智能防丢器结合蓝牙技术的设计
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蓝牙耳机的防丢技术原理
蓝牙耳机的防丢技术主要是通过信号强度检测和声音提醒的方式来防止耳机丢失。
具体来说,当耳机与其连接的设备(如手机)距离过远,信号强度下降时,耳机内置的传感器会自动检测到这一情况,并向耳机的控制芯片发送信号。
控制芯片通过蓝牙信号向手机发送警报,提醒用户耳机距离手机的距离过远,需要及时寻找耳机。
此外,蓝牙耳机的一些高端版本还支持GPS定位功能。
当耳机与手机失去连接后,耳机内置的GPS芯片会收集周围的定位信息,并将其通过蓝牙反馈给手机。
手机可以通过定位信息追踪耳机的实时位置,从而方便用户找到耳机。
为了进一步提高防丢能力,一些厂商还提供了支持远程锁定和删除耳机数据的功能。
当耳机无法找回时,用户可以通过手机上的应用程序将其锁定,避免耳机被他人使用或贩卖。
如果必要,用户也可以删除耳机上的数据,避免泄密风险。
需要注意的是,虽然蓝牙耳机的防丢技术很有用,但并不能完全避免耳机丢失的情况。
用户应该定期检查耳机的连接情况和电量,并妥善保管好自己的耳机,避免发生丢失。
蓝牙防丢器方案蓝牙防丢器方案概述蓝牙防丢器是一种通过蓝牙技术来实现物品防丢的设备。
它通常由一个小巧轻便的设备和一个配套的手机应用组成。
通过将蓝牙防丢器与物品绑定,当物品与手机的蓝牙连接断开时,手机将会发出声音或者发送提醒通知,以提醒用户物品可能被遗忘或遗失。
蓝牙防丢器方案可以应用于各种物品,如钥匙、钱包、手提包等各种易于遗忘或遗失的物品。
方案设计蓝牙防丢器方案由硬件和软件两部分组成。
硬件设计蓝牙防丢器的硬件设计通常采用类似于蓝牙低功耗模块和蜂鸣器等元件。
蓝牙低功耗模块用于与手机进行蓝牙通信,通过与手机建立连接并交换数据,实现物品防丢的功能。
而蜂鸣器则用于发出声音提醒用户物品的位置。
蓝牙防丢器通常采用小巧轻便的设计,便于携带和使用。
软件设计配套的手机应用是蓝牙防丢器方案中不可或缺的一部分。
软件设计需要提供以下功能:1. 蓝牙连接管理:通过手机应用与蓝牙防丢器建立蓝牙连接,并实现数据的传输和交换。
2. 防丢提醒设置:用户可以设置防丢器与手机断开连接后的提醒方式,如发出声音、震动或发送通知等。
3. 防丢器定位:用户可以通过手机应用定位防丢器的位置,以便找回遗失的物品。
4. 防丢器绑定管理:用户可以将蓝牙防丢器与特定物品绑定,方便管理多个防丢器和物品。
5. 蓝牙防丢器状态监测:手机应用可以实时监测蓝牙防丢器与手机的连接状态,提醒用户物品是否遗忘或遗失。
使用场景蓝牙防丢器方案可以应用于各种物品的防丢场景。
以下是一些常见的使用场景:1. 钥匙防丢:将蓝牙防丢器与钥匙绑定,当钥匙与手机断开连接时,手机将发出提醒,防止用户遗忘或遗失钥匙。
2. 钱包防丢:将蓝牙防丢器放入钱包中,当钱包与手机断开连接时,手机将发出提醒,提醒用户注意钱包的位置。
3. 手提包防丢:将蓝牙防丢器放入手提包中,当手提包与手机断开连接时,手机将发出提醒,避免手提包被遗忘或遗失。
4. 儿童防丢:将蓝牙防丢器绑定在儿童身上,当儿童与手机断开连接时,手机将发出提醒,帮助家长时刻关注儿童的位置。
蓝牙防丢器方案1. 概述蓝牙防丢器是一种利用蓝牙技术来防止物品丢失的装置。
它通常由两部分组成:一个小型的装置(也称为标签)和一个与之配对的手机应用程序。
当标签与手机失去连接时,手机应用程序将发出警报,提醒用户及时采取措施,以避免物品的遗失或丢失。
本文将介绍蓝牙防丢器方案的工作原理、应用场景以及实施细节。
2. 工作原理蓝牙防丢器方案基于蓝牙技术。
标签装置内置了一个小型的蓝牙芯片,它可以与配对的手机应用程序进行通信。
当标签与手机失去连接时,手机应用程序会收到一个断开的信号,然后触发相应的操作。
这个操作可以是发出声音、发送警报通知、记录失联位置等。
蓝牙防丢器方案的工作流程如下:1.用户将标签装置与目标物品(如钥匙、钱包等)绑定在一起,并使用手机应用程序进行配对。
2.当用户携带手机离开物品一定距离,标签装置与手机失去连接。
3.手机应用程序接收到连接断开的信号后,触发相应的操作,如发出声音或发送警报通知。
3. 应用场景蓝牙防丢器方案有广泛的应用场景。
以下是一些常见的应用场景:1.物品防丢:如保护钥匙、钱包、手提包等,防止遗失或盗窃。
2.宠物防丢:将标签装置固定在宠物的项圈上,当宠物离开一定范围时,触发警报。
3.儿童防丢:将标签装置安装在儿童的衣物或背包上,当儿童离开监护人一定距离时,触发警报。
4.电子设备防丢:将标签装置与电子设备(如手机、平板电脑等)配对,防止丢失或遗忘。
4. 实施细节蓝牙防丢器方案的实施需要以下几个关键步骤:4.1 硬件选择选择合适的蓝牙芯片和传感器,以满足防丢器的功能需求。
常见的选择包括nRF52832、CC2640等蓝牙芯片,以及加速度传感器、温湿度传感器等。
4.2 软件开发开发手机应用程序,用于与标签装置进行通信。
应用程序可以在手机上实时监测标签与手机的连接状态,并触发相应的操作。
通常使用蓝牙低功耗(BLE)技术进行通信。
4.3 功能设计根据实际需求设计功能,如连接断开时触发警报、记录失联位置、定时器功能等。
1.概述随着科学技术的发展,越来越多的智能可穿戴设备出现在我们的眼前,智能手环,智能眼镜等层出不穷。
智能防丢器也是可穿戴设备家族中的一员,其虽然看起来简单,但是对于我们生活有着很大的影响,尤其是对于一些记性不是很好的朋友,防丢器就可以很方便的给出提醒。
目前防丢器的种类有蓝牙防丢器,GPS防丢器,RFID防丢器,WIFI防丢器等,本文主要讲解蓝牙防丢器这部分。
图1蓝牙防丢器与手机连接什么是智能蓝牙防丢器?所谓智能蓝牙(SmartBluetooth)防丢器,是采用蓝牙技术专门为智能手机设计的防丢器。
其工作原理主要是通过距离变化来判断物品是否还控制在你的安全范围。
主要适用于手机、钱包、钥匙、行李等贵重物品的防丢,也可用于防止儿童或宠物的走失。
防丢器的原理是在手机和蓝牙之间建立连接,每15秒自动检测一次连接状态,将蓝牙放在小孩、宠物的身上,或贵重物品内,一旦蓝牙离开手机的距离超过一定范围,手机即发出报警声。
图2蓝牙防丢器的应用场景2.主要构造目前市面上用的多,而且比较成熟的产品一般都是采用蓝牙4.0的技术,其具有低功耗、双向防丢、自动报警等优点。
现市场上的蓝牙防丢器种类繁多,使用的方案各有不同,但大致归类起来,主要有以下部分:蓝牙4.0模块、天线、蜂鸣器、开关、电源等。
图3蓝牙防丢器的主要构造3.蓝牙模块的选择要想实现蓝牙防丢器,最核心的器件就是蓝牙模块了,所以我们要选取一款价格低廉,体积小,功耗低,集成度高的蓝牙模块。
模块不仅体积小,支持蓝牙4.0/BLE协议,芯片内部还集成了8051单片机,无需外置单片机即可进行开发,并且引出了天线,通信引脚等。
图4蓝牙模块4.蓝牙BLE实现防丢器蓝牙防丢器的核心原理是根据接收到的蓝牙设备端的无线信号强度(RSSI)来估算距离。
其计算公式是:10| |−d=10∗nd是计算距离,RSSI是信号强度,A为发射端和接收端相隔1米时的信号强度,n是环境衰减因子。
对于不同的蓝牙设备该值是不一样的,同样的设备在不同的发射功率的情况下其信号强度也是不一样的,而且对于同是1米的情况下,环境对于信号强度也是有影响的。
蓝牙智能防丢器原理Bluetooth smart anti-lost device is a popular gadget that helps people to keep track of their belongings. The principle behind this device is to use Bluetooth technology to establish a connection between the device and the user's smartphone.蓝牙智能防丢器是一种流行的小工具,可以帮助人们追踪自己的物品。
这个设备的原理是利用蓝牙技术在设备和用户的智能手机之间建立连接。
