CN101453235A - 一种集成于手机的防儿童走失系统及实现方法 - Google Patents

Abstract

一种集成于手机的防儿童走失的系统及实现方法，系统包括集成在手机中的主机部分以及作为手机配件的从机部分，方法包括步骤：(a)主机和从机上电初始化，主机存储用户输入的用户身份识别码ID信息；(b)主机与从机之间通过ID信息及附加ID信息进行用户的身份验证；(c)主机在确认与从机能够正常通讯后设定时间周期，若主机在时间周期内接收不到从机的应答信号，立即使能报警信号，以告示用户从机已处于主机的搜索范围之外。本发明通过用户识别码实现主机与从机在通信过程中的用户身份识别，以保证系统的单一确认，由此可避免了因相互干扰引起的工作不可靠问题。

Description

一种集成于手机的防儿童走失系统及实现方法

技术领域

本发明涉及通讯领域的手持终端技术，尤其涉及附加有防丢失功能手持终端技术。

背景技术

目前，儿童丢失的案件层出不穷，很多案件的发生都是由于家长一时的疏忽大意而给了犯罪分子可乘之机，于是社会上防儿童丢失的电子报警器应运而生。

防儿童丢失的电子报警器一般由两部分组成：发射器部分和接收器部分。将发射器部分作为主机装进小孩的口袋里，接收器部分作为从机由大人拿着；当小孩离开大人一定的距离时，接收器便发出报警声，提醒家长注意防止小孩走失。图1、图2就是其中一款防儿童丢失的电子报警器收发电路图；其中，图1表示的是作为主机的发射器部分的电路图，图2表示的是作为从机的接收器部分的电路图。

这种电子设备虽然简单，但它具有以下缺点：

(1)使用起来不方便，人们外出的时候容易忘带；

(2)必须单独去购买此设备，增加人们随身携带物品的负担；

(3)由于不具有身份识别功能，所以当几个电子报警器同时使用时，相互干扰很严重，而且由于空中无线电波比较复杂，依赖不具有编码识别的信息收发系统，非常容易引起误报警，工作不可靠。

(4)防丢失距离不能调整，使用起来不方便。

另外，可以通过使用带有全球定位GPS功能的手机，可以对儿童位置进行定位。但是这种手机价格比较昂贵，如果让儿童随身携带这种手机，也不是很现实。

而随着通讯技术的高速发展，手机已经成为人们生活中的必备用品。那么，如果在手机上集成一种低成本的具有身份识别的防儿童丢失的功能，便可以大大方便人们的使用。况且由于集成收发芯片的发展，对识别系统也提出了更高的要求，不但能防儿童丢失，更要能实现身份识别，以及防止干扰引起误报警等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种集成于手机的防儿童走失系统及实现方法，通过身份识别及识别距离可调整，解决以往类似的电子设备的使用不方便、相互干扰易引起误操作及工作不可靠的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种集成于手机的防儿童走失系统，该系统包括集成在手机中的主机部分以及作为手机配件的从机部分；其中，主机部分含有相互连接的数字基带模块DBB以及无线收发模块；从机部分包括相互连接的控制模块及无线收发模块；

主机中：DBB用于控制无线收发模块工作于发送模式或接收模式，由此控制无线收发模块向从机发射用户身份识别码ID信息，并接收从机发射的附加ID信息，将附加ID信息进行处理后与ID信息进行比较，以验证用户的身份；在设置的定时周期内控制无线收发模块与从机进行正常通讯，当发现无线收发模块在定时周期内接收不到从机的应答信号时，便发出告警信号；

无线收发模块，用于在DBB的控制下与从机通过天线进行信息的发射与接收，并将通讯数据传输给DBB；

从机中：控制模块用于将无线收发模块接收的ID信息处理成附加ID信息后，控制无线收发模块向主机发射；并控制无线收发模块接收到主机的正常通讯信号后，向主机返回应答信号；

