基于藍牙4.0的防丟與防狼應用的研究設計

梁華聰　楊作燕　劉安汝

摘要：Andorid作為主流的移動終端平臺之一，在人們的生活中廣泛使用。生活中人們容易遺忘隨身物品甚至丟失或被偷，以藍牙4.0為基礎制作成各種小物件，通過小物件與手機端相連接，實現實時監控，當物品超出手機范圍會啟動報警，能夠提醒用戶及時找回物品。文章對基于藍牙4.0的防丟與防狼應用的研究設計進行了探討。

關鍵詞：藍牙4.0；防丟模塊；防狼模塊；報警系統；互聯網 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP277 文章編號：1009-2374（2017）04-0019-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.010

1 國內外研究現狀和發展動態

隨著社會的高速發展，人們的物質水平逐漸提高，出門必須隨身攜帶的鑰匙、錢包、手機等物品含金量也越來越高。生活節奏的加快，隨身物品丟失的概率也在增加。近年來，各大媒體相繼報道女大學生與幼小兒童這些弱勢群體失蹤、被拐等駭人聽聞的新聞，這些事件破壞了無數的家庭，給家人帶來不可磨滅的傷害，同時也影響了社會的安定。無論是當地的治安差還是女生的自我保護意識差或者是父母對兒童的看管不利，都讓犯罪分子有機可乘，讓一起又一起類似的案件發生。對于生活中的這些現象，我們不禁想到了用隨身攜帶的手機來減少甚至去阻止這類事件的發生。

1.1 目前國內外研究現狀

各種無線技術的發展，催生了一種新興的技術設備，智能可穿戴設備，藍牙技術是一種用于替代移動設備或固定電子設備之間無線電纜的近距離無線通信，與其他無線通信方式相比，藍牙在復雜性、功耗以及成本等方面均具有獨特優勢，因此在可穿戴設備中廣泛使用。低功耗藍牙技術具有省電、穩定可靠、廉價、無限制、安全的特點。該技術主要實現兩個設備之間簡單數據傳輸。國內外對藍牙4.0技術的應用非常廣泛，運動、安全、移動辦公、醫療保健等領域都有使用。可以確切地說，藍牙已經在我們的生活中扮演著一個不可或缺的角色了。

藍牙4.0實現防丟功能，目前在市場上也很火熱，但是功能單一，只有藍牙防丟功能，而且大多不能實現距離自我定制、報警求救等。通過手機鎖屏狀態下實現緊急情況及時隱蔽報警，發送求救的功能在現在的生活中也極其需要。通過查閱資料，走訪一些地區，目前市場上還沒有擁有這個功能的移動端應用。

1.2 研究的不足及發展動態

通過走訪一些地區，通過進行問卷調查得知，市場上類似的應用參差不全，功能單一不夠完善，人們使用起來繁瑣。國內市場上有關藍牙防丟器的產品比較多，性能參差不齊且大多使用的是傳統藍牙技術，同時連接的物件比較大隨身攜帶麻煩占空間。而迄今為止真正搭載最新的藍牙4.0技術的防丟器產品還非常少，而且有較好的這方面應用也是基于ios平臺。因此研發出一款簡單的基于安卓平臺的手機可以防丟與及時求救的應用會給我們的生活帶來很大的幫助。同時我們生活中總會出現一些緊急情況需要及時報警，然而這方面的軟件在市場中目前還是很少見。

2 基于藍牙4.0的防丟與防狼應用的設計思路

2.1 防丟模塊的設計思路

通過基于藍牙4.0模塊的小物件與手機端相互連接，實現預制定的有效距離檢測，超出有效距離就提醒用戶，并記錄下物品最后位置及時間，以方便用戶查找。有效距離可以由用戶自行制定，但不能超過一定的有效范圍。同時，一臺移動設備最多能與七個藍牙物件相連接。

安卓系統為開發者和用戶提供多種無線連接選項，包括藍牙、wifi及其他的無線數據傳輸。從安卓4.2開始，為了確保安卓更好地支持藍牙，Google和Broadcom公司一起開發了適用于安卓平臺的開源低功耗藍牙協議棧BlueDroid。通過手機端使用一個藍牙服務類封裝了BLE所有的動作與函數回調，有藍牙連接狀態改變的回調函數、發現服務時的回調函數，還有廣播發送特征值時的回調函數，通過這些函數實現手機藍牙雙向匹配。所以手機端與藍牙小物件相連接，實現有效距離檢測，當用戶的手機與藍牙物件的距離超出了有效的距離后，手機自動發出警報聲提醒用戶，并通過GPS或者網絡實現定位，在手機中保存最后物品的位置及時間。

