CN106205004A - 一种智能防丢系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能防丢系统及方法，系统包括防丢器、蓝牙通讯模块、报警模块、Wi‑Fi模块、纽扣电池和中央控制器；蓝牙通讯模块、报警模块、Wi‑Fi发射模块、纽扣电池和中央控制器均设置在防丢器上；防丢器通过通讯协议与移动终端连接通信；本发明在短距监测情况下，只启用低功耗蓝牙工作模式，在长距监测情况下，优先启用低功耗蓝牙工作模式，在超过蓝牙通讯范围或者信号不稳定时出现误报漏报，启用Wi‑Fi工作模式，一方面既能节能省电延长设备使用寿命，又增长了监控的有效距离，能有效精确的监控安全距离内的防丢器；此外，在手机与防丢器之间距离超过安全距离时，防丢器和手机端支持同时报警，这种双向报警机制，能全面地通知用户。

Description

一种智能防丢系统及方法

技术领域

本发明属于智能装备技术领域，涉及一种简单防丢智能系统及方法，尤其涉及一种基于蓝牙低功耗以及Wi-Fi应用的一种智能防丢系统及方法。

技术背景

生活中手机、钱包、行李箱等贵重物品容易出现遗忘、丢失或者被盗，造成财产损失。目前市场上的防丢器监测主要基于蓝牙信号检测。但蓝牙信号安全距离短，遇到复杂环境，信号容易受到阻挡。例如，在存在墙壁阻隔时监测信号不稳定，容易造成误报、漏报。此外，一般防丢器只在防丢器端物品丢失的情况，手机端报警提示用户，但是遇到手机丢失的情况，防丢器端并不会出现报警。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于蓝牙低功耗以及Wi-Fi应用的一种智能防丢系统及方法。

本发明的系统所采用的技术方案是：一种智能防丢系统，其特征在于：包括防丢器、蓝牙通讯模块、报警模块、Wi-Fi模块、纽扣电池）和中央控制器；所述蓝牙通讯模块、报警模块、Wi-Fi发射模块、纽扣电池和中央控制器均设置在所述防丢器上；所述防丢器通过通讯协议与移动终端连接通信；

所述中央控制器分别与所述防丢器、蓝牙通讯模块、报警装置、Wi-Fi模块、纽扣电池连接；用于接收所述移动终端发出的唤醒Wi-Fi指令之后，唤醒所述Wi-Fi发射模块以预先设置的频率周期性发送Wi-Fi广播信号；用于控制所述蓝牙通讯模块的连接、绑定及断开操作，设置所述蓝牙通讯模块及所述Wi-Fi发射模块的发射频率、功率以及消息提醒方式；用于获取所述纽扣电池的电量；

所述蓝牙通讯模块用于与所述移动终端连接绑定之后，以预先设置的频率周期性发送蓝牙Beacon广播信号；

所述Wi-Fi模块用于被所述移动终端唤醒之后，以预先设置的频率周期性发送Wi-Fi广播信号；

所述报警模块用于在蓝牙断开连接或者在蓝牙断开后Wi-Fi不能接收唤醒指令时报警。

作为优选，所述蓝牙Beacon广播信号数据中包含四个数据项，分别是UUID、Major、Minor、Measured Power；其中，Major和Minor均是16位的标识符，联合表示所述防丢器唯一标识；Measured Power是所述防丢器与所述移动终端之间相距时的接收信号强度指标RSSI，所述移动终端根据该RSSI与接收信号的强度来推算所述防丢器与所述移动终端之间的距离。

作为优选，所述Wi-Fi广播信号数据中包含多个数据项，其中有效字段分别是MAC、接收信号强度指标RSSI； MAC是16位的标识符，表示所述防丢器唯一标识；所述移动终端根据接收到的该RSSI与接收信号的强度来推算所述防丢器与所述移动终端之间的距离。

作为优选，所述移动终端上设置有蓝牙通讯单元、唤醒Wi-Fi处理单元、RSSI接收单元、安全距离判断单元和提醒单元；

所述蓝牙通讯单元用于与所述防丢器绑定、建立连接后，设置所述防丢器蓝牙以及Wi-Fi的发射频率，发射功率，设置所述报警模块的LED灯闪烁以及蜂鸣器频率和读取所述纽扣电池的电量；