无线收发模块，用于在控制模块的控制下与主机通过天线进行信息的发射与接收，并将通讯数据传输给控制模块。

进一步地，主机部分还含有模拟基带模块ABB和直流/直流变换模块DC/DC，其中：

ABB分别与DBB和DC/DC连接，用于向DBB和DC/DC提供工作电压；

DC/DC330分别与DBB和无线收发模块连接，用于在DBB的使能控制下为无线收发模块提供工作电压。

进一步地，在手机的应用界面下由用户输入ID信息并选择防走失距离；主机中DBB还用于将ID信息和防走失距离信息进行存储，并根据防走失距离控制无线收发模块的射频频率；以及控制无线收发模块进入正常工作模式或进入待机模式。

进一步地，主机与从机之间的正常通讯采用握手式通讯或问答式通讯。

进一步地，从机的控制模块将ID信息进行简化及加密处理成附加ID信息；DBB收到附加ID信息后进行的处理，是将附加ID信息进行解密及恢复处理。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种集成于手机的防儿童走失的实现方法，涉及集成在手机中的主机部分以及作为手机配件的从机部分，该方法步骤如下：

(a)主机和从机上电初始化，主机将用户输入的用户身份识别码ID信息进行存储；

(b)主机与从机之间通过ID信息及附加ID信息进行用户的身份验证；

(c)主机在确认与从机能够正常通讯后设定时间周期，若主机在时间周期内接收不到从机的应答信号，立即使能报警信号，以告示用户从机已处于主机的搜索范围之外。

进一步地，在步骤(a)前还包括步骤：通过手机的应用界面选择开启防儿童走失的功能，用户通过所述界面输入ID信息，并选择防走失距离；主机将防走失距离信息存储，防走失距离通过控制主机的射频频率实现选择。

进一步地，步骤(b)进一步包括步骤：

(b1)主机连续向从机发射ID信息；

(b2)从机将收到ID信息进行简化及加密处理成附加ID信息，然后向机发射附加ID信息；

(b3)主机收到附加ID信息并进行解密及恢复处理后，与ID信息进行比较，检查经过处理的附加ID信息和ID信息是否匹配，从而进行用户身份验证。

进一步地，步骤(c)还包括步骤：若主机在定时周期内接收到从机的应答信号，则重复执行步骤(c)。

进一步地，主机与从机之间的正常通讯可采用握手式或问答式的通讯。

本发明将防止儿童走失功能集成于手机，为人们使用带来方便；通过使用者输入身份识别号ID，在通信过程中实现主、从机的身份识别，能够保证系统的单一确认，由此避免了因相互干扰引起的误操作问题；而且从机体积小易于隐蔽携带，其与主机的近距离通讯使得功率很小，可以作为手机的一个配件选配；更由于本发明的防丢失距离可以根据实际使用调整，使其不但适用于防儿童丢失，也适用于防止手提包、钱夹等物品的丢失，因而具有更广泛的用途。

附图说明

图1是现有的电子防丢失系统作为主机的发射器部分的电路原理图；

图2是现有的电子防丢失系统作为从机的接收器部分的电路原理图；

图3是本发明集成于手机的防儿童走失系统主机部分的结构框图；

图4是本发明集成于手机的防儿童走失系统从机部分的结构框图；

图5是图3所示的主机部分工作流程图；

图6是图4所示的从机部分工作流程图。

具体实施方式

本发明提供的集成于手机的防儿童走失系统，包括集成在手机中的主机部分及作为手机配件的从机部分；其中，主机部分包括模拟基带模块ABB、数字基带模块DBB、直流/直流变换模块DC/DC以及无线收发模块；从机部分包括微控制器及无线收发模块。

主机中：ABB用于分别向DBB和DC/DC提供工作电压。DC/DC分别与DBB和无线收发模块连接，用于在DBB的使能控制下为无线收发模块提供工作电压。DBB与无线收发模块连接，用于将用户在手机的应用界面下输入的身份识别码ID及选择的防走失距离信息进行存储；根据防走失距离控制无线收发模块的射频频率；同时，控制无线收发模块工作于发射状态或接收状态，并通过数据线与无线收发模块通讯，由此控制无线收发模块连续向从机发射ID信息，并接收从机发射的附加ID信息，将该附加ID信息与原ID信息进行比较，以验证用户身份；当验证用户身份通过，在设置的定时周期内控制无线收发模块与从机进行正常的握手通讯；当发现无线收发模块在设定的定时周期3秒内接收不到从机的应答信号时，便向用户发出告警信号；DBB还可以控制无线收发模块射频为正常工作模式或待机模式。无线收发模块用于在DBB的控制下与从机通过天线进行信息的发射与接收，并将通讯数据传输给DBB。

