IPC分类号：
A47G19/22 | G16H15/00
国民经济行业分类号：
O8199 | C2039 | C3379 | C3054 | C3382 | C3074
当前申请(专利权)人地址：
030024 山西省太原市迎泽西大街79号 (山西,太原,迎泽区)
工商统一社会信用代码：
12140000405700021K
发明人：
安美文 | 刘阳 | 王婷 | 葛瑶 | 张琳琳
摘要：
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。
技术问题语段：
目前智能水杯市场上存在单一功能、成本较高、宣传力度不够、制作成本高、不环保、抑菌、质量较重、携带不便等问题，需要进行改进。
技术功效语段：
本发明是一款基于物联网技术的生物智能监测水杯，可以实时监测饮水量和温度，并将数据收集起来通过无线蓝牙传输到手机上，生成个人饮水量的报告。该水杯采用3D打印技术制作，具有个性化和定制化的特点。通过物联网技术和人工智能芯片的应用，实现了人、机、物三者相联及健康饮水智能化。
权利要求：
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。
技术领域：
[0001]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：
[0002]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。
[0003]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：
[0004]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。
[0005]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系统，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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]进一步的，电池为可充电锂电池，杯底还设置充电接口。
[0010]进一步的，杯盖、杯身和杯底均采用3D打印技术进行制作。
[0011]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。
具体实施方式：
[0014]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0015]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。
[0016]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）。
[0017]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。
[0018]杯底2集成有智能饮水检测系统，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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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。