一種基于智能指環采集數據的處理方法與流程

本發明涉及智能穿戴設備領域，特別涉及一種基于智能指環采集數據的處理方法。

背景技術：

對于現有階段的智能穿戴設備而言，主要獲取如運動步數、運動路程等的運動數據，以及脈搏與心率數據等生理數據。由于在采集過程中，用戶的行為動作，會使采集到的數據具有一些干擾，需要在后續數據處理過程中，排除這些干擾。

同時，由于生理信號與運動信號相比，其信號強度特別弱，往往都是微伏或者毫伏級別的，所以用戶的行為動作，或對生理信號的采集產生更大的影響，因此，生理信號的采集方式通常由用戶主動進行采集，但這樣使用起來不方便，也無法對用戶的生理數據，做出具有代表性的分析。

因此，需要對現有智能穿戴設備所采集的數據的處理方法改進，進一步地提升用戶體驗。

技術實現要素：

本發明的目的在于：解決現有技術中由于生理信號的檢測通常由用戶主動進行采集，不僅使用起來不方便，而且也無法對用戶的生理數據，做出代表性分析的技術問題。

為了實現上述發明目的，本發明提供一種基于智能指環采集數據的處理方法，其包括，

建立與所述智能指環的通信連接，獲取所述智能指環采集的運動數據和脈搏數據；

對獲取的運動數據進行干擾項識別，并濾除被識別為干擾項的運動數據，然后根據運動數據，獲得相應的計步信息；

根據獲取的脈搏數據進行篩選，再根據經篩選后的脈搏數據獲得相應的心率信息。

根據一種具體的實施方式，對所述運動數據進行干擾項識別包括，

將連續運動的步數小于第一設定值的運動數據，識別為干擾項；

將一定時間內連續的步數超過第二設定值的運動數據，識別為干擾項；

將低于正常行走強度的運動數據，識別為干擾項。

根據一種具體的實施方式，通過對獲取的運動數據，進行運動強度-時間的特性分析，獲取運動強度均不超過第三設定值的時間段，并根據運動強度均不超過第三設定值的時間段，篩選所述時間段內采集的脈搏數據。

根據一種具體的實施方式，設定每經過一定時間，根據獲得的所述運動數據，統計每個設定的時間段內的運動總量；若連續多個時間段的運動總量均低于設定閾值，則反饋相應的控制數據至所述智能指環，使其工作為低功耗狀態。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

1、由于智能指環采集的運動信號本身存在一些干擾波形，因此，對獲取的運動數據進行干擾項識別，并濾除被識別為干擾項的運動數據，然后根據運動數據，獲得相應的計步信息，使計步信息更為準確。

2、由于在智能指環還實時采集脈搏數據，但在采集過程中由于用戶的動作行為，會對脈搏數據采集的準確性有很大影響，因此，根據獲取的運動數據，對脈搏數據進行篩選，再根據經篩選后的脈搏數據獲得相應的心率信息，一方面使用戶無需主動采集，使用起來更方便，另一方面，能夠更全面地獲取到準確的脈搏數據，作為更具代表性分析的依據。

附圖說明：

圖1是本發明方法的工作流程示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發明內容所實現的技術均屬于本發明的范圍。

如圖1所示的本發明方法的工作流程示意圖；其中，本發明基于智能指環采集數據的處理方法，其包括，

首先，建立與智能指環的通信連接，獲取智能指環采集的運動數據和脈搏數據。通常與智能指環建立通信連接后，一方面實時獲取智能指環當前采集的運動數據和脈搏數據，另一方面實現與智能指環數據同步，即獲取智能指環在上一次數據同步后所保存的數據。但對運動數據和脈搏數據處理的方式是一致的。

獲取到運動數據后，對獲取的運動數據進行干擾項識別，并濾除被識別為干擾項的運動數據，然后根據運動數據，獲得相應的計步信息。

在本發明中，由于運動數據是通過智能指環的三軸加速度傳感器而采集到的，包含前向、側向和豎向三個方向上的加速度數據。所以，對運動數據的分析，需要綜合三個方向的加速度數據進行分析，同時結合智能指環其佩戴在手指上的特點，即行走時，手臂的擺臂運動的速度和加速度都大致為一個正弦曲線，通過檢測運動波形是否達到擺臂運動的最高處或最低處，判斷用戶是否產生了行走的動作，并且在每一次判斷過程，均通過與上一個運動波形的特征進行比較，若連續幾個周期內的運動波形的特征都相似，則認為用戶開始行走。

