比较关注，此外，不同有害气体浓度对人体造成危害的时间不同。
77.在本实施例中，结合可穿戴设备中的定位和时间，定时或按需开启和关闭测量，再根据气体浓度和时间增加提醒离开功能从而实现大幅度降低功耗。
78.实施例二
79.基于上述实施例，在本实施例中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，如图2所示，本实施例提供一种低功耗的气体测量方法的一个实施例，具体包括：
80.优选的，步骤s200所述当发生位置变化时，获取所述可穿戴设备的位置变化结果，包括：
81.当发生位置变化时，基于所述当前位置信息和历史位置信息，获取所述位置变化结果。
82.其中，所述位置变化结果为室内到室外、室外到室内。
83.优选的，s300所述基于不同的位置变化结果，以不同的方式自动触发所述可穿戴设备的气体测量并计时，包括：
84.当所述可穿戴设备从室内到室外时，根据预设频率定时触发气体测量并计时。
85.优选的，所述当所述可穿戴设备从室内到室外时，根据预设频率定时触发气体测量并计时，包括：
86.手动设置所述预设频率；根据所述预设频率定时触发气体测量并计时。
87.优选的，所述当所述可穿戴设备从室内到室外时，根据预设频率定时触发气体测量并计时，包括：
88.获取所述预设频率对应的不同位置的气体浓度分布图；利用大数据ai算法根据所述气体浓度分布图，调整所述预设频率；根据调整后的所述预设频率，定时触发气体测量并计时。
89.具体的，当位置变化结果为室内到室外时，仍然按照固定频率定时开启测试。在此过程中，可得到不同位置间的气体浓度分布图。
90.其中，定时频率的设置方法包括：可以按照需求进行手动设置。
91.或者，根据大数据ai算法进行计算，当发现两个位置间气体浓度高，下次走相同路线时可以提高频率，多测几次，以获取更加丰富的气体浓度分布图。
92.另外、也可将气体浓度分布图推送给家长，当浓度达到相应阈值时，直接提醒用户。
93.具体的，通过可穿戴设备的气体传感器进行测量，可以获取气体实时的气体浓度，以及一段时间的气体浓度、气体的类型。
94.示例性的，当用户从室内到室外时，由于环境因素的改变，用户位置转换导致气体类型的安全性发生改变。
95.此时，通过按照固定频率或者实时调整频率进行气体浓度的测量。可以测量出不同气体浓度的变化，测量过后及时关闭气体传感器，以减少功耗。
96.另外、通过处理与控制模块计算当前环境的气体浓度是否超过阈值，当其中一种气体浓度超过阈值，就通过可穿戴设备的显示模块或者语音模块进行提醒。
97.在本实施例中，由于不同有害气体浓度对人体造成危害的时间不同，因此，结合可穿戴设备中的定位和时间，定时或按需开启和关闭测量，再根据气体浓度和时间增加提醒离开功能，从而实现大幅度降低功耗。
98.实施例三
99.基于上述实施例，在本实施例中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，如图2所示，本实施例提供一种低功耗的气体测量方法的一个实施例，具体包括：
100.优选的，步骤s300所述基于不同的位置变化结果，以不同的方式自动触发所述可穿戴设备的气体测量并计时，包括：
101.当所述可穿戴设备从室外到室内时，自动触发气体测量并计时。
102.优选的，还包括：当所述可穿戴设备的位置未发生变化时，则按固定频率定时开启测量。
103.优选的，还包括：根据气体测量时间和对应的气体测量浓度，以不同的方式进行告警。
104.示例性的，在本实施例中，主要是通过可穿戴设备的气体传感器，来获取环境中的气体浓度。
105.具体的，根据当次测量的气体浓度，及在该环境(即未发生位置变化)所待时间。
106.在本实施例中，气体传感器工作逻辑：未发生位置变化时，按固定频率定时开启测量；发生位置变化时，触发中断。
107.当位置变化结果为室外到室内时，立即开启测量，同时计时，测量完成后关闭传感器，计时继续。
108.其中，每个浓度阈值，对应一个可以承受的限定时间，到达限定时间时提醒离开。
109.具体的提醒方式可以包括：在显示屏上显示或者语音提醒。例如，测量的气体浓度达到阈值1，计时到达限定时间1则提醒；气体浓度达到阈值2，计时到达限定时间2则提醒。
110.其中，阈值浓度3表明浓度太高，需要提醒立即离开。在计时未到时，重新发生位置变化，即室内到室外，按照其逻辑测量即可。
111.在本实施例中，当用户从室外到室内时，由于室内的区域局限性，室内的有害气体浓度可能已经超过浓度阈值，所以通过立即开启气体传感器进行气体浓度的测量，以避免室内的有害气体对人体造成危害。
