一种用于运动员语音通信及身体状况监测的系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于运动员语音通信及身体状况监测的系统，该系统包括：传感器节点、中继节点和用户终端；所述的传感器节点与中继节点内部均设有Zigbee模块，该传感器节点还包括人体脉搏传感器和语音通信模块，中继节点通过串口与Wi-Fi设备的数据接口连接；所述的Zigbee模块用于实现传感器节点与中继节点之间的Zigbee无线通信，所述的Wi-Fi设备用于实现用户终端与中继节点之间的Wi-Fi无线通信；该系统通过传感器采集运动员的身体状况数据，并通过无线通信的方式能够同时实现数据的传输及语音通信。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种用于运动员语音通信及身体状况监测的系统，该系统包括：传感器节点、中继节点和用户终端；所述的传感器节点与中继节点内部均设有Zigbee模块，该传感器节点还包括人体脉搏传感器和语音通信模块，中继节点通过串口与Wi-Fi设备的数据接口连接；所述的Zigbee模块用于实现传感器节点与中继节点之间的Zigbee无线通信，所述的Wi-Fi设备用于实现用户终端与中继节点之间的Wi-Fi无线通信；该系统通过传感器采集运动员的身体状况数据，并通过无线通信的方式能够同时实现数据的传输及语音通信。【专利说明】—种用于运动员语音通信及身体状况监测的系统
本技术涉及无线通信
，尤其涉及一种用于运动员语音通信及身体状况监测的系统。
技术介绍
在运动训练中，教练需要经常给予运动员语音提示，同时运动员的身体状况需要反馈到教练处，但是由于缺少相应的远程语音通信设备以及身体检测设备，现在的教练和运动员的交流仍然停留在“喊话”的阶段，教练也无法实时采集到运动员的身体状况信息，如脉搏情况，只能在训练结束后通过运动员的反馈来了解这些信息，使得训练效率低下。为了改善这一状况，有人提出通过无线通信的模式来实现远程语音通话和获取运动员的身体状态数据，其中有人尝试用对讲方式进行语音通信，但是频道切换带来的噪声给运动员带来较大困扰，而且无法在群组通话和单人通话模式里灵活选择；对于身体状态传感节点来讲，已有方案都不支持无线的数据获取，需要将设备通过有线连接实现数据存储到计算机上，显然此种有线连接方式不适用于运动训练中，尤其是在水中训练的运动员。
技术实现思路
本技术的目的在于，为解决上述技术问题，本技术提供一种用于运动员语音通信及身体状况监测的系统，该系统通过传感器采集运动员的身体状况数据，并通过无线通信的方式能够同时 实现数据的传输及语音通信。为实现上述目的，本技术提供一种用于运动员语音通信及身体状况监测的系统，该系统包括:传感器节点、中继节点和用户终端；所述的传感器节点与中继节点内部均设有Zigbee模块，该传感器节点还包括人体脉搏传感器和语音通信模块，中继节点通过串口与W1-Fi设备的数据接口连接；所述的Zigbee模块用于实现传感器节点与中继节点之间的Zigbee无线通信，所述的W1-Fi设备用于实现用户终端与中继节点之间的W1-Fi无线通?目。作为上述技术方案的进一步改进，所述的Zigbee模块采用JN5139无线微处理器。作为上述技术方案的进一步改进，所述的语音通信模块采用WM8510音频编解码器。本技术的用于运动员语音通信及身体状况监测的系统的优点在于:由于Zigbee无线传输方式信号强度不高，系统中的传感器节点采用了该传输方式进行数据传输，降低设备对人体的辐射强度；同时，为解决Zigbee无线传输方式的传输距离较短的缺陷，在中继节点与用户终端之间采用W1-Fi无线通信方式实现较长距离的数据传输。【专利附图】【附图说明】图1是本技术中的用于运动员语音通信及身体状况监测的系统框架图。图2是本技术中的ZigBee网络拓扑结构图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术所述的系统进行详细说明。