CN105381556A - 一种智能穿戴式空气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能穿戴式空气净化器，包括净化器外壳、液晶面板和空气检测器、进风装置、密封连接件和空气净化单元、出风口、光电池和智能管理系统、手机客户端；空气检测器包括内置检测模块、手机检测模块、与环境监测站连接的数据读取模块；空气净化单元包括过滤单元，吸附脱附单元，以及光催化单元；智能管理系统与液晶面板、空气检测器、进风装置、空气净化单元、光电池连接、手机端APP数据接收模块。本发明可以对空气质量进行全面检测，通过空气净化单元对空气进行净化，通过蓝牙与手机APP绑定，收到空气质量报告，保证人们呼吸健康，造型美观，佩戴时不影响人与人之间说话交流。

Description

一种智能穿戴式空气净化器

技术领域

本发明属于空气净化设备领域，尤其涉及一种智能穿戴式空气净化器。

背景技术

空气净化器又称“空气清洁器”、空气清新机、净化器，是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物(一般包括PM2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等)，有效提高空气清洁度的产品，主要分为家用、商用、工业、楼宇。

近年来因为空气污染愈发严重，我国己有超过80％的城市雾霆频发，PM2.5、粉尘、雾霾等不断增多，国人的身体健康己受到空气的侵害，各式各样的室内空气净化器开始走进我们的生活，外出的人们一般穿戴采用无纺布作为过滤层的口罩，但其只能防止PM10以上颗粒，己经无法满足净化需求。

目前市场上有一种可以防治PM2.5的可穿戴智能面罩，穿戴在人脸鼻部，在净化器面壳里进行空气检测器、进气、过滤、出气，去除PM2.5和PM10等有害物质。这种面罩的净化系统都在面部，行人穿戴出行既不美观，又增加鼻部、脸颊、耳朵的负重，带来压迫感，同时让人与人的说话交流存在距离感与陌生感。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能穿戴式空气净化器，旨在解决现有的面罩净化系统穿戴不方便，影响交流的问题。

本发明是这样实现的，一种智能穿戴式空气净化器包括净化器外壳、液晶面板和空气检测器、进风装置、密封连接件和空气净化单元、出风口、光电池和智能管理系统、手机客户端；

所述的净化器外壳环绕于头的上部，左右两侧有挂耳，净化器外壳上设置有光电池和智能管理系统、液晶面板和空气检测器，净化器外壳上部设置有进风口，进风口处设置有空气净化单元，净化器外壳通过密封连接件配合将空气净化单元密封并通向一侧对着鼻孔的出风口；

所述的空气检测器包括内置检测模块、手机检测模块、与环境监测站连接的数据读取模块；

所述的内置检测模块包括电源模块、传感器模块、微控制器、显示模块、音频报警电路和报警器，所述的为控制器与所述的空气净化单元连接，所述电源模块接收外部输入的电源电压并分别输出工作电压到微控制器和传感器模块，所述传感器连接所述微控制器，所述显示模块和音频报警电路分别连接所述微控制器，所述报警器连接音频报警电路，传感器模块用于检测环境空气质量并根据检测的空气质量结果输出对应的检测信号到微控制器，所述微控制器根据传感器模块的检测信号控制显示模块显示所检测到的空气质量并可在检测到的空气质量较差时控制音频报警电路及报警器进行报警；

所述的手机检测模块包括与所述的空气净化单元连接的用于无线分享手机客户端数据的手机数据分享模块；

所述的数据读取模块包括：

网络数据下载模块，用于从运营商服务器下载被公钥加密后的网络鉴权数据和网络配置数据；

密钥库，用于存储与所述运营商服务器的公钥相匹配的私钥；

运营商数据库，用于存储网络鉴权数据和网络配置数据；

分别与所述密钥库、所述运营商数据库和所述网络数据下载模块相连接的网络数据认证模块，用于获取所述密钥库中与所述公钥所对应的私钥，通过所述私钥对加密后的网络鉴权数据和网络配置数据进行解密，并对解密后的网络鉴权数据和网络配置数据进行认证，认证通过后将网络鉴权数据和网络配置数据存入所示运营商数据库中；

密钥库通过以下方法构建：

密钥库中央处理器生成随机数rkey_id，利用椭圆曲线密码算法计算其相应的公钥rPK_id，rPK_id＝rkey_id×G，G为椭圆曲线的基点，将rPK_id和用户标识UID对外发送，密钥生成系统生成随机数rkey_KMC，利用椭圆曲线密码算法计算其相应的公钥rPK_KMC，其中，rPK_KMC＝rkey_KMC×G，并记γ_id＝rPK_id+rPK_KMC；

利用用户标识UID计算标识私钥key_id和标识公钥R_id，具体为：

生成私钥矩阵和公钥矩阵，私钥矩阵和公钥矩阵的大小均为m×h，m和h均为正整数；

利用用户标识UID使用散列算法计算用户标识UID的散列值，将所述散列值分为m段，作为私钥矩阵和公钥矩阵的列映射值map[i]，i＝0,1,2......m-1；

计算：

${\mathrm{key}}_{id}=\left(\underset{i=0}{\overset{m-1}{\Σ}}{r}_{i,map\[i\]}\right)\mathrm{mod}n$

