基于NB—IoT的防丟追蹤平臺研究與實現

李昊哲 蒲佳美 黃晶露 鄔云飛 諶煜

摘 要：文章研究了一種新型智能防丟貼的設計，提出了一種基于NB-IoT的防丟追蹤平臺系統。利用NB-IoT與GPS相結合的ME3613中興NB模塊進行位置信息的采集與傳輸，設計了防丟追蹤平臺系統，從而實現近、遠距離尋找失物的功能。同時，利用光敏電阻與手機APP實現對防丟貼的遠程控制。本平臺實時性好，操作方便，工作穩定，具有較大的市場應用前景。

關鍵詞：NB-IoT；GPS；防丟追蹤

中圖分類號：TP391.4 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）34-0039-02

Abstract： This paper studies the design of a new type of intelligent Anti-lost sticker， and puts forward a kind of anti-lost and tracking platform system based on NB-IoT. Using the ME3613 ZTE NB module which combines NB-IoT and GPS to collect and transmit the position information， the anti-lost and tracking platform system is designed， so as to realize the function of searching for the lost property in the near and long distances. At the same time， the photosensitive resistor and the mobile phone APP are used to achieve the remote control of anti-lost paste. The platform has the advantages of good real-time， convenient operation and stable work， so it has a bright prospect for market application.

Keywords： NB-IoT； GPS； anti-lost and tracking

1 概述

隨著物聯網市場的蓬勃發展，產品智能化的趨勢日趨顯著。不難發現，生活中常常會遇到物品丟失的情況，于是傳統的防丟貼逐漸出現在人們的視野里，但是傳統的防丟貼并不盡如人意。目前，防丟貼只能在有限的一個小范圍內起作用，只有當失主在靠近貼有防丟貼的物品時才能收到位置信息，無法做到遠距離傳輸位置信息。并且傳統的防丟貼耗電量大，在續航能力也存在一定的局限性。因此，開發一套有效的防丟追蹤平臺具有良好的經濟效益與環境意義。

本文研究的基于NB-IoT的防丟追蹤平臺方案能夠實現遠距離傳輸物品位置信息的采集，同時通過云平臺與移動終端的數據傳輸，通過手機APP實現遠程控制，操作簡易化，可靠性、靈活度更高。并且降低產品的功耗，提高續航能力。

2 工作原理

本系統以ME3613中興NB模塊為核心，通過位置傳感器進行數據采集，利用ME36113模塊處理數據，將數據同步上傳至云平臺，通過云平臺與手機APP的連接，以在APP上呈現的形式通知移動終端，實現遠程追蹤。

3 系統硬件設計

系統采用模塊化設計，由定位模塊、報警模塊、控制裝置等組成“智能防丟追蹤”系統。系統總體方案圖如圖1所示。該系統充分利用遠程GPS定位模塊、近程報警模塊、手機通信模塊實現對丟失物品的追蹤功能。

3.1 系統總體結構

以ME3616 中興NB模塊為控制核心，采用GPS定位技術、NB-IoT傳輸通信技術、控制技術等技術，以APP上顯示的大致位置和近程報警模塊給予丟失者失物信息，構成“智能防丟追蹤”系統。主要器件有：ME3616 中興NB模塊、穩壓器反向電流保護LD39200、雙向電壓電平轉換器TXB0108。所用到的主要芯片連接方式如圖2所示。

3.2 模塊設計

3.2.1 定位模塊

ME3616 中興NB模塊中已經包含了GPS定位模塊，故我們可直接利用其中的GPS模塊進行防丟貼的室外定位。該GPS模塊的內部邏輯為：先進行RIL_AT通道的初始化，再完成GPS芯片配置，隨后進行調用API完成GPS 主動上報數據截取的回調函數并打開GPS定位。ME3616將GPS與NB-IoT模塊整合在一起，降低了功耗，防丟貼高續航能力得到了保證，該器件除具有壽命長、選擇性和穩定性強等特性外，同時還具有體積小的特點并且定位準確、穩定性好，可實現對所在位置的防丟追蹤功能。其后將位置信息傳輸至手機APP。

3.2.2 報警模塊

報警模塊采用集成施密特觸發器TC4584為核心，該模塊主要用于夜晚的情況。采用光敏電阻感應光照強度變化并轉換成對應的電壓變化，通過后續施密特觸發電路和三極管組成的放大電路驅動蜂鳴器與發光二極管，當光強低于一定值時可啟動蜂鳴器報警，與此同時發光二極管啟動。并且也可通過手機端APP開關啟動報警裝置。因此該防丟貼產品不僅適用范圍廣，而且功耗相對較低。

4 軟件設計

防丟貼的開啟與關閉是由手機端APP控制的，當開啟防丟貼時，防丟貼將利用GPS功能采集位置信息，并發送至手機APP端。在開啟防丟貼的時候，若光照強度小于我們設定的最小值時，防丟貼將提示APP端是否需要開啟報警模式。在APP端授權開啟時，方可進行聲音與燈光報警。

5 結果分析

該系統利用NB-IoT技術，實時遠程傳輸丟失物品的位置信息，并且通過手機端控制防丟貼蜂鳴器與發光二極管的關斷，這保證在能見度較低的夜晚也能簡易地找到防丟貼。NB-IoT傳輸信息很大程度上降低了功耗，這保證了長時間丟失的物品也能通過該防丟貼找到。實驗結果表明該電路具有較高的可靠性和實用性。

6 結束語

本文所設計的防丟追蹤平臺是一個對丟失物品的追蹤定位的在線實時監測系統，用來實現對防丟貼的監測、報警與控制，具有遠程控制、測量準確、適用性強、交互性好等優點。該系統可對防丟貼的位置信息進行實時的監測，有利于丟失者尋找失物。

參考文獻：

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