所述唤醒Wi-Fi处理单元用于所述移动终端向所述防丢器发送Wi-Fi唤醒数据报文；

所述RSSI接收单元用于接收所述防丢器发送的蓝牙广播报文或者Wi-Fi广播报文后，解析其中的功率字段、接收信号强度指标RSSI字段和UUID字段（或者MAC地址）；

所述安全距离判断单元用于转化RSSI为距离数值，判断实际距离是否超过设置的安全距离，超过安全距离则进入提醒单元处理；

所述提醒单元通过所述移动终端震动或者铃声提醒用户所述防丢器已经超过设置的安全距离。

本发明的方法所采用的技术方案是：一种智能防丢方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：所述移动终端开机；

步骤2：所述移动终端设置进入防丢模式，即设置长距防丢模式还是短距防丢模式，设置所述防丢器蓝牙以及Wi-Fi的发射频率，发射功率，设置所述报警模块的LED灯闪烁以及蜂鸣器频率；

步骤3：判断所述移动终端与所述防丢器是否成功建立蓝牙连接；

若是，则执行下述步骤4；

若否，则认为所述防丢器已经超过安全距离，执行下述步骤11；

步骤4：判断是否长距监控模式；

若是，则执行下述步骤5；

若否，则执行下述步骤6；

步骤5：激活Wi-Fi发射模块，监听所述移动终端是否有唤醒WiFi模块信息；

步骤6：判断在预设时间内监听是否能连续接收到所述防丢器蓝牙报文；

若能，则继续回转执行所述步骤6；

若否，则执行下述步骤7；

步骤7：判断是否长距监控模式；

若是，则执行下述步骤8；

若否，则执行下述步骤9；

步骤8：唤醒所述防丢器进入Wi-Fi发射模式，即所述Wi-Fi发射模块进入广播发射模式，按照设置的频率周期性发送广播信号；

步骤9：根据无线电磁波路径损耗模型，所述移动终端根据接收信号强度指标RSSI与接收信号的强度来推算所述防丢器与所述移动终端之间的距离；

步骤10：判断是否超过安全距离；

若是，则执行下述步骤11；

若否，则回转执行所述步骤4；

步骤11：所述移动终端报警，提示所述防丢器已经超过安全距离区域。

作为优选，步骤6中所述预设时间为20秒。

作为优选，步骤10中所述判断是否超过安全距离，其距离y的测算公式为：

y = -49.53 – 40.71 lg (x)，其中x为RSSI接收信号强度。

本发明具有如下优点：在短距监测情况下，只启用低功耗蓝牙工作模式，在长距监测情况下，优先启用低功耗蓝牙工作模式，在超过蓝牙通讯范围或者信号不稳定时出现误报漏报，启用Wi-Fi工作模式，一方面低功耗蓝牙技术以及Wi-Fi唤醒技术既能节能省电延长设备使用寿命具有明显的优势，又增长了监控的有效距离，能有效精确的监控安全距离内的防丢器；此外，在移动终端与防丢器之间距离超过安全距离时，防丢器和移动终端支持同时报警，这种双向报警机制，能全面地通知用户。

附图说明

图1为本发明实施例的装置原理图。

图2为本发明实施例的装置结构框图。

图3为本发明实施例的方法流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在该说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”可能并非指的是同一个实施例，也不是与其他实施例相互排斥的相互独立或选择性的实施例。此外，在流程图或图示模块的顺序，或者用来描述本发明的一个或多个实施例的序号并非固定的指代任何特定的顺序，也不构成对本发明的限制。

请见图1，本发明提供的一种智能防丢系统，包括防丢器101、蓝牙通讯模块102、报警模块103、Wi-Fi模块104、纽扣电池105和中央控制器106；蓝牙通讯模块102、报警模块103、Wi-Fi发射模块104、纽扣电池105和中央控制器106均设置在防丢器101上；防丢器101通过通讯协议与手机107连接通信；

