防走散系統

清林

(山東科技大學機械電子工程學院 山東 青島 266590)

防走散系統

李錚朱江峰王賀曹冬冬王清林

(山東科技大學機械電子工程學院山東青島266590)

本文設計了一種防師生走散可自動測距并能自動報警的系統，利用基于藍牙技術的RSSI測距原理實現了自動測算主從機間的距離，當距離超出設定的安全距離后，蜂鳴器將自動發出警報聲提醒帶隊老師及該名學生。

藍牙;防走散;自動測距

一、引言

學校一般難免會組織學生集體外出，對于廣大中小學生而言，由于在外出的路上學生數量多，帶隊老師難以時刻關注到每一名學生的行蹤，尤其是小學生年齡較小一般不隨身攜帶手機，走失后難以聯系。為了避免發生學生走失的現象，本文提供一種防走散系統，可以實現自動計算帶隊老師攜帶的主機設備與各位學生攜帶的從機設備間的距離，并可根據距離的遠近自動做出不同的響應。

二、工作原理

藍牙是一種個人無線通信技術，被廣泛用于許多領域，為降低節點能量消耗，廖輝等提出了一種基于合作博弈論的藍牙協同組網模型。[1]藍牙4.0標準規范擁有超低功耗、3ms低延遲、100m以上超長距離、AES-128加密等諸多特色。[2]本文涉及的防走散系統，應用場合是為中小學師生集體外出時使用。本文參考了李錚、王賀、蘇旭的專利，專利名稱是：一種游客們與導游間自動測距并能自動報警的系統，專利號：CN201720004818.X，[3]本文與該專利主要的不同之處在于本文利用了基于藍牙技術的RSSI測距原理來實現自動測算主從機間的距離。隨著藍牙技術的發展，藍牙4.0擁有100m以上超長距離，滿足本系統的使用要求，帶隊老師隨身攜帶主機設備，每位學生隨身攜帶一個從機設備，從而實現了自動測算帶隊老師與各位學生間的距離，根據距離的遠近，該系統有不同地響應來提醒帶隊老師及該名學生。

三、主機設備

帶隊老師隨身攜帶主機設備，主機設備上的單片機和藍牙模塊與電源模塊、存儲模塊、看門狗、蜂鳴器、震動電機相連。主機設備的藍牙模塊組建藍牙無線網絡與各位學生隨身攜帶的從機設備的藍牙模塊相連。

四、從機設備

從機設備的單片機和藍牙模塊與電源模塊、報警按鍵、蜂鳴器、震動電機相連。藍牙信號的收發采用藍牙模塊實現，主機設備的藍牙模塊組建藍牙無線網絡后通過藍牙無線網絡與各位學生隨身攜帶的從機設備的藍牙模塊相連。

五、工作流程

圖1 工作原理圖

圖1是工作原理圖，每一個從機設備都有一個ID編號。從機設備利用單片機通過藍牙模塊不斷發出自身的ID編號。利用基于藍牙的RSSI測距原理，主機設備利用單片機對收到的RSSI值進行計算并判斷是距離否正常，單片機做出判斷后，根據判斷結果的不同，利用藍牙模塊向從機設備發出不同的信號。如果從機設備在安全距離范圍內，則回饋給從機正常的信號，繼續進行信號的收發工作；如果超過了安全距離，則反饋給從機設備超出信號，從機設備的小蜂鳴器將發出較小的蜂鳴聲提醒學生，同時主機設備上的小蜂鳴器也將發出較小的蜂鳴聲提醒帶隊老師；如果主機設備沒有接收到某一從機設備的信號，則主、從機設備距離過大，很可能有學生掉隊失聯，從機設備的單片機將控制大蜂鳴器發出失聯信號提醒學生，主機設備的單片機也將控制大蜂鳴器也將發出失聯信號提醒帶隊老師。若某位學生有特殊情況，該名學生可按下從機設備上的報警按鍵，信號將傳送至主機設備，主機設備上的震動電機將震動提醒帶隊老師。

六、結束語

為了避免中小學師生集體外出場合發生走散現象，本文基于藍牙技術的RSSI測距原理提出了一種防走散系統，可以在很大程度上可以減少走散事件的發生，此防走散系統經過改造后也可應用于其他多種場合。

[1]廖輝，陳慶奎，高麗萍.基于博弈論的藍牙4.0協同通信策略[J].廣西大學學報:自然科學版，2014，39(5)

[2]李娟娟，張金藝，張秉煌，等.藍牙標準規范下的模糊指紋定位算法[J].上海大學學報;自然科學版，2013，19(2)

[3]李錚，王賀，蘇旭.一種游客們與導游間自動測距并能自動報警的系統.中國，CN201720004818.X[P]

Anti-scatteredSystem

LiZheng,ZhuJiangfeng，WangHe,CaoDongdong,WangQinglin

(CollegeofmechanicalandElectronicEngineering,ShandongUniversityOfScienceAndTechnology,Qingdao266590,China.)

This paper designs a system that can automatic measure distance and automatic alarm,uses RSSI distance principle based on Bluetooth technology,realizes automatic measure distance between master and slave equipments.When the distance exceeds the set safe distance,the buzzer will automatically alarm sound to remind teacher and students.

Bluetooth;anti-scattered;automatic measure distance

李錚(1990-)，男，山東滕州人，碩士研究生，機械制造及其自動化專業。