$R_{id}=\left(\underset{i=0}{\overset{m-1}{\Σ}}{X}_{i,map\[i\]}\right)\mathrm{mod}n$

r_i,map[i]为私钥矩阵中的一个元素；

X_i,map[i]为公钥矩阵中的一个元素；

n为椭圆曲线的阶；

所述的空气净化单元包括过滤单元，吸附脱附单元，以及光催化单元；所述过滤单元在空气的流动方向上依次包括粗效过滤网、HEPA高效过滤网及静电驻极过滤网；所述吸附单元至少包括两层吸附介质层；所述光催化单元还包括与空气流动方向相垂直的至少两个紫外灯，在所述两个紫外灯之间设有光触媒网；

所述的智能管理系统与所述的液晶面板、空气检测器、进风装置、空气净化单元、光电池连接，且设置有手机端APP数据接收模块。

进一步，所述的数据读取模块还包括：

与所述运营商数据库相连接的鉴权模块，用于使用所述运营商数据库中的网络鉴权数据完成鉴权请求；

与所述运营商数据库相连接的网络选择模块，用于通过设置所述网络鉴权数据和网络配置数据；

分别与所述网络数据下载模块、所述鉴权模块和所述网络选择模块相连接的命令解释模块，用于解释来自所述移动终端的命令，并将解释后的命令发送至对应的功能模块内；与所述命令解释模块相连接的接口通信模块，用于与所述移动终端进行通信。

进一步，所述的环境监测站包括：

检测基站，包括一个或多个电化学气体传感器，采集污染气体信息，生成相应电信号并输出，所述的电化学传感器包括二氧化硫电化学传感器、二氧化氮电化学传感器、一氧化碳电化学传感器及臭氧电化学传感器中的一种或多种；

检测总站，接收检测基站发出的信号；

监控基站，对检测总站接收的信号进行二次采集，并进行分析；

监控总站，用于存放和查询监控基站的分析结果。

进一步，所述的网络数据认证模块包括位于检测基站的第一客户端和位于手机客户端的第二客户端，及连接所述第一客户端和第二客户端的WEB服务器；

所述的第一客户端包括：预置单元，用于预置用户帐号和用户密码；物理控件，用于提供物理认证码；客户端发送单元，用于将用户帐号和用户密码发送给所述WEB服务器，用于将物理认证码发送给所述认证端；客户端接收单元，用于接收WEB服务器的验证结果；

所述的WEB服务器包括：认证端；服务器接收单元，用于接收所述第二客户端发送的用户帐号和用户密码；服务器控件，用于将所述用户帐号，以及服务器端信息发送给所述认证端，并接收所述认证端发送的认证信息；服务器验证加密单元，用于综合判断所述认证信息、用户密码、用户帐号，生成验证结果；服务器发送单元，用于发送所述验证结果给所述第一客户端；

所述第一客户端接收并存储用户根据第二客户端提供的信息而输入的数据；

所述第一客户端获取所述第二客户端提供的验证信息；

所述第一客户端对所述验证信息中的一部分与所存储的所述数据进行匹配；匹配成功后，所述第一客户端将所述验证信息的其余部分发送给所述WEB服务器进行进一步的验证以向所述第二客户端发送验证结果。

进一步，所述的光电池包括转换层和存储层；所述的转换层设置在光电池的上端，所述的存储层设置在转换层的下侧。

进一步，所述的液晶面板包括基板组合和数据扫描线；所述的基板组合设置在液晶面板的后端，所述的数据扫描线设置在基板组合的前侧。

进一步，所述的进风口包括扣合盖和导风管；所述的扣合盖设置在进风口的外部前端，所述的导风管设置在扣合盖的后侧。

进一步，所述的转换层包括由隔热绝缘材料制成的电池箱、光敏层和中间层，电池箱装有导电液，设置浸在导电液中的石墨质正电极、布置在热光源采集区和浸在导电液中的高热胀系数金属质负电极，电池箱上部设置透气孔、正电极的引线和负电极的引线，负电极采用由高热胀系数金属质材料构成，正电极采用石墨质材料构成，光敏层包括电子给体和电子受体，中间层采用掺杂的聚喀吩衍生物制成。