Once the connection is established, the user can set up alerts on their smartphone to notify them when the device and the smartphone are out of range from each other. This is especially useful for people who tend to forget their belongings in public places or have a habit of misplacing things.一旦建立连接,用户可以在他们的智能手机上设置警报,当设备和智能手机超出彼此的范围时通知他们。
这对那些经常忘记自己的物品在公共场所或有丢失东西习惯的人特别有用。
The Bluetooth smart anti-lost device works by sending out a signal to the user's smartphone when the two devices are no longer in close proximity. This signal triggers an alert on the smartphone, notifying the user that they might have left their belongings behind.蓝牙智能防丢器通过在两个设备不再靠近时向用户的智能手机发送信号来工作。
蓝牙智能防丢器原理随着科技的不断进步,人们对智能设备的需求也越来越大。
随之而来的,是各种智能设备的涌现,其中就包括蓝牙智能防丢器。
这种智能防丢器利用蓝牙技术,可以帮助人们更方便地找回丢失的物品,比如钥匙、包包、手机等。
那么,蓝牙智能防丢器的原理是什么呢?接下来我们将深入探讨一下。
一、蓝牙技术要了解蓝牙智能防丢器的原理,必须先了解一下蓝牙技术。
蓝牙技术是一种短距离无线通信技术,可以实现不同设备之间的数据传输和通信。
它操作在2.4GHz的ISM频段上,具有低功耗、低成本、短距离通讯等特点,因此在智能家居、物联网等领域得到了广泛应用。
二、蓝牙智能防丢器的原理蓝牙智能防丢器的原理其实并不复杂,主要分为三个部分:主设备(手机)、蓝牙智能防丢器和信号传输。
下面我们来详细解析一下。
1. 主设备(手机)主设备通常是指用户的智能手机,它需要安装相应的APP来管理和监控蓝牙智能防丢器。
用户可以通过手机对蓝牙智能防丢器进行配对、设置和控制,实现对丢失物品的定位和寻找。
2.蓝牙智能防丢器蓝牙智能防丢器是一个小巧的设备,内置有蓝牙芯片和电池。
它可以通过蓝牙技术与主设备(手机)进行通信,传输信号和数据。
当与手机失去连接时,蓝牙智能防丢器会发出警报声或者通过APP提醒用户,从而防止物品的丢失。
3. 信号传输当蓝牙智能防丢器与手机处于连接状态时,它会根据设定的范围(如5米、10米等)内,保持与手机的稳定连接。
一旦超出了设定范围,蓝牙智能防丢器会自动发出警报声,提醒用户离开了物品或者手机。
当用户忘记了手机,可以通过蓝牙智能防丢器发出的声音和闪光来找回手机;当用户忘记了物品,可以通过手机上的APP来定位物品的位置。
这种方式在一定程度上减少了丢失物品的风险,为人们的生活带来了很大的便利。
最后,蓝牙智能防丢器还有一个特点,就是可以通过手机APP来实现双向查找。
也就是说,如果用户不慎丢失了手机,可以通过蓝牙智能防丢器发出的信号和声音来找回手机,反之亦然。
防丢器的技术原理
防丢器的技术原理主要包括以下几个方面:
1. 无线通信技术:防丢器内置无线通信芯片,通过蓝牙、射频识别(RFID)或其他无线通信协议与手机或其他设备进行通信。
2. 定位技术:防丢器可以通过内置的GPS(全球定位系统)模块或基于蓝牙的三角定位技术(如iBeacon)实现定位功能,从而通过手机或其他设备显示或告知用户丢失物体的位置信息。
3. 距离感应技术:防丢器内置距离感应传感器,可以测量防丢器与手机或其他设备之间的距离,并通过设定的距离阈值触发报警,在物体与设备之间的距离超过阈值时向用户发出警报。
4. 移动对象识别技术:防丢器可以通过内置的加速度计或其他传感器来识别物体的移动状态,并在物体在设备意外移动或被人为拿走时触发报警。
5. 动作感应技术:防丢器可以通过内置的动作传感器(如震动传感器)来感知物体的动作状态,并在发生异常动作时触发报警。
6. 物体绑定技术:防丢器可以使用物体绑定技术,如贴片、绳索或其他装置将防丢器与物体紧密绑定,从而减少物体被遗失或被偷窃的可能性。
综上所述,防丢器的技术原理主要包括无线通信、定位、距离感应、移动对象识别、动作感应和物体绑定等技术。
这些技术共同作用,提供了防止物体丢失的功能。
防丢器的工作原理
防丢器的工作原理可以简单地分为以下几个步骤:
1.定位和跟踪:防丢器通常内置了全球定位系统(GPS)和/或
蓝牙技术,可以通过与手机或其他设备的连接,获取到物品的实时位置信息。
一般情况下,用户可以通过相应的手机应用程序来追踪和定位防丢器绑定的物品。
2.信号传输:防丢器通过射频技术(如蓝牙、无线电频率等)
与与之配对的设备进行通信,以传输信号和数据。
用户可以在手机应用程序上设置和接收报警信息,一旦物品与手机或其他设备相距过远,防丢器就会发出警报或通过手机应用发送提醒。
3.声光警报:防丢器通常配备了发出音频和/或光信号的装置,一旦检测到物品与防丢器失去连接或离开预定范围,它会发出声音或闪光,以吸引注意力并提醒用户物品可能丢失。
4.手机应用程序:大多数防丢器都与手机应用程序配套使用,
用户可以通过应用程序设置防丢器的参数(如报警距离、音量等),接收警报信息并追踪物品的位置。
应用程序还可以提供其他功能,例如记录物品的最后一次位置,帮助用户追踪丢失的物品。
需要注意的是,不同的防丢器可能采用不同的技术和工作原理,因此具体的细节可能会有所不同。
这里只是简单介绍了一般防丢器的基本工作原理。
安炫·IPHONE伴侣IPHONE伴侣,是安炫国际(香港)有限公司2013年元旦之际,发布的一款全新的基于蓝牙4.0技术的高端IPHONE手机专用防丢器。
这款取名“IPHONE伴侣”的蓝牙防丢器,是安炫国际高调宣布进军大陆市场后,推出的一款战略性产品。
之所以取名“IPHONE伴侣”,是因为只针对IPONE手机用户,且外型设计风格与IPHONE手机高度匹配,突显用户的商务、时尚、尊贵品味和两者之间如影随形永不分离的情侣关系。
安炫·IPHONE伴侣以安全和美饰为特色,秉持“功用、时尚、精美、创新”的设计开发理念,坚持国际化、时尚化与科技创新的完美结合,为IPHONE手机使用者提供贴身服务,以提高他们的生活安全度和精神愉悦感!产品功能:保护随身携带的IPHONE手机及贵重物品,防丢,防盗,寻物!她,是保护女神,让您的IPHONE手机防盗防丢她,是精品美饰,让您的心爱之物绚丽夺目她,是监督大师,让您祛除丢三落四之陋习她,是人间天使,让您感受失而复得之喜悦......在现实生活中,大多数人都曾有过丢失手机和其它贵重物品的痛苦经历,那懊恼甚至惊恐的情绪实在让人煎熬!现在生活节奏变得越来越快,周遍的环境却日益恶化,健忘、疏忽、被窃等原因造成的贵重物品的丢失几乎每天都在上演。
因此,为了防范这些意外的发生,你身边需要有一个忠实的保护神,那就是随身佩带一个防丢器,她可以有效保护你的贵重物品免于丢失!但是,传统的防丢器有一个致命的问题,那就是需要子母机配对使用,也就是说除了主人身上配戴一个母机外,还需要在被保护的贵重物品上再配戴一个子机,显得非常累赘!而且还普遍存在以下几方面的问题:一、使用寿命短:一般采用纽扣电池,有效工作时间不超过3周。
如要更换纽扣电池,还必须借助工具打开外壳,费神费劲,很不实用。
二、容易受干扰,特别是同样的几套产品在一起使用,就会相互干扰乱报警。
