本發(fā)明屬于智能裝備技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種簡(jiǎn)單防丟智能系統(tǒng)及方法,尤其涉及一種基于藍(lán)牙低功耗以及Wi-Fi應(yīng)用的一種智能防丟系統(tǒng)及方法。
技術(shù)背景
生活中手機(jī)、錢包、行李箱等貴重物品容易出現(xiàn)遺忘、丟失或者被盜,造成財(cái)產(chǎn)損失。目前市場(chǎng)上的防丟器監(jiān)測(cè)主要基于藍(lán)牙信號(hào)檢測(cè)。但藍(lán)牙信號(hào)安全距離短,遇到復(fù)雜環(huán)境,信號(hào)容易受到阻擋。例如,在存在墻壁阻隔時(shí)監(jiān)測(cè)信號(hào)不穩(wěn)定,容易造成誤報(bào)、漏報(bào)。此外,一般防丟器只在防丟器端物品丟失的情況,手機(jī)端報(bào)警提示用戶,但是遇到手機(jī)丟失的情況,防丟器端并不會(huì)出現(xiàn)報(bào)警。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種基于藍(lán)牙低功耗以及Wi-Fi應(yīng)用的一種智能防丟系統(tǒng)及方法。
本發(fā)明的系統(tǒng)所采用的技術(shù)方案是:一種智能防丟系統(tǒng),其特征在于:包括防丟器、藍(lán)牙通訊模塊、報(bào)警模塊、Wi-Fi模塊、紐扣電池)和中央控制器;所述藍(lán)牙通訊模塊、報(bào)警模塊、Wi-Fi發(fā)射模塊、紐扣電池和中央控制器均設(shè)置在所述防丟器上;所述防丟器通過通訊協(xié)議與移動(dòng)終端連接通信;
所述中央控制器分別與所述防丟器、藍(lán)牙通訊模塊、報(bào)警裝置、Wi-Fi模塊、紐扣電池連接;用于接收所述移動(dòng)終端發(fā)出的喚醒Wi-Fi指令之后,喚醒所述Wi-Fi發(fā)射模塊以預(yù)先設(shè)置的頻率周期性發(fā)送Wi-Fi廣播信號(hào);用于控制所述藍(lán)牙通訊模塊的連接、綁定及斷開操作,設(shè)置所述藍(lán)牙通訊模塊及所述Wi-Fi發(fā)射模塊的發(fā)射頻率、功率以及消息提醒方式;用于獲取所述紐扣電池的電量;
所述藍(lán)牙通訊模塊用于與所述移動(dòng)終端連接綁定之后,以預(yù)先設(shè)置的頻率周期性發(fā)送藍(lán)牙Beacon廣播信號(hào);
所述Wi-Fi模塊用于被所述移動(dòng)終端喚醒之后,以預(yù)先設(shè)置的頻率周期性發(fā)送Wi-Fi廣播信號(hào);
所述報(bào)警模塊用于在藍(lán)牙斷開連接或者在藍(lán)牙斷開后Wi-Fi不能接收喚醒指令時(shí)報(bào)警。
作為優(yōu)選,所述藍(lán)牙Beacon廣播信號(hào)數(shù)據(jù)中包含四個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng),分別是UUID、Major、Minor、Measured Power;其中,Major和Minor均是16位的標(biāo)識(shí)符,聯(lián)合表示所述防丟器唯一標(biāo)識(shí);Measured Power是所述防丟器與所述移動(dòng)終端之間相距時(shí)的接收信號(hào)強(qiáng)度指標(biāo)RSSI,所述移動(dòng)終端根據(jù)該RSSI與接收信號(hào)的強(qiáng)度來推算所述防丟器與所述移動(dòng)終端之間的距離。
作為優(yōu)選,所述Wi-Fi廣播信號(hào)數(shù)據(jù)中包含多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng),其中有效字段分別是MAC、接收信號(hào)強(qiáng)度指標(biāo)RSSI; MAC是16位的標(biāo)識(shí)符,表示所述防丟器唯一標(biāo)識(shí);所述移動(dòng)終端根據(jù)接收到的該RSSI與接收信號(hào)的強(qiáng)度來推算所述防丟器與所述移動(dòng)終端之間的距離。
作為優(yōu)選,所述移動(dòng)終端上設(shè)置有藍(lán)牙通訊單元、喚醒Wi-Fi處理單元、RSSI接收單元、安全距離判斷單元和提醒單元;