2.2 防狼模塊的設計思路

在手機鎖屏狀態下，通過對實體音量鍵+/-的后臺監控，當用戶遇到危險又不能通過電話求救時，用戶可以在當前的緊急情況下，對手機實體音量鍵+/-連續按三次或者多次，當達到手機預制定的次數就開始實現手機報警，手機報警可以通過手機直接撥打應用預設好的電話或者發送短信，默認電話和短信內容則由用戶在此之前自行設置好的，可以設置報警電話號碼110或者家人朋友的電話，撥打電話發送短信則需要用戶給予相應的應用訪問權限。同時，在發送短信的過程中，手機通過GPS或移動網絡對用戶當前位置實現具體定位，并把位置數據一起同短信內容發送出去。

安卓系統沒有提供音量按鍵的廣播，而安卓組件Activity的onKeyDown（）方法只有在應用活動的狀態下才能監控捕獲音量按鍵的變化。因此可以在鎖屏狀態下獲取音量按鍵事件，可以通過判斷音量值的改變來判斷是否按下了音量鍵，實現對在鎖屏狀態下對音量按鍵進行監聽。

3 技術支持與利用的硬件設備

3.1 通過藍牙4.0技術的支持，實現硬件低能耗

從安卓4.3版本開始，提供了對藍牙4.0的支持。藍牙4.0以其獨到的低能耗優勢在智能手機開發市場上，應用廣泛，如安卓藍牙密鑰、數碼相機、頭戴耳機，藍牙文件傳輸及目前正熱門的智能家居技術等。

藍牙4.0將傳統藍牙技術、高速技術和低耗能技術這三種技術規格集于一體，與3.0版本相比最大的不同就是低功耗，4.0版本的功耗較老版本降低了90%，這樣更省電。藍牙技術聯盟大中華區技術市務經理呂榮良表示：“隨著藍牙技術由手機、游戲、耳機、便攜電腦和汽車等傳統應用領域向物聯網、醫療等新領域的擴張，對低功耗的要求會越來越高。4.0版本強化了藍牙在數據傳輸上的低功耗性能。”低功耗版本使藍牙技術得以延伸到采用紐扣電池供電的一些新興市場。因此，以藍牙4.0技術為基礎的硬件智能設備發展飛快。藍牙4.0技術實現極低的運行和待機功耗可以使一粒紐扣電池連續工作數年之久，不會給使用者帶來頻繁充電的麻煩。

3.2 豐富藍牙模塊形狀，滿足使用功能需求

對于藍牙防丟模塊，不同的群體有不同的需求，可以把藍牙模塊制作成不同形狀的物品，也就是說，把藍牙模塊嵌入到各種方便攜帶的小物品中。例如，對于人們普遍攜帶的錢包、鑰匙等，可以制作成掛飾。對于女學生用戶，可以制作成防衛筆放入到隨身包中。對于兒童、老人，則可以制作成手環等，來滿足不同用戶的不同需求。

4 結語

綜上所述，本文提出關于防丟求救的一套可行有效的解決方案，所設計的應用、設備實際目的是為了減少用戶的隨身攜帶物品丟失和遇到危險時提供及時隱蔽的求救方式。借助于基于安卓平臺設計的應用和基于藍牙4.0通信可攜帶的小型多元化物件，通過手機端與物件雙向連接，實現手機物件防丟、緊急情況求救等解決

方案。

本次設計一方面對廣大群眾而言，隨身物品的遺漏、遺忘、被偷屢見不鮮，通過本應用設計，希望能讓我們的生活中減少甚至防止此類事件的發生；另一方面對弱勢群體而言，看護者或伴侶不可以每時每刻都在弱勢群體身邊，所以需要這類的應用設備給予用戶一個求救的方式。

參考文獻

[1] 王宇琪.感性工學在可穿戴設備設計中的應用研究

[D].華東理工大學，2015.

[2] 王磊.基于藍牙4.0技術的防丟器的研究與設計[D].太原理工大學，2013.

[3] 郭明明，闞力豐，黃鵬飛.基于藍牙技術的便攜式雙向防丟器設計[J].電子制作，2015，（18）.

[4] 張明星，孫嬌.Android智能穿戴設備開發入門到精通[M].北京：中國鐵道出版社，2014.

[5] 李娜，季賽花，陳劉洋，張絳麗，石亮.基于藍牙4.0技術智能防丟器的設計與實現[J].計算機與數字工程，2019，（9）.

[6] 毛彤，周開宇.可穿戴設備綜合分析及建議[J].電信科學，2014，（10）.

基金項目：廣西高校大學生創新創業計劃項目（項目編號：201510595042，隨身物品防丟與自身安全防狼應用開發）。

（責任編輯：黃銀芳）