低功耗蓝牙通讯模块102，设置在防丢器101上，用于与手机107连接绑定之后，以预先设置的频率周期性发送蓝牙Beacon广播信号。蓝牙Beacon广播信号数据中包含四个数据项，分别是UUID、Major、Minor、Measured Power。其中，Major和Minor都是16位的标识符，联合表示防丢器101唯一标识；Measured Power是防丢器101与手机107之间相距时的接收信号强度指标（RSSI：Received Signal Strength Indicator），手机根据该参考RSSI与接收信号的强度来推算防丢器101与手机107之间的距离。

UUID (Universally Unique Identifier)是通用唯一识别码的意思，是一个软件建构的标准。UUID的目的是让分布式系统中的所有元素，都能有唯一的辨识资讯，而不需要通过中央控制端来做辨识资讯的指定。UUID由设计者根据需要进行指定。两个蓝牙设备在配对是需要相同的UUID，即移动终端件与防丢器蓝牙设备具有相同的UUID。Major 和Minor一般预先设定，用于区分不同的蓝牙设备。注意，相同的UUID下，不同的蓝牙设备由Major和Minor来区分。

Wi-Fi发射模块104，设置在防丢器101上，用于被手机107唤醒之后，以预先设置的频率周期性发送Wi-Fi广播信号。Wi-Fi广播信号数据中包含多个数据项，其中有效字段分别是MAC、RSSI、等。其中，MAC都是16位的标识符，表示防丢器101唯一标识；RSSI字段，手机107根据接收到的该该字段与推算防丢器101与手机107之间的距离。MAC是用于区分不同Wi-Fi设备的。防丢器上同时有蓝牙模块和Wi-Fi模块进行通信，因此手机必须由“Major和Minor”和“MAC”数字进行甄别和配对。

中央控制器106，设置在防丢器101上，用于接收到手机107唤醒Wi-Fi指令之后，唤醒Wi-FI发射模块104以预先设置的频率周期性发送Wi-Fi广播信号；控制低功耗蓝牙通讯模块102的连接、绑定及断开操作；设置蓝牙通讯模块102或者Wi-Fi模块104的发射频率、功率以及消息提醒方式等；获取纽扣电池105电量。

纽扣电池105，设置在防丢器101上，用于给防丢器101供电。

报警模块103，设置在防丢器101上，在蓝牙断开连接或者在蓝牙断开后Wi-Fi不能接收唤醒指令时，蜂鸣以及LED闪烁报警。

请见图2，本实施例的手机107上设置有蓝牙通讯单元108、唤醒Wi-Fi处理单元109、RSSI接收单元110、安全距离判断单元111和提醒单元112；

蓝牙通讯单元108用于与防丢器101绑定、建立连接后，设置防丢器101蓝牙以及Wi-Fi的发射频率，发射功率，设置报警模块103的LED灯闪烁以及蜂鸣器频率和读取纽扣电池105的电量；

唤醒Wi-Fi处理单元109用于手机107向防丢器101发送Wi-Fi唤醒数据报文；RSSI接收单元110用于接收防丢器101发送的蓝牙广播报文或者Wi-Fi广播报文后，解析其中的功率字段、接收信号强度指标RSSI字段和UUID字段（或者MAC地址）；

安全距离判断单元111用于转化RSSI为距离数值，判断实际距离是否超过设置的安全距离，超过安全距离则进入提醒单元处理；

提醒单元112通过手机107震动或者铃声提醒用户防丢器101已经超过设置的安全距离。

防丢器101，由中央控制器106，在短距模式下控制蓝牙通讯模块102工作，在长距模式下控制唤醒Wi-Fi发射模块104工作防丢器101由纽扣电池105供电，在离开安全距离时触发报警模块103提醒用户。

手机107通过通讯协议，连接、绑定到防丢器101，设置以及获取防丢器101信息，通过解析防丢器101广播信息，把蓝牙RSSI或者Wi-Fi RSSI转化为距离，判断手机107与防丢器101之间的距离是否超过安全距离，提醒用户。