进一步，所述的基板组合包括开关组件、显示装置、晶体管基板、滤光片基板、中间液晶层，开关组件分别至少包含一薄膜晶体管，显示装置采用扭曲向列型和光学补偿弯曲型液晶显示装置，晶体管基板包括第一玻璃基板及设于第一玻璃基板上与滤光片基板相对侧面上的像素电极，滤光片基板包括第二玻璃基板及设于第二玻璃基板上与晶体管基板相对侧面上的公共电极，像素电极形成数个主像素，每一主像素包括数个子像素，每一子像素包括第一区域及与第一区域邻接的第二区域，第一区域的液晶盒厚大于或小于第二区域的液晶盒厚，第一区域的液晶盒厚小于第二区域的液晶盒厚，第一玻璃基板对应于子像素的第一区域设有第一凸台，相应的像素电极对应于第一凸台形成第二凸台，第一凸台通过涂布或化学气相沉积方式形成于第一玻璃基板上，第一区域的液晶盒厚小于第二区域的液晶盒厚，第二玻璃基板对应于子像素的第一区域设有第三凸台，相应的公共电极对应于第三凸台形成第四凸台，第三凸台通过涂布或化学气相沉积方式形成于第二玻璃基板上，第一区域的液晶盒厚大于第二区域的液晶盒厚，第一玻璃基板对应于子像素的第一区域设有第一凹部，相应的像素电极对应第一凹部形成第二凹部，第一凹部通过蚀刻形成于第一玻璃基板上，第一区域的液晶盒厚大于第二区域的液晶盒厚，第二玻璃基板对应于子像素的第一区域设有第三凹部，相应的公共电极对应第三凹部形成第四凹部，第三凹部通过蚀刻形成于第二玻璃基板上，中间液晶层具体采用配向聚合体及液晶分子。

进一步，所述的数据扫描线包括数据线、扫描线和像素，像素，形成于数据线与扫描线的交叉处，包括第一子像素、第二子像素、第三子像素、第四子像素，第一子像素包括第一开关、第一液晶电容与第一储存电容，第一开关的第一端连接于扫描线，第一开关的第二端连接于数据线，第一开关的第三端连接于第一液晶电容的第一端与第一储存电容的第一端，第二子像素包括第二开关、第二液晶电容与第二储存电容，第二开关的第一端连接于扫描线，第二开关的第二端连接于数据线，第二开关的第三端连接于第二液晶电容的第一端与第二储存电容的第一端，第二储存电容线，电连接该第二储存电容的第二端，第三子像素包括第三开关、第三液晶电容与第三储存电容，第三开关的第一端连接于扫描线，第三开关的第二端连接于数据线，第三开关的一第三端连接于第三液晶电容的第一端与第三储存电容的第一端，第二储存电容线电连接第三储存电容的第二端，第四子像素包括第四开关、第四液晶电容与第四储存电容，第四开关的第一端连接于扫描线，第四开关的第四端连接于数据线，第四开关的第三端连接于第四液晶电容的第一端与第四储存电容的第一端，第一储存电容线电连接第四储存电容的第二端，当扫瞄线致能时，第一开关组件、第二开关组件、第三开关组件及第四开关组件为导通，以使数据线的信号传入第一子像素、第二子像素、第三子像素及第四子像素，当该扫瞄线解能后，第一储存电容线、第二储存电容线、第三储存电容线及第四储存电容线的电平分别改变，以使得第一子像素的像素电压与输入电压有第一偏移电压，第二子像素的像素电压与输入电压有该偏移电压，第三子像素的像素电压与输入电压有第三偏移电压，第四子像素的像素电压与输入电压有第四偏移电压，以使得第一子像素的像素电压、第二子像素的像素电压、第三子像素的像素电压与第四子像素的像素电压互不相同，且第一偏移电压、第二偏移电压、第三偏移电压与第四偏移电压互不相同。

本发明可以通过内置检测模块、手机检测模块、与环境监测站连接的数据读取模块来对空气质量进行全面检测；设置转换层，实现了光能和电能之间的转化；设置数据扫描线，提高了液晶面板的显示清晰度；设置扣合盖，提高了进风口的安全保护性；通过空气净化单元对空气进行净化，通过蓝牙与手机APP绑定，收到空气质量报告，可提醒户外活动人员注意个人健康防护，保证人们呼吸健康，造型美观，佩戴时不影响人与人之间说话交流。

附图说明

图1是本发明实施例提供的智能穿戴式空气净化器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的智能穿戴式空气净化器的光电池结构示意图；

图3是本发明实施例提供的智能穿戴式空气净化器的液晶面板结构示意图；

图4是本发明实施例提供的智能穿戴式空气净化器的进风口结构示意图；

图中：1、净化器外壳；2、光电池；2-1、转换层；2-2、存储层；3、智能管理系统；4、液晶面板；4-1、基板组合；4-2、数据扫描线；5、空气检测器；6、进风口；6-1、扣合盖；6-2、导风管；7、空气净化单元；8、出风口。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

如图1-4所示，本发明是这样实现的，一种智能穿戴式空气净化器包括净化器外壳1、液晶面板4和空气检测器5、进风装置、密封连接件和空气净化单元7、出风口8、光电池2和智能管理系统3、手机客户端；

所述的净化器外壳1环绕于头的上部，左右两侧有挂耳，净化器外壳1上设置有光电池2和智能管理系统3、液晶面板4和空气检测器5，净化器外壳1上部设置有进风口，进风口处设置有空气净化单元7，净化器外壳1通过密封连接件配合将空气净化单元7密封并通向一侧对着鼻孔的出风口8；

