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智能iBeacon测距报警系统
时间：2023-03-24 07:10:34 下载该word文档
智能iBeacon测距报警系统
冉莉莉;石繁荣;车洪彬
【摘要】针对随身重要物品防丢失和找回的需求,基于最新的蓝牙低能耗技术,以iBeacon设备为核心、结合Android终端设计了一种低成本短距离测距报警系统.通过将iBeacon设备嵌入到重要物品中,并周期向Android终端发送Beacon帧,终端服务程序根据帧信息和RSSI值计算设备与终端的大致距离.服务程序可根据用户设置的报警阈值,向用户提供物品在范围内、不在范围内和在目标设备上三类信息.经验证,系统平均有效报警距离在2m左右,触发报警平均时间20s以内.%Aimingatrequirementofpreventingfromlosingimportant
belongingsandgetbackafterlosingindailylife,alow-cost,shortdistance-measuringalarmsystemisdesigned,whichisbasedonthelatestlowenergyconsumptionBluetoothtechnologyandtakeiBeaconequipmentascore,combinedwithAndroidterminal.ByembeddingiBeacondeviceintoimportantbelongings,andperiodicallysendsBeaconframetotheAndroidterminal,terminalservicesprogramcalculateapproximatedistancetotheterminaldevicebasedontheframeinformationandRSSIvalues.Servicesprogramprovideuserswiththreetypesofinformationwhichistherangeofitems,notwithinthescopeandonthetargetdevice,accordingtoalarmthresholdssetbytheusers.It'sprovedthattheaverageeffectivealarmdistanceofsystemisabout2m,alarmistriggeredwithinanaveragetimeof20s.
【期刊名称】《传感器与微系统》
【年(卷,期】2017(036005【总页数】4页(P116-119
【关键词】蓝牙低能耗;iBeacon;Android;测距警报【作者】冉莉莉;石繁荣;车洪彬
【作者单位】西南科技大学信息工程学院,四川绵阳621010;西南科技大学信息工程学院,四川绵阳621010;西南科技大学信息工程学院,四川绵阳621010【正文语种】中文【中图分类】TP274
iBeacon技术是一种短距离定位的测距报警防物品遗失的技术，由美国苹果公司在2013年发布，本质是两个蓝牙低能耗(Bluetoothlowenergy，BLE设备之间传输标识码(universallyuniqueidentifier，UUID并作出报警。iBeacon体积小巧,便于置入，具有成本低、功耗低的特点，通过短距离定位能够感应对象在近距离、范围内、范围外3种状态。目前智能设备行业中对BLE技术的支持较广泛，iBeacon技术被广泛研究并在室内定位、物品索引管理等领域得到应用[1～4]。本文阐述了基于iBeacon技术的短距离测距警报系统设计，结合iBeacon设备低功耗、低成本、短距离测距定位，以及移动监控端便捷性，通过用户终端程序实现短距离测距报警，用户可添加报警对象，为用户提供方便、快捷、有效的物品防遗失报警服务。
针对上述需求设计系统需要能够对以下状态进行判断：1物品不在目标范围内；2物品在目标范围内；3物品在目标设备上。
采用基于低功耗蓝牙技术的iBeacon设备结合其小范围室内定位功能，设计了一
种具有物品遗落报警并辅助找回的智能硬件系统。1.1系统功能结构
系统主要包含下位机iBeacon模块和Android手机端定位App两大部分。系统通过交换Beacon广播帧，获取Beacon传播的接收信号强度指示(RSSI并估计设备间的空间距离[5～7]，从而实现实时感知物品与用户的距离位置，并在用户物品遗落时在遗落物品的大致区域，通过手机作为iBeacon信号接收器搜寻遗失物品。非测距定位原理与文献[6～8]相关研究类似,如图1。
iBeacon设备被安装在防丢失的物品上处于低功耗服务状态，主要功能：1运行并维护蓝牙低能耗协议栈；2监听周围的呼叫信号；3周期广播设备信息。广播帧包含设备基本信息和RSSI值等。
Android端定位App处于后台运行转态，具备以下主要功能：1初始化，对下位机设备进行配置，APP参数初始化，如报警阈值等；2服务UUID绑定；3信号强度校准；4超出阈值报警。
信号强度校准功能为针对不同iBeacon设备、不同的应用环境等因素中，信号强度值表现出来的差异性，而进行统一刻度的措施。超出阈值报警则是根据RSSI值的大小，大致判断设备与主机的距离并与设置阈值进行比对，从而判断发出报警类型。
1.2