请见图3，本发明提供的一种智能防丢方法，包括以下步骤：

步骤1：手机107开机；即手机107软硬件正常运行。

步骤2：手机107设置进入防丢模式，即设置长距防丢模式还是短距防丢模式，设置防丢器101蓝牙以及Wi-Fi的发射频率，发射功率，设置报警模块103的LED灯闪烁以及蜂鸣器频率；

步骤3：判断手机107与防丢器101是否成功建立蓝牙连接；

若是，则执行下述步骤4；

若否，则认为防丢器101已经超过安全距离，执行下述步骤11；

步骤4：判断是否长距监控模式；

若是，则执行下述步骤5；

若否，则执行下述步骤6；

步骤5：激活Wi-Fi发射模块104，监听手机107是否有唤醒WiFi模块信息；

步骤6：判断在预设时间内监听是否能连续接收到防丢器101蓝牙报文；

若能，则继续回转执行步骤6；

若否，则执行下述步骤7；

预设时间为20秒，用于检测是否进入Wi-Fi发射模式；即在20秒内监听是否能连续接收防丢器蓝牙报文，20秒是为了减少复杂环境下误判和漏判情况；

步骤7：判断是否长距监控模式；

若是，则执行下述步骤8；

若否，则执行下述步骤9；

步骤8：唤醒防丢器101进入Wi-Fi发射模式，即Wi-Fi发射模块104进入广播发射模式，按照设置的频率周期性发送广播信号；

步骤9：根据无线电磁波路径损耗模型，手机107根据接收信号强度指标RSSI与接收信号的强度来推算防丢器101与手机107之间的距离；

步骤10：判断是否超过安全距离；

若是，则执行下述步骤11；

若否，则回转执行步骤4；

其中距离y的测算公式为：

y = -49.53 – 40.71 lg (x)，其中x为RSSI接收信号强度。

步骤11：手机107报警，提示防丢器101已经超过安全距离区域。

步骤12：手机退出报警，即手机取消震动或铃声提醒。

步骤13：结束，即防丢器101退出运行状态。

本发明与一般防丢器有本质的不同。一般防丢器仅采用蓝牙信号作为距离是否安全的唯一依据，本发明集合了蓝牙信号和Wi-Fi信号，有效克服蓝牙信号易受遮挡的缺陷。而且，为降低防丢器工作时间，本发明引入了时间监测阈值，在蓝牙信号失效时唤醒Wi-Fi发射模块，对安全距离进行监测。当蓝牙信号和Wi-Fi信号监测均不满足安全距离要求时，启动报警装置，保证了检测的准确性。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种智能防丢系统，其特征在于：包括防丢器（101）、蓝牙通讯模块（102）、报警模块（103）、Wi-Fi模块（104）、纽扣电池（105）和中央控制器（106）；所述蓝牙通讯模块（102）、报警模块（103）、Wi-Fi发射模块（104）、纽扣电池（105）和中央控制器（106）均设置在所述防丢器（101）上；所述防丢器（101）通过通讯协议与移动终端（107）连接通信；

所述中央控制器（106）分别与所述防丢器（101）、蓝牙通讯模块（102）、报警装置（103）、Wi-Fi模块（104）、纽扣电池（105）连接；用于接收所述移动终端（107）发出的唤醒Wi-Fi指令之后，唤醒所述Wi-Fi发射模块（104）以预先设置的频率周期性发送Wi-Fi广播信号；用于控制所述蓝牙通讯模块（102）的连接、绑定及断开操作，设置所述蓝牙通讯模块（102）及所述Wi-Fi发射模块（104）的发射频率、功率以及消息提醒方式；用于获取所述纽扣电池（105）的电量；

所述蓝牙通讯模块（102）用于与所述移动终端（107）连接绑定之后，以预先设置的频率周期性发送蓝牙Beacon广播信号；

所述Wi-Fi模块（104）用于被所述移动终端（107）唤醒之后，以预先设置的频率周期性发送Wi-Fi广播信号；

所述报警模块（103）用于在蓝牙断开连接或者在蓝牙断开后Wi-Fi不能接收唤醒指令时报警。

2.根据权利要求1所述的智能防丢系统，其特征在于：所述蓝牙Beacon广播信号数据中包含四个数据项，分别是UUID、Major、Minor、Measured Power；其中，UUID是通用唯一识别码；Major和Minor均是16位的标识符，联合表示所述防丢器（101）唯一标识；MeasuredPower是所述防丢器（101）与所述移动终端（107）之间相距时的接收信号强度指标RSSI，所述移动终端（107）根据该RSSI与接收信号的强度来推算所述防丢器（101）与所述移动终端（107）之间的距离。