从机中：无线收发模块用于在微控制器的控制下，与主机通过天线进行信息的发射与接收，在配合主机通过用户身份验证的前提下，与主机保持正常的握手通讯，并将通讯数据传输给微控制器。

下面结合附图和具体实施例对本发明上述技术方案作详细说明。

本发明提供一种集成于手机的具有身份识别、距离可调整的防儿童丢失的系统，该系统由两部分组成：一部分作为主机集成在手机之中，一部分作为从机，并作为手机的配件随手机附带。

如图3所示，主机部分300包括：模拟基带模块ABB 310、数字基带模块DBB 320、直流/直流变换模块DC/DC 330以及无线收发模块340，其中：

ABB 310，分别与DBB 320和DC/DC 330连接，由电源V_bat供电，并分别向DBB 320和DC/DC 330提供工作电压V_CORE和V_EXT。

DBB 320，分别与DC/DC 330和无线收发模块340连接，用于将用户在手机的应用界面下输入10位数字的身份识别码ID选择防走失距离信息进行存储；并且：

通过GPIO4来使能DC\DC来给无线收发模块340供电；

通过GPIO1控制无线收发模块340的工作模式，即PWR_Up端为“1”表示进入正常工作模式，为“0”表示进入待机模式；

通过GPIO2控制无线收发模块340的发送-接收模式，即TxEN端为“1”表示进入发送模式，为“0”表示进入接收模式；

通过GPIO3控制无线收发模块340的射频频率，即Fl/Fh端为“1”表示选择400MHz发射频率，为“0”表示选择300MHz发射频率，通过选择发射频率及功率衰减来实现对防走失距离的选择；

通过8位数据Data线与无线收发模块340进行通讯；

DBB通过GPIO2和8位Data线控制无线收发模块340通过天线向从机连续发射用户身份ID信息，并接收从机发射的附加ID信息，将该附加ID信息进行处理后与原ID信息进行比较，以验证用户身份；在设置的定时周期内控制无线收发模块340与从机进行正常的握手通讯，当发现无线收发模块340在设定的定时周期(譬如3秒)接收不到从机的正常通讯信号时，便向用户发出告警信号。

DC/DC 330，与无线收发模块340连接，用于在DBB的使能控制下为无线收发模块340提供工作电压V_RF。

无线收发模块340，用于在DBB 320的控制下与从机通过天线进行信息的发射与接收，并将通讯数据传输给DBB 320。

如图4所示，作为手机配件的从机部分400包括相互连接的微控制器(即单片机)410及无线收发模块420；其中：

微控制器410，用于通过GPIO1控制无线收发模块420射频的工作模式，通过GPIO2控制无线收发模块420工作于发送或接收模式，通过GPIO3控制无线收发模块420的射频频率，从而实现对防走失距离的选择；通过8位数据线Data与无线收发模块420射频进行数据通讯。上述微控制器410对无线收发模块420的控制方式和主机类似，故此不再详述。

这里，从机对距离的选择应与主机一致。当不一致时，会由主机或从机进行协调控制，譬如由主机发射距离信息，由从机接收到该距离信息后，通过微控制器410重新选择射频频率；反之亦然。

无线收发模块420，用于在微控制器410的控制下，与主机通过天线进行信息的发射与接收，在配合主机通过用户身份验证的前提下，与主机保持正常通讯，并将通讯数据传输给微控制器410。

由于从机部分器件少，而且采用高集成度的微控制器(单片机)，所以成本低，体积小，有利于将从机放置在比较隐蔽的地方，譬如隐蔽放置儿童身上。

本实施例例举的微控制器410，其实质的功能就是实现对无线收发模块420进行与从机通讯及对数据进行处理的控制。任何与微控制器410名称不同但实质功能一致的控制模块，均应在本发明的保护范围内。

本发明的集成于手机的防儿童走失实现方法，步骤如下：

步骤1：开启手机的防儿童丢失功能，输入身份识别ID，并设置防走失距离；分别给主机部分和从机部分供电，二者上电初始化；主机将用户输入并设置的ID信息及防走失距离信息存储；