所述的空气检测器5包括内置检测模块、手机检测模块、与环境监测站连接的数据读取模块；

所述的内置检测模块包括电源模块、传感器模块、微控制器、显示模块、音频报警电路和报警器，所述的为控制器与所述的空气净化单元连接，所述电源模块接收外部输入的电源电压并分别输出工作电压到微控制器和传感器模块，所述传感器连接所述微控制器，所述显示模块和音频报警电路分别连接所述微控制器，所述报警器连接音频报警电路，传感器模块用于检测环境空气质量并根据检测的空气质量结果输出对应的检测信号到微控制器，所述微控制器根据传感器模块的检测信号控制显示模块显示所检测到的空气质量并可在检测到的空气质量较差时控制音频报警电路及报警器进行报警；

所述的手机检测模块包括与所述的空气净化单元连接的用于无线分享手机客户端数据的手机数据分享模块；

所述的数据读取模块包括：

网络数据下载模块，用于从运营商服务器下载被公钥加密后的网络鉴权数据和网络配置数据；

密钥库，用于存储与所述运营商服务器的公钥相匹配的私钥；

运营商数据库，用于存储网络鉴权数据和网络配置数据；

分别与所述密钥库、所述运营商数据库和所述网络数据下载模块相连接的网络数据认证模块，用于获取所述密钥库中与所述公钥所对应的私钥，通过所述私钥对加密后的网络鉴权数据和网络配置数据进行解密，并对解密后的网络鉴权数据和网络配置数据进行认证，认证通过后将网络鉴权数据和网络配置数据存入所示运营商数据库中；

密钥库通过以下方法构建：

密钥库中央处理器生成随机数rkey_id，利用椭圆曲线密码算法计算其相应的公钥rPK_id，rPK_id＝rkey_id×G，G为椭圆曲线的基点，将rPK_id和用户标识UID对外发送，密钥生成系统生成随机数rkey_KMC，利用椭圆曲线密码算法计算其相应的公钥rPK_KMC，其中，rPK_KMC＝rkey_KMC×G，并记γ_id＝rPK_id+rPK_KMC；

利用用户标识UID计算标识私钥key_id和标识公钥R_id，具体为：

生成私钥矩阵和公钥矩阵，私钥矩阵和公钥矩阵的大小均为m×h，m和h均为正整数；

利用用户标识UID使用散列算法计算用户标识UID的散列值，将所述散列值分为m段，作为私钥矩阵和公钥矩阵的列映射值map[i]，i＝0,1,2......m-1；

计算：

${\mathrm{key}}_{id}=\left(\underset{i=0}{\overset{m-1}{\Σ}}{r}_{i,map\[i\]}\right)\mathrm{mod}n$

$R_{id}=\left(\underset{i=0}{\overset{m-1}{\Σ}}{X}_{i,map\[i\]}\right)\mathrm{mod}n$

r_i,map[i]为私钥矩阵中的一个元素；

X_i,map[i]为公钥矩阵中的一个元素；

n为椭圆曲线的阶；

所述的空气净化单元7包括过滤单元，吸附脱附单元，以及光催化单元；所述过滤单元在空气的流动方向上依次包括粗效过滤网、HEPA高效过滤网及静电驻极过滤网；所述吸附单元至少包括两层吸附介质层；所述光催化单元还包括与空气流动方向相垂直的至少两个紫外灯，在所述两个紫外灯之间设有光触媒网；

所述的智能管理系统3与所述的液晶面板、空气检测器、进风装置、空气净化单元、光电池连接，且设置有手机端APP数据接收模块。

进一步，所述的数据读取模块还包括：

与所述运营商数据库相连接的鉴权模块，用于使用所述运营商数据库中的网络鉴权数据完成鉴权请求；

与所述运营商数据库相连接的网络选择模块，用于通过设置所述网络鉴权数据和网络配置数据；

分别与所述网络数据下载模块、所述鉴权模块和所述网络选择模块相连接的命令解释模块，用于解释来自所述移动终端的命令，并将解释后的命令发送至对应的功能模块内；与所述命令解释模块相连接的接口通信模块，用于与所述移动终端进行通信。

进一步，所述的环境监测站包括：

检测基站，包括一个或多个电化学气体传感器，采集污染气体信息，生成相应电信号并输出，所述的电化学传感器包括二氧化硫电化学传感器、二氧化氮电化学传感器、一氧化碳电化学传感器及臭氧电化学传感器中的一种或多种；

检测总站，接收检测基站发出的信号；

监控基站，对检测总站接收的信号进行二次采集，并进行分析；

监控总站，用于存放和查询监控基站的分析结果。

进一步，所述的网络数据认证模块包括位于检测基站的第一客户端和位于手机客户端的第二客户端，及连接所述第一客户端和第二客户端的WEB服务器；

所述的第一客户端包括：预置单元，用于预置用户帐号和用户密码；物理控件，用于提供物理认证码；客户端发送单元，用于将用户帐号和用户密码发送给所述WEB服务器，用于将物理认证码发送给所述认证端；客户端接收单元，用于接收WEB服务器的验证结果；

