CN110859472A - 一种基于物联网技术的生物智能水杯 - Google Patents
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Abstract
本发明是在大众健康需求的基础上,结合物联网技术、人工智能芯片、生物医用材料及3D打印技术设计的一款基于物联网技术的生物智能水杯,除可以实现对日常饮水量与饮水时温度实时监测的功能,还可以运用物联网技术——通过使用该水杯饮水记录每天的饮水量数据,将数据收集起来通过无线蓝牙传输到手机上,生成一份记录个人饮水量的报告,由软件实现自动管理,实现人、机、物三者相联及健康饮水智能化。
Description
技术领域
本发明涉及一种水杯,具体为一种基于物联网技术的生物智能水杯。
背景技术
水是生命之源,是人体的重要组成成分,对确保人体正常功能的发挥起着至关重要的作用。科学健康饮水成为我们必须关注的话题,健康饮水涵盖科学的饮水量、饮水温度、饮水时间、饮水质量等多方面要素。临床病患需严格控制饮水量,且生活中多数人没有养成按时饮水的习惯,常常忘记或饮用不当温度的水,均需利用科学技术达到提醒、智能控制的目的。
目前,市面上已有饮水量检测及水温显示的智能水杯,但大多功能单一,只能显示水温或饮水量记录,没有实现多功能集成设计。且销售数额较少,因宣传力度不够,制作成本较高,没有实现平民化。而一般保温水杯采用真空技术,多为不锈钢材料,不够环保、抑菌,且质量较重,携带不便,需要进行改进。
发明内容
本发明目的是提供一种可实时显示水温、饮水量且轻质便携、环境友好的多功能智能水杯,并能记录每周饮水数据,通过物联网技术,发送至手机终端生成饮水周报。
本发明是采用如下的技术方案实现的:一种基于物联网技术的生物智能水杯,包括杯盖、杯身和杯底,杯底中内置单片机、传感器和电池,传感器又分为压力传感器和温度传感器,杯底上还安装有显示屏,可实时显示水温与饮水量。单片机、传感器、显示屏形成智能饮水检测***,可实时检测水温与饮水量,将检测到的饮水量、水温结果直观地呈现给使用者,达到实时对健康饮水进行监测的目的。
进一步的,杯底还内置蓝牙模块,该智能水杯还配套开发有可安装在智能设备上的APP,通过蓝牙模式实现物联网,智能设备安装APP后可显示水温、饮水量记录。所述物联网,即在水杯使用过程中将通过传感技术收集到的饮水监测信息,通过基于无线蓝牙传输的物联网技术进行短距离数据交换和传输。
进一步的,杯身为三层结构,由内而外分别选用环境友好型生物材料聚乳酸(PLA)、隔热效果良好的纳米气凝胶和高性能碳纤维三层生物材料制作杯身,不仅可以起到一般保温杯所具有的保温效果,同时选用生物材料也更为环保、轻便,具有较好的抑菌性能,碳纤维材料力学性能好,防摔耐用,不易磨损,质感极佳。
进一步的,杯盖由上半杯盖和下半杯盖结合而成,上半杯盖和下半杯盖结合后在两半杯盖之间形成存储空间。
进一步的,电池为可充电锂电池,杯底还设置充电接口。
进一步的,杯盖、杯身和杯底均采用3D打印技术进行制作。
本发明是在大众健康需求的基础上,结合物联网技术、人工智能芯片、生物医用材料及3D打印技术设计的一款基于物联网技术的生物智能监测水杯,除可以实现对日常饮水量与饮水时温度实时监测的功能,还可以运用物联网技术——通过使用该水杯饮水记录每天的饮水量数据,将数据收集起来通过无线蓝牙传输到手机上,生成一份记录个人饮水量的报告,由软件实现自动管理,实现人、机、物三者相联及健康饮水智能化。
附图说明
图1为本发明智能水杯的结构示意图。
图中:1-杯盖,2-杯底,3-杯身,4-显示屏。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
图1为水杯整体结构示意图,水杯杯身整体采用三层结构,内层是生物抑菌材料PLA,中间层采用纳米气凝胶隔热保温,外层为力学性能良好材料碳纤维,轻质便携。
如图1所示,基于物联网技术的生物智能水杯包含1杯盖,3杯身(三层结构),4显示屏,2杯底(集成电路,开关,接口等)。
杯盖1内部存储空间中可存储药剂,例如胶囊、药片以及小袋包装冲剂等,也可放置金属可折叠式吸管,抑菌且体积小,充分利用空间。
杯底2集成有智能饮水检测***,采用stm32F103C8T6单片机开发板实现数据处理,DS18B20温度传感器检测水温,HX711压力传感器和电阻桥可检测水量的变化,HC-05蓝牙模块实现信息传输,采用普通1s锂电池供电且可通过USB接口进行充电(5V),另有开关控制电源,按键实现复位功能等,进行控制。利用Keil C51集成开发环境,通过代码调试工具。
OLED显示屏4显示实时水温、当天累计饮水量及水杯剩余电量等,打开电源开关即可显示。使用水杯饮用一定量水后,采用HX711压力传感器测量的水的压力数据差值根据水的密度换算为水量(单位:ml)数据,计为有效饮水量数据存入内存模块中,并累计统计。
智能水杯通过杯底的HC-05蓝牙模块与外部的设备,如,智能手机、平板电脑内APP进行通信,相互数据传输。本发明生物智能水杯开发名为:Z-cub的手机软件,可显示水温、七天内饮水量记录,用户可以通过 APP 查看自己的饮水信息。通过物联网、蓝牙连接,实现水杯智能化,使水杯具有数据采集和联网的能力,实现数据的接收、显示、共享和上传功能并进行数据存储,生成一份记录个人饮水量的报告,通过与用户身体信息进行分析,可为每位生物智能水杯的使用者生成一份个性化定制的饮水计划,由软件实现自动管理,从而实现人、机、物三者相联及健康饮水智能化。
综上所述,基于物联网技术的生物智能水杯,可在大众健康饮水方面实现智能化和个性化。结合物联网技术,人工智能芯片,生物医用材料及3D打印技术,实现多功能集成,强化水杯使用性能。产品广泛应用于大众人群,满足人们对于科学健康饮水的需求。在临床也能够发挥其医疗作用,对于心脏、肾脏功能较弱的人、6个月以下婴儿、感冒患者、心血管患者以及普通人群日常饮水等的辅助治疗有很大帮助。
Claims (6)
1.一种基于物联网技术的生物智能水杯,包括杯盖(1)、杯身(3)和杯底(2),其特征在于杯底(2)中内置单片机、传感器和电池,传感器又分为压力传感器和温度传感器,杯底上还安装有显示屏(4),可实时显示水温与饮水量。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的生物智能水杯,其特征在于杯底(2)还内置蓝牙模块,该智能水杯还配套开发有可安装在智能设备上的APP,通过蓝牙模式实现物联网,智能设备安装APP后可显示水温、饮水量记录。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的生物智能水杯,其特征在于杯身(3)为三层结构,由内而外分别选用环境友好型生物材料聚乳酸、隔热效果良好的纳米气凝胶和高性能碳纤维三层生物材料制作杯身。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网技术的生物智能水杯,其特征在于杯盖(1)由上半杯盖和下半杯盖结合而成,上半杯盖和下半杯盖结合后形成存储空间。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网技术的生物智能水杯,其特征在于电池为可充电锂电池,杯底还设置充电接口。
6.根据权利要求4所述的一种基于物联网技术的生物智能水杯,其特征在于杯盖(1)、杯身(3)和杯底(2)均采用3D打印技术进行制作。
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