通过手机的应用界面相应的菜单下，选择开启此项功能，用户通过界面输入10位数字的身份识别码ID，并选择防丢失距离为远或近(譬如2米或5米)。

主机DBB将GPIO4置低，使能DC/DC从而给收发模块提供电源电压；通过打开从机部分电源开关给从机供电。

步骤2：主机与从机之间通过ID信息及其附加信息进行用户身份验证；

即主机连续向从机发送ID信息；从机收到该ID信息后，将其处理为附加ID信息，譬如将收到的ID信息简化并进行加密处理，然后向主机发射该附加ID信息；主机收到从机的附加ID信息并进行处理，譬如进行解密及恢复处理，然后将其与之前发射的ID信息进行比较，以检查二者是否匹配从而进行用户身份验证。

步骤3：主机在确认与从机能够进行正常的通讯后设定定时周期，如果主机在定时周期时间内接收不到从机的响应信号，立即使能报警信号，告示用户从机已处于主机搜索范围之外。

主机与从机之间的正常通讯可采用握手式或问答式的通讯。

如果防丢失距离为近，那么2米之外告警；如果防丢失距离为远，那么5米之外告警。

本发明上述方法分为主机部分工作流程和从机部分工作流程，分别如图5、图6所示。

图5所示的主机部分工作流程包括以下步骤：

501：DBB将GPIO4置低，使能DC\DC，主机收发模块上电，接受并存储用户输入的ID信息及防走失距离选择，发射ID信息并等待从机信息；

首先从手机菜单上开启此项功能，主机上电，初始化为发送模式，具有身份识别码ID输入及防走失距离选择按钮的窗口弹出，待用户输入身份识别ID信息以及距离选择信息后进行存储，开始发送ID，从而保证收发协调的单一性。

502：主机查询是否接收到从机发射的附加ID信息，若是执行步骤503，若否则返回步骤502执行；

503：通过比较ID及附加ID信息，进行用户身份验证；验证通过后发送交互信息，并等待从机正常应答信号；

主从机接收到从机附加ID信息后，将该信息进行解密及恢复处理，然后通过与原ID信息进行比较，以校验用户身份识别ID编码是否正确，如果不正确则不接收此信息，以杜绝别的信号以及类似系统的信号干扰，从而确保系统可靠工作。

504：确认接收的信息是否为从机正常通讯信号，若是执行步骤505，若否则返回步骤504执行；

505：设定定时周期后启动定时器定时操作，并等待从机信号；

506：判断在定时周期3秒内是否收到从机正常应答信号，若是执行步骤507，若否则执行步骤508；

507：向从机发射正常通讯信号，并返回步骤505执行；

主机与从机之间的正常通讯可采用握手式或问答式的通讯。

508：向用户连续发出告警信号，并结束流程。

如果主机在3秒定时周期内接收到从机的握手信号，说明从机的位置在设定的通讯距离范围之内，则继续与从机的进行循环的信息交互；否则，从机位置已经远离主机，主机触发报警。

图6所示的从机部分工作流程包括以下步骤：

601：从机上电初始化配置为接收模式，接收主机发射的ID信息，并将其处理为附加ID信息后向主机发射，然后等候主机信号；

从机收到主机发射的ID信息后，将其进行简化及加密处理成附加ID信息，以用于主机接收后进行用户身份验证。

602：从机查询是否接收到主机响应信息，若是执行步骤603，若否则返回步骤602执行；

603：向主机发射正常应答信号，并等待主机信号；

604：确认接收的信息是否为主机正常通讯信号，若是返回步骤603执行，若否返回步骤604执行。

从机采用握手式或应答式通讯与主机的进行循环信息交互。

综上所述，本发明将防止儿童走失功能集成于手机，通过用户输入身份识别码ID，在通信过程中主机与从机进行身份识别，以保证系统的单一识别，由此可避免了因相互干扰引起的工作不可靠问题；而且从机体积小易于隐蔽携带，其距离近通信功率小，可以作为手机的一个配件选配；更由于本发明的防丢失距离可根据实际使用调整，使其广泛适用于防儿童丢失及防止各种贵重物品的丢失。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1、一种集成于手机的防儿童走失系统，其特征在于，所述系统包括集成在所述手机中的主机部分以及作为所述手机配件的从机部分；其中，所述主机部分含有相互连接的数字基带模块DBB以及无线收发模块；所述从机部分包括相互连接的控制模块及无线收发模块；