所述的WEB服务器包括：认证端；服务器接收单元，用于接收所述第二客户端发送的用户帐号和用户密码；服务器控件，用于将所述用户帐号，以及服务器端信息发送给所述认证端，并接收所述认证端发送的认证信息；服务器验证加密单元，用于综合判断所述认证信息、用户密码、用户帐号，生成验证结果；服务器发送单元，用于发送所述验证结果给所述第一客户端；

所述第一客户端接收并存储用户根据第二客户端提供的信息而输入的数据；

所述第一客户端获取所述第二客户端提供的验证信息；

所述第一客户端对所述验证信息中的一部分与所存储的所述数据进行匹配；匹配成功后，所述第一客户端将所述验证信息的其余部分发送给所述WEB服务器进行进一步的验证以向所述第二客户端发送验证结果。

作为优选，所述的净化器外壳采用pp材料，比重超轻，且光照下无毒、无味。

作为优选，所述的液晶面板的外壳采用透明塑胶材料，液晶面板和空气检测器后面设置有可选择显示数值的按钮。

作为优选，空气净化单元采用高效、无臭氧的静电除尘技术，可以吸附极小的粉尘，且无需更换滤芯，只需用清水冲洗。

作为优选，所述的液晶面板和空气检测器可通过蓝牙连接手机，通过手机APP同步显示并收集检测到的数据，包括PM2.5、CO₂，温湿度和甲醛VOC。

进一步，所述的光电池2包括转换层2-1和存储层2-2；所述的转换层2-1设置在光电池2的上端，所述的存储层2-2设置在转换层2-1的下侧。

进一步，所述的液晶面板4包括基板组合4-1和数据扫描线4-2；所述的基板组合4-1设置在液晶面板4的后端，所述的数据扫描线4-2设置在基板组合4-1的前侧。

进一步，所述的进风口6包括扣合盖6-1和导风管6-2；所述的扣合盖6-1设置在进风口6的外部前端，所述的导风管6-2设置在扣合盖6-1的后侧。

进一步，所述的转换层2-1包括由隔热绝缘材料制成的电池箱、光敏层和中间层，电池箱装有导电液，设置浸在导电液中的石墨质正电极、布置在热光源采集区和浸在导电液中的高热胀系数金属质负电极，电池箱上部设置透气孔、正电极的引线和负电极的引线，负电极采用由高热胀系数金属质材料构成，正电极采用石墨质材料构成，光敏层包括电子给体和电子受体，中间层采用掺杂的聚喀吩衍生物制成。

进一步，所述的基板组合4-1包括开关组件、显示装置、晶体管基板、滤光片基板、中间液晶层，开关组件分别至少包含一薄膜晶体管，显示装置采用扭曲向列型和光学补偿弯曲型液晶显示装置，晶体管基板包括第一玻璃基板及设于第一玻璃基板上与滤光片基板相对侧面上的像素电极，滤光片基板包括第二玻璃基板及设于第二玻璃基板上与晶体管基板相对侧面上的公共电极，像素电极形成数个主像素，每一主像素包括数个子像素，每一子像素包括第一区域及与第一区域邻接的第二区域，第一区域的液晶盒厚大于或小于第二区域的液晶盒厚，第一区域的液晶盒厚小于第二区域的液晶盒厚，第一玻璃基板对应于子像素的第一区域设有第一凸台，相应的像素电极对应于第一凸台形成第二凸台，第一凸台通过涂布或化学气相沉积方式形成于第一玻璃基板上，第一区域的液晶盒厚小于第二区域的液晶盒厚，第二玻璃基板对应于子像素的第一区域设有第三凸台，相应的公共电极对应于第三凸台形成第四凸台，第三凸台通过涂布或化学气相沉积方式形成于第二玻璃基板上，第一区域的液晶盒厚大于第二区域的液晶盒厚，第一玻璃基板对应于子像素的第一区域设有第一凹部，相应的像素电极对应第一凹部形成第二凹部，第一凹部通过蚀刻形成于第一玻璃基板上，第一区域的液晶盒厚大于第二区域的液晶盒厚，第二玻璃基板对应于子像素的第一区域设有第三凹部，相应的公共电极对应第三凹部形成第四凹部，第三凹部通过蚀刻形成于第二玻璃基板上，中间液晶层具体采用配向聚合体及液晶分子。