同時，揮手，甩臂，伸伸懶腰等等的小動作都會產生相似的運動波形，因此需對這些行為進行一系列的排錯或者忽略處理這些干擾波形。

具體的，對運動數據進行干擾項識別的方式有：第一點，將連續運動的步數小于第一設定值的運動數據，識別為干擾項，由于一旦用戶處于行走狀態，其會連續產生10步以上的步伐，那么只要小于10步的部分運動數據，則識別為干擾項，相應地，第一設定值為10。第二點，將一定時間內連續的步數超過第二設定值的運動數據，識別為干擾項，雖然不同用戶的不太不一樣，手臂擺動的幅度也不一樣，但是用戶正常行走或者跑步時，手臂擺動的頻率也會在一定范圍內，因此，在一定時間內連續的步數超過這個頻率范圍，那么，這段時間內的運動數據一定是干擾項，并且第二設定值與頻率范圍相關。第三點，用戶正常行走或者跑步時，運動波形的強度也有一定的范圍，將低于正常行走強度的運動數據，識別為干擾項。

在另一方面，對獲取的脈搏數據的處理是根據獲取的運動數據，對脈搏數據進行篩選，在根據經篩選后的脈搏數據獲取相應的心率信息。

由于生理信號與運動信號相比，其信號強度特別弱，往往都是微伏或者毫伏級別的，所以用戶的行為動作，會對生理數據的采集產生更大的影響。而且通常在智能指環采集過程中，無法避免引入用戶的動作行為帶來的干擾。

因此，根據獲取的運動數據，對脈搏數據進行篩選，再根據經篩選后的脈搏數據獲得相應的心率信息。

具體的，通過對獲取的運動數據，進行運動強度-時間的特性分析，獲取運動強度均不超過第三設定值的時間段，并根據運動強度均不超過第三設定值的時間段，篩選相應時間段所采集的脈搏數據。

其中，由于用戶的行為動作對生理數據的影響很大，即使在行走狀態下，也會對生理數據的采集產生影響，使采集的生理數據不準確。因此，通過對獲取的運動數據，獲取該運動數據對應的運動強度與采集時間的關系。對脈搏數據進行篩選其目的是降低用戶行為動作對脈搏數據的影響，那么，通過進行運動強度-時間的特性分析，獲取運動強度可以忽略對脈搏數據產生的影響的時間段，并且在該時間段所采集的脈搏數據相比于其他時間采集的更準確。

同時，第三設定值所表示的運動強度與智能指環采用的脈搏傳感器的靈敏度相關，即只要小于第三設定值所表示的運動強度，用戶的行為動作對脈搏數據產生的影響可以忽略。

在本發明實施過程中，根據脈搏數據獲取心率信息的方式為：心率的計算是根據相鄰兩個脈搏波的上升段的中間值之差來確定IBI(心拍間隔時間)，從而計算出BPM(心拍數)。此外，由于脈搏波在動脈中的反射，往往會出現一個重搏波。為了避免重搏波的干擾，通過設定每隔0.6個IBI時間，才跟蹤下一個脈搏波的上升段。

本發明中，智能指環通過藍牙通信的方式，將運動數據和脈搏數據到數據處理終端(手機或平板電腦等智能終端)，運動數據和脈搏數據的數據格式均為ASCII碼。在數據處理終端中，以“E”為前綴的，表示運動數據；以“S”為前綴的，表示脈搏數據；以“B”為前綴的，表示BPM數據；以“Q”為前綴的，表示IBI數據。BPM數據和IBI數據只有在檢測到有效脈搏后，每一次心跳則發送一次，并且在每次發送后，將返回標志位清零。

在本發明中，通過對獲取的運動數據進行分析，反饋控制數據用來控制智能指環的工作模式。具體的，根據人體正常的生理活動時間，12:00pm～6:00am時段，屬于正常休息時間頻繁段。在這個時間段內，根據運動數據，檢測用戶是否進入睡眠狀態，比如在該時間段內，沒有產生有效的步數，則認為用戶處于非運動狀態，同時每隔30min，對30min內的運動量進行統計，若運動總量低于睡眠閾值，則認為用戶處于睡眠狀態，若低于睡眠閾值并高于深度睡眠閾值，則認為用戶處于淺度睡眠狀態，若低于深度睡眠閾值，則認為用戶處于深度睡眠狀態。

此外，當用戶被認為處于睡眠狀態時，則反饋一個控制數據至智能指環，使其工作為低功耗狀態。同時，在對智能指環采集的運動數據和脈搏數據進行處理的過程中，除了處于睡眠狀態之外，如果連續多個時間段的運動總量低于設定閾值時，則認為用戶處于非運動狀態，則同樣反饋一個控制數據至智能指環，使其工作為低功耗狀態。

在實施時，控制智能指環工作為低功耗狀態是指對采集運動數據的三軸加速度傳感器進行靈敏度調整，即降低采樣率，使樣本數量減小，從而減少運算量，節省功耗。

上面結合附圖對本發明的具體實施方式進行了詳細說明，但本發明并不限制于上述實施方式，在不脫離本申請的權利要求的精神和范圍情況下，本領域的技術人員可以作出各種修改或改型。