三、外观简陋有失美观,体积偏大不便佩带另外,在市面上也有一些蓝牙防丢器,那大多是基于低级的蓝牙2.0技术,借助于耳机的通道开发设计的,存在着通话容易受干扰,功能薄弱的缺陷!安炫·IPHONE伴侣的诞生,是对传统防丢器的彻底颠覆,完全克服了传统防丢器的通病,展现出全新的风貌!其卓越的特性和强大的功能表现在:不累赘与IPONE手机配合使用,只需要随身配戴一个子机(IPHONE伴侣)就可以,而这个子机可以系挂在你的车钥匙上或者放置在你的拎包里。
新型防丢防盗警报器设计作者:孙海峰司天然王昊高原郑柯涵来源:《科教导刊·电子版》2020年第19期摘要为了简化防丢器的应用逻辑,从泛滥的蓝牙设备中将手机解放出来,采取了Arduino+HC-05蓝牙模块方案设计了防丢器对防丢器双向警报的防丢器。
该防丢器采用Arduino平台,结构简单,易于改造移植。
同时利用HC-05蓝牙模块的无限透传功能以及主从机一体的特性,利用AT指令实现主机对从机的双向独立连接。
不会受其他蓝牙设备干扰或中断。
关键词蓝牙 Arduino 防丢器双向警报 HC-05中图分类号:TP391.8 文献标识码:A0引言随着科技的迅猛发展和人民生活水平的不断提高,人们使用的智能手机的性能越来越强,智能手机上搭载的包括安卓系统和iOS系统在内的操作系统优化也越来越好,随之而来的一系列采用新技术的包括但不限于蓝牙,NFC,高刷新率的屏幕,双扬声器等硬件也逐渐升级和普及。
而在智能生活的概念中,对于智能应用和智能设备来说,应用的最广泛的功能或者说技术之一便是蓝牙,蓝牙技术可以将日常生活中各种设备快速连接起来,传输各种数据和信号,蓝牙设备也可以完成各种信息传输,同时也能快速的与其它设备完成连接,方便人们配合使用各种便携智能设备和智能手机,蓝牙使得智能设备成为智能手机的重要衍生产品。
然而随着技术的不断进步和成本的逐渐降低,我们逐渐进入了蓝牙设备泛滥的时代:智能手环要连蓝牙,蓝牙耳机也要连蓝牙,智能电子秤也要连蓝牙,蓝牙防丢器也要连到手机上……设备的增多,给人们的生活带来了许多问题。
其一,不同品牌的设备存在软件冲突现象,使得本来方便生活的各种设备反而给日常使用增添了许多麻烦,需要安装各种APP,软件的增加,给手机带来了巨大的负担,让操作也变得更加繁琐,这一点让许多人不胜其烦;其二,手机蓝牙往往需要常驻打开以便于各种设备的快速配对与连接,但这也会带来一些安全问题,身边便有人曾遇到过手机连接上陌生蓝牙设备的情况,这样对于我们个人信息安全是非常不利的,也存在着安全隐患;其三,蓝牙的使用太过于局限性,无法覆盖我们所有人群,对于不懂怎么使用的老年人和还没有到达适合使用智能手机年龄段的孩童来说,蓝牙设备配合手机的操作方式过于繁复,难以学习和使用,出于简易且已于普遍使用的目的,必须要考虑到各个年龄阶段的使用情况。
防丢器设计目录绪论--------------------------------------------------------------------- - 2 -0.1课题的背景与意义---------------------------------------------------- - 2 -0.2电子防丢器的功能原理------------------------------------------------ - 2 -0.3电子防丢器的特点---------------------------------------------------- - 3 -0.4设计任务与基本要求-------------------------------------------------- - 3 -0.4.1基本要求------------------------------------------------------- - 3 -0.4.2 扩展功能------------------------------------------------------ - 3 -1.研究系统方案设计--------------------------------------------------------- - 4 -1.1系统结构图---------------------------------------------------------- - 4 -1.2 方案比较与论证------------------------------------------------------ - 4 -1.2.1 编码译码电路-------------------------------------------------- - 4 -1.2.2 发射电路------------------------------------------------------ - 4 -1.2.3 接收电路------------------------------------------------------ - 5 -1.3收发电路的通讯方式比较---------------------------------------------- - 5 -1.3.1 红外线无线通讯方式-------------------------------------------- - 5 -1.3.2 蓝牙无线通讯方式---------------------------------------------- - 5 -1.3.3超短波无线通讯方式--------------------------------------------- - 6 -1.3最终选择方案-------------------------------------------------------- - 6 -1.5主要器件介绍-------------------------------------------------------- - 6 -1.5.1 PT2262/PT2272 简介-------------------------------------------- - 6 -1.5.2 PT2262/PT2272 芯片说明---------------------------------------- - 7 -1.5.3 PT2262编码格式---------------------------------------------------- 91.5.4振荡电阻---------------------------------------------------------- 121.5.5 LM311P电压比较器集成电路----------------------------------------- 122.系统模块设计---------------------------------------------------------------- 142.1 发射电路模块设计------------------------------------------------------- 142.1.1 发射电路原理与分析----------------------------------------------- 142.1.2 发射模块设计与参数计算------------------------------------------- 152.2 接收电路模块设计------------------------------------------------------- 162.2.1 接收电路原理与分析----------------------------------------------- 162.2.2 接收模块设计与参数计算------------------------------------------- 172.3 编解码电路模块设计---------------------------------------------------- 192.3.1 编码电路工作原理------------------------------------------------- 192.3.2 解码电路工作原理------------------------------------------------- 192.3.3 编解码模块设计与参数计算----------------------------------------- 202.4 总体电路图------------------------------------------------------------- 212.5 通讯协议和工作模式设计------------------------------------------------- 222.5.1通讯协议---------------------------------------------------------- 222.5.2 工作模式设计----------------------------------------------------- 223.