CN108090987B - 一种基于iBeacon技术的电子巡更系统 - Google Patents
一种基于iBeacon技术的电子巡更系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于iBeacon技术的电子巡更系统，包括巡更点模块、服务器和移动智能终端，其中：巡更点模块：采用BLE技术向周围区域广播iBeacon数据，所述移动智能终端安装有客户端APP；移动智能终端：对所述巡更点模块进行初始化设置，采用BLE技术接收所述iBeacon数据，生成所述巡更记录，并通过WLAN发送至所述服务器；服务器：生成巡更任务、将所述巡更任务发送至移动智能终端以及接收、处理并存储移动智能终端发送的巡更记录。移动智能终端硬件设备采用了BLE技术且安装了与巡更点模块通信并生成巡更记录的客户端APP，因此巡更人员只需携带移动智能终端即可执行巡更任务并生成巡更记录，不需要再配备专门的巡更设备，不增加额外的成本。
Description
技术领域
本发明涉及iBeacon技术领域，具体的说，是一种基于iBeacon技术的电子巡更系统。
背景技术
电子巡更系统是管理人员监督巡更人员是否按照指定的时间和指定的巡更路线到达指定地点的一种手段。通常在防范区域内的重要部位安装巡更点设备，巡查人员携带巡更器，按规定的时间和路线到达巡更点地址，管理人员可通过终端设备实时查看巡更记录信息。按照巡更信息是否能实时传递，电子巡更系统通常分为两类：离线式和在线式。其中，离线式巡更系统是指，巡更人员携带巡更器（如IC卡）在巡更点（通常为读写器设备）获取巡更点代码（地址），之后通过数据传输接口将巡更信息输入电脑（管理中心），管理人员可在电脑上查阅巡更记录。此种方式基本无需布线，缺点是不能实时管理。在线式巡更系统是指，巡更人员携带巡更器，在巡更点读取巡更器信息，通过有线或无线方式实时传输给管理中心。此种方式优点是能实时管理巡更信息；缺点是需要为巡更人员配置专用的巡更设备，成本较高而且无法避免人为地替代巡更事件的发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于iBeacon技术的电子巡更系统，用于解决现有技术中需要为巡更人员配备专用巡更设备，成本较高的问题。
为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案实现：
一种基于iBeacon技术的电子巡更系统，包括巡更点模块和服务器，还包括与所述巡更点模块通信的移动智能终端，其中：
巡更点模块：采用BLE技术向周围区域广播iBeacon数据，所述移动智能终端安装有用于电子巡更的客户端APP；
移动智能终端：对所述巡更点模块进行初始化设置，采用BLE技术接收所述iBeacon数据，生成所述巡更记录，并通过WLAN发送至所述服务器；
服务器：用于根据服务信息生成巡更任务、将所述巡更任务发送至移动智能终端中的客户端APP以及接收、处理并存储移动智能终端发送的巡更记录。
工作原理：
巡更点模块为多个，且配备有BLE（Bluetooth Low Energy）蓝牙低功耗通信功能，能够使用BLE技术向周围广播自身ID信息，每个巡更点模块的ID信息不同且为唯一标识码，以区分不同的巡更点模块。移动智能终端上安装有客户端APP，管理人员可以登录客户端APP的管理账号，进行巡更点模块的ID初始化设置和管理，巡更人员可以登录客户端APP的巡更账号，进行接收和执行服务器发送的巡更任务。当巡更人员携带移动智终端靠近某个巡更点模块的广播范围时，移动智能终端内安装的客户端APP接收巡更点模块广播的iBeacon数据，客户端APP根据iBeacon数据中的信号强度计算巡更点模块与移动智能终端之间的距离，并生成该巡更点模块的巡更记录，通过WLAN自动将信息发送至服务器，服务器获取该信息并解析，生成巡更记录供管理者浏览。服务器还用于存储巡更人员、管理者、运维人员等不同权限用户的账号信息，用于向巡更人员分配巡更任务、供管理者查看巡更记录以及给运维人员分配任务。服务器运行巡更管理软件及数据库软件，完成设备管理、用户管理、数据管理及数据存储功能。设备管理功能是指对巡更点模块的管理；用户管理是指对管理人员、运维人员和巡更人员等用户的管理；数据管理是指对巡更任务和巡更记录等信息的管理；数据存储是对以上各种数据的存储。由于BLE技术已被应用在移动智能终端的硬件中，因此巡更人员通过自身携带的移动智能终端即可实现巡更任务的接收，执行巡更任务并生成巡更记录，不需要再配备专门的巡更设备，不增加额外的成本。客户端APP包括巡更功能和巡更点管理功能，通过登录不同的角色账号实现巡更功能和巡更点基站管理功能，巡更功能用于实现巡更任务的接收和执行，管理功能用于巡更点基站的初始化设置及日常维护。用户通过移动智能终端下载客户端APP，根据服务器分配的不同角色账号登录APP，分别实现巡更或管理职能。
