、启明星创新团队-破风小分队

汇报人:王波

组 合 式 多 功 能 智 能 手 杖

01 02 03 04 05

目 录CATALOG

产品背景BACKGROUND

项目架构FRAMEWORK

产品创新INNOVATION

技术难点DIFFICULTY

市场分析MARKET

社会需求

现存产品

目标定位

研发纪实

01

项目设计背景&开发周期

Youy

目前80岁以上的高龄人口已接近2400万高龄老人，且还有低视力人群、盲人、平衡能力差群体、心血管患者及骨关节炎患者等特殊群体；

如何利用信息通信技术（ICT）和IOT技术研发一款针对外出的智能辅助科技产品显得尤为重要。

社会需求 SOCIAL DEMAND

现存产品EXISTING PRODUCTS

Youy

Sony、Isowalk等均推出相关智能手杖；

但在姿态检测、续航能力、适用人群、云端解决方案均存在不适应国内市场实际需求的缺陷。

智能手杖设计团队提出并

达成“组合式”设计思想

的IOT终端产品。

进行智能手杖的软硬件的

系统设计思路及SENSOR

选型，并进行小组讨论

智能手杖的软硬件（电路、通信

系统、上位机、云端及CAD及3

维结构设计）设计完成。

完成市场调研及潜在用户

需求分析，此时“易联云”

云端已经运行8个月。 获得医院、医疗器材及

企业的合作意向书，并

申请2项软件著作权、2

项实用新型专利、1项发

明专利。

产品一期建模完成，对RTOS、

算法、云平台进行了稳定性测

试，并进行20把初期量产。

2017.3

2016.122017.10

2016.10

2017.7

2017.4

研发纪实 DESIGN EVENTS

Youy

硬件设计

软件设计

网络架构

核心算法项目架构FRAMEWORK

02

手杖体结构

2.1 硬件设计--现有外观HARDWARE

Youy

手环结构 智能手杖整体结构

智能手杖硬件端由手杖和手环构成，二者之间采用蓝牙(HC05)进行通信；手杖：设计初期采用3D打印内凹形手柄，空间障碍物检测、脉搏检测、自适应灯的基本辅助功能；手环：初期是功能设计，具备脉搏检测、加速度检测(计步)、一键拨号、时钟显示、OLED显示屏。

手杖体PCB设计

2.1 硬件设计--电路&程序HARDWARE

Youy

智能手杖终端程序设计

Youy

手杖体CAD结构剖析 手杖体3维结构剖析

2.1 硬件设计--设计标准HARDWARE

进行CAD设计，进行结构剖析，并制作3D效果图示；1为了更好的设计项目架构，2便于合作方及投资人快速了解项目

Youy

“易联云”云平台数据展示 APP操作界面展示

2.2 软件设计--云平台&APPSOFTWARE

为使用者的监护人开放云平台&APP&WECHART;用以显示脉搏、运动状况等信息，并提供主动式“电子围栏”及“轨迹追踪”.

Youy

终端软件工作流程展示智能手杖网络架构展示

2.3 网络架构&终端流程FRAMEWORK

网络架构：MQTT(Q1协议简洁(Head2)，2底层基于TCP，可提供3种QOS服务质量保证（OFO：QOS2，刚好扣费一次），3基于发布订阅模式设计，从根本上实现解耦，管理者只关心与他有关设备)

02OPTION

障碍物检测网络算法卡尔曼滤波

激光测距检测网络分布

01OPTION

Youy

不同滤波算法下的距离误差对比

不同滤波算法下的距离信息

改进型隶属于各个子区域(根据隶属度函数确定属于哪个子区间)

2.4 核心算法1ALGORITHM

检测网络被划分成7个子区域

Youy

03OPTION

“手杖+手环”双重姿态检测

使用者身体姿态解算图示

2.4 核心算法2ALGORITHM

身体姿态解算算法实现流程图

同时采用倾角&加速度，使用KE进行数据融合及误差补偿，对使用者姿态进行解算。

Youy

不同的按压力度的脉搏波示意图

04OPTION

脉搏血氧及心率检测中均值滤波算法

脉搏经均值滤波算法处理后波示意图 脉搏经均值滤波算法处理后波示意图

2.4 核心算法3ALGORITHM

刚体结构创新

传感器选型

IOT云平台

用户体验创新产品创新INNOVATION

03

1

3.1 刚体结构创新STRUCTURE

模块化功能的设计思想 3 配套手环设计

2 内凹型手柄设计

Youy

3.2 传感器选型SENSORS

1 Laser sensor:VL53L0X 2 Tilt sensor:MPU6050 3 Pulse sensor:MAX30102

Youy

uNetIOT Platform

3.3 IOT云平台IOT PLATFORM

电话信息

心率

倾角

坐标

Youy

APP&WeChat PC端

3.4 用户体验FELLING

倾角/心率检测 行走追踪 “电子围栏” PC端监测

Youy

1加密(在应用层和传输层TLS-SCL信道加密技术,采用非对称加密算法，客户端加密使用SERVER公钥，SERVER使用私钥解密；Bank也是且我们的数据没到银行那种严格要求)；2设备授权：提供product-ID product-KEY；防止D-DOS攻击，防止泛洪式攻击导致SERVER瘫痪

市场分析MARKET

05产品优势

专利保护

投资意向

5.1 产品优势对比ADVANTAGE

Hawkeye-I 索尼智能手杖 富士通Cane 2.0 “the aid”智能拐杖

探测网络探测 无 无 无障碍物检测 激光检测网络 无 无 无

价格/万 <0.1 >0.2 >0.3 >0.3

电量/h <6(正常50+MA,待机3~21uA)

(后期采用STM32L4系列超低功耗)

<3 <3 <4

自定义功能 模块化设计，

预留接口方便个性选择

模块化设计，

预留接口方便个性选择

模块化设计，

预留接口方便个性选择

模块化设计，

预留接口方便个性选择

IOT解决方案 完整方案

(终端、平台及系统支持)

仅提供质量方面的售后支持 仅提供质量方面的售后支持 仅提供质量方面的售后支持

Youy

5.2 专利保护PATENT

IOT云平台软著 智能手杖终端程序软著 通信专利（室内外横向产品）

Youy

EIl论文（算法支持）

产品拥有多项软件著作权、实用新型及发明专利，核心算法已经发表EI论文（1篇被录用，2篇终审）；技术门槛的提高 1会提升自身科技含量，2限制一部分市场竞争者；保障产品的不可替代性。

5.3 投资意向书INVESTMENT

西安市多宝缘生物科技有限公司 西安市腾景电子科技有限公司 陕西云中客文化传媒有限公司

Youy

谢谢

观看

启明星创新团队-破风小分队

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