系统调试与结果与分析-------------------------------------------------------- 233.1 调试方法与仪器--------------------------------------------------------- 233.2调试步骤与测试数据----------------------------------------------------- 233.2.1 高频收发信号的调试----------------------------------------------- 233.2.2 报警距离的调试--------------------------------------------------- 253.2.3 多套系统ID识别的调试-------------------------------------------- 263.2.4 系统功耗调试----------------------------------------------------- 263.2.5 系统创新部分的调试----------------------------------------------- 263.3 低功耗方案的改进------------------------------------------------------- 273.4 测试结果分析与总结----------------------------------------------------- 284.程序附录------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------32绪论0.1课题的背景与意义随着社会的进步,现代生活节奏的加快,在快节奏的都市生活中,人们外出的机会也越来越多,很多人常常会丢三落四,常常会记不清楚把手提包放在那里,或者把电话弄丢,更要命的是有时候带孩子上街,稍不留意孩子就跑丢了,随身带的提包有时候也不免被小偷盯上,在等车等船时,稍不留意,小偷就会拎走你的包,如果小孩走丢,那就更焦急,所以为了防止这类事情的发生,电子防丢失报警器就应运而生。
一种融合R S S I和A O A定位算法的智能蓝牙防丢器贾灵,王薪宇,胡海,邱绿景(利尔达科技集团股份有限公司,杭州311121)摘要:目前的蓝牙防丢器多半通过检测R S S I(信号指示强度)的方式判断距离,超出设定距离则报警,但此方法无法确定信号的方向来源㊂本文设计了一种混合R S S I和A O A定位算法的智能蓝牙定位防丢器,在进行R S S I检测距离的基础上,融合A O A(到达角度测距)算法获取方向信息,最终计算出设备的准确距离㊁方向信息,同时可以利用多个防丢器构成 电子围栏 ㊂关键词:B L E5.1;A O A定位;R S S I;C C2640R2L中图分类号:T P216文献标识码:AI n t e l l i g e n t B l u e t o o t h A n t i-l o s s D e v i c e B a s e d o n R S S I a n d A O A L o c a t i o n A l g o r i t h mJ i a L i n g,W a n g X i n y u,H u H a i,Q i u L v j i n g(L i e r d a T e c h n o l o g y G r o u p C o.,L t d.,H a n g z h o u311121,C h i n a)A b s t r a c t:A t p r e s e n t,m o s t o f t h eB l u e t o o t h a n t i-l o s s d e v i c e s d e t e c t R S S I(s i g n a l s t r e n g t h)t o j u d g e t h e d i s t a n c e,b e y o n d t h e s e t d i s t a n c ea l a r m,b u t t h i s m e t h o dc a n n o tde t e r m i n e t h e d i r e c t i o n of t h e s ig n a l s o u r c e.I n thi s p a p e r,a n i n t e l l i g e n t B l u e t o o t h l o c a t i o n a n t i-l o s s d e v i c eb a s e d o n R S S I a n d A O A l oc a t i o n a l g o r i t h m i sde s i g n e d.O n t h e b a s i s of R S S I d e t e c t i o n d i s t a n c e,A O A(a ng l e o f a r r i v a l r a n g i n g)a l g o-r i th mi s f u s e d t o o b t a i n d i r e c t i o n i n f o r m a t i o n,a n d t h e a c c u r a t e d i s t a n c e a n d d i r e c t i o n i n f o r m a t i o n o f t h e d e v i c e i s f i n a l l y c a l c u l a t e d. K e y w o r d s:B L E5.1;A O A l o c a t i o n;R S S I;C C2640R2L0引言智能蓝牙防丢器是通过人与物体的距离改变来计算物体是否还处于安全范围内㊂通过在手机上安装一个A P P软件,利用蓝牙将手机与智能蓝牙防丢器进行连接,利用定位功能就可以知道自己物品的大概位置㊂它主要可以对钱包㊁手机㊁车㊁门钥匙㊁箱包行李等比较贵重物品进行防丢,还可以有效防止儿童或者宠物的走丢㊂当前智能蓝牙防丢器多半仅通过接收蓝牙设备端的无线信号强度来进行距离的估算和判断,本设计相较于传统的R S S I测距[1],融合了A O A测距算法,通过双天线阵列计算信号到达的方向,从而减少信标的数量㊁提升检测距离的精度,并提供方向信息,寻找物品更加准确㊁方便㊂设计的防丢器功能主要有以下两种:第一种用途仅利用单个防丢器,防丢器以 标签 的形式附着于物品上㊂利用R S S I检测距离,融合A O A(到达角度测距)算法,最终得到防丢器相对手机的位置(方向与距离)信息,还可灵活设定报警的区域㊂第二种用途需要利用多个防丢器,此时防丢器以 桩 的形式固定下来,用于精确获取手机相对防丢器的位置信息,构成 围 住手机的 电子围栏 ㊂1蓝牙定位技术介绍1.1R S S I定位传统蓝牙定位技术将信标功率数据与实际接收信号强度指示(R S S I)进行比较,通过值差估计位置㊂以R