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基于GPS和LBS定位的儿童追踪系统设计

来源:物联网技术 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2020-05-21 10:29

【作者】:网站采编

【关键词】:

【摘要】0 引 言 目前儿童被拐和失踪的情况时有发生,而儿童一旦被拐找回的概率微乎其微,最主要的问题是无法得知孩子的位置以及去向。但随着物联网技术和大规模集成电路的发展,设计一

0 引 言

目前儿童被拐和失踪的情况时有发生,而儿童一旦被拐找回的概率微乎其微,最主要的问题是无法得知孩子的位置以及去向。但随着物联网技术和大规模集成电路的发展,设计一款针对儿童防拐、防丢失的追踪系统在技术上实现已成为可能。

本文提出一套针对儿童被拐和丢失问题的解决方案,该方案利用GPS(卫星定位)和LBS(基站定位)双重定位的方式采集儿童的实时位置,并通过云端服务器将儿童的位置发送到家长手机上以此来降低儿童丢失风险的方案。该方案通过检测实时速度、位置、电量以及是否被摘除等信息判断异常,并通过云服务器通知家长。家长也可以通过APP查看孩子的位置、设置速度阈值、设置电子围栏(活动区域)和一键规划最短的搜救路径,为孩子提供最佳安全保障。

1 系统结构

由于用户手机不可能一直在线,且用户手机和定位端的距离一般相对较远。为解决这些问题,定位装置使用GPRS连接云服务器,使云服务器作为中继器,用作定位端信息接收、处理和保存,并判断有无异常,从而通知手机端用户。系统总体架构如图1所示。

定位装置通过GPRS网络接入云端服务器,手机端通过3G/4G通信网接入云端服务器。工作过程:定位装置将采集到的信息发送到云服务器,云服务器对其进行解析、处理、保存并判断有无异常,若有异常就通过短信通知手机端。手机端APP从服务器中读取定位端的信息,并显示到手机电子地图上,同时手机也可以设置电子围栏和速度阈值等信息发送到服务器,服务器将以此为依据对定位装置的异常信息进行判断。

图1 系统总体架构

2 硬件电路设计

系统硬件电路如图2所示,定位装置硬件电路的整体设计主要从系统的稳定性、可靠性、高效性、实用性、简洁性等方面来考虑。本文采用STC12C5A60S2单片机作为主控芯片。该芯片兼容传统8051指令代码,但速度比8051快8~12倍,且价格低廉,符合本文的需求。

为使定位端满足低功耗、体积小的需求,本系统中GPRS通信、GPS定位、LBS定位、电池电量信息的获取均通过安信可A9G模块实现。该模块还集成了完整的TCP/IP协议栈,其中,GPRS数据业务最大下载速率和上传速率分别为85.6 Kb/s和42.8 Kb/s,符合本文在通信速率上的要求。利用该模块的LBS定位功能可以使定位端在没有GPS信号的地方利用基站定位,从而增强该装置的定位功能。

防摘除装置使用一个接插件,如图2中器件P1所示,一端连接单片机引脚,另一端连接电源负极,当接插件断开时单片机检测不到低电平,即装置被摘除。

图2 定位端电路原理图

3 软件设计

3.1 定位装置

定位装置工作流程如图3所示。初始化A9G模块并连接服务器,如果服务器连接失败就重新连接,直到连接成功。服务器连接成功之后,主控芯片开始读取各个部分的信息。

图3 定位端工作流程

图1为L2线自然电场法剖面曲线,可见3个频率的电位在140~250号点与400~600号点处均较低,推断该处裂隙较发育。

(2)读取模块LBS定位信息,该信息只包括模块定位的经度和纬度。

(3)读取接收插件信息,即模块是否被摘除。

连接断开监听只对定位端的连接断开做处理,当定位端断开连接时,向手机APP发送报警短信,提醒用户服务器无法追踪到定位端。

随着我国社会的不断进步,我国对于农业科研的投入也越来越大,在科研中也取得了许多成果。虽然我国的各大研究机构和高校每年都会发布上百篇的成果论文和报告,但是科研成果与实际应用之间存在的差距却越来越明显,最直接的表现就在于目前绝大部分地区的农业生产依然需要依靠传统的农业生产模式和技术,对于新的科研成果应用存在着各种困难。在我国的农业生产过程中,需要的是成本合理、实用性强且操作便捷的生产技术,这与科研单位研究的国际高精尖技术是存在一定差距的,使得许多研究虽然已经完成,却无法将其应用在实际生产的过程中。如何更好的将科研成果转化为农业生产力,是科研人员需要思考的一个问题。

具体流程为,当APP启动后连接服务器,之后创建6个监听线程。

(1)读取GPS定位信息中的$GPRMC字段信息,该字段包括定位是否成功、定位模块所在经纬度以及速度信息。

壁桌后是壁板,将前厅与厨房隔开。壁板上必然是要挂着中堂画的,“松鹤延年图”,或“牡丹富贵图”,两边是红纸写的对联,过年时贴上去的。

最后程序回到最初,重新对服务器连接状态进行判断,并不断重复以上步骤,读取和发送信息。

3.2 云服务器

宵禁的存在,在战乱频仍时确实可以起到一定的维护治安之用。但当经济发展,商业社会需要前行之时,这种制度就不免成为阻碍进步的枷锁。制度本身无对错,如何根据时代的发展需要采用相应的政策,才是为政者必须不断思考的问题。

