一种智能设备的数据采集策略个性化升级方法及装置与流程

1.本技术涉及智能设备的数据采集技术领域，尤其涉及一种智能设备的数据采集策略个性化升级方法及装置。


背景技术：

2.随着iot（internet of things, 物联网）技术的发展，智能穿戴设备迎来了新一轮发展浪潮。通过融合射频识别技术、红外感应技术、激光扫描技术等多种技术打造出了智能穿戴设备。现在的智能穿戴设备集科技与美学于一体，成为了新一代潮流产品。
3.目前智能穿戴设备的固件版本更新通常是应用ota(over-the-air technology，空中升级技术)进行远距离技术更新，大致流程为：服务端先对固件版本进行管理，在需要进行升级时，由服务端推送更新包到穿戴设备端，经用户许可后设备进行更新包下载及分区写入，写入完成后设备重启，更新完成。
4.采用固定版本的固件升级方式后，智能指环在使用过程中全时段、无差异地采集数据，降低了续航能力，增加了数据处理工作量。可见，当前这种固定版本的固件升级方式有待改变。为了使智能指环在采集数据的过程中尽可能减少对续航能力的影响，减少数据处理的工作量，则需要根据用户的使用习惯最大限度地实现个性化的数据采集策略，例如，在基础数据采集及分析后初步得出用户睡眠习惯，后续通过定制化的固件包来更新指环的数据采集策略，更灵活地配置采集时间段、采集频率、上报频率等。然而，目前既定的固件包升级方式及数据采集策略往往难以达到用户的个性化需求，极大地阻碍了智能设备的定制化发展。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种个性化固件以及个性化数据采集策略定制化升级方式及装置，用以解决现有技术中智能穿戴设备运行续航能力差、数据采集策略无法个性化、定制化的难题。
6.本发明实施例提供一种智能设备的数据采集策略个性化升级方法，包括以下步骤：s01：所述智能设备的传感器模块在第一阶段全天采集用户数据；将采集到的所述用户数据通过通讯设备上传至服务端；s02：所述服务端对接收到的所述用户数据进行分析，根据分析结果建立用户数据模型并生成用户行为习惯个性化分析报告；将所述用户数据模型和所述分析报告通过网络上传至云端；s03：所述云端根据所述用户数据模型和所述分析报告生成个性化数据采集策略以及个性化固件包；s04：所述云端下发固件升级指令、所述个性化数据采集策略和所述个性化固件包至所述智能设备；将所述个性化固件包写入到固件更新分区；
s05：所述写入完成后，将所述个性化数据采集策略更新至所述数据采集策略更新分区。
7.进一步地，所述传感器模块包括温度传感器、光学心率传感器、环境光传感器和陀螺仪中的至少一种。
8.进一步地，所述用户数据为用户体表温度和/或心率。
9.进一步地，将采集到的所述用户数据通过蓝牙低功耗 (bluetooth low energy, ble)上传至所述服务端。
10.进一步地，所述智能设备为智能指环、智能手表或智能手环。
11.基于以上方法，本实施例还可以提供一种智能设备，包括：传感器模块，所述传感器模块全天采集用户数据；将采集到的所述用户数据通过通讯设备上传至服务端；数据信号接收模块，用于接收云端下发的固件升级指令、个性化数据采集策略和个性化固件；其中，所述服务端对接收到的所述用户数据进行分析，根据分析结果建立用户数据模型并生成用户行为习惯个性化分析报告；将所述用户数据模型和所述分析报告通过网络上传至云端；所述云端根据所述用户数据模型和所述分析报告生成个性化数据采集策略以及个性化固件包；固件更新模块，根据所述下发的固件升级指令和所述个性化固件将所述个性化固件写入到固件更新分区；数据采集策略更新模块，用于在所述写入完成后，将所述个性化数据采集策略更新至所述数据采集策略更新分区。
12.进一步地，所述传感器模块包括温度传感器、光学心率传感器、环境光传感器和陀螺仪中的至少一种。
13.进一步地，所述用户数据为用户体表温度和/或心率。
14.进一步地，将采集到的所述用户数据通过蓝牙低功耗 (bluetooth low energy, ble)上传至所述服务端。
15.进一步地，所述智能设备为智能指环、智能手表或智能手环。
16.本技术提供的实施例至少具有以下有益效果：本技术实施例提供一种智能设备的固件个性化升级方法，智能设备在基础阶段全天采集用户数据；所述服务端对采集到的用户数据进行分析，根据分析结果建立用户数据模型并生成分析报告；所述云端根据所述用户数据模型和所述分析报告生成个性化数据采集策略以及个性化固件包；根据所述个性化固件包更新固件，个性化数据采集策略，通过上述个性化的固件更新和数据采集策略的更新，能满足用户的个性化需求，更精确地采集用户数据，极大地促进了智能设备的定制化发展。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