所述藍(lán)牙通訊單元用于與所述防丟器綁定、建立連接后,設(shè)置所述防丟器藍(lán)牙以及Wi-Fi的發(fā)射頻率,發(fā)射功率,設(shè)置所述報(bào)警模塊的LED燈閃爍以及蜂鳴器頻率和讀取所述紐扣電池的電量;
所述喚醒Wi-Fi處理單元用于所述移動(dòng)終端向所述防丟器發(fā)送Wi-Fi喚醒數(shù)據(jù)報(bào)文;
所述RSSI接收單元用于接收所述防丟器發(fā)送的藍(lán)牙廣播報(bào)文或者Wi-Fi廣播報(bào)文后,解析其中的功率字段、接收信號(hào)強(qiáng)度指標(biāo)RSSI字段和UUID字段(或者M(jìn)AC地址);
所述安全距離判斷單元用于轉(zhuǎn)化RSSI為距離數(shù)值,判斷實(shí)際距離是否超過設(shè)置的安全距離,超過安全距離則進(jìn)入提醒單元處理;
所述提醒單元通過所述移動(dòng)終端震動(dòng)或者鈴聲提醒用戶所述防丟器已經(jīng)超過設(shè)置的安全距離。
本發(fā)明的方法所采用的技術(shù)方案是:一種智能防丟方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟1:所述移動(dòng)終端開機(jī);
步驟2:所述移動(dòng)終端設(shè)置進(jìn)入防丟模式,即設(shè)置長(zhǎng)距防丟模式還是短距防丟模式,設(shè)置所述防丟器藍(lán)牙以及Wi-Fi的發(fā)射頻率,發(fā)射功率,設(shè)置所述報(bào)警模塊的LED燈閃爍以及蜂鳴器頻率;
步驟3:判斷所述移動(dòng)終端與所述防丟器是否成功建立藍(lán)牙連接;
若是,則執(zhí)行下述步驟4;
若否,則認(rèn)為所述防丟器已經(jīng)超過安全距離,執(zhí)行下述步驟11;
步驟4:判斷是否長(zhǎng)距監(jiān)控模式;
若是,則執(zhí)行下述步驟5;
若否,則執(zhí)行下述步驟6;
步驟5:激活Wi-Fi發(fā)射模塊,監(jiān)聽所述移動(dòng)終端是否有喚醒WiFi模塊信息;
步驟6:判斷在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)監(jiān)聽是否能連續(xù)接收到所述防丟器藍(lán)牙報(bào)文;
若能,則繼續(xù)回轉(zhuǎn)執(zhí)行所述步驟6;
若否,則執(zhí)行下述步驟7;
步驟7:判斷是否長(zhǎng)距監(jiān)控模式;
若是,則執(zhí)行下述步驟8;
若否,則執(zhí)行下述步驟9;
步驟8:?jiǎn)拘阉龇纴G器進(jìn)入Wi-Fi發(fā)射模式,即所述Wi-Fi發(fā)射模塊進(jìn)入廣播發(fā)射模式,按照設(shè)置的頻率周期性發(fā)送廣播信號(hào);
步驟9:根據(jù)無線電磁波路徑損耗模型,所述移動(dòng)終端根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度指標(biāo)RSSI與接收信號(hào)的強(qiáng)度來推算所述防丟器與所述移動(dòng)終端之間的距離;
步驟10:判斷是否超過安全距離;
若是,則執(zhí)行下述步驟11;
若否,則回轉(zhuǎn)執(zhí)行所述步驟4;
步驟11:所述移動(dòng)終端報(bào)警,提示所述防丟器已經(jīng)超過安全距離區(qū)域。
作為優(yōu)選,步驟6中所述預(yù)設(shè)時(shí)間為20秒。
作為優(yōu)選,步驟10中所述判斷是否超過安全距離,其距離y的測(cè)算公式為:
