可穿戴式的人工智能无线物联网安全系统

摘要

本发明提供一种可穿戴式的人工智能无线物联网安全系统，包括：专家系统、通信网络和多个可穿戴终端；各个所述可穿戴终端通过所述通信网络与所述专家系统进行信息交互；每一个所述可穿戴终端包括中央处理器、存储器、无线通讯接口、定位模块、充电模块和多类传感器；所述中央处理器分别与所述存储器、所述无线通讯接口、所述定位模块、所述充电模块和多类所述传感器连接。能够全面精确的向专家系统上报被监护人身体健康状态以及当前所在环境信息，专家信息基于专家知识能够精确的判断出被监护人是否出现意外，并且，当出现意外时能够及时通知监护人或进行报警，从而保证被监护人能够得到及时有效的救援。

权利要求

1.一种可穿戴式的人工智能无线物联网安全系统，其特征在于，包括：专家系统、通信网络和多个可穿戴终端；各个所述可穿戴终端通过所述通信网络与所述专家系统进行信息交互；每一个所述可穿戴终端包括中央处理器、存储器、无线通讯接口、定位模块、充电模块和多类传感器；所述中央处理器分别与所述存储器、所述无线通讯接口、所述定位模块、所述充电模块和多类所述传感器连接；

所述传感器包括体温传感器、烟雾感应器、有毒气体感应器、湿度感应器、光照感应器、电流感应器、心跳感应器、血压感应器、脑波感应器、呼吸感应器、血糖感应器和压力感应器中的一种或几种；

所述湿度感应器包括电阻式湿敏元件或电容式湿敏元件；

所述光照感应器包括光电转换模块，所述光电转换模块用于将光照强度值转化为电压值，再经调理电路将所述电压值转换为0～2V信号或4～20mA信号；

所述呼吸感应器用于检测人胸廓的变化幅度，如果变化幅度达到阈值，则视为一次呼吸；其中，所述呼吸感应器包括移动感应器；

所述心跳感应器用于检测人脉搏的变化幅度，如果变化幅度达到阈值，则视为一次心跳；其中，所述心跳感应器包括移动感应器；

所述体温传感器的感温元件为多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻；

所述压力感应器为半导体压电阻型压力感应器，用于检测被监管人血压与所受压力；

所述有毒气体感应器为燃气传感器；所述燃气传感器为半导体气体传感器或接触燃烧传感器；

所述专家系统包括知识获取模块、知识库、推理机、人机交互界面、综合数据库和解释器；

所述知识获取模块用于建立、修改和扩充所述知识库，所述知识获取模块通过手工、半自动或全自动方式获取人类专家头脑中或其他知识源中存在的知识，然后将获取到的知识存储到所述知识库中；

所述知识库用于存储知识，知识的表示形式包括框架、规则和语义网络；

所述推理机与所述知识库分离，用于根据知识的语义，按一定策略从所述知识库中读取特定知识，然后解释执行所述特定知识，并将执行结果记录到动态库中；

所述人机交互界面用于接收用户终端输入的基本信息以及输出推理机的推理结果；

所述综合数据库用于存储所述专家系统运行过程中所产生的所有信息和所述专家系统运行所需要的原始数据；其中，所述专家系统运行过程中所产生的所有信息包括：包括用户输入的信息、推理的中间结果信息和推理过程的记录信息；所述原始数据包括用户输入的信息；所述综合数据库中由各种事实、命题和关系组成的状态，既是所述推理机选用知识的依据，也是所述解释器解释机制获得推理路径的来源；