图1为本技术实施例提供的一种智能设备的数据采集策略个性化升级方法流程图；图2为本技术实施例提供的一种智能设备的数据采集策略个性化升级方法示意图；图3为本技术实施例提供的一种个性化固件的更新流程示意图；图4为本技术实施例提供的一种个性化固件的更新流程命令传输示意图；图5为本技术实施例提供的个性化数据采集策略的配置示意图；图6为本技术实施例提供的一种智能设备示意图；图7为本技术实施例提供的一种个性化固件更新界面的示意图。
18.图1-7中：1、智能设备；2、服务端；11、传感器模块；12、数据信号接收模块；13、固件更新模块；14、数据采集策略更新模块。
具体实施方式
19.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.需要说明的是，本技术所述的智能设备1可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机等，但并不局限于此。
21.可以是任何能采集人体健康数据的智能设备1，可以是智能穿戴设备，智能手表、智能手环、智能脚环、智能衣物、智能裤子、智能鞋袜等，可以特别是智能指环，但并不局限于此。
22.智能设备1可以泛指多个智能设备1中的一个，本领域技术人员可以知晓，上述终端的数量可以更多或更少。比如上述智能设备1可以仅为一个，或者上述智能设备1为几十个或几百个，或者更多数量，本技术实施例对智能设备1的数量和设备类型不加以限定。
23.需要说明的是，固件(firmware)就是写入eprom（可擦写可编程只读存储器）或eeprom(电可擦可编程只读存储器)中的程序。
24.需要说明的是，固件是指设备内部保存的设备“驱动程序”，通过固件，操作系统才能按照标准的设备驱动实现特定机器的运行动作，比如光驱、刻录机等都有内部固件。
25.需要说明的是，固件是担任着一个系统最基础最底层工作的软件。而在硬件设备中，固件就是硬件设备的灵魂，因为一些硬件设备除了固件以外没有其它软件组成，因此固件也就决定着硬件设备的功能及性能。
26.本技术的方法需要智能设备1、服务端2和云端三方共同协作实现，如图1，2所示，本发明实施例提供一种智能设备1的数据采集策略个性化升级方法，包括以下步骤：s01：所述智能设备1的传感器模块11在第一阶段全天采集用户数据；将采集到的所述用户数据通过通讯设备上传至服务端2；需要说明的是，这里的第一阶段是基础数据采集阶段，是采用未更新的固件的阶段，第一阶段全天采集用户数据是固件更新、定制个性化数据采集策略的准备阶段；进一步地，所述传感器模块11包括温度传感器、光学心率传感器、环境光传感器和
陀螺仪中的至少一种；本领域应该知晓，上述传感器可以是1个，也可以是多个，例如，可以是100，1000甚至更多，上述传感器的种类和数量可以根据用户的需求而定制。
27.进一步地，上述传感器可以是现有技术中的传感器。
28.进一步地，所述用户数据为用户体表温度和/或心率；可以是环境光强、血压或行走的步数等。
29.进一步地，通过多个传感器及硬件内部芯片及存储器，智能设备1可以判断当前是否为佩戴状态，若为佩戴状态，智能设备1在基础数据采集阶段会全天地采集用户的体表温度、心率、等数据。
30.进一步地，所述用户数据采集完成后会通过设备低功耗蓝牙（ble）通讯上传数据至服务端2。
31.s02：所述服务端2对接收到的所述用户数据进行分析，根据分析结果建立用户数据模型并生成用户行为习惯个性化分析报告；将所述用户数据模型和所述分析报告通过网络上传至云端；服务端2可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(content delivery network，cdn)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器，服务器以及只能呢个设备可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本技术在此不做限制。可选地，上述服务器的数量为更多或更少，本技术实施例对此不加以限定。当然，服务器还可以包括其他功能服务器，以便提供更全面且多样化的服务。