y = -49.53 – 40.71 lg (x),其中x為RSSI接收信號(hào)強(qiáng)度。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):在短距監(jiān)測(cè)情況下,只啟用低功耗藍(lán)牙工作模式,在長(zhǎng)距監(jiān)測(cè)情況下,優(yōu)先啟用低功耗藍(lán)牙工作模式,在超過藍(lán)牙通訊范圍或者信號(hào)不穩(wěn)定時(shí)出現(xiàn)誤報(bào)漏報(bào),啟用Wi-Fi工作模式,一方面低功耗藍(lán)牙技術(shù)以及Wi-Fi喚醒技術(shù)既能節(jié)能省電延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命具有明顯的優(yōu)勢(shì),又增長(zhǎng)了監(jiān)控的有效距離,能有效精確的監(jiān)控安全距離內(nèi)的防丟器;此外,在移動(dòng)終端與防丟器之間距離超過安全距離時(shí),防丟器和移動(dòng)終端支持同時(shí)報(bào)警,這種雙向報(bào)警機(jī)制,能全面地通知用戶。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的裝置原理圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)框圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例的方法流程圖。
具體實(shí)施方式
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
在該說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”可能并非指的是同一個(gè)實(shí)施例,也不是與其他實(shí)施例相互排斥的相互獨(dú)立或選擇性的實(shí)施例。此外,在流程圖或圖示模塊的順序,或者用來描述本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的序號(hào)并非固定的指代任何特定的順序,也不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
請(qǐng)見圖1,本發(fā)明提供的一種智能防丟系統(tǒng),包括防丟器101、藍(lán)牙通訊模塊102、報(bào)警模塊103、Wi-Fi模塊104、紐扣電池105和中央控制器106;藍(lán)牙通訊模塊102、報(bào)警模塊103、Wi-Fi發(fā)射模塊104、紐扣電池105和中央控制器106均設(shè)置在防丟器101上;防丟器101通過通訊協(xié)議與手機(jī)107連接通信;
低功耗藍(lán)牙通訊模塊102,設(shè)置在防丟器101上,用于與手機(jī)107連接綁定之后,以預(yù)先設(shè)置的頻率周期性發(fā)送藍(lán)牙Beacon廣播信號(hào)。藍(lán)牙Beacon廣播信號(hào)數(shù)據(jù)中包含四個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng),分別是UUID、Major、Minor、Measured Power。其中,Major和Minor都是16位的標(biāo)識(shí)符,聯(lián)合表示防丟器101唯一標(biāo)識(shí);Measured Power是防丟器101與手機(jī)107之間相距時(shí)的接收信號(hào)強(qiáng)度指標(biāo)(RSSI:Received Signal Strength Indicator),手機(jī)根據(jù)該參考RSSI與接收信號(hào)的強(qiáng)度來推算防丟器101與手機(jī)107之間的距離。
UUID (Universally Unique Identifier)是通用唯一識(shí)別碼的意思,是一個(gè)軟件建構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)。UUID的目的是讓分布式系統(tǒng)中的所有元素,都能有唯一的辨識(shí)資訊,而不需要通過中央控制端來做辨識(shí)資訊的指定。UUID由設(shè)計(jì)者根據(jù)需要進(jìn)行指定。兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備在配對(duì)是需要相同的UUID,即移動(dòng)終端件與防丟器藍(lán)牙設(shè)備具有相同的UUID。Major 和Minor一般預(yù)先設(shè)定,用于區(qū)分不同的藍(lán)牙設(shè)備。注意,相同的UUID下,不同的藍(lán)牙設(shè)備由Major和Minor來區(qū)分。