所述解释器用于对所述专家系统的求解过程进行说明，并回答用户终端输入的提问；

具体为：所述解释器用于向用户提供认识所述专家系统的窗口，还用于反向跟踪所述综合数据库中保存的推理路径，并把所述推理路径翻译为用户能接受的自然语言表达方式。

2.根据权利要求1所述的可穿戴式的人工智能无线物联网安全系统，其特征在于，所述可穿戴终端为腕式可穿戴终端或夹子式可穿戴终端。

3.根据权利要求1所述的可穿戴式的人工智能无线物联网安全系统，其特征在于，所述定位模块为GPS定位模块或基站定位模块。

4.根据权利要求1所述的可穿戴式的人工智能无线物联网安全系统，其特征在于，所述充电模块为震动充电模块或无线充电模块。

说明书

可穿戴式的人工智能无线物联网安全系统

技术领域

[0001] 本发明属于电子信息技术领域，具体涉及一种可穿戴式的人工智能无线物联网安全系统。

背景技术

[0002] 目前，老年人主要使用的安全监护设备通常为老人手机，其主要包括GPS定位模块、亲情按键和紧急呼叫按键。以下对这三个器件分别介绍：(一)GPS定位模块：GPS定位模块用于全天侯实时定位老人所在的地理位置，然后将该地理位置传输给远程服务器；在远程服务器端，可以随时随地查询老人所在位置，防止发生意外，同时通过历史足迹回放，可了解老人日常活动轨迹。另外，GPS定位模块采用GPS卫星定位与基站定位双重模式，智能无缝切换，避免室内卫星信号盲区，即使是在地下室，也能实现定位，因此具有定位精确的优点。(二)亲情按键：通过老人手机设置亲情子女号码，也可以通过服务平台网站或者短信进行亲情号码设置，当老人遇到危急情况时，一键便可实现老人手机自动拨打亲情号码，具有方便快捷的优点。(三)紧急呼叫按键，即SOS按键，当老人出现迷路、发病等紧急情况时，只需按SOS按键3秒即可发出求救警报，例如向110、120或119报警，同时也可以自动拨打电话给子女预设的号码，进入通话免提状态，同时立即将老人当前所在的地理位置以短信的形式发送给子女预设的号码上。另外，还可以设置关机状态SOS报警功能，即使处于关机状态，仍可按SOS按键发出报警信号。

[0003] 上述老人手机的主要工作原理为：当老人遇到紧急情况时，老人需要手动操作手机键盘，从而发出求救信号，也就是说，是一种主动判断当前安全情况，然后紧急拨号的设备。然而，在实际应用中，当老人遭遇更紧急的情况时，常常没有足够的时间和精力来操作手机键盘，从而导致老人得不到及时有效的救援。

发明内容

[0004] 针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种可穿戴式的人工智能无线物联网安全系统，是一种主动获得被监护人身体状态的设备，从而能够保证被监护人得到及时有效的救援。

[0005] 本发明采用的技术方案如下：

[0006] 本发明提供一种可穿戴式的人工智能无线物联网安全系统，包括：专家系统、通信网络和多个可穿戴终端；各个所述可穿戴终端通过所述通信网络与所述专家系统进行信息交互；每一个所述可穿戴终端包括中央处理器、存储器、无线通讯接口、定位模块、充电模块和多类传感器；所述中央处理器分别与所述存储器、所述无线通讯接口、所述定位模块、所述充电模块和多类所述传感器连接。

[0007] 优选的，所述可穿戴终端为腕式可穿戴终端或夹子式可穿戴终端。

[0008] 优选的，所述传感器包括体温传感器、烟雾感应器、有毒气体感应器、湿度感应器、光照感应器、电流感应器、心跳感应器、血压感应器、脑波感应器、呼吸感应器、血糖感应器和压力感应器中的一种或几种。