S S I (接收信号强度指示)估计设备方向需要安装多少个信标才能估计设备的方向㊂1.2A O A定位A O A技术以接收器和发射器为基础㊂例如将一个多天线线性数组的设备作为接收器,另一个单天线的设备作为发射器,假设无线电波是平面波面而非球形㊂如果在空中发送正弦波的发射器位于与数组线垂直的法线,则数组中的每个天线将接收相同相位的输入信号㊂如果发射器不在法线,则接收天线将测量信道之间的相位差,利用相位差信息估算到达角度[1]㊂已知两天线位置d㊁b e a c o n信号频率(即波长)可以计算出b e a c o n信号与天线之间的相位差θ,计算出b e a c o n 信号的角度信息(方向)㊂然而上述方法只能确定发射器和接收器之间的角度方向信息,无法得到两者的距离㊂通过计算目标发射信号到达A P(A c c e s s P o i n t)的角度,根据到达的角度可以推测出以接收器为起点的射线斜率,射线必定经过目标点,由两个或者两个以上的接收器便可以得到目标的位置[2],仍然需要两个或两个以上接收器才能确定目标的距离信息㊂2 单个防丢器工作设计2.1 系统工作流程采用单个防丢器可以定位防丢器相对于手机的位置,防丢器移动,手机不动㊂智能蓝牙防丢器系统由防丢器与手机A P P 端组成,其中防丢器附于物品之上,手机A P P端由使用者随身携带㊂工作流程如图1所示㊂图1 系统工作流程图防丢器相邻的天线信号馈入点之间的距离不大于1/2的蓝牙波长,则可以保证多根天线接收到的信号在同一个波长周期内[2]㊂防丢器的蓝牙天线阵列将所接收到的蓝牙信号通过信号馈入点馈入巴伦转换电路,最后变成差分信号进入蓝牙芯片(C C 2640R 2L ),将各个天线的蓝牙信号转换为各天线所接收到的信号相位与信号角度等信号参数,并且利用模块上的加速度传感器得到防丢器当前的加速度信息,将上述数据统一打包回传给手机A P P 端㊂手机A P P 端开启广播模式,周期广播蓝牙信号,与手机在一定距离范围内的防丢器开启扫描模式,蓝牙天线阵列每根天线根据预定的天线切换周期来确认是否工作,天线切换周期与手机A P P 端的发射信号周期相符,即可以看作多根天线 同时 接收到蓝牙信号㊂由于防丢器采用双天线阵列,利用天线接收到信号到达之间的相位差,由蓝牙芯片C C 2640R 2L 在估算信号到达角度的基础上计算得到信号的到达方向㊂2.2 手机A P P 端功能设计手机A P P 端是基于A n d r o i d 10.0及更高版本的操作系统所设计的,利用E c l i ps e I D E 开发㊂蓝牙防丢A P K 安装在智能手机上,点击防丢器程序将弹出启动蓝牙请求接口[3],点击允许进行蓝牙连接㊂手机A P P 端界面内设置相应的防丢距离和防丢器的报警方式,如振动报警㊁声光报警(蜂鸣器)㊂手机和防丢器之间的相对距离超出警戒范围,立即双向报警,即这时防丢器按照手机预设的方式进行报警,同时手机上也出现相应的报警信息[4]㊂在防丢器与手机建立通信后,若子机在设定的防丢距离范围内,子机定时(自主设定)向主机发出蓝牙数据(自身定位角度和加速度信息㊁R S S I ),手机A P P 端可以用来绘制当前设备的运动轨迹曲线等信息,实时显示防丢器当前相对手机的方向和距离㊂2.3 防丢器低功耗设计由加速度传感器判断出防丢器长时间处于静止时,则系统进入低功耗状态,可由手机远程唤醒㊁模块自身按键㊁模块运动唤醒㊂该防丢器模块主要有三种唤醒方式用于实现模块的低功耗㊂①运动唤醒:当加速度传感器单元检测到位置改变超过预设的阈值时使能低功耗唤醒引脚,使蓝牙模块进入工作状态㊂②远程唤醒:当天线接收到指定格式的信号时,唤醒内部蓝牙模块,使模块进入工作状态㊂③按键唤醒:长按防丢器上的按键3~4s ,由蓝牙芯片内部定时器计时溢出触发模块进入正常工作状态㊂2.4 灵活设定报警范围区域可在手机内自主设定一定角度的范围来决定报警区域㊂如图2所示,利用A O A 算法设定防丢器正常工作在以手机为中心θ1+θ2范围内,超出该范围,则进行报警㊂其中θ1㊁θ2是根据手机发送蓝牙信号到防丢器接收端后接收端计算信号到达的角度所得到㊂图2 防丢器相对手机位置示意图3 多个防丢器协同工作设计使用多个防丢器是用来精确定位手机相对防丢器(桩)的位置,防丢器不动,手机移动㊂3.1 位置的精确描述在二维平面上,如图3所示,天线阵列通过算法计算出发送信号到达接收天线的角度,信号到达两个接入点A P 的角度分别为α1和α2,A P 的接入点位置已知为(x 1,y 1)㊁(x 2,y 2),目标坐标位置未知,设为(x ,y ),则根据三角函数可知:t a n α1=y-y 1x -x 1t a n α2=y-y 2x -x 2x =x 1t a n α1-x 2t a n α2-y 1+y 2t a n α1-t a n α2y=x 1t a n α1-x 2t a n α2-y 1+y 2t a n α1-t a n α2*t a n α2+y1图3两个防丢器相对手机位置示意图图6 天线阵列开关切换电路图3.2 电子围栏功能可由多个防丢器协同构成 电子围栏 ,限定主机的工作范围,固定防丢器1㊁2㊁3的位置,使得两两距离保持恒定,即为r 1㊁r 2㊁r 3,利用手机发送蓝牙信号到三个防丢器,得到相应的A O A 角度信息,结合已知的r 1㊁r 2㊁r 3距离信息,利用相关算法精确得到手机在以该 电子围栏 为中心的精确方向㊁距离信息,可以限定手机只能工作在三个防丢器围成的区域内部㊂多个防丢器构成的电子围栏示意图如图4所示㊂4 智能蓝牙防丢器硬件设计4.1 防丢器设计总体框图防丢器硬件设计框图如图5所示㊂4.2 天线阵列分布与开关切换模块无线阵列开关切换电路图如图6所示㊂采用两组图4电子围栏示意图图5 防丢器硬件设计框图天线,相邻的天线信号馈入点之间的距离不大于1/2的蓝牙波长,共线排列㊂为了测量B L E 广播信号的入射角,需要两个或多个共线天线,以便可以在每个天线上测量接收信号的相位,然后计算角度㊂使用了两个偶极子天线和一个采用单刀双掷(S P D T )控制阻抗射频开关在两个天线之间进行切换㊂部件R 1和C 15以及R 2和C 1各自在两个控制输入上创建一个低通滤波器单刀双掷射频开关,确保控制信号上的任何噪声不会导致开关抖动㊂另外,设计了两个四分之一波偶极子P C B 天线来测量到达角(A O A )㊂偶极子测量30.8mm 宽,两个天线之间的间隙设置为4.2mm ㊂四分之一波偶极子在这种设计中需要天线来保证两个天线的相位中心小于一半彼此之间的波长距离㊂在这种情况下,天线的中心距为35mm ,远低于2.4MH z 波长(62.5mm )的一半㊂4.3 电源管理电路电路供电采用单节或多节总容量在2000m A h 以上的大容量聚合物锂电池㊂电源管理芯片L D O 型号为T P S 7B 8233Q 1,在输出100m A 电流情况下最大压降为350m V ,因此输出电压的3.3V 加上L D O 的压降350m V 以及反向串联的正向二极管压降1.0V ,模块最小输入电压为4.65V ㊂L D O 被配置始终为工作模式,以允许系统从B L E 消息中唤醒㊂4.4 振动报警电路振动报警电路采用A l l e g r o M i c r o S ys t e m s A 1442无刷直流B L D C 电机驱动器,当防丢器离开电子围栏所设置的最大距离时,蓝牙芯片发送控制信号驱动扁平型马达运转振动并且触发闪灯报警操作㊂设计电路中采用了0.1μF 的电容器,最大程度降低在切换电源时电感负载产生的电压峰值㊂4.5 加速度传感器电路L I S 3D H 三轴加速度传感器通过I 2C 数字接口与蓝牙芯片进行通信[5]㊂防丢器处于静止状态时,用来指示蓝牙芯片进入低功耗休眠模式㊂防丢器运动时,指示蓝牙芯片与手机(主机)建立连接,发送x ㊁y ㊁z 轴加速度信息给手机,可以用来计算步数㊂当然也可以配合蓝牙芯片利用A O A 算法得到的位置信息,在手机A P P 端绘制被测物体运动轨迹曲线㊂5 结 语本文利用T I 公司的C C 2640R 2L 蓝牙芯片设计了一个基于B L E 5.1标准的智能蓝牙防丢器㊂在传统R S S I 测距基础上融合A O A 测距算法,增加了方向探测功能且能够灵活设置报警的区域㊂如果采用多个防丢器设备定位,就可以得到蓝牙发送设备的位置,构成 电子围栏 ㊂同时将传统的M C U 加蓝牙模块方案替换为集成度更高的专用蓝牙芯片,并且提出三种低功耗唤醒模式㊂此外,还设计了移动端A P P ,通过移动端A P P 与蓝牙防丢器完成数据交互,可实现实时查看防丢器位置信息㊁双向寻找㊁断线报警㊁紧急报警㊁位置追踪等功能,为贵重物品㊁儿童㊁宠物防丢及追踪提供了保障㊂参考文献[1]谭振兴.