Wi-Fi發(fā)射模塊104,設(shè)置在防丟器101上,用于被手機(jī)107喚醒之后,以預(yù)先設(shè)置的頻率周期性發(fā)送Wi-Fi廣播信號(hào)。Wi-Fi廣播信號(hào)數(shù)據(jù)中包含多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng),其中有效字段分別是MAC、RSSI、等。其中,MAC都是16位的標(biāo)識(shí)符,表示防丟器101唯一標(biāo)識(shí);RSSI字段,手機(jī)107根據(jù)接收到的該該字段與推算防丟器101與手機(jī)107之間的距離。MAC是用于區(qū)分不同Wi-Fi設(shè)備的。防丟器上同時(shí)有藍(lán)牙模塊和Wi-Fi模塊進(jìn)行通信,因此手機(jī)必須由“Major和Minor”和“MAC”數(shù)字進(jìn)行甄別和配對(duì)。
中央控制器106,設(shè)置在防丟器101上,用于接收到手機(jī)107喚醒Wi-Fi指令之后,喚醒Wi-FI發(fā)射模塊104以預(yù)先設(shè)置的頻率周期性發(fā)送Wi-Fi廣播信號(hào);控制低功耗藍(lán)牙通訊模塊102的連接、綁定及斷開操作;設(shè)置藍(lán)牙通訊模塊102或者Wi-Fi模塊104的發(fā)射頻率、功率以及消息提醒方式等;獲取紐扣電池105電量。
紐扣電池105,設(shè)置在防丟器101上,用于給防丟器101供電。
報(bào)警模塊103,設(shè)置在防丟器101上,在藍(lán)牙斷開連接或者在藍(lán)牙斷開后Wi-Fi不能接收喚醒指令時(shí),蜂鳴以及LED閃爍報(bào)警。
請(qǐng)見圖2,本實(shí)施例的手機(jī)107上設(shè)置有藍(lán)牙通訊單元108、喚醒Wi-Fi處理單元109、RSSI接收單元110、安全距離判斷單元111和提醒單元112;
藍(lán)牙通訊單元108用于與防丟器101綁定、建立連接后,設(shè)置防丟器101藍(lán)牙以及Wi-Fi的發(fā)射頻率,發(fā)射功率,設(shè)置報(bào)警模塊103的LED燈閃爍以及蜂鳴器頻率和讀取紐扣電池105的電量;
喚醒Wi-Fi處理單元109用于手機(jī)107向防丟器101發(fā)送Wi-Fi喚醒數(shù)據(jù)報(bào)文;RSSI接收單元110用于接收防丟器101發(fā)送的藍(lán)牙廣播報(bào)文或者Wi-Fi廣播報(bào)文后,解析其中的功率字段、接收信號(hào)強(qiáng)度指標(biāo)RSSI字段和UUID字段(或者M(jìn)AC地址);
安全距離判斷單元111用于轉(zhuǎn)化RSSI為距離數(shù)值,判斷實(shí)際距離是否超過設(shè)置的安全距離,超過安全距離則進(jìn)入提醒單元處理;
提醒單元112通過手機(jī)107震動(dòng)或者鈴聲提醒用戶防丟器101已經(jīng)超過設(shè)置的安全距離。
防丟器101,由中央控制器106,在短距模式下控制藍(lán)牙通訊模塊102工作,在長(zhǎng)距模式下控制喚醒Wi-Fi發(fā)射模塊104工作防丟器101由紐扣電池105供電,在離開安全距離時(shí)觸發(fā)報(bào)警模塊103提醒用戶。
手機(jī)107通過通訊協(xié)議,連接、綁定到防丟器101,設(shè)置以及獲取防丟器101信息,通過解析防丟器101廣播信息,把藍(lán)牙RSSI或者Wi-Fi RSSI轉(zhuǎn)化為距離,判斷手機(jī)107與防丟器101之間的距離是否超過安全距離,提醒用戶。
請(qǐng)見圖3,本發(fā)明提供的一種智能防丟方法,包括以下步驟:
步驟1:手機(jī)107開機(jī);即手機(jī)107軟硬件正常運(yùn)行。
步驟2:手機(jī)107設(shè)置進(jìn)入防丟模式,即設(shè)置長(zhǎng)距防丟模式還是短距防丟模式,設(shè)置防丟器101藍(lán)牙以及Wi-Fi的發(fā)射頻率,發(fā)射功率,設(shè)置報(bào)警模塊103的LED燈閃爍以及蜂鳴器頻率;
步驟3:判斷手機(jī)107與防丟器101是否成功建立藍(lán)牙連接;
若是,則執(zhí)行下述步驟4;