所述主机中：所述DBB用于控制所述无线收发模块工作于发送模式或接收模式，由此控制所述无线收发模块向所述从机发射用户身份识别码ID信息，并接收所述从机发射的附加ID信息，将所述附加ID信息进行处理后与所述ID信息进行比较，以验证所述用户的身份；在设置的定时周期内控制所述无线收发模块与所述从机进行正常通讯，当发现所述无线收发模块在所述定时周期内接收不到所述从机的应答信号时，便发出告警信号；

所述无线收发模块，用于在所述DBB的控制下与所述从机通过天线进行信息的发射与接收，并将通讯数据传输给所述DBB；

所述从机中：所述控制模块，用于将所述无线收发模块接收的所述ID信息处理成所述附加ID信息后，控制所述无线收发模块向所述主机发射；并控制所述无线收发模块接收到所述主机的正常通讯信号后，向所述主机返回所述应答信号；

所述无线收发模块，用于在所述控制模块的控制下与所述主机通过天线进行信息的发射与接收，并将通讯数据传输给所述控制模块。

2、按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主机部分还含有模拟基带模块ABB和直流/直流变换模块DC/DC，其中：

所述ABB，分别与所述DBB和所述DC/DC连接，用于向所述DBB和所述DC/DC提供工作电压；

所述DC/DC 330，分别与所述DBB和所述无线收发模块连接，用于在所述DBB的使能控制下为所述无线收发模块提供工作电压。

3、按照权利要求1或2所述的系统，其特征在于，在所述手机的应用界面下由用户输入所述ID信息并选择防走失距离；所述主机中所述DBB还用于将所述ID信息和所述防走失距离信息进行存储，并根据所述防走失距离控制所述无线收发模块的射频频率；以及控制所述无线收发模块进入正常工作模式或进入待机模式。

4、按照权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述主机与所述从机之间的所述正常通讯采用握手式通讯或问答式通讯。

5、按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述从机的所述控制模块将所述ID信息进行简化及加密处理成所述附加ID信息；所述DBB收到所述附加ID信息后进行的所述处理，是将所述附加ID信息进行解密及恢复处理。

6、一种集成于手机的防儿童走失的实现方法，涉及集成在所述手机中的主机部分以及作为所述手机配件的从机部分，所述方法步骤如下：

(a)所述主机和所述从机上电初始化，所述主机将用户输入的用户身份识别码ID信息进行存储；

(b)所述主机与所述从机之间通过所述ID信息及附加ID信息进行所述用户的身份验证；

(c)所述主机在确认与所述从机能够正常通讯后设定时间周期，若所述主机在所述时间周期内接收不到所述从机的应答信号，立即使能报警信号，以告示所述用户所述从机已处于所述主机的搜索范围之外。

7、按照权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(a)前还包括步骤：通过所述手机的应用界面选择开启所述防儿童走失的功能，所述用户通过所述界面输入所述ID信息，并选择防走失距离；所述主机将所述防走失距离信息存储，所述防走失距离通过控制所述主机的射频频率实现选择。

8、按照权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(b)进一步包括步骤：

(b1)所述主机连续向所述从机发射所述ID信息；

(b2)所述从机将收到所述ID信息进行简化及加密处理成所述附加ID信息，然后向所述主机发射所述附加ID信息；

(b3)所述主机收到所述附加ID信息并进行解密及恢复处理后，与所述ID信息进行比较，检查经过所述处理的所述附加ID信息和所述ID信息是否匹配，从而进行所述用户身份验证。

9、按照权利要求6至8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(c)还包括步骤：若所述主机在所述定时周期内接收到所述从机的应答信号，则重复执行步骤(c)。

10、按照权利要求6至8任一项所述的方法，其特征在于，所述主机与所述从机之间的所述正常通讯采用握手式或问答式的通讯。

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