32.需要说明的是，待用户数据采集上传至服务端2后，服务端2会对用户数据进行分析，逐步建立用户数据模型，建立用户画像；需要说明的是，用户画像又称用户角色，作为一种勾画目标用户、联系用户诉求与设计方向的有效工具，用户画像在各领域得到了广泛的应用。我们在实际操作的过程中往往会以最为浅显和贴近生活的话语将用户的属性、行为与期待的数据转化联结起来。作为实际用户的虚拟代表，用户画像所形成的用户角色并不是脱离产品和市场之外所构建出来的，形成的用户角色需要有代表性，能代表产品的主要受众和目标群体。
33.进一步地，形成用户行为习惯个性化分析报告。用户行为习惯包括何时运动，何时就餐，何时睡眠等基础数据。
34.需要说明的是，逐步建立用户数据模型，建立用户画像，形成用户行为习惯个性化分析报告，目的是为定制个性化固件升级包以及个性化数据采集策略提供数据支持。
35.s03：所述云端根据所述用户数据模型和所述分析报告生成个性化数据采集策略以及个性化固件包；需要说明的是，本实施例用户数据模型对所有用户分层，都必须获取相应的标签、数据来区分识别。
36.所述用户分层通过对用户进行特征、行为、价值等维度进行细分，可以对不同层级的群体制定针对性的数据采集策略。
37.需要说明的是，个性化固件包根据用户的标签、数据等个性化生成，其目的之一是为个性化数据采集策略提供运行环境。
38.s04：所述云端下发固件升级指令、所述个性化数据采集策略和所述个性化固件包至所述智能设备1；将所述个性化固件包写入到固件更新分区；进一步地，云端下发固件升级指令，所述固件升级指令包括个性化固件版本信息，可以包括相关插件或其它辅助安装软件；进一步地，如图7所示，下发的固件升级指令可以包括询问用户是否升级的指令；用户在界面点击同意更新后，进行安装升级。
39.进一步地，云端也可以下发所述个性化固件的下载地址到所述智能设备1，用户点击地址下载安装个性化固件。
40.进一步地，所述个性化数据采集策略包括针对用户的合适的采集时段、采集频次和上报频次等信息。
41.进一步地，可以对原来的固件进行覆盖，也可以对原来的固件进行保存。
42.s05：所述写入完成后，将所述个性化数据采集策略更新至所述数据采集策略更新分区。
43.进一步地，设备每隔一段时间窗口，查询步骤s04中个性化固件包写入进度，如果未写入完成，返回特征值0，如果写入完成，返回特征值1，设备根据返回值1，将所述个性化数据采集策略更新至所述数据采集策略更新分区。
44.进一步地，当设备查询到返回值1时，也可以生成询问用户是否更新个性化数据采集策略的指令。
45.进一步地，所述智能设备1可以自动将所述个性化数据采集策略写入至数据采集策略更新分区。
46.进一步地，可以对原来的数据采集策略进行覆盖，也可以对原来的数据采集策略进行保存。
47.个性化数据采集策略的需要个性化固件更新实现提供的环境实现，下面具体描述个性化固件的更新流程，如图3，4所示，所述流程包括如下步骤：s41：判断智能设备1电量是否大于等于设定值，如果所述智能设备1电量大于等于所述设定值，则准备进行固件更新的下一步骤；如果设备电量小于设定值，则退出固件更新流程；其中，所述设定值是能满足固件更新的最低限度电量；例如，如图4，固件升级前置条件为设备电量必须大于50%，电量不足50%会自动退出ota流程，特征值回调0xffffffff，ota失败，充电后才可重新进行ota。
48.进一步地，设备电量必须大于30%，15%或5%，具体的电量设定值可以可以根据情况来设置，可以是范围也可以是具体的数值，只要满足固件更新需求即可。
49.s42：所述智能设备1电量大于等于所述设定值，向智能设备1发送查询设备写入状态的命令，开始查询设备写入状态并返回结果；需要说明的是，当电量充足时，设备将进入固件更新模式，进程回调1时继续固件更新，此时向设备发送0x00指令，开始查询设备写入状态并返回查询结果的特征值；s43：对返回的写入状态结果进行crc校验，根据校验结果判断是否进行个性化固件更新；其中，s431：校验通过则设备将开始发送写入个性化固件包，并持续写入到固件更新分区直至个性化固件更新完成；
s432：校验不通过则将发送个性化固件更新重置命令，重置后继续校验，验通过则执行步骤s431，校验不通过则退出固件更新流程。
50.需要说明的是，crc即循环冗余校验码（cyclicredundancy check）是数据通信领域中最常用的一种查错校验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。循环冗余检查（crc）是一种数据传输检错功能，对数据进行多项式计算，并将得到的结果附在帧的后面，接收设备也执行类似的算法，以保证数据传输的正确性和完整性。