如图1所示，本技术的一种用于运动员语音通信及身体状况监测的系统，该系统包括:传感器节点、中继节点和用户终端；所述的传感器节点与中继节点内部均设有Zigbee模块，该传感器节点还包括人体脉搏传感器和语音通信模块，中继节点通过串口与W1-Fi设备的数据接口连接；所述的Zigbee模块用于实现传感器节点与中继节点之间的Zigbee无线通信，所述的W1-Fi设备用于实现用户终端与中继节点之间的W1-Fi无线通信。由于Zigbee无线传输方式信号强度不高,系统中的传感器节点米用了该传输方式进行数据传输，降低设备对人体的辐射强度；同时，为解决Zigbee无线传输方式的传输距离较短的缺陷，在中继节点与用户终端之间采用W1-Fi无线通信方式实现较长距离的数据传输。目前，在无线通信
中，存在几种比较成熟的无线通信方式，包括射频、蓝牙、Zigbee和UWB等通信方式。基于射频的通信方式简单，部署速度最快，但是由于缺乏协议栈的支持，在组网等方面存在缺陷；蓝牙的标准是基于短距离信息传输，通常在保证传输速度的前提下有效地传输距离只有2-3米，而且其协议栈较复杂，开发周期较长；UWB是一种低能耗高速率的数据传输方式，但是由于其芯片化程度还不高，设备体积较大，不适于多节点的小型化需求；Zigbee基于IEEE802.15.4协议栈标准，其轻量级的协议结构在功能有效性和部署的简便程度上做了有效地折衷。因此结合上述内容，本技术所述的系统采用基于Zigbee无线通信方式的无线传感器网络结构。如图2所示，在构建网络时，系统使用星形网络的拓扑形式，它包含一个协调节点及若干个终端节点。每一个终端节点只能和一个协调节点连接，如果需要在两个终端节点之间进行通讯必须通过协调节点进行信息的转发。ZigBee网络拓扑结构如下图所示。在本实施例中，中继节点作为协调节点，负责建立网络；传感器节点作为终端节点被放置于运动员头部，负责采集传感器的数据，并发送到协调节点。基于上述实施例，所述的Zigbee模块可采用JN5139无线微处理器。JN5139模块是一系列可以使使用者在最短的时间内在最低的成本下实现IEEE802.15.4或ZigBee兼容系统的表贴模块。此款模块减少了用户对于RF板设计和测试框架的昂贵漫长的开发时间。模块同时提供了开发无线传感器网络所需要的丰富的外围器件。另外，所述的语音通信模块可采用WM8510音频编解码器，WM8510是一种通用的音频编解码器，被广泛用于VoIP等领域。WM8510音频编解码器由围绕处理硬件的一个模数转换器(ADC)和一个数模转换器(DAC)组成，是进行语音处理的核心。基于上述内容，所述用于运动员语音通信及身体状况监测的系统的操作过程为:用户终端(如PAD)通过麦克风采集教练员的语音数据，采集到的语音数据通过用户终端的W1-Fi设备的数据接口发送到中继节点，该中继节点的W1-Fi设备接收语音数据，并将语音数据通过串口发送到中继节点的Zigbee模块，Zigbee再将语音数据发送到指定的传感器节点上，该传感器节点中的Zigbe模块接收到语音数据后通过语音通信模块进行音频解码并播放语音，从而能够让运动员听到教练的语音；另一方面，通过人体脉搏传感器采集脉搏数据，并将该脉搏数据通过ZigBee模块发送至中继节点，该中继节点通过W1-Fi设备将脉搏数据发送至用户终端，使教练员实时了解运动员的身体状态。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本技术技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本技术的权利要求范围当中。【权利要求】1.一种用于运动员语音通信及身体状况监测的系统，其特征在于，该系统包括:传感器节点、中继节点和用户终端；所述的传感器节点与中继节点内部均设有Zigbee模块，该传感器节点还包括人体脉搏传感器和语音通信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓磊，
申请(专利权)人：吴晓磊，
类型：实用新型
国别省市：