CN103957279A - 一种基于无线自组织网络的人员安全信息汇总系统及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于无线自组织网络的人员安全信息汇总系统及其工作方法，属于电子设备、无线通信和GPS定位技术领域。该系统利用智能手环终端周期性采集安全信息，通过无线通信基站，把信息传输到便携式应用终端，最终在便携式应用终端利用地图显示智能手环终端的坐标和安全信息，由便携式应用终端对所有智能手环终端进行统一管理。该系统具有实时性和智能性，适用于很多生产和生活场景，智能手环终端和无线通信基站通过ZigBee进行自组网，无线通信基站与便携式应用终端通过蓝牙通信，该系统采用蓝牙和ZigBee两种技术，实现两种技术的优势互补，既利用ZigBee协议灵活的自组网功能和低功耗的特性，又利用了蓝牙的高带宽特性。

Description

一种基于无线自组织网络的人员安全信息汇总系统及其工作方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种基于无线自组织网络的人员安全信息汇总系统及其工作方法，属于电子设备、无线通信和GPS定位技术领域
背景技术
[0002] 人身安全一直是人们最关心的问题。目前我国在工业生产、出外旅游等活动中经常发生安全事故，而搜救工作一直都是一个不能完美解决的难题。搜救不可能完全避免伤害和损失，如何避免安全事故的发送一直是人们关心的热点。
[0003] 随着科技的进步，社会的发展和移动互联网的兴起，近年来市场中出现了一些基于跟踪定位的安全保障系统，但是市场上现有的产品大都是基于3G或GPRS网络，而且功能单一，如只完成跟踪定位功能，没有对智能手环终端所处的环境或状态进行任何检测。另夕卜，现有产品的适用场景受3G或GPRS信号限制，如果所处环境没有3G或GPRS信号或受外界条件干扰不能连接到信号，产品就不能工作。此外，现有的产品造价比较昂贵。现有的产品不仅应用场景受限，而且成本较高，不能很好的预防安全事故的发生。
发明内容
[0004] 为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于无线自组织网络的人员安全信息汇总系统及其工作方法，该信息汇总系统应采用无线通信技术，价格合理，应用场景更广泛的人员安全信息汇总系统。
[0005] 本发明采用的技术方案是:一种基于无线自组织网络的人员安全信息汇总系统，它包括一个无线通信基站，它还包括一个便携式应用终端和多个智能手环终端，所述无线通信基站通过无线传输方式使多个智能手环终端与便携式应用终端进行通信；所述无线通信基站包括接收和发送蓝牙信号的蓝牙通信模块、串口模块和接收和发送无线信号的ZigBee模块，串口模块与蓝牙通信模块和ZigBee模块进行电连接；所述智能手环终端包括采集智能手环持有者位置信息的GPS定位模块、负责自组网和无线通信的ZigBee模块、报警模块和传感器模块，报警模块响应便携式应用终端发送的指令，通过无线通信基站提醒智能手环终端持有者有指令从便携式应用终端发送过来。
[0006] 所述便携式应用终端是基于Android平台的移动客户端或基于IOS平台的移动客户端。
[0007] 所述传感器模块分为采集温湿度数据的温湿度传感器模块和采集加速度数据的加速度传感器。
[0008] 所述的基于无线自组织网络的人员安全信息汇总系统的工作方法采用步骤如下:
[0009] (a)用户利用便携式应用终端对所监控的无线网络进行初始化，设置网络属性；
[0010] (b)用户初始化无线通信基站，并且通过便携式应用终端对无线通信基站进行设置；
[0011] (C)用户通过便携式应用终端把智能手环终端加入自己的监控网络；
[0012] (d)把便携式应用终端和无线通信基站分配给安全人员，智能手环终端分配给需要安监的工作或活动人员，等待智能手环终端自组织网络完成；
[0013] (e)智能手环终端周期性把实时采集的安全信息通过无线通信基站向便携式应用终端发送，安全信息包括:智能手环终端持有者的所处地理位置坐标信息、环境温湿度信息和实时加速度信息；
[0014] (f)当智能手环终端实时采集的环境的温湿度信息和实时加速度信息不正常时，智能手环终端会立刻向便携式应用终端发送报警消息，另外，智能手环终端携带者遇到突发事件，通过警报处理模块人为启动紧急报警装置，智能手环终端也会向便携式应用终端发送紧急报警消息；
[0015] (g)当便携式应用终端发现某些智能手环终端的安全信息不正常时，便携式应用终端通过无线通信基站向智能手环终端发送警告消息；
[0016] (h)当需要群发指令时，便携式应用终端向所有智能手环终端群发指令。