基于B L E 技术的智能防丢器设计与实现[D ].济南:山东大学,2015.[2]陈灿峰.低功耗蓝牙技术原理与应用[M ].北京:北京航空航天大学出版社,2013.[3]陈菁,李昱钊.基于A n d r o i d 平台的智能蓝牙防丢器的设计[J ].数字技术与应用,2018,36(7):195196,198.[4]王淑华.基于A n d r o i d 系统的低功耗蓝牙应用程序开发[J ].重庆科技学院学报(自然科学版),2014(10):133136.[5]陈银溢.基于C C 2541和L I S 3D S H 的计步器设计[J ].机械与工程自动化,2014(6):9698.贾灵(高级工程师),主要研究方向为嵌入式软硬件技术㊁物联网通信技术㊁物联网应用系统㊂通信作者:贾灵,252109052@q q.c o m ㊂(责任编辑:薛士然收稿日期:2020-12-28) 相机,该系统具有重量较轻㊁覆盖全面㊁作业效率高等优势㊂经过飞行实测,各视角航空摄影C MO S 相机同步触发精度可达0.1m s ,图像重叠率达80%,旁向总视场角可达122ʎ,分辨率可达0.04m ,连续拍摄工作时间可达1.5h㊂该型五拼倾斜相机集成五台高清相机,分别从垂直和侧视方向拍摄,经过后期处理形成三维立体图,广泛应用于抢险救灾㊁国土安全㊁城市管理等领域㊂参考文献[1]赵云辉,朱可.无人机航空摄影在国土测量中的应用与实现[J ].兵工自动化,2019,38(10):4143.[2]易琳,马鹏阁,王柯,等.电力巡检吊舱大容量存储系统的设计与实现[J ].计算机测量与控制,2018,26(8):138141.[3]张纯斌,杨胜天,赵长森,等.小型消费级无人机地形数据精度验证[J ].遥感学报,2018,22(1):171182.[4]康锋,史凌亚.倾斜摄影技术在城市三维建模中的应用探讨[J ].单片机与嵌入式系统应用,2020(2):4648.[5]王云川,段平,李佳,等.多旋翼单镜头无人机不同航线规划的三维建模方法评述[J ].测绘通报,2020(3):105108.[6]王嘉靖.基于G L 850G 芯片的U S B H U B 设计[J ].集成电路应用,2019(4):1214.[7]闫利,费亮.摄影测量成像原理的相机模拟及其在纹理映射中的应用[J ].测绘通报,2013(5):2830.[8]王波,胡文刚.机载光电吊舱嵌入式大容量视频存储和回放系统的设计[J ].光学与光电技术,2009,7(6):3032.[9]何敏,胡勇,赵龙.无人机倾斜摄影测量数据获取及处理探讨[J ].测绘与空间地理信息,2017,40(7):7779.[10]廖玉佳,胡勇,叶涛.低空无人机倾斜摄影在国土管理中的应用[J ].测绘与空间地理信息,2019,42(2):97100.[11]杨国东,王民水.倾斜摄影测量技术应用及展望[J ].测绘与空间地理信息,2016,39(1):1315,18.赵利娟(中级工程师),主要研究方向为机载光电载荷应用技术㊂通信作者:赵利娟,l i ju a n z h a o 123@126.c o m ㊂(责任编辑:薛士然 收稿日期:2021-03-01)。
基于蓝牙方式的智能防丢语音寻物器的设计彭井花【摘要】为了避免人们发生在外丢失物品、物品寻找困难的问题,本文设计了蓝牙智能防丢语音寻物器.系统以单片机为核心,通过语音模块、蓝牙通信模块以及报警模块实现防丢寻物的功能.系统使用起来十分方便、快捷.【期刊名称】《绵阳师范学院学报》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】5页(P88-92)【关键词】单片机;蓝牙模块;语音模块;防丢寻物【作者】彭井花【作者单位】阳光学院信息工程学院,福建福州 350015【正文语种】中文【中图分类】TN9250 引言丢失物品已经成为了人们在日常生活中经常出现的问题.丢失物品不仅给我们带来了财物上的损失,还带来了许多的负面情绪,对我们的身心造成了巨大的损害.随着生活压力的增加,生活节奏的加快,不光在老年群体以及儿童中出现丢东西的现象,在社会的青壮年中,也开始大范围的出现了丢东西这一并不太好的习惯,经常性的遗忘丢失物品使人们的情绪变糟,财产受损.据调查,我国出现丢失物品现象的人数相比5年前,增加了20个百分点;丢失物品的年龄分布中,原来占据80%的儿童老人,如今下降至60%,而之前所占比例只有20%的青壮年则大幅度的上升[1].同时出现了在家经常找不到东西的情况,尤其智障者找东西比较困难,目前简洁智能的寻物功能让越来越多的人们接受,并且多种多样的功能也在不断的完善,面对的受众群体广泛,拥有极大的发展空间.因此本文设计基于蓝牙方式的智能防丢语音寻物器,能极大的改善人们在生活中所遇到的丢失物品或是家中物品随处摆放后难以寻找的问题,使我们避免财物上的损失,也让我们拥有一个好心情.本文以STC12C5A60S2RC与STC89C52单片机为核心,添加蓝牙模块、语音模块以及按键模块的辅助功能,构成了以物品防丢、按键寻物以及语音寻物作为主要功能的智能防丢语音寻物器.该系统使用按键或语音控制、蓝牙模块收发信号、单片机将收到的信号进行处理后控制蜂鸣器模块,实现防丢寻物的功能.1 系统方案本系统除了拥有传统的按键寻物模式还添加了语音寻物、丢失报警的功能.系统设计总框图如图1、图2所示,系统以STC89C52和STC12C5A60S2RC单片机为核心,蓝牙模块选择HC-05,HC-05蓝牙模块是现今主流蓝牙模块之一,拥有密码配对功能,保证蓝牙的防干扰正常连接.语音模块采用了LD3320模块,其可设置多级触发指令,有效针对误说出指令带来的尴尬局面,并且在语音指令中,可以防止因为声调问题所产生的一系列语音识别不准确的问题.按键模块主要实现按键寻物功能.图1 系统主机设计总框图Fig. 1 Design of the system main machine图2 系统从机设计总框图Fig. 2 Design of the system slave2 系统的硬件设计2.1 蓝牙模块电路蓝牙技术是短距离无线通信的主要技术[2].蓝牙2.0模块中使用密码进行相互配对,提高了抗干扰性和安全性.本设计采用HC-05蓝牙模块,该模块支持30多道AT命令,并使用密码进行蓝牙间的相互配对.蓝牙模块的电路原理如图3所示,蓝牙模块使用了ATK HC-05集成芯片,本蓝牙模块主要使用了芯片的VCC、GND、RXD和TXD引脚,其中VCC接5 V电源,TXD是模块串口发送引脚,RXD是模块串口接收引脚,GND接地[3].主机和从机设置相同的波特率,主机查找从机的蓝牙地址,输入相同的配对密码即可配对成功[4,5];蓝牙模块建立连接后,通过蓝牙协议即可完成蓝牙间的互相通信.图3 蓝牙模块原理图Fig. 3 Schematic diagram of Bluetooth module2.2 语音模块电路本系统语音模块选用了LD3320芯片,其工作电压为3.3 V,它具有体积小、功耗低等特点[6].芯片使用了ASR技术,芯片本身包含了语音识别处理器,并自带最小单片机系统和一些外部电路,如A/D、D/A转换器、麦克风接口、声音输出接口等[7],因而芯片可以直接实现语音识别、声控功能,并且可以任意动态编辑识别关键语句.为了防止用户或他人不经意发出了正确指令而导致误启动寻物功能,语音模块设计了两级指令.