进一步，所述的数据扫描线4-2包括数据线、扫描线和像素，像素，形成于数据线与扫描线的交叉处，包括第一子像素、第二子像素、第三子像素、第四子像素，第一子像素包括第一开关、第一液晶电容与第一储存电容，第一开关的第一端连接于扫描线，第一开关的第二端连接于数据线，第一开关的第三端连接于第一液晶电容的第一端与第一储存电容的第一端，第二子像素包括第二开关、第二液晶电容与第二储存电容，第二开关的第一端连接于扫描线，第二开关的第二端连接于数据线，第二开关的第三端连接于第二液晶电容的第一端与第二储存电容的第一端，第二储存电容线，电连接该第二储存电容的第二端，第三子像素包括第三开关、第三液晶电容与第三储存电容，第三开关的第一端连接于扫描线，第三开关的第二端连接于数据线，第三开关的一第三端连接于第三液晶电容的第一端与第三储存电容的第一端，第二储存电容线电连接第三储存电容的第二端，第四子像素包括第四开关、第四液晶电容与第四储存电容，第四开关的第一端连接于扫描线，第四开关的第四端连接于数据线，第四开关的第三端连接于第四液晶电容的第一端与第四储存电容的第一端，第一储存电容线电连接第四储存电容的第二端，当扫瞄线致能时，第一开关组件、第二开关组件、第三开关组件及第四开关组件为导通，以使数据线的信号传入第一子像素、第二子像素、第三子像素及第四子像素，当该扫瞄线解能后，第一储存电容线、第二储存电容线、第三储存电容线及第四储存电容线的电平分别改变，以使得第一子像素的像素电压与输入电压有第一偏移电压，第二子像素的像素电压与输入电压有该偏移电压，第三子像素的像素电压与输入电压有第三偏移电压，第四子像素的像素电压与输入电压有第四偏移电压，以使得第一子像素的像素电压、第二子像素的像素电压、第三子像素的像素电压与第四子像素的像素电压互不相同，且第一偏移电压、第二偏移电压、第三偏移电压与第四偏移电压互不相同。

本发明使用光电池2作为电源，利用转换层2-1，实现了光能和电能之间的转化，将可见光转化为电能，并将电能存储至存储层2-2中，为液晶面板4和空气检测器5及进风口6提供电量，可实现无限续航。空气由进风口6进入，利用扣合盖6-1，提高了进风口的安全保护性，通过导风管6-2将空气准确导入，向右经空气检测器5测定空气的质量指数显示在液晶面板4上，利用数据扫描线4-2，提高了液晶面板的显示清晰度，而且，本发明可以通过内置检测模块、手机检测模块、与环境监测站连接的数据读取模块来对空气质量进行全面检测，并根据检测结果由智能控制系统控制空气净化单元工作；

通过蓝牙与手机APP绑定，收到检测到的空气质量报告，可提醒他人，户外活动注意个人健康防护，还可存储一段时间的空气质量报告，通过手机输出。空气由进风口6进入，向左经空气净化单元7来净化空气中的有害成分，空气净化单元7采用高效、无臭氧的静电除尘技术，可以吸附极小的粉尘，可以滤除99.9％的PM2.5和90％的甲醛，出风口8直对鼻孔，出风0颗粒物，出风口的风量3m³/h，约为正常人呼吸量的2倍以上。

本发明可以通过内置检测模块、手机检测模块、与环境监测站连接的数据读取模块来对空气质量进行全面检测，通过空气净化单元对空气进行净化，通过蓝牙与手机APP绑定，收到空气质量报告，可提醒户外活动人员注意个人健康防护，保证人们呼吸健康，造型美观，佩戴时不影响人与人之间说话交流。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种智能穿戴式空气净化器，其特征在于，所述的智能穿戴式空气净化器包括净化器外壳、液晶面板和空气检测器、进风装置、密封连接件和空气净化单元、出风口、光电池和智能管理系统、手机客户端；

所述的净化器外壳环绕于头的上部，左右两侧有挂耳，净化器外壳上设置有光电池和智能管理系统、液晶面板和空气检测器，净化器外壳上部设置有进风口，进风口处设置有空气净化单元，净化器外壳通过密封连接件配合将空气净化单元密封并通向一侧对着鼻孔的出风口；

所述的空气检测器包括内置检测模块、手机检测模块、与环境监测站连接的数据读取模块；

所述的内置检测模块包括电源模块、传感器模块、微控制器、显示模块、音频报警电路和报警器，所述的为控制器与所述的空气净化单元连接，所述电源模块接收外部输入的电源电压并分别输出工作电压到微控制器和传感器模块，所述传感器连接所述微控制器，所述显示模块和音频报警电路分别连接所述微控制器，所述报警器连接音频报警电路，传感器模块用于检测环境空气质量并根据检测的空气质量结果输出对应的检测信号到微控制器，所述微控制器根据传感器模块的检测信号控制显示模块显示所检测到的空气质量并可在检测到的空气质量较差时控制音频报警电路及报警器进行报警；

所述的手机检测模块包括与所述的空气净化单元连接的用于无线分享手机客户端数据的手机数据分享模块；

所述的数据读取模块包括：

网络数据下载模块，用于从运营商服务器下载被公钥加密后的网络鉴权数据和网络配置数据；

密钥库，用于存储与所述运营商服务器的公钥相匹配的私钥；

运营商数据库，用于存储网络鉴权数据和网络配置数据；

分别与所述密钥库、所述运营商数据库和所述网络数据下载模块相连接的网络数据认证模块，用于获取所述密钥库中与所述公钥所对应的私钥，通过所述私钥对加密后的网络鉴权数据和网络配置数据进行解密，并对解密后的网络鉴权数据和网络配置数据进行认证，认证通过后将网络鉴权数据和网络配置数据存入所示运营商数据库中；