[0009] 优选的，所述湿度感应器包括电阻式湿敏元件或电容式湿敏元件；

[0010] 所述光照感应器包括光电转换模块，所述光电转换模块用于将光照强度值转化为电压值，再经调理电路将所述电压值转换为0～2V信号或4～20mA信号；

[0011] 所述呼吸感应器用于检测人胸廓的变化幅度，如果变化幅度达到阈值，则视为一次呼吸；其中，所述呼吸感应器包括移动感应器；

[0012] 所述心跳感应器用于检测人脉搏的变化幅度，如果变化幅度达到阈值，则视为一次心跳；其中，所述心跳感应器包括移动感应器；

[0013] 所述体温传感器的感温元件为多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻；

[0014] 所述压力感应器为半导体压电阻型压力感应器，用于检测被监管人血压与所受压力；

[0015] 所述有毒气体感应器为燃气传感器；所述燃气传感器为半导体气体传感器或接触燃烧传感器。

[0016] 优选的，所述定位模块为GPS定位模块或基站定位模块。

[0017] 优选的，所述充电模块为震动充电模块或无线充电模块。

[0018] 优选的，所述专家系统包括知识获取模块、知识库、推理机、人机交互界面、综合数据库和解释器；

[0019] 所述知识获取模块用于建立、修改和扩充所述知识库，所述知识获取模块通过手工、半自动或全自动方式获取人类专家头脑中或其他知识源中存在的知识，然后将获取到的知识存储到所述知识库中；

[0020] 所述知识库用于存储知识，知识的表示形式包括框架、规则和语义网络；

[0021] 所述推理机与所述知识库分离，用于根据知识的语义，按一定策略从所述知识库中读取特定知识，然后解释执行所述特定知识，并将执行结果记录到动态库中；

[0022] 所述人机交互界面用于接收用户终端输入的基本信息以及输出推理机的推理结果；

[0023] 所述综合数据库用于存储所述专家系统运行过程中所产生的所有信息和所述专家系统运行所需要的原始数据；其中，所述专家系统运行过程中所产生的所有信息包括：包括用户输入的信息、推理的中间结果信息和推理过程的记录信息；所述原始数据包括用户输入的信息；所述综合数据库中由各种事实、命题和关系组成的状态，既是所述推理机选用知识的依据，也是所述解释器解释机制获得推理路径的来源；

[0024] 所述解释器用于对所述专家系统的求解过程进行说明，并回答用户终端输入的提问；具体为：所述解释器用于向用户提供认识所述专家系统的窗口，还用于反向跟踪所述综合数据库中保存的推理路径，并把所述推理路径翻译为用户能接受的自然语言表达方式。

[0025] 本发明的有益效果如下：

[0026] 本发明提供的可穿戴式的人工智能无线物联网安全系统，能够全面精确的向专家系统上报被监护人身体健康状态以及当前所在环境信息，专家信息基于专家知识能够精确的判断出被监护人是否出现意外，并且，当出现意外时能够及时通知监护人或进行报警，从而保证被监护人能够得到及时有效的救援。

附图说明

[0027] 图1为现有技术提供的安全监护设备的结构示意图；

[0028] 图2为本发明提供的可穿戴式的人工智能无线物联网安全系统的结构示意图；

[0029] 图3为本发明提供的专家系统的结构示意图；

[0030] 图4为本发明提供的专家系统的设计原理图。

具体实施方式

[0031] 以下结合附图对本发明进行详细说明：

[0032] 如图2所示，本发明提供一种可穿戴式的人工智能无线物联网安全系统，包括：专家系统、通信网络和多个可穿戴终端；各个所述可穿戴终端通过所述通信网络与所述专家系统进行信息交互；每一个所述可穿戴终端包括中央处理器、存储器、无线通讯接口、定位模块、充电模块和多类传感器；所述中央处理器分别与所述存储器、所述无线通讯接口、所述定位模块、所述充电模块和多类所述传感器连接。