51.对特征值进行crc32校验，crc32校验不通过时，需发送0x01进行ota重置，重置后特征值回调符合crc32校验后，设备将开始发送写入包，并持续写入到设备更新分区，直至状态特征回调crc32校验值为0x00时表示ota写入完成。
52.而后，智能设备1的个性化升级及采集时间定制化策略可自动或根据用户的指令写入个性化数据采集策略更新区。
53.为了更直观，简明地了解数据采集策略，下面对个性化的数据采集策略进行举例。
54.举例：配置上午10-12点开启心率采集功能。
55.使用36个字节(byte)表示一天0-24小时，1个字节(byte) = 8位(bit)，每1位(bit)表示5分钟，其中置0表示该时间段不采集，置1表示该时间段采集；心率任务时间细粒度控制位hrs inv enable bit[0-35]（表示36字节，288位）；把hrs inv enable bit[0-35]全部置零；计算10点所对应的位数，60 * 10/5 = 120，其中，120代表的是36个字节288个位里的第120位；计算10点所对应的字节数，换算120/8=15，其中，15代表的是36字节里的第15个字节；120 % 8 = 0，其中，0代表的是第15字节里的第1位(每1字节=8位)，10-12点，总共2个小时，60*2=120分钟/5分钟=24个有效节点，也就是24个有效位；如图5所示，得出结果hrs inv enable bit[15]第1位开始，将24位都置为1，为了适应系统的需要，采用十六进制，将连续3个字节都为0xff，hrs inv enable bit[15]=0xff，hrs inv enable bit[16]=0xff，hrs inv enable bit[17]=0xff。
[0056]
根据上述心率任务时间细粒度控制位，配置好上述心率采集策略后，功能智能设备1在10-12点进行数据采集。
[0057]
基于以上方法，如图6所示，本技术实施例还提供一种智能设备1，包括：传感器模块11，所述传感器模块11全天采集用户数据；将采集到的所述用户数据通过通讯设备上传至服务端2。
[0058]
需要说明的是，这里的全天采集用户数据是基础数据采集阶段的操作，是采用未更新的固件的阶段，第一阶段全天采集用户数据是为固件更新、定制个性化数据采集策略的准备阶段。
[0059]
进一步地，所述传感器模块11包括温度传感器、光学心率传感器、环境光传感器和陀螺仪中的至少一种。
[0060]
进一步地，所述用户数据为用户体表温度和/或心率；可以是环境光强度、血压或
行走的步数等。
[0061]
进一步地，通过多个传感器及硬件内部芯片及存储器，智能设备1可以判断当前是否为佩戴状态，若为佩戴状态，智能指环在基础数据采集阶段会全天地采集用户的体表温度、心率等数据。
[0062]
进一步地，所述用户数据采集完成后会通过设备低功耗蓝牙（ble）通讯上传数据至服务端。低功耗蓝牙，是蓝牙技术联盟设计和销售的一种个人局域网技术，旨在用于医疗保健、运动健身、信标、安防、家庭娱乐等领域的新兴应用。相较经典蓝牙，低功耗蓝牙旨在保持同等通信范围的同时显著降低功耗和成本。
[0063]
数据信号接收模块12，用于接收云端下发的固件升级指令、个性化数据采集策略和个性化固件；其中，所述服务端2对接收到的所述用户数据进行分析，根据分析结果建立用户数据模型并生成用户行为习惯个性化分析报告；将所述用户数据模型和所述分析报告通过网络上传至云端；所述云端根据所述用户数据模型和所述分析报告生成个性化数据采集策略以及个性化固件包；需要说明的是，待用户数据采集上传至服务端2后，服务端2会对用户数据进行分析，逐步建立用户数据模型，建立用户画像；需要说明的是，用户画像又称用户角色，作为一种勾画目标用户、联系用户诉求与设计方向的有效工具，用户画像在各领域得到了广泛的应用。我们在实际操作的过程中往往会以最为浅显和贴近生活的话语将用户的属性、行为与期待的数据转化联结起来。作为实际用户的虚拟代表，用户画像所形成的用户角色并不是脱离产品和市场之外所构建出来的，形成的用户角色需要有代表性，能代表产品的主要受众和目标群体。
[0064]
进一步地，形成用户行为习惯个性化分析报告。
[0065]
需要说明的是，逐步建立用户数据模型，建立用户画像，形成用户行为习惯个性化分析报告，目的是为定制ota升级包以及各时段采集策略提供数据支持。