[0017] 本发明的有益效果是:这种基于无线自组织网络的人员安全信息汇总系统利用智能手环终端周期性采集安全信息，通过无线通信基站，把信息传输到便携式应用终端，最终在便携式应用终端利用地图显示智能手环终端的坐标和安全信息，由便携式应用终端对所有智能手环终端进行统一管理。该系统具有实时性和智能性，适用于很多生产和生活场景，智能手环终端和无线通信基站通过ZigBee进行自组网，无线通信基站与便携式应用终端通过蓝牙通信，该系统采用蓝牙和ZigBee两种技术，实现两种技术的优势互补，既利用ZigBee协议灵活的自组网功能和低功耗的特性，又利用了蓝牙的高带宽特性。
附图说明
[0018] 图1为人员安全信息汇总系统的应用结构示意图。
[0019] 图2为便携式应用终端软件的框图。
[0020] 图3为便携式应用终端硬件框图。
[0021] 图4为无线通信基站的硬件框图。
[0022] 图5为智能手环终端的硬件框图。
[0023] 图中:10、便携式应用终端，20、无线通信基站，30、智能手环终端，11、便携式应用终端软件，12、蓝牙模块12，13、操作系统，21、蓝牙通信模块，22、串口模块，23、ZigBee通信模块，31、GPS模块，32、ZigBee模块，33、警报模块，34、传感器模块，35、温湿度传感器，36、加速度传感器。
具体实施方式
[0024] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
[0025] 图1、2、3、4、5示出了人员安全信息汇总系统的应用结构图。图中，基于无线自组织网络的人员安全信息汇总系统包括一个无线通信基站20、一个便携式应用终端10和多个智能手环终端30，无线通信基站20通过无线信号和蓝牙信号相互转换的方式实现多个智能手环终端30与便携式应用终端10的通信。便携式应用终端10是基于Android平台的移动客户端或基于IOS平台的移动客户端。无线通信基站20包括蓝牙通信模块21、串口模块22和ZigBee模块32，蓝牙通信模块21负责接收和发送蓝牙信号，实现无线通信基站20与便携式应用终端10的通信，ZigBee模块32负责接收和发送无线信号，实现无线通信基站20与智能手环终端30的通信，串口模块22位于蓝牙通信模块21和ZigBee模块32之间，实现蓝牙信号和无线信号的相互转换。智能手环终端30包括GPS定位模块、ZigBee模块32、报警模块33和传感器模块34，传感器模块34分为温湿度传感器35和加速度传感器36，温湿度传感器35负责采集周围环境的温湿度数据，加速度传感器36负责采集智能手环持有者的实时加速度，GPS定位模块负责采集智能手环持有者的位置信息，ZigBee模块32负责自组网和无线通信，实现智能手环终端30和无线通信基站20之间的消息传输，报警模块33负责便携式应用终端10发送的指令，提醒智能手环30持有者有指令从便携式应用终端10发送过来。
[0026] 采用上述技术方案的安全信息汇总系统开始使用之前，需要进行四步操作。第一步，用户需要利用便携式应用终端10对所监控的网络进行初始化，设置网络属性。第二步，用户需要初始化无线通信基站20，并且在便携式应用终端10对无线通信基站20进行设置。第三步，用户通过便携式应用终端10把智能手环终端30加入自己的监控网络，每一个智能手环终端30有一个唯一的标识，便携式应用终端10把智能手环终端30的唯一区分标识加入无线节点表单中，通过这个唯一的标志区分智能手环终端30。第四步，把便携式应用终端10和无线通信基站20分配给安全人员，智能手环终端30分配给需要安监的工作或活动人员，等待智能手环终端30自组织网络完成，网络自组织完成后会在便携式应用终端10提醒显示节点成功加入网络。经过以上四步操作之后，智能手环终端30会周期性把实时采集持有者的安全信息通过无线通信基站20向便携式应用终端10发送，安全信息包括:地理位置坐标，智能手环终端30持有者所处环境的温湿度信息和实时加速度信息。智能手环终端30通过GPS模块31采集地理位置坐标，通过温湿度传感器35采集智能手环终端30持有者所处环境的温湿度信息，通过加速度传感器36采集智能手环终端30持有者的实时加速度信息。智能手环终端30除了会周期性向便携式应用终端10发送安全信息之外，一旦发现智能手环终端30持有者所处环境的温湿度信息或加速度信息不正常，智能手环终端30会立刻向便携式应用终端10发送报警消息，另外，如果智能手环终端30携带者遇到突发事件，也可以通过警报处理模块人为启动紧急报警装置，这时候智能手环终端30也会向便携式应用终端10发送一个紧急报警消息。消息从智能手环终端30传输到便携式应用终端10的过程如下,传感器模块34和GPS模块31采集数据后，由智能手环终端30的ZigBee模块32生成无线信号，通过ZigBee协议自组织的无线网络，智能手环终端30把信号传输到无线通信基站20，无线通信基站20的ZigBee模块32接收到智能手环终端30发送来的信号，无线通信基站20通过内部的串口模块22把ZigBee模块32接收的无线信号转换成蓝牙信号，发送给无线通信基站20内部的蓝牙通信模块21，最后由蓝牙通信模块21发送给人员便携式应用终端10。