112.实施例四
113.基于上述实施例，在本实施例中与上述实施例相同的部分就不一一赘述了，如图3、4所示，本实施例提供一种可穿戴设备，包括：
114.判断模块101，用于获取可穿戴设备的当前位置信息，判断所述可穿戴设备是否发生位置变化。
115.获取模块102，用于当发生位置变化时，获取所述可穿戴设备的位置变化结果。
116.触发模块103，用于基于不同的位置变化结果，以不同的方式自动触发所述可穿戴设备的气体测量并计时。
117.关闭模块104，用于当气体测量时间达到预设时间或获取气体浓度值后，关闭所述气体测量。
118.具体的，结合可穿戴设备定位功能，采用中断触发方式进行气体测量的控制。首先判断是否发生室内外位置变化，如果没有不触发中断，按定时开启气体测量并计时；如果发生位置变化，触发中断，判断是室内到室外，还是室外到室内，前者也按定时开启定时气体测量并计时，后者开启计时和气体测量，获取气体浓度，然后关闭测量，判断气体浓度阈值，其中每个浓度阈值，对应一个可以承受的限定时间，到达限定时间时提醒离开，提醒方式可在显示屏上显示或者语音提醒，其中阈值浓度3表明浓度太高，需要立即离开，如果在限定时间内有发生室内外位置变化，会触发中断，重复上述过程。
119.示例性的，可穿戴设备包括：
120.1、位置信息感知模块，包括wifi、gps、移动网络信息，环境信息(如光线)等模块。
121.2、处理与控制模块，首先获取和处理位置信息感知模块数据，来判别位置变化(室内到室外，室外到室内)，判别逻辑：
122.①
通过wifi列表中某个wifi热点信号强度，即斜率(负为室内走到室外的过程，正为室外走到室内的过程)和低于或高于某个阈值来判别，可通过去现场来补充wifi列表信息；
②
gps信号snr曲线突变来判断；
③
gps信号获取的卫星仰角和方位信息中的至少一种来判别；
④
通过移动通信信号的接收强度来判断；
⑤
通过环境光强度变化来判断，斜率与阈值，逻辑同
①
，可选一种或多种相互补充提高准确度；再通过定时和计时模块，来控制气体传感器的工作逻辑。
123.3、气体传感器，获取环境中的气体浓度。
124.4、气体传感器工作逻辑：
125.1、未发生位置变化时，按固定频率定时开启测量；发生位置变化时，触发中断。
126.2、室外到室内，立即开启测量，同时计时，测量完成后关闭传感器，计时继续。其中，每个浓度阈值，对应一个可以承受的限定时间，到达限定时间时提醒离开。提醒方式可在显示屏上显示或者语音提醒，如，测量的气体浓度达到阈值1，计时到达限定时间1则提醒，气体浓度达到阈值2，计时到达限定时间2则提醒，其中阈值浓度3表明浓度太高，需要提醒立即离开。在计时未到时，重新发生位置变化，即室内到室外，按照其逻辑测量即可。
127.3、室内到室外，仍然按照固定频率定时开启测试即可，可得到不同位置间的气体浓度分布图。定时频率可选手动设置，或者根据大数据ai算法，发现两个位置间气体浓度高，下次走相同路线时可以提高频率，多测几次，获取更加丰富的气体浓度分布图。也可将气体浓度分布图推送给家长，另外当浓度达到相应阈值时，直接提醒用户。
128.在本实施例中，因此，结合可穿戴设备中的定位和时间，定时或按需开启和关闭测量，再根据气体浓度和时间增加提醒离开功能，从而实现大幅度降低功耗。
129.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
130.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
131.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/电子设备和方法，可以通过其他的方式实现。示例性的，以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的，示例性的，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，示例性的，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性、机械或其他的形式。
132.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
133.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
134.应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。