[0033] 本发明中，可穿戴终端可以为腕式可穿戴终端或夹子式可穿戴终端，其中，腕式可穿戴终端用于佩戴在人体手腕部位，夹子式可穿戴终端用于夹在衣领部位或衣襟部位，佩戴在各个被监护人身体上的可穿戴终端构成了物联网的感知层，实时感知被监护人的身体状态，然后通过通信网络上传到专家系统，专家系统对接收到的被监护人的身体状态进行异常性判断，具体为：利用人类专家提供的专门知识，模拟人类专家的思维过程，综合判断被监护人心跳信息是否正常、呼吸是否正常、血糖是否正常、脑波是否正常、血压是否正常、体温是否正常、是否遭遇煤气、是否遭遇压力、是否遭遇电流、是否遭遇淋雨等，从而综合智能地判断被监护人的情况。如果判断得出被监护人出现非人为意外，则及时向监护人发送通知消息；如果判断得出被监护人出现人为意外，例如被绑架、被毁损，则向监护人发送被监护人当前所在的地理消息与毁损信息；尤其对于被绑架的情况，被监护人可以通过控制脑波的注意力与呼吸的频率来报警或者通知监护人，随后自动启动专家系统，向监护人发送被监护人当前所在的地理位置信息与不安全信息；如果专家系统没有收到向监护人发送的通知消息的回复消息，则专家系统智能地向110、119或120发送包含地理位置信息的语音留言。

[0034] 以下对上述主要部件详细介绍：

[0035] (一)可穿戴终端

[0036] (1)定位模块

[0037] 定位模块为GPS定位模块或基站定位模块。通过GPS定位模块或基站定位模块，能够实时向专家系统上报被监护人所在的地理位置。

[0038] (2)充电模块

[0039] 充电模块为震动充电模块或无线充电模块；震动充电模块为可穿戴终端的内置充电模块，用于向可穿戴终端供电。

[0040] (3)传感器

[0041] 1、体温传感器

[0042] 体温传感器即为温度计，通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度，一般测量精度较高。在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差，利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量1.6～300K范围内的温度。本发明采用渗碳玻璃热电阻作为温度传感器的元器件测量体温。

[0043] 2、湿度感应器

[0044] 湿度感应器主要包括电阻式湿敏元件或电容式湿敏元件。

[0045] 电阻式湿敏元件的工作原理为：湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的感湿膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。

[0046] 电容式湿敏元件的工作原理为：湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。

[0047] 电子式湿度感应器的准确度可达2-3％RH，精度高于干湿球测湿精度。

[0048] 第一个基于电阻-湿度特性原理的氯化锂电湿敏元件是美国标准局的F.W.Dunmore研制出来的。这种元件具有较高的精度，同时结构简单、价廉，适用于常温常湿的测控等一系列优点。

[0049] 氯化锂元件的测量范围与湿敏层的氯化锂浓度及其它成分有关。单个元件的有效感湿范围一般在20％RH以内。例如0.05％的浓度对应的感湿范围约为(80～100)％RH，0.2％的浓度对应范围是(60～80)％RH等。由此可见，要测量较宽的湿度范围时，必须把不同浓度的元件组合在一起使用。

[0050] 可用于全量程测量的湿度计组合的元件数一般为5个，采用元件组合法的氯化锂湿度计可测范围通常为(15～100)％RH，本发明采用氯化锂元件。

[0051] 3、光照感应器

[0052] 光照感应器采用先进的光电转换模块，原理为光电效应。光电转换模块用于将光照强度值转化为电压值，再经调理电路将所述电压值转换为0～2V信号或4～20mA信号。

[0053] 4、呼吸感应器

[0054] 呼吸感应器用于检测呼吸时人胸廓的变化幅度，如果变化幅度达到阈值，则视为一次呼吸；其中，呼吸感应器主要基于移动感应器和电磁原理，移动则产生电流。

[0055] 5、心跳感应器

[0056] 心跳感应器用于检测人脉搏的变化幅度，如果变化幅度达到阈值，则视为一次心跳；其中，心跳感应器主要基于移动感应器和电磁原理，移动则产生电流。

[0057] 6、压力感应器

[0058] 压力感应器是工业实践中最为常用的一种传感器，一般普通压力感应器的输出为模拟信号，模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号，或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。而我们通常使用的压力感应器主要是利用压电效应制造压力传感器而成的，这样的传感器也称为压电传感器。

[0059] 压力感应器是使用最为广泛的一种传感器。传统的压力感应器以机械结构型的器件为主，以弹性元件的形变指示压力，但这种结构尺寸大、质量轻，不能提供电学输出。随着半导体技术的发展，半导体压力传感器也应运而生。其特点是体积小、质量轻、准确度高、温度特性好。特别是随着MEMS技术的发展，半导体传感器向着微型化发展，而且其功耗小、可靠性高。