密钥库通过以下方法构建：

密钥库中央处理器生成随机数rkey_id，利用椭圆曲线密码算法计算其相应的公钥rPK_id，rPK_id＝rkey_id×G，G为椭圆曲线的基点，将rPK_id和用户标识UID对外发送，密钥生成系统生成随机数rkey_KMC，利用椭圆曲线密码算法计算其相应的公钥rPK_KMC，其中，rPK_KMC＝rkey_KMC×G，并记γ_id＝rPK_id+rPK_KMC；

利用用户标识UID计算标识私钥key_id和标识公钥R_id，具体为：

生成私钥矩阵和公钥矩阵，私钥矩阵和公钥矩阵的大小均为m×h，m和h均为正整数；

利用用户标识UID使用散列算法计算用户标识UID的散列值，将所述散列值分为m段，作为私钥矩阵和公钥矩阵的列映射值map[i]，i＝0,1,2......m-1；

计算：

${\mathrm{key}}_{id}=\left(\underset{i=0}{\overset{m-1}{\Σ}}{r}_{i,map\[i\]}\right)\mathrm{mod}n$

$R_{id}=\left(\underset{i=0}{\overset{m-1}{\Σ}}{X}_{i,map\[i\]}\right)\mathrm{mod}n$

r_i,map[i]为私钥矩阵中的一个元素；

X_i,map[i]为公钥矩阵中的一个元素；

n为椭圆曲线的阶；

所述的空气净化单元包括过滤单元，吸附脱附单元，以及光催化单元；所述过滤单元在空气的流动方向上依次包括粗效过滤网、HEPA高效过滤网及静电驻极过滤网；所述吸附单元至少包括两层吸附介质层；所述光催化单元还包括与空气流动方向相垂直的至少两个紫外灯，在所述两个紫外灯之间设有光触媒网；

所述的智能管理系统与所述的液晶面板、空气检测器、进风装置、空气净化单元、光电池连接，且设置有手机端APP数据接收模块。

2.如权利要求1所述的智能穿戴式空气净化器，其特征在于，所述的数据读取模块还包括：

与所述运营商数据库相连接的鉴权模块，用于使用所述运营商数据库中的网络鉴权数据完成鉴权请求；

与所述运营商数据库相连接的网络选择模块，用于通过设置所述网络鉴权数据和网络配置数据；

分别与所述网络数据下载模块、所述鉴权模块和所述网络选择模块相连接的命令解释模块，用于解释来自所述移动终端的命令，并将解释后的命令发送至对应的功能模块内；与所述命令解释模块相连接的接口通信模块，用于与所述移动终端进行通信。

3.如权利要求1所述的智能穿戴式空气净化器，其特征在于，所述的环境监测站包括：

检测基站，包括一个或多个电化学气体传感器，采集污染气体信息，生成相应电信号并输出，所述的电化学传感器包括二氧化硫电化学传感器、二氧化氮电化学传感器、一氧化碳电化学传感器及臭氧电化学传感器中的一种或多种；

检测总站，接收检测基站发出的信号；

监控基站，对检测总站接收的信号进行二次采集，并进行分析；

监控总站，用于存放和查询监控基站的分析结果。

4.如权利要求1所述的智能穿戴式空气净化器，其特征在于，所述的网络数据认证模块包括位于检测基站的第一客户端和位于手机客户端的第二客户端，及连接所述第一客户端和第二客户端的WEB服务器；

所述的第一客户端包括：预置单元，用于预置用户帐号和用户密码；物理控件，用于提供物理认证码；客户端发送单元，用于将用户帐号和用户密码发送给所述WEB服务器，用于将物理认证码发送给所述认证端；客户端接收单元，用于接收WEB服务器的验证结果；

所述的WEB服务器包括：认证端；服务器接收单元，用于接收所述第二客户端发送的用户帐号和用户密码；服务器控件，用于将所述用户帐号，以及服务器端信息发送给所述认证端，并接收所述认证端发送的认证信息；服务器验证加密单元，用于综合判断所述认证信息、用户密码、用户帐号，生成验证结果；服务器发送单元，用于发送所述验证结果给所述第一客户端；

所述第一客户端接收并存储用户根据第二客户端提供的信息而输入的数据；

所述第一客户端获取所述第二客户端提供的验证信息；

所述第一客户端对所述验证信息中的一部分与所存储的所述数据进行匹配；匹配成功后，所述第一客户端将所述验证信息的其余部分发送给所述WEB服务器进行进一步的验证以向所述第二客户端发送验证结果。