进一步地，所述客户端APP包括初始化模块、接收任务模块、广播接收模块、距离计算模块、生成记录模块和发送记录模块，其中：
初始化模块：用于设置所述巡更点模块的初始化信息；
接收任务模块：用于与服务器建立通信，接收服务器发送的巡更任务；
广播接收模块：接收所述巡更点模块发送的iBeacon数据，发送至距离计算模块；
距离计算模块：根据广播接收模块接收的iBeacon数据与接收信号的强度计算距离；
生成记录模块：根据距离计算模块计算出的数据，计算出巡更点模块与移动智能终端的距离状态，并生成巡更记录；
发送记录模块：将所述巡更记录发送至服务器。
工作原理：
管理维护人员通过移动智能终端APP登录管理员账号，与服务器建立通信连接，执行对巡更点基站的初始化设置及日常维护；巡更工作人员通过移动智能终端客户端APP登录巡更账号，与服务器建立通信连接，接收巡更任务，巡更人员携带移动智能终端开始执行巡更任务。当移动智能终端进入某一巡更点模块的广播区域时，若此时蓝牙是开启状态，客户端APP中的广播接收模块接收到这一巡更点模块广播的自身ID，生成巡更记录，并且将接收的iBeacon数据发送至距离计算模块，由距离计算模块根据iBeacon数据的信号强度与参考信号强度的比较，由于距离在1米以内，参考接收信号强度（RSSI：Received SignalStrength Indicator）是按照比例减少，而距离在1米以上，则是上下波动，因此可以判断出两种之间的距离在一米外（Far）、一米内（Near）还是贴近（Immediate）。生成记录模块根据距离计算模块的计算结果，计算移动智能终端与巡更点模块之间的距离以及轨迹，同样，巡更人员到达其他巡更点模块时，同样计算生成巡更记录和轨迹，由此，可以记录巡更人员的巡更工作和巡更路线。客户端APP中的发送记录模块将生成的巡更记录和巡更路线通过WLAN发送给服务器。
进一步地，所述iBeacon数据包括UUID和Power Measure，所述UUID为巡更点模块的通用唯一识别码，所述Power Measure为参考接收信号强度。
iBeacon的数据主要由四种信息构成，分别是通用唯一标识符UUID（UniversallyUnique Identifier）、Major、Minor、Measured Power。UUID是规定为ISO/IEC11578:1996标准的128位标识符。Major和Minor都是16位自定义的标识符。Measured Power是iBeacon模块与接收器之间相距1m时的参考接收信号强度(RSSI:Received Signal StrengthIndicator)。接收器根据该参考RSSI与接收信号的强度来推算发送模块与接收器的距离。
进一步地，所述距离状态包括贴近、1米以内和1米以外三种。
巡更点模块与移动智能终端的距离为几厘米时为贴近，几厘米至1米以内为靠近，1米以外为远距离。
进一步地，所述巡更点模块包括多个iBeacon基站，所述iBeacon基站连接有供电模块。
巡更点模块包括iBeacon基站和用于给iBeacon基站提供工作电压的供电模块，因此，巡更点模块既可通过与供电电路连接，也可以实现单独供电，在电力线路故障时，不影响巡更工作。
进一步地，所述供电模块为充电电池或钮扣电池。
供电模块采用充电电池可以多次充放电，不需更换电池，采用钮扣电池可以进一步减小iBeacon基站的体积。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明中的移动智能终端硬件设备采用了BLE技术，且安装了与巡更点模块通信并生成巡更记录的客户端APP，因此巡更人员只需携带移动智能终端即可实现巡更任务的接收，执行巡更任务并生成巡更记录，不需要再配备专门的巡更设备，不增加额外的成本。