[0060] 本发明采用半导体压电阻型压力感应器，半导体压电阻抗扩散压力感应器是在薄片表面形成半导体变形压力，通过外力(压力)使薄片变形而产生压电阻抗效果，从而使阻抗的变化转换成电信号。通过压力感应器检测被监护人血压与所受压力。

[0061] 7、有毒气体感应器

[0062] 有毒气体感应器为燃气传感器；燃气传感器为半导体气体传感器或接触燃烧传感器。

[0063] 监测可燃性气体的泄漏的警报器广泛地用于煤矿和工厂，也在家庭里开始普及。用于监测瓦斯、液化石油气或一氧化碳有无泄漏，以预防气体泄漏引起的爆炸以及不完全燃烧引起的中毒。这些警报器的核心部分就是燃气传感器，它是气体传感器的一种。

[0064] 从作用机理上，燃气传感器主要分两种：半导体气体传感器和接触燃烧传感器。

[0065] 半导体气体传感器主要是以SnO2等n型氧化物半导体上添加白金或钯等贵金属而构成的。可燃性气体在其表面发生反应引起SnO2电导率的变化，从而感知可燃性气体的存在。这种反应需要在一定的温度下才能发生，所以还要对传感器用电阻丝进行加热。

[0066] 接触燃烧传感器是指可燃性气体与催化剂接触式发生燃烧，使得白金线圈的电阻发生变化从而感知燃气的存在。这种传感器，是由载有白金或钯等贵金属催化剂的多孔氧化铝涂覆在白金线圈上而构成的。

[0067] 8、脑波感应器

[0068] 脑波亦称“脑电波”，人脑中有许多神经细胞在活动着，而成电器性的变动。也就是说，人脑中存在电器性的摆动，而这种摆动呈现在科学仪器上得到脑电图，脑电图看起来就像波动一样，脑中的电器性震动称之为脑波。用一句话来说明脑波的话，或许可以说它是由脑细胞所产生的生物能源，或者是脑细胞活动的节奏。

[0069] 人脑是凭借不同频率的脑波来传递信息的，就像广播、电视台的指挥中心利用电波发送信息一样。对于人脑而言，当思想、意念在心灵的迷宫中游走时，人脑就会发出微量的电波。人脑共有四种脑波：α脑波、β脑波、θ脑波和δ脑波，可以通过脑波感应器测量。测量方式为：将脑波感应器的电极黏附在头皮上，在人的清醒和熟睡状态下，检测到的脑波模式是截然不同的。

[0070] 8.1α脑波

[0071] α脑波，是当人们放松身心、沉思时的脑波，以每秒钟8～12周波的频率运行着。当人们在做“白日梦”或遐思时，脑波就会呈现这种模式。这种模式下的人应该是处于放松式的清醒状态中。

[0072] 8.2β脑波

[0073] β脑波，是一种有意识的脑波，以每秒钟13～25周波的频率运行着。当人们处于清醒、专心、保持警觉的状态，或者是在思考、分析、说话和积极行动时，头脑就会发出这种脑波。

[0074] 8.3θ脑波

[0075] θ脑波，是人们沉于幻想或刚入眠时发出的脑波。以每秒钟4～7周波的频率运行着。这正好属于“半梦半醒”的朦胧时段，在这种状态下，人的心灵正在处理白天接收的资讯，而许多的灵感可能就在这个时候突现。

[0076] 8.4δ脑波

[0077] δ脑波，是人们沉睡无梦时发出的脑波，以每秒钟0.5～3周波的频率运行。

[0078] 那么，什么才是最适合工作和学习的脑波？当人们需要接收大量的科学资讯，以便更加了解某种事物时，最好是处于β脑波状态。然而，根据研究、了解该项事物之后，整合资讯的最佳时机却使人处于放松的清醒的状态中，这时放出的是α脑波。