[0066]
固件更新模块13，根据所述下发的固件升级指令和所述个性化固件将所述个性化固件包写入到固件更新分区；数据采集策略更新模块14，用于在所述写入完成后，将所述个性化数据采集策略更新至所述数据采集策略更新分区。
[0067]
云端下发固件升级指令，所述固件升级指令包括新固件版本信息，下发的固件升级指令包括询问用户是否升级的指令；用户点击同意后，进行安装升级。
[0068]
进一步地，所述个性化数据采集策略包括数据针对用户的合适的采集时段、采集频次和上报频次。
[0069]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0070]
本领域技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。
因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
[0071]
以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种智能设备的数据采集策略个性化升级方法，其特征在于，包括以下步骤：s01：所述智能设备的传感器模块在第一阶段全天采集用户数据；将采集到的所述用户数据通过通讯设备上传至服务端；s02：所述服务端对接收到的所述用户数据进行分析，根据分析结果建立用户数据模型并生成用户行为习惯个性化分析报告；将所述用户数据模型和所述分析报告通过网络上传至云端；s03：所述云端根据所述用户数据模型和所述分析报告生成个性化数据采集策略以及个性化固件包；s04：所述云端下发固件升级指令、所述个性化数据采集策略和所述个性化固件包至所述智能设备；将所述个性化固件包写入到固件更新分区；s05：所述写入完成后，将所述个性化数据采集策略更新至所述数据采集策略更新分区。2.根据权利要求1所述的智能设备的数据采集策略个性化升级方法，其特征在于，所述传感器模块包括温度传感器、光学心率传感器、环境光传感器和陀螺仪中的至少一种。3.根据权利要求1所述的智能设备的数据采集策略个性化升级方法，其特征在于，所述用户数据为用户体表温度和/或心率。4.根据权利要求1所述的智能设备的数据采集策略个性化升级方法，其特征在于，将采集到的所述用户数据通过蓝牙低功耗上传至所述服务端。5.根据权利要求1所述的智能设备的数据采集策略个性化升级方法，其特征在于，所述智能设备为智能指环、智能手表或智能手环。6.一种智能设备，其特征在于，包括：传感器模块，所述传感器模块全天采集用户数据；将采集到的所述用户数据通过通讯设备上传至服务端；数据信号接收模块，用于接收云端下发的固件升级指令、个性化数据采集策略和个性化固件；其中，所述服务端对接收到的所述用户数据进行分析，根据分析结果建立用户数据模型并生成用户行为习惯个性化分析报告；将所述用户数据模型和所述分析报告通过网络上传至云端；所述云端根据所述用户数据模型和所述分析报告生成个性化数据采集策略以及个性化固件包；固件更新模块，根据所述下发的固件升级指令和所述个性化固件将所述个性化固件写入到固件更新分区；数据采集策略更新模块，用于在所述写入完成后，将所述个性化数据采集策略更新至所述数据采集策略更新分区。7.根据权利要求6所述的智能设备，其特征在于，所述传感器模块包括温度传感器、光学心率传感器、环境光传感器和陀螺仪中的至少一种。8.根据权利要求6所述的智能设备，其特征在于，所述用户数据为用户体表温度和/或心率。9.根据权利要求6所述的智能设备，其特征在于，将采集到的所述用户数据通过蓝牙低
功耗上传至所述服务端。10.根据权利要求6所述的智能设备，其特征在于，所述智能设备为智能指环、智能手表或智能手环。

技术总结
本申请实施例提供一种智能设备的数据采集策略个性化升级方法及装置，智能设备在当前固件基础上全天采集用户数据；所述服务端对采集到的用户数据进行分析，根据分析结果建立用户数据模型并生成分析报告；所述云端根据所述用户数据模型和所述分析报告生成个性化数据采集策略以及个性化固件包；根据所述个性化固件包更新固件，以个性化固件包提供的环境更新个性化数据采集策略，通过上述个性化的固件更新和数据采集策略的更新，能满足用户的个性化需求，更精确地采集用户数据，极大地促进了智能设备的定制化发展。能设备的定制化发展。能设备的定制化发展。


技术研发人员：张东明 陈水清 罗深志 高健伦 吴坤
受保护的技术使用者：广东壹健康健康产业集团股份有限公司
技术研发日：2023.02.15
技术公布日：2023/9/7