[0027] 便携式应用终端10收到智能手环终端30周期性发送的安全信息后，便携式应用终端10会在应用终端基于地图图形化显示各个智能手环终端30的安全信息。当便携式应用终端10收到报警消息的时候，便携式应用终端10会在应用终端上有报警提示，详细显示具体报警节点的报警消息。当便携式应用终端10发现某个智能手环终端30出现异常，如GPS定位远离预定区域、温湿度信息异常和加速度信息异常等，便携式应用终端10会向该异常智能手环终端30发送警告消息，如果有必要的话，同时安排安全人员检查现场。便携式应用终端10也可以向网络中的部分智能手环终端30或全部智能手环终端30群发指令。便携式应用终端10向智能手环终端30发送消息的过程如下:首先，便携式应用终端10把数据形成消息包，通过应用终端的蓝牙模块12发送给无线通信基站20，由无线通信基站20的蓝牙通信模块21接收处理；蓝牙通信模块21接收消息包后，无线通信基站20把接收到的消息交给内部串口模块22，由串口模块22把蓝牙模块12接收的消息转换为ZigBee模块32可以识别的消息，然后交由无线通信基站20中的ZigBee模块32，最后由ZigBee模块32通过自组织网络发送给智能手环终端30。

Claims (4)

1.一种基于无线自组织网络的人员安全信息汇总系统，它包括一个无线通信基站(20)，其特征是:它还包括一个便携式应用终端(10)和多个智能手环终端(30)，所述无线通信基站(20)通过无线传输方式使多个智能手环终端(30)与便携式应用终端(10)进行通信；所述无线通信基站(20)包括接收和发送蓝牙信号的蓝牙通信模块(21)、串口模块(22)和接收和发送无线信号的ZigBee模块(23)，串口模块(22)与蓝牙通信模块(21)和ZigBee模块(23)进行电连接；所述智能手环终端(30)包括采集智能手环持有者位置信息的GPS定位模块(31)、负责自组网和无线通信的ZigBee模块(32)、报警模块(33)和传感器模块(34)，报警模块(33)响应便携式应用终端(10)发送的指令，通过无线通信基站(20)提醒智能手环终端(30)持有者有指令从便携式应用终端(10)发送过来。
2.根据权利要求1所述的基于无线自组织网络的人员安全信息汇总系统，其特征是:所述便携式应用终端(10)是基于Android平台的移动客户端或基于IOS平台的移动客户端。
3.根据权利要求1所述的基于无线自组织网络的人员安全信息汇总系统，其特征是:所述传感器模块(34)分为采集温湿度数据的温湿度传感器模块(35)和采集加速度数据的加速度传感器(36)。
4.根据权利要求1所述的基于无线自组织网络的人员安全信息汇总系统的工作方法，其特征是:采用步骤如下: (a)用户利用便携式应用终端(10)对所监控的无线网络进行初始化，设置网络属性； (b)用户初始化无线通信基站(20)，并且通过便携式应用终端(10)对无线通信基站(20)进行设置； (c)用户通过便携式应用终端(10)把智能手环终端(30)加入自己的监控网络； (d)把便携式应用终端(10)和无线通信基站(20)分配给安全人员，智能手环终端(30)分配给需要安监的工作或活动人员，等待智能手环终端(30)自组织网络完成； (e)智能手环终端(30)周期性把实时采集的安全信息通过无线通信基站(20)向便携式应用终端(10)发送，安全信息包括:智能手环终端(30)持有者的所处地理位置坐标信息、环境温湿度信息和实时加速度信息； (f)当智能手环终端(30)实时采集的环境的温湿度信息和实时加速度信息不正常时，智能手环终端(30)会立刻向便携式应用终端(10)发送报警消息，另外，智能手环终端(30)携带者遇到突发事件，通过警报处理模块(33)人为启动紧急报警装置，智能手环终端(30)向便携式应用终端(10)发送紧急报警消息； (g)当便携式应用终端(10)发现某些智能手环终端(30)的安全信息不正常时，便携式应用终端(10)通过无线通信基站(20)向智能手环终端(30)发送警告消息； (h)当需要群发指令时，便携式应用终端(10)向所有智能手环终端(30)群发指令。
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