[0079] 当我们处于β脑波状态时，或许我们正集中注意力处理手边的问题，或许是处理日常活动，但此时我们的直觉之门是关闭的。此时的人，可以说是处于“见树不见林”的状态之中。当我们处于α脑波状态时，身心放松，心灵是比较开放和易于接受外来事物的。

[0080] α脑波似乎可以让人们进入潜意识中，但许多学者都认为，当人们处于放松式清醒状态中时，可以最有效地将信息存入长期的记忆中。每当α(事实上，θ也是)脑波最强势时，负责逻辑思考的左脑就会放松警觉性(左脑通常是潜意识思想的过滤和把关者)。这时，心灵更深层次的直觉、情感和创新就能发挥更大的作用。

[0081] 大脑的不同部位各司其职，有的管视觉，有的管听觉，有的管语言，有的管思考，这些区域的协调工作控制着我们的全部生命运动。

[0082] 近年来，随着科学的发展，科学家们发明了崭新的技术，这项技术可以在不造成任何创伤的情况下，对人脑的不同区域的功能进行研究，大大加深了人们对人脑功能分区问题的认识，正电子发射断层扫描技术(简称PET技术)就是其中常用的一种。我们知道，神经细胞活动的越激烈，消耗葡萄糖的量就越多。PET技术就是利用这一原理，通过在活体条件下测定神经细胞葡萄糖新陈代谢的情况，来了解人脑不同脑区的活动。

[0083] 随著β波的增加，身体逐渐呈紧张状态，准备随时因应外在环境作反应。大脑能量除了维持本身系统的运作外，尚须指挥对外防御系统作准备，因而消减了体内免疫系统能力，在此状态下人的身心能量耗费较剧，快速疲倦，若没有充份休息，非常容易堆积压力(这是现代人的通病)。然而，适量的β波，对积极的注意力提升，以及认知行为的发展有著关键性的助益。

[0084] 依据现代脑电生理神经心理学的研究，脑波活动主要分为四组模式：β、α、θ、δ，脑波活动的某一模式与特定的情绪状态相关联。国际上对脑电图的分类有几种分法，这里采用的是频率分类法中的Schwab分类(1951年)：

[0085] γ波：频率在31Hz以上。每个希腊字母代表一个波带，θ波和δ波称为慢波，β波和γ波称为快波。β波还可分成低β波(β1)和高β波(β2)。

[0086] β波：频率大约在14-30Hz之间。人的精神状态：紧张状态。大多数人清醒时，对外部环境敏感；情绪激动，焦虑不安；警觉、全神贯注；注意力高度集中，从事高度智力活动；活力激发。

[0087] α波：频率在9-13Hz之间。人的精神状态：放松状态。大多数人平静，闭目养神时；大脑清醒放松，容易集中注意力，学习或工作不易受外界干扰；积极的情感状态，精神清晰，乐观；压力和焦虑降低，中止不良情绪循环；平静放松，恢复活力。

[0088] θ波：频率在4-8Hz之间。人的精神状态：深度放松状态；浅睡眠状态，也称沉思、冥想状态，潜意识状态。潜意识易受暗示；创造力、灵感突发；感悟，富于直觉；加速学习、记忆。

[0089] δ波：频率在0.5-3Hz之间。人的精神状态：睡眠状态。最低的脑波活动，人在深度的无梦睡眠时才会出现。有时发现于相当老练的沉思者。

[0090] α波：8-14赫兹(1秒内振动的次数)α为优势脑波时，人的意识清醒，但身体却是放松的，它提供意识与潜意识的桥梁。由于在这种状态下，身心能量耗费最少，相对地脑部所获得的能量较高，运作就会更加快速、顺畅、灵感及直觉敏锐，脑的活动活泼。现代科学积极倡导α波是为人们学习与思考的最佳脑波状态，道理就在于此。，薄荷脑等香料能增强a-脑波。