当发出一级指令后,语音模块开始启动,此时再发出正确的二级指令,即可完成系统启动,否则系统重复检测3次后,如果还是没有收到正确指令,则系统退出本次语音寻物,解决误启动的问题.将语音模块与单片机模块P12口进行连接,编写好串口通信代码,再将语音模块中的指令进行程序编写,设定好所需要的语音指令,通过串口将相应的指令发送至单片机中处理,完成单片机与语音模块之间的数据交流.在语音模块中用户通过麦克风输入语音指令,经过语音识别运算器进行判别;芯片连接外部时钟,包含复位电路;模块中含有串行接口和并行接口;通过寄存器完成芯片的设置、命令以及数据的传输与接收.语音模块原理图如图4所示.图4 语音模块原理图Fig. 4 Schematic diagram of voice module3 系统的软件设计3.1 系统主程序流程图本系统主程序流程图如图5所示,系统启动后,程序进行初始化,主从机进行配对连接,连接成功后调用按键寻物子程序、语音寻物子程序实现寻物功能,接下来调用蓝牙掉线检测子程序实现双向寻物功能,防止物品丢失.3.2 语音寻物子程序语音模块需要实现的功能是使用语音指令达到语音寻物的功能.将语音模块与单片机通过串口连接,编程后进行串口通信[8].为了防止在日常交流中,不慎直接说出查询物品的指令,所以在本语音模块中采用了二级指令.语音寻物模块子程序流程图如图6所示,使用者说出正确的一级指令时语音模块开始进行下一步判断,当语音模块识别到某从机的二级指令(重复检测指令次数设置为3次)时,则某从机报警.当找到物品时,再次按下对应的按键,则关闭报警状态.3.3 蓝牙掉线检测子程序设计蓝牙掉线检测子程序是为了完成双向寻物功能,程序需要一直通过AT+LINK 指令查询模块的连接状态,检测蓝牙是否掉线.当从机与主机超过安全距离时,则从机报警,主机灯光闪烁、蜂鸣器报警,提示物品丢失.当找到物品时,再次按下对应的按键,则关闭报警状态.回到安全距离后,蓝牙自动重新配对连接.蓝牙掉线检测子程序流程图如图7所示.图5 系统主程序流程图Fig. 5 Flow chart of the main program of the sys-tem 图6 语音寻物子程序流程图Fig. 6 Flow chart of the subpro-gram of the system图7 蓝牙掉线检测子程序流程图Fig. 7 Flow chart of Bluetooth checking program of the system4 结论本系统以STC89C52和STC12C5A60S2RC单片机为核心,以按键模块、语音模块、蜂鸣器模块为辅,通过按下主机按键发送指令,结合蓝牙收发信号功能和单片机串口通信,从机的蜂鸣器报警,从而找到丢失的物品;通过语音模块,说出正确的指令后,从机的蜂鸣器报警,最终找到丢失物品;通过蓝牙功能,当主机从机超出指定距离时,从机和主机蜂鸣器报警提示物品丢失,重新寻回后蜂鸣器停止报警. 参考文献:【相关文献】[1] 丁辉,何涛,丁华锋,等.基于蓝牙技术的物品寻找器设计[J].科技信息,2016,(11):160-162.[2] 王建峰.蓝牙技术的应用及发展前景[J].郑州航空工业管理学院学报,2003,(02):10-15.[3] 曹海红.基于蓝牙模块的U盘防丢电路的设计与实现[J].自动化与仪器仪表,2016(1):108-109.[4] 方诗虹,陈浩.基于蓝牙4.0的室内定位及信息服务应用模型研究[J].西南民族大学学报(自然科学版),2015,41(6):727-730.[5] 高美珍,洪家平.基于蓝牙的防丢失报警器的设计与实现[J].湖北师范学院学报(自然科学版),2016,36(1):16-19.[6] 斯芸芸.嵌入式语音识别系统的设计与实现[D].重庆:重庆大学,2012.[7] 洪家平.LD3320的嵌入式语音识别系统的应用[J].单片机与嵌入式系统应用,2012,12(2):47-49.[8] 王静.基于单片机的数据串口通信[D].武汉:长江大学,2013.。
基于TI CC2540蓝牙4.0寻物防丢器方案介绍我们常常会在商场,图书馆,汽车上等公共场所遗失贵重物品或者被盗,更严重的是小孩走丢。
那可怎么办?为了防止这样的事情发生,人们可能直接将贵重物品挂在胸前、手腕上或者拴在腰上,或者直接塞进口袋。
岂不知这样对自身的形象和舒适性产生很多的影响。
现在人们渐渐的往科技方向下手,寻找一种能在远离自己身体的东西就能发出警报,而且一直保持工作状态,低功耗,小巧的东西。
蓝牙技术联盟新推出的Bluetooth V4.0技术就可以为解决这一问题从而提供一些有效的方案。
信驰达公司根据市场需求,开发了基于TI CC2540的低功耗蓝牙寻物防丢器。
防丢器参数:P0=4.5dBm@2440MHz△F=±4KHz@2440MHz杂散:-65dBc天线增益:05dB2nd谐波:-43dBm3nd谐波:-49dBm工作电流:最大(报警时)35mA该方案产品优良性能,功能全面,轻松方便拥有双重保障。
苹果手机无需挂件,只需要在安装本公司寻物防丢软件即可实现双向防丢寻物。
可根据使用者需求设定预警范围(防丢、寻找),4种警音模式(附带振动),是外出防丢寻物的贴身好伙伴。
设计原理:手机与防丢子机之间基于蓝牙4.0协议的2.4G进行无线通信,以通信时的信号强度(RSSI)为参考,再加上一系列的滤波算法,最终基本上实现测量手机与防丢子机之间的距离。
在通过RSSI测量距离的基础上,再通过判断用户设定的丢失报警条件后,实现手机与防丢子机的丢失报警功能。
通过手机或防丢子机上的按键可以控制到对方发出声音来达到寻找功能。
产品特点:适用性广本设备体积小巧,便于携带,通过和手机的绑定,可广泛适用于钱包,小孩,宠物,公文包,行李拖箱,等其他贵重物品的防丢及寻找。
双向防丢寻找手机和本设备之间的相对距离超警戒范围,立即报警。
同时可通过手机找物品,也可以通过本设备寻找手机。
功能强大,性能稳定具有距离可调节(0-30米),具有防丢,寻找,警音提示(或附带振动功能),自动省电等功能,采用先进的AES128编码技术,性能稳定可靠。
基于nRF51822的蓝牙防丢器的设计与实现
赵万年;潘辉;黄超;陈甲印
【期刊名称】《电子科学技术》
【年(卷),期】2016(000)001
【摘要】低功耗蓝牙技术以其较高的灵敏度、低功耗和高集成度等特点广泛应用
于智能穿戴、医疗器械、无线数据采集等多个领域。
本文基于nRF51822芯片,
开发一种低功耗蓝牙防丢器,并与手机蓝牙通过APP相互通信,以实现手机防盗、物品查找、定位等功能,可有效防范手机或者物品被盗,具有重要的实用价值。
【总页数】4页(P46-49)
【作者】赵万年;潘辉;黄超;陈甲印
【作者单位】陕西烽火电子股份有限公司,陕西西安,710075;陕西烽火电子股份有限公司,陕西西安,710075;陕西烽火电子股份有限公司,陕西西安,710075;陕西烽火电子股份有限公司,陕西西安,710075
【正文语种】中文
【中图分类】TN82
【相关文献】
1.基于蓝牙4.0技术智能防丢器的设计与实现磁 [J], 李娜;季赛花;陈刘洋;张绛丽;石亮
2.基于蓝牙的防丢器硬件设计与实现 [J], 韩冬
3.基于蓝牙
4.0的智能防丢器的设计与实现 [J], 薛斌;徐飞
4.基于Android的蓝牙防丢器应用系统的设计与实现 [J], 王伟; 赵尔平
5.基于51单片机的蓝牙防丢器的设计与实现 [J], 白星月
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蓝牙智能防丢器原理及其作用
噔噔噔噔!今天,小编要高兴地向大家盘点一些蓝牙产品小贴士,究竟是谁打动了来自社会各界的评委呢?
丢东西是人们经常遇到的一件烦恼事,每当急着出门时,就为了寻找钥匙、钱包等细小物件翻箱倒柜,这不仅浪费了大量时间还容易让人们产生懊恼的心情。
在逛街或逛购物中心或逛公园等公共场所时,由于被琳琅满目的商品所吸引,或被姹紫嫣红的景象所吸引而分散注意力,使得人们容易遗忘带贵重物品,于是形形色色的蓝牙智能防丢器在市面上应运而生,那防丢器是如何实现防丢功能的呢?