云服务器具体流程如图4所示,服务器初始化之后建立TCP服务器,并建立3个监听线程,分别为连接建立监听、连接断开监听、接收信息监听。

图4 云服务器工作流程

连接建立监听只对手机APP连接做处理,当手机APP连接时,将数据库中存储的定位端的信息下发到手机APP。

这就是爸妈养的好女儿。践踏着他们的真心,再捧着自己的心去给别人践踏;视而不见他们的劳苦,只对小伤小悲念念不忘。当年,爸妈辛苦工作供养我,大学毕业后,为了能让我在大城市安家,少受一些苦,卖了家里的一切、抛弃了家里的安稳生活在这里买了房子。大城市的消费太高了,他们那点儿退休金无力承受也不想拖累我,于是一把年纪还出来做工。被人歧视,受人欺负,但回家只字不提。而我呢,享受着他们给我带来的一切便利,享受着他们的宠爱,却不知,没有爸妈我其实什么都不是,我会像其他外地同龄人一样,拿着微薄的工资,租着破旧的筒子楼,算计着一日三餐。爸妈倾尽全力让我成为贫穷贵公主,但我根本不是公主。

(4)读取模块的电量信息。

信息接收监听分别对定位端发来的消息和APP发来的消息做处理。当收到定位端的消息后,先将信息进行存储,然后对数据解析和处理,并判断是否有异常信息。如果存在异常,服务器就发送报警短信到手机客户端。如果是手机APP发送过来的信息,先判断是否为修改电子围栏指令和修改速度阈值指令,如果是就将要修改的值保存到服务器,然后在判断是否为读取定位端数据指令,如果是,就将服务器保存的定位端的数据发送到手机APP。

3.3 手机端

手机APP可以在电子地图上显示用户手机本身的位置和定位端的位置,可以设置定位端的电子围栏和速度阈值,以及一键规划到定位端的最短路径,其工作流程如图5所示。

图5 手机APP工作流程

(5)将采集到的信息发送到服务器。

云服务器主要功能为信息的接收、处理、保存和判断定位端是否异常,并向手机端发送报警短信。在本系统中使用NodeJS编写服务器程序,并建立TCP服务器供手机APP和定位端连接。

探究组(n=50),术前血糖(7.42±1.01)mmol/L、术中血糖(7.24±1.31)mmol/L、术后血糖(6.59±1.62)mmol/L;参照组(n=45),术前血糖(8.89±1.32)mmol/L、术中血糖(11.31±1.97)mmol/L、术后血糖(9.67±1.96)mmol/L;(t=6.130,P=0.000;t=11.965,P=0.000;t=8.379,P=0.000)经组间比较显示探究组血糖水平显著优于参照组,差异有统计学意义(P<0.05)。

第二个线程用来监听用户是否设置电子围栏指令。当用户按下围栏按钮后地图切换到围栏模式,用户可以拖动围栏的中心和围栏的边界,用来确定电子围栏的位置和范围。当用户再次按下围栏按钮时,将会向服务器发送电子围栏的信息,如图6(b)所示。

第一个线程监听普通按钮是否按下。当普通按钮按下时切换地图到普通界面,即只显示用户和定位端的位置。如图6(a)所示,1为用户手机的位置,2为定位端的位置。

在11月的全国媒体试驾活动中,驾驶着锐骐6从顺畅平直的高速公路过渡到颠簸崎岖的果园,深深感受到其强劲的动力输出。

第三个线程用来监听速度阈值设置按钮。当用户按下速度按钮,弹出速度设置对话框。用户可以输入设置的速度,按下确认键向服务器发送速度阈值信息,并关闭对话框,如图6(c)所示。

第四个线程用来监听路径规划按钮是否按下。当按下路径规划按钮时,系统自动调用高德地图API进行路径规划,并显示到地图上,如图6(d)所示。

第五个线程和第六个线程配合使用,第六个线程每3 s向服务器查询一次定位端的信息。当服务器下发信息时,由第五个线程接收处理,并将定位端的信息显示到地图上。

图6 手机APP界面

4 结 语

本文介绍了一套通过GPS和LBS定位的儿童追踪系统,该系统主要由定位端、服务器和手机端组成。以服务器作为传输中继,手机APP可以随时登录服务器查看定位端的状态,还可以设置电子围栏、速度阈值等信息。即使手机APP没有登录服务器,服务器也可以自主判断定位端的状态是否发生异常,如果发生异常可自主向用户手机发送报警短信,为防止孩子丢失提供最大限度保障。

在线黏度测量和DCS技术的结合,应该是树脂行业的发展趋势,借助于DCS的数据处理功能,结合专家系统和一定的人工智能,可以将在线测量结果进行转换并找到最佳的控制点和控制区间,最终实现批次的反应过程和最终产品的质量稳定,真正实现自动化生产,见图7。

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中图分类号:TP277;TN99

文献标识码:A

文章编号:2095-1302(2020)04-0070-03

DOI:10.16667/j.issn.2095-1302.2020.04.020

收稿日期:2019-10-15

修回日期:2019-11-18

基金项目:湖州市自然科学基金项目(2017YZ06);浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划项目(2018R 431018)

作者简介:

钟娇娇(1997—),女,本科。

范祥祥(1989—),男,博士,讲师,研究方向为传感器技术。

文章来源:《物联网技术》 网址: http://www.wlwjszz.cn/qikandaodu/2020/0521/334.html

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