[0091] 本发明中，脑波感应器感应被监护人的脑波状态，后续通过专家系统的分析，能够得出被监护人的脑波情形，进而推理出被监护人的意识状态。

[0092] 9、血糖感应器

[0093] 血糖感应器采用无线感应技术，通过检查一种生化酶的含量来测算病人体内的血糖水平。

[0094] 葡萄糖是一种在全世界范围内被分析测试最频繁的物质之一。电化学法血糖检测系统已经成功开发了3O余年，目前全世界每年约消耗60亿片电化学血糖测试试纸，是糖尿病人实施血糖自我检测、有效控制病情的重要手段。血糖试纸实质是在一些塑料基片上印刷了导电碳墨和银墨后再复合印刷含酶涂层的生物电化学酶传感器。

[0095] 电化学酶法测定葡萄糖可追溯到上世纪的30年代末，当时通过测定铂金电极上过氧化氢的氧化分解而产生的电流变化测算出溶液中因氧的消耗导致的氧分压下降值，进而测得葡萄糖的浓度。其反应过程如下：

[0096] 葡萄糖+FAD-葡萄糖氧化酶→葡萄糖酸内酯+FADH2-葡萄糖氧化酶①[0097] FADH2-葡萄糖氧化酶+02→FAD-葡萄糖氧化酶+H2O2②

[0098] H202→2H++O2+2e-③

[0099] 25年后，美国的Updike和Hicks成功简化了葡萄糖的电化学测定方法，他们将葡萄糖氧化酶固定在某种胶体基质中实现了酶的固定和稳定化，使葡萄糖氧化酶催化剂可以被反复使用。此后他们将固定后的葡萄糖氧化酶制成膜片同Clark极谱式氧电极结合，制成了世界上第一个酶电极。本发明的血糖感应器基于此来制造。

[0100] (二)通信网络

[0101] (三)专家系统

[0102] 本发明中专家系统具备以下几个功能：

[0103] (1)存储问题求解所需的知识。

[0104] (2)存储具体问题求解的初始数据和推理过程中涉及的各种信息，如中间结果、目标、字母表以及假设等。

[0105] (3)根据当前输入的数据，利用已有的知识，按照一定的推理策略，去解决当前问题，并能控制和协调整个系统。

[0106] (4)能够对推理过程、结论或系统自身行为作出必要的解释，如解题步骤、处理策略、选择处理方法的理由、系统求解某种问题的能力、系统如何组织和管理其自身知识等。这样既便于用户的理解和接受，同时也便于系统的维护。

[0107] (5)提供知识获取，机器学习以及知识库的修改、扩充和完善等维护手段。只有这样才能更有效地提高系统的问题求解能力及准确性。

[0108] (6)提供一种用户接口，既便于用户使用，又便于分析和理解用户的各种要求和请求。

[0109] 这里强调指出，存放知识和运用知识进行问题求解是专家系统的两个最基本的功能。

[0110] 专家系统是一个基于知识的系统，它利用人类专家提供的专门知识，模拟人类专家的思维过程，解决对人类专家都相当困难的问题。本发明的高性能的专家系统具备如下特征：

[0111] (1)启发性。不仅能使用逻辑知识，也能能使用启发性知识，它运用规范的专门知识和直觉的评判知识进行判断、推理和联想，实现问题求解。

[0112] (2)透明性。它使用户在对专家系统结构不了解的情况下，可以进行相互交往，并了解知识的内容和推理思路，系统还能回答用户的一些有关系统自身行为的问题。

[0113] (3)灵活性。专家系统的知识与推理机构的分离，使系统不断接纳新的知识，从而确保系统内知识不断增长以满足商业和研究的需要。

[0114] 如图3、图4所示，专家系统包括知识获取模块、知识库、推理机、人机交互界面、综合数据库和解释器。

[0115] (1)知识获取模块

[0116] 知识获取模块用于建立、修改和扩充所述知识库，所述知识获取模块通过手工、半自动或全自动方式获取人类专家头脑中或其他知识源中存在的知识，然后将获取到的知识存储到所述知识库中。