接下来让我们来揭开它的奥秘:
蓝牙智能防丢器的原理简介:当物主因无意识地离开物品一定距离时,此时手机与防丢器设备断开信号
联络,防丢器里的蓝牙芯片工作并发出声光报警,如此物主能够通过相应的提示快速高效地寻找到物品。
蓝牙智能防丢器的分类:1、按用途划分,当前主流的智能防丢器主要有两类,一类是设备防丢,一类是人防丢;用于设备防丢的防丢器形式比较单调,一般为防丢贴片或防丢挂件,而用于人防丢的防丢器形式就比较多了,挂件、手表、项链、鞋等等,形式五花八门。
按技术划分,智能防丢器的种类有蓝牙/WIFI 智能防丢器、GPS智能防丢器、RFID 智能防丢器等等。
现在市面上成熟的防丢器芯片还要数蓝牙 4.0 系列的,nRF51822 蓝牙芯片,非常适用于蓝牙低功耗应用。
蓝牙寻物防丢器应用解决方案蓝牙4.0防丢器即智能蓝牙(Smart Bluetooth)防丢器,采用蓝牙4.0技术,简单轻巧的设计,方便携带;工作原理主要是通过距离变化来判断物品是否还控制在你的安全范围,当目标体离开安全范围,手机与防丢器同时鸣叫,发生报警。
云里物里F3蓝牙防丢器,是基于Nordic nR51822芯片开发设计,以通信时的信号强度(RSSI)为参考,设定一定的测量距离,超出设定距离即发出丢失警报,实现手机与防丢子机(物品和人物均可)之间的双向防丢寻物功能。
适用于手机、公文包、钱包、钥匙扣等贵重物品的防护及宠物、老人和小孩的防丢。
1、防丢功能:当防丢器与手机联机后,它们之间的距离超过设定值时,手机与防丢器都会鸣叫;两者的距离在设定值以内时恢复正常,依APP设定。
双方互相检测连接状态,一方关闭,另一方马上报警;连接断开,双向报警。
一个手机可以同时连接多个防丢器,连接成功几个,APP界面上就显示几个防丢器的名字,通过APP界面可以更改每个防丢器的名字。
2.寻物功能:长按防丢器按键,手机会报警便可以确定其位置所在,单击APP上的寻物按键,防丢器会鸣叫便可以确定其位置所在。
3.拍照功能:当防丢器单击按键,手机通过APP即可实现拍照功能。
4.剩余电量查询:通过APP的当前电量按键即可获取当前防丢器的剩余电池电量。
三、产品功能1、寻找功能连接成功后,可以使用手机软件上面的寻找键去寻找防丢器子机,也可能通过子机上面的按键去寻找手机。
1,手机软件寻找防丢器子机2、防丢功能连接成功后,开启防丢功能,此时只要手机与防丢子机超出设定的距离达到报警条件后,手机与防丢器子机同时发出声光提醒。
四、可定制功能1、手机一带多防丢寻找;2、管理历史信息保存,掉电后绑定信息不丢失;3、绑定后定向广播,加速连接;4、地图记录报警地点;5、报警语音提示,录音提示;6、定时工作模式切换;7、宠物项圈;8、幼儿看护互动游戏;五、市场应用1、手机与防丢子机之间的防丢器;2、平板电脑与防丢子机之间的防丢器;3、笔记本电脑与防丢子机之间的防丢器;4、防丢主机与防丢子机之间的防丢器;。
基于蓝牙技术的智能防丢失U盘设计范瑞瑶;李腾龙;周碧菡【期刊名称】《软件》【年(卷),期】2013(34)9【摘要】针对传统U盘存在容易丢失的问题,提出了一种基于蓝牙技术的智能防丢型U盘的设计方案。
该方案将蓝牙技术用于U盘,使U盘具备了特点,实现了与手机绑定防丢失功能。
该基于蓝牙技术的智能防丢型U盘由蓝牙模块、主控芯片和储存器构成。
其中,蓝牙模块用于和手机蓝牙绑定,主控制芯片负责闪存与USB连接,储存器用于数据的存储。
当手机与U盘相距距离过长(一般为10m 以外),手机接收不到U盘的蓝牙信号时,触发手机客户端上的报警系统。
%The existing problemoftraditional U disk is easy to lose.This paper presents a novel anti-lostU disk with Bluetooth. We transmit the technology of bluetooth into U diskto make itbinding to the phone.Itconsists ofBluetoothchip ,the main control chipand lfash memory chip.When the phone from the U disk over a certain distance(over 10mgenerally),thephone alarms.【总页数】2页(P45-46)【作者】范瑞瑶;李腾龙;周碧菡【作者单位】长安大学电控学院,西安 710018;长安大学电控学院,西安 710018;长安大学电控学院,西安 710018【正文语种】中文【中图分类】TP919.5【相关文献】1.基于CC 2541蓝牙技术的双向防丢器设计 [J], 李有文;余建华;胡琳2.一种基于蓝牙技术的无线U盘设计 [J], 贾瑞3.基于蓝牙技术的新型U盘 [J], 沈沛鸿;王孟良4.一种机器视觉的防丢失手环智能识别系统设计 [J], 纳祁军5.一种基于蓝牙技术的无线U盘设计 [J], 贾瑞因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
智能防丢器结合蓝牙技术的设计
摘要智能防丢器是可穿戴设备家族中的一部分,主要通过蓝牙技术与手机进行通信,一旦防丢器接收不到蓝牙信号,则会发出报警。
本文主要介绍防丢器与蓝牙技术结合的设计与开发。
关键词防丢器;蓝牙;测距技术
1 智能防丢器系统的设计
1.1 处理器的选择
蓝牙芯片在市场上非常多,目前最低功耗的蓝牙芯片就是德国的DA14580芯片了,它相比于其他同类型的产品降低了将近一半的功耗。
DA14580体积小,功耗低,已经成为很多可穿戴设备的首选芯片,它把无线收发电流控制在4 mA 以下,正因为功耗小,它可以续航更长的时间[1]。
1.2 系统硬件设计
本系统的硬件设计主要有2个部分组成,一个是手机硬件,另一个是防丢器硬件,其中手机硬件是出厂时就设计好的,一般的智能手机都可以支持蓝牙4.0,重点在于防丢器硬件的设计。
防丢器的硬件模块结构如下图1所示。
1.3 电源模块的设计
CPU是整个系统的核心,所有的器件都是和处理器相连的,处理器的稳定性关系着整个系统能否正常工作,电源我们可以使用平时家用的碱性电池,但是碱性电池太占空间,因此,我们选取纽扣电池作为电源来供电,根据纽扣电池的特性和防丢器的综合考虑,设计如图2所示的供电电路。
1.4 天线的设计以及晶振电路选择
防丢器采用蓝牙技术进行通信,所以天线的设计也是很重要的,天线的好坏决定着防丢器的灵敏度和稳定性。
目前市场上常见的天线有偶极天线、PIFA天线、陶瓷天线、棒状天线等,这些天线有着各自的特点。
经过传输距离、通信质量、占用空间以及电路的适配性等综合方面考虑,最终还是选择陶瓷天线[2]。
蓝牙天线设计如图3所示。
晶振在设计上没有太多的辅助电路,因此,可以设计成如图4所示电路。
1.5 防丢器软件设计
为了保证系统的正常运行,必须要配以正确的软件设计,综合配置文件和服
务项目、报警提示、广播、按键、安全指数以及电池水平,我们设计如图5所示的流程转换图。
2 測距方式的选择与改进
防丢器在物品超过信号范围之后会发出警报,那么我们就要考虑使用哪种测距方法更加适合我们这个设备。
目前已有的测距方式有很多,如GPS测距、超声波测距、红外测距、激光测距和RSSI测距等。
这五种测距方法的比较如表1所示,经过对各种测距方法的比较,最终采用RSSI的测距。
2.1 RSSI测距原理
无线信号的发射功率与接收功率之间有如下关系:PR=PT/dn,其中PR是信号接收功率,PT是信号发射功率,d为两者之间的距离,n为传播因子,大小取决于环境的影响程度。
两边取对数后,将发送功率带入可得:10·lg(PR)=A-10nlg(d)。
式中A 可以看作是信号传输1M远时接收信号的功率。
根据以上公式可以看出,RSSI 的大小与通信两方之间的距离有确定的关系,一般来说,近距离传播信号衰减较厉害,远距离信号衰减缓慢[3]。
2.2 测距方法的改进
上面介绍的RSSI测距方法中,存在一个传播因子,会随环境的变化而变化,因此适应性较差。
因此,需要找到一种办法来减小n对整个系统的影响。
一种比较方便的方法是设计一个已知的参考点,首先需要两个防丢器,它们与手机之间的距离分别为d0和d1,有上述RSSI的公式可以得到:RSSI(d0)=A-10nlg(d0);RSSI(d1)=A-10nlg(d1);
联立之后可得:d1=d0
d0是一个明确的距离,通过它就可以对具体的距离d1进行校正,改进系统的准确性。
3 结束语
此项目的优势是针对性强,又有很不错的实用性,整个系统相对于传统的管理系统有非常明显的科技优势,可穿戴设备的迅速发展也让智能防丢器有了更广阔的市场,在原有的基础上通过一系列的改进,能够更好地吸引消费者的眼光。
由于基于此系统的产品制造成本低,有不错的市场需求量,具有很明显的盈利空间。
当然整个系统还有许多不足之处,在今后的改进中,可以适当加入人机界面功能和传感器功能,实现多功能化。
参考文献
[1] 王海静.基于RSSI的无线传感器网络的人体探测[D].济南:山东大学,2014:29-33.
[2] 郭明明,阚力丰,黄鹏飞.基于蓝牙技术的便携式双向防丢器设计[J].电子制作,2015,(18):44-49.
[3] 焦利敏,韩坤,尚杰,等.基于蓝牙技术的智能家电网络系统[J].商品与质量,2016,(35):31-39.
陈锦波,衢州学院2014级电气工程及其自动化本科学生;指导教师:陈佳泉。