若否,則認(rèn)為防丟器101已經(jīng)超過安全距離,執(zhí)行下述步驟11;
步驟4:判斷是否長(zhǎng)距監(jiān)控模式;
若是,則執(zhí)行下述步驟5;
若否,則執(zhí)行下述步驟6;
步驟5:激活Wi-Fi發(fā)射模塊104,監(jiān)聽手機(jī)107是否有喚醒WiFi模塊信息;
步驟6:判斷在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)監(jiān)聽是否能連續(xù)接收到防丟器101藍(lán)牙報(bào)文;
若能,則繼續(xù)回轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6;
若否,則執(zhí)行下述步驟7;
預(yù)設(shè)時(shí)間為20秒,用于檢測(cè)是否進(jìn)入Wi-Fi發(fā)射模式;即在20秒內(nèi)監(jiān)聽是否能連續(xù)接收防丟器藍(lán)牙報(bào)文,20秒是為了減少復(fù)雜環(huán)境下誤判和漏判情況;
步驟7:判斷是否長(zhǎng)距監(jiān)控模式;
若是,則執(zhí)行下述步驟8;
若否,則執(zhí)行下述步驟9;
步驟8:?jiǎn)拘逊纴G器101進(jìn)入Wi-Fi發(fā)射模式,即Wi-Fi發(fā)射模塊104進(jìn)入廣播發(fā)射模式,按照設(shè)置的頻率周期性發(fā)送廣播信號(hào);
步驟9:根據(jù)無線電磁波路徑損耗模型,手機(jī)107根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度指標(biāo)RSSI與接收信號(hào)的強(qiáng)度來推算防丟器101與手機(jī)107之間的距離;
步驟10:判斷是否超過安全距離;
若是,則執(zhí)行下述步驟11;
若否,則回轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟4;
其中距離y的測(cè)算公式為:
y = -49.53 – 40.71 lg (x),其中x為RSSI接收信號(hào)強(qiáng)度。
步驟11:手機(jī)107報(bào)警,提示防丟器101已經(jīng)超過安全距離區(qū)域。
步驟12:手機(jī)退出報(bào)警,即手機(jī)取消震動(dòng)或鈴聲提醒。
步驟13:結(jié)束,即防丟器101退出運(yùn)行狀態(tài)。
本發(fā)明與一般防丟器有本質(zhì)的不同。一般防丟器僅采用藍(lán)牙信號(hào)作為距離是否安全的唯一依據(jù),本發(fā)明集合了藍(lán)牙信號(hào)和Wi-Fi信號(hào),有效克服藍(lán)牙信號(hào)易受遮擋的缺陷。而且,為降低防丟器工作時(shí)間,本發(fā)明引入了時(shí)間監(jiān)測(cè)閾值,在藍(lán)牙信號(hào)失效時(shí)喚醒Wi-Fi發(fā)射模塊,對(duì)安全距離進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)藍(lán)牙信號(hào)和Wi-Fi信號(hào)監(jiān)測(cè)均不滿足安全距離要求時(shí),啟動(dòng)報(bào)警裝置,保證了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
應(yīng)當(dāng)理解的是,本說明書未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。
應(yīng)當(dāng)理解的是,上述針對(duì)較佳實(shí)施例的描述較為詳細(xì),并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下,在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下,還可以做出替換或變形,均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi),本發(fā)明的請(qǐng)求保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。