[0117] (2)知识库

[0118] 知识库用于存储知识，知识库是问题求解所需要的领域知识的集合，包括基本事实、规则和其他有关信息。知识的表示形式可以是多种多样的，包括框架、规则、语义网络等等。知识库中的知识源于领域专家，是决定专家系统能力的关键，即知识库中知识的质量和数量决定着专家系统的质量水平。知识库是专家系统的核心组成部分。一般来说，专家系统中的知识库与专家系统程序是相互独立的，用户可以通过改变、完善知识库中的知识内容来提高专家系统的性能。

[0119] (3)推理机

[0120] 推理机是实施问题求解的核心执行机构，它实际上是对知识进行解释的程序，根据知识的语义，对按一定策略找到的知识进行解释执行，并把结果记录到动态库的适当空间中。推理机的程序与知识库的具体内容无关，即推理机和知识库是分离的，这是专家系统的重要特征。它的优点是对知识库的修改无须改动推理机，但是纯粹的形式推理会降低问题求解的效率。

[0121] (4)人机交互界面

[0122] 人机交互界面是专家系统与用户进行交流的界面，用于接收用户终端输入的基本信息以及输出推理机的推理结果。

[0123] (5)综合数据库

[0124] 综合数据库也称为动态库或工作存储器，是反映当前问题求解状态的集合，用于存储所述专家系统运行过程中所产生的所有信息和所述专家系统运行所需要的原始数据；其中，所述专家系统运行过程中所产生的所有信息包括：包括用户输入的信息、推理的中间结果信息和推理过程的记录信息；所述原始数据包括用户输入的信息；所述综合数据库中由各种事实、命题和关系组成的状态，既是所述推理机选用知识的依据，也是所述解释器解释机制获得推理路径的来源。

[0125] (6)解释器

[0126] 解释器用于对所述专家系统的求解过程进行说明，并回答用户终端输入的提问；具体为：解释机制涉及程序的透明性，让用户理解程序正在做什么和为什么这样做，解释器向用户提供认识所述专家系统的窗口，在很多情况下，解释机制是非常重要的。为了回答“为什么”得到某个结论的询问，需要反向跟踪所述综合数据库中保存的推理路径，并把所述推理路径翻译为用户能接受的自然语言表达方式。

[0127] 本发明提供的可穿戴式的人工智能无线物联网安全系统，能够全面精确的向专家系统上报被监护人身体健康状态以及当前所在环境信息，专家信息基于专家知识能够精确的判断出被监护人是否出现意外，并且，当出现意外时能够及时通知监护人或进行报警，从而保证被监护人能够得到及时有效的救援。具体的，可穿戴终端能够向专家系统上报以下信息：

[0128] (1)通过脑波感应器能检测被监护人的脑波状态，从而判断被监护人是否发生异常，例如：是否突然晕倒、监护老人的心情状态；

[0129] (2)通过心跳感应器监测被监护人的心跳，从而判断被监护人是否突发心脏病；

[0130] (3)通过体温传感器监测被监护人的体温，从而判断被监护人是否中暑，或者，被监护人所在环境是否发生火灾；

[0131] (4)通过血糖感应器检测被监护人的血糖值，具有提前预防糖尿病的作用；

[0132] (5)通过血压感应器检测被监护人的血压，从而判断被监护人是否突发高血压；

[0133] (6)通过呼吸感应器检测被监护人的呼吸频率，从而判断被监护人是否突发煤气中毒、氧气不足或者生命受到威胁；

[0134] (7)通过压力感应器检测被监护人身上的压力，从而判断被监护人是否意外摔倒或晕倒；

[0135] (8)通过电流感应器检测被监护人是否触电；

[0136] (9)通过有毒气体感应器检测被监护人是否煤气中毒；

[0137] (10)通过光照感应器感应被监护人身边的光照，从而防止被监护人发生意外情况；

[0138] (11)通过湿度感应器检测被监护人身上的湿度，从而判断被监护人身体是否淋雨或者淋雨雪。

[0139] 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本发明的保护范围。