基于低功耗蓝牙技术的智能物联网监测系统设计与实现ppt课件.pptx

基于低功耗蓝牙技术的智能物联网监测系统设计与实现
基于低功耗蓝牙技术的智能物联网监测系统设计与实现
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智能系统介绍
目录
content
Beacon近距监测算法
选题背景与研究现实状况
钟提醒用户；
远程气象服务器获取，实时监测用户离开室内提醒用户
防丢机制：
在蓝牙保持连接通讯范围之内，普通室内15米左右
动态设置安全距离
适应性：
内置在oombrella雨柄个别，有蜂鸣器和LED灯提醒
安装在普通雨伞，不收雨伞厂商限制，动态扩展
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1
功效定义
2
气象预处理模块
3
地理围栏处理模块
4
Beacon近距监测模块
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低功耗蓝牙雨伞提醒系统包含：
功低耗蓝牙广播装置 和
移动终端应用软件系统两个别。
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低功耗蓝牙Beacon发射端：
是由一个BLE模块内置在雨具中，以每隔1秒间隔发送Beacon广播数据报文，报文中包含有UUID、Major、Minor、RSSI、TxPower等字段。
能够单独做成模块，使普通雨伞升级为blebrella。
另外，低功耗蓝牙模块仅运行在广播模式，随机在三个广播信道上每隔2s（时间间隔支持20ms～）发送一个广播数据报文，一个CR2032纽扣电池能够供电长达两年之久。
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移动终端应用软件系统：
是一个运行在移动终端上Android软件应用程序，需要移动终端硬件支持低功耗蓝牙芯片、磁力计传感器和加速度传感器，软件包含气象数据预处理，地理围栏监测，雨伞近距监控处理等几个别。
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移动终端应用软件系统：
经过网络数据连接请求从远程气象服务器取得实时天气信息，当预测到下雨天气，而且经过地理围栏监测到用户离开室内时，移动终端应用软件系统依据接收到BLE广播装置广播信息来判断用户是否已经携带雨伞，当用户忘记携带雨伞时，提醒用户携带雨伞。另外，当用户暂时放置雨伞时，在离开时候提醒用户带走雨伞，这么不会因遗忘而丢失雨伞。
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气象预处理是实时地判断当前天气是否有雨雪，来通知用户外出是否需要携带雨具。全国地理位置包含大量省、市、县和区地名，所以智能手机端需要设计数据库来存取这些数据。
远程气象服务器返回给手机端是Json类型数据结构，包含当前时间，气象数据公布时间，气温范围，天气描述信息等，所以手机端需要解析json数据。缓存到当地，防止在数据连接断开时候，也能从当地缓存读取气象信息。
为了确保用户每次获取都是实时最新气象信息，Android手机端应用创建一个长久在后台运行定时任务，每隔8个小时从远程气象服务器自动请求最新气象信息。判断雨雪天气是时从当前天气描述信息中判断是否包含“雨、雪”字段。
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地理围栏处理模型：用一个虚拟围栏围出一个虚拟地理边界，当手机进入、离开某个特定地理区域，或者在该区域活动时候，手机能够接收到自动通知和警告。
当智能手机离开该区域时，手机能够自动接收到通知，而且从气象预告处理模块中获取是否有雨雪天气，判断用户是否需要携带雨伞。
该模块定义了步频探测算法、步长确定算法、航向确定算法和矢量距离计算。
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当室内环境中GPS信号良好时候，从GPS芯片读取实时定位信息，当用户离开设置虚拟栅栏时，手机自动接收到通知。
当室内环境中GPS信号不好时候，智能手机经过处理采集到加速度传感器和磁力计传感器数值，探测用户移动步数、步长和航向角；
依据加速度传感器数据，由步频探测算法计算步数；
依据加速度传感器数据，由步优点理算法探测步长；
依据加速度传感器数据和磁力计数据，由航向确定算法计算航向角度；
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