5.如权利要求1所述的智能穿戴式空气净化器，其特征在于，所述的光电池包括转换层和存储层；所述的转换层设置在光电池的上端，所述的存储层设置在转换层的下侧。

6.如权利要求1所述的智能穿戴式空气净化器，其特征在于，所述的液晶面板包括基板组合和数据扫描线；所述的基板组合设置在液晶面板的后端，所述的数据扫描线设置在基板组合的前侧。

7.如权利要求1所述的智能穿戴式空气净化器，其特征在于，所述的进风口包括扣合盖和导风管；所述的扣合盖设置在进风口的外部前端，所述的导风管设置在扣合盖的后侧。

8.如权利要求5所述的智能穿戴式空气净化器，其特征在于，所述的转换层包括由隔热绝缘材料制成的电池箱、光敏层和中间层，电池箱装有导电液，设置浸在导电液中的石墨质正电极、布置在热光源采集区和浸在导电液中的高热胀系数金属质负电极，电池箱上部设置透气孔、正电极的引线和负电极的引线，负电极采用由高热胀系数金属质材料构成，正电极采用石墨质材料构成，光敏层包括电子给体和电子受体，中间层采用掺杂的聚喀吩衍生物制成。

9.如权利要求6所述的智能穿戴式空气净化器，其特征在于，所述的基板组合包括开关组件、显示装置、晶体管基板、滤光片基板、中间液晶层，开关组件分别至少包含一薄膜晶体管，显示装置采用扭曲向列型和光学补偿弯曲型液晶显示装置，晶体管基板包括第一玻璃基板及设于第一玻璃基板上与滤光片基板相对侧面上的像素电极，滤光片基板包括第二玻璃基板及设于第二玻璃基板上与晶体管基板相对侧面上的公共电极，像素电极形成数个主像素，每一主像素包括数个子像素，每一子像素包括第一区域及与第一区域邻接的第二区域，第一区域的液晶盒厚大于或小于第二区域的液晶盒厚，第一区域的液晶盒厚小于第二区域的液晶盒厚，第一玻璃基板对应于子像素的第一区域设有第一凸台，相应的像素电极对应于第一凸台形成第二凸台，第一凸台通过涂布或化学气相沉积方式形成于第一玻璃基板上，第一区域的液晶盒厚小于第二区域的液晶盒厚，第二玻璃基板对应于子像素的第一区域设有第三凸台，相应的公共电极对应于第三凸台形成第四凸台，第三凸台通过涂布或化学气相沉积方式形成于第二玻璃基板上，第一区域的液晶盒厚大于第二区域的液晶盒厚，第一玻璃基板对应于子像素的第一区域设有第一凹部，相应的像素电极对应第一凹部形成第二凹部，第一凹部通过蚀刻形成于第一玻璃基板上，第一区域的液晶盒厚大于第二区域的液晶盒厚，第二玻璃基板对应于子像素的第一区域设有第三凹部，相应的公共电极对应第三凹部形成第四凹部，第三凹部通过蚀刻形成于第二玻璃基板上，中间液晶层具体采用配向聚合体及液晶分子。

10.如权利要求6所述的智能穿戴式空气净化器，其特征在于，所述的数据扫描线包括数据线、扫描线和像素，像素，形成于数据线与扫描线的交叉处，包括第一子像素、第二子像素、第三子像素、第四子像素，第一子像素包括第一开关、第一液晶电容与第一储存电容，第一开关的第一端连接于扫描线，第一开关的第二端连接于数据线，第一开关的第三端连接于第一液晶电容的第一端与第一储存电容的第一端，第二子像素包括第二开关、第二液晶电容与第二储存电容，第二开关的第一端连接于扫描线，第二开关的第二端连接于数据线，第二开关的第三端连接于第二液晶电容的第一端与第二储存电容的第一端，第二储存电容线，电连接该第二储存电容的第二端，第三子像素包括第三开关、第三液晶电容与第三储存电容，第三开关的第一端连接于扫描线，第三开关的第二端连接于数据线，第三开关的一第三端连接于第三液晶电容的第一端与第三储存电容的第一端，第二储存电容线电连接第三储存电容的第二端，第四子像素包括第四开关、第四液晶电容与第四储存电容，第四开关的第一端连接于扫描线，第四开关的第四端连接于数据线，第四开关的第三端连接于第四液晶电容的第一端与第四储存电容的第一端，第一储存电容线电连接第四储存电容的第二端，当扫瞄线致能时，第一开关组件、第二开关组件、第三开关组件及第四开关组件为导通，以使数据线的信号传入第一子像素、第二子像素、第三子像素及第四子像素，当该扫瞄线解能后，第一储存电容线、第二储存电容线、第三储存电容线及第四储存电容线的电平分别改变，以使得第一子像素的像素电压与输入电压有第一偏移电压，第二子像素的像素电压与输入电压有该偏移电压，第三子像素的像素电压与输入电压有第三偏移电压，第四子像素的像素电压与输入电压有第四偏移电压，以使得第一子像素的像素电压、第二子像素的像素电压、第三子像素的像素电压与第四子像素的像素电压互不相同，且第一偏移电压、第二偏移电压、第三偏移电压与第四偏移电压互不相同。