3.根据权利要求1所述的智能防丢系统，其特征在于：所述Wi-Fi广播信号数据中包含多个数据项，其中有效字段分别是MAC、接收信号强度指标RSSI； MAC是16位的标识符，表示所述防丢器（101）唯一标识；所述移动终端（107）根据接收到的该RSSI与接收信号的强度来推算所述防丢器（101）与所述移动终端（107）之间的距离。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的智能防丢系统，其特征在于：所述移动终端（107）上设置有蓝牙通讯单元（108）、唤醒Wi-Fi处理单元（109）、RSSI接收单元（110）、安全距离判断单元（111）和提醒单元（112）；

所述蓝牙通讯单元（108）用于与所述防丢器（101）绑定、建立连接后，设置所述防丢器（101）蓝牙以及Wi-Fi的发射频率，发射功率，设置所述报警模块（103）的LED灯闪烁以及蜂鸣器频率和读取所述纽扣电池（105）的电量；

所述唤醒Wi-Fi处理单元（109）用于所述移动终端（107）向所述防丢器（101）发送Wi-Fi唤醒数据报文；

所述RSSI接收单元（110）用于接收所述防丢器（101）发送的蓝牙广播报文或者Wi-Fi广播报文后，解析其中的功率字段、接收信号强度指标RSSI字段和UUID字段；

所述安全距离判断单元（111）用于转化RSSI为距离数值，判断实际距离是否超过设置的安全距离，超过安全距离则进入提醒单元处理；

所述提醒单元（112）通过所述移动终端（107）震动或者铃声提醒用户所述防丢器（101）已经超过设置的安全距离。

5.一种智能防丢方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：所述移动终端（107）开机；

步骤2：所述移动终端（107）设置进入防丢模式，即设置长距防丢模式还是短距防丢模式，设置所述防丢器（101）蓝牙以及Wi-Fi的发射频率，发射功率，设置所述报警模块（103）的LED灯闪烁以及蜂鸣器频率；

步骤3：判断所述移动终端（107）与所述防丢器（101）是否成功建立蓝牙连接；

若是，则执行下述步骤4；

若否，则认为所述防丢器（101）已经超过安全距离，执行下述步骤11；

步骤4：判断是否长距监控模式；

若是，则执行下述步骤5；

若否，则执行下述步骤6；

步骤5：激活Wi-Fi发射模块（104），监听所述移动终端（107）是否有唤醒Wi-Fi模块信息；

步骤6：判断在预设时间内监听是否能连续接收到所述防丢器（101）蓝牙报文；

若能，则继续回转执行所述步骤6；

若否，则执行下述步骤7；

步骤7：判断是否长距监控模式；

若是，则执行下述步骤8；

若否，则执行下述步骤9；

步骤8：唤醒所述防丢器（101）进入Wi-Fi发射模式，即所述Wi-Fi发射模块（104）进入广播发射模式，按照设置的频率周期性发送广播信号；

步骤9：根据无线电磁波路径损耗模型，所述移动终端（107）根据接收信号强度指标RSSI与接收信号的强度来推算所述防丢器（101）与所述移动终端（107）之间的距离；

步骤10：判断是否超过安全距离；

若是，则执行下述步骤11；

若否，则回转执行所述步骤4；

步骤11：所述移动终端（107）报警，提示所述防丢器（101）已经超过安全距离区域。

6.根据权利要求5所述的智能防丢系统及方法，其特征在于：步骤6中所述预设时间为20秒。

7.根据权利要求5所述的智能防丢系统及方法，其特征在于：步骤10中所述判断是否超过安全距离，其距离y的测算公式为：

y = -49.53 – 40.71 lg (x)，其中x为RSSI接收信号强度，单位dBm。