（2）巡更点模块中的iBeacon基站采用低功耗蓝牙技术，可采用可充电电池或者微型纽扣电池供电，在市电断电情况下仍可长期正常工作。
（3）巡更时移动智能终端与iBeacon基站通过蓝牙通讯，通过WLAN与服务器通信，巡更信息的上传可通过WLAN实时上传或巡更完毕后上传。
（4）蓝牙BLE4.0技术为超低功耗无线技术，而且应用中可根据巡更策略设置可变连接时间间隔，平时可以处于“非连接”状态，只有在必要时才开启链路，然后在尽可能短的时间内关闭链路，因此更省电节能。
附图说明
图1为本发明的系统原理框图；
图2为客户端APP的系统原理框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
结合附图1所示，一种基于iBeacon技术的电子巡更系统，包括巡更点模块和服务器，还包括与所述巡更点模块通信的移动智能终端，其中：
巡更点模块：采用BLE技术向周围区域广播iBeacon数据，所述移动智能终端安装有用于电子巡更的客户端APP；
移动智能终端：对所述巡更点模块进行初始化设置，采用BLE技术接收所述iBeacon数据，生成所述巡更记录，并通过WLAN发送至所述服务器；
服务器：用于根据服务信息生成巡更任务、将所述巡更任务发送至移动智能终端中的客户端APP以及接收、处理并存储移动智能终端发送的巡更记录。
工作原理：
巡更点模块为多个，且配备有BLE（Bluetooth Low Energy）蓝牙低功耗通信功能，能够使用BLE技术向周围广播自身ID信息，每个巡更点模块的ID信息不同且为唯一标识码，以区分不同的巡更点模块。移动智能终端上安装有客户端APP，管理人员可以登录客户端APP的管理账号，进行巡更点模块的ID初始化设置和管理，巡更人员可以登录客户端APP的巡更账号，进行接收和执行服务器发送的巡更任务。当巡更人员携带移动智终端靠近某个巡更点模块的广播范围时，移动智能终端内安装的客户端APP接收巡更点模块广播的iBeacon数据，客户端APP根据iBeacon数据中的信号强度计算巡更点模块与移动智能终端之间的距离，并生成该巡更点模块的巡更记录，通过WLAN自动将信息发送至服务器，服务器获取该信息并解析，生成巡更记录供管理者浏览。服务器还用于存储巡更人员、管理者、运维人员等不同权限用户的账号信息，用于向巡更人员分配巡更任务、供管理者查看巡更记录以及给运维人员分配任务。服务器运行巡更管理软件及数据库软件，完成设备管理、用户管理、数据管理及数据存储功能。设备管理功能是指对巡更点模块的管理；用户管理是指对管理人员、运维人员和巡更人员等用户的管理；数据管理是指对巡更任务和巡更记录等信息的管理；数据存储是对以上各种数据的存储。由于BLE技术已被应用在移动智能终端的硬件中，因此巡更人员通过自身携带的移动智能终端即可实现巡更任务的接收，执行巡更任务并生成巡更记录，不需要再配备专门的巡更设备，不增加额外的成本。客户端APP包括巡更功能和巡更点管理功能，通过登录不同的角色账号实现巡更功能和巡更点基站管理功能，巡更功能用于实现巡更任务的接收和执行，管理功能用于巡更点基站的初始化设置及日常维护用户通过移动智能终端下载客户端APP，根据服务器分配的不同角色账号登录APP，分别实现巡更或管理职能。
实施例2：
在实施例1的基础上，结合附图1和图2所示，所述客户端APP包括初始化模块、接收任务模块、广播接收模块、距离计算模块、生成记录模块和发送记录模块，其中：
初始化模块：用于设置所述巡更点模块的初始化信息；
接收任务模块：用于与服务器建立通信，接收服务器发送的巡更任务；
广播接收模块：接收所述巡更点模块发送的iBeacon数据，发送至距离计算模块；
距离计算模块：根据广播接收模块接收的iBeacon数据与接收信号的强度计算距离；
生成记录模块：根据距离计算模块计算出的数据，计算出巡更点模块与移动智能终端的距离状态，并生成巡更记录；
发送记录模块：将所述巡更记录发送至服务器。
工作原理：
管理维护人员通过移动智能终端APP登录管理员账号，与服务器建立通信连接，执行对巡更点基站的初始化设置及日常维护；巡更工作人员通过移动智能终端客户端APP登录巡更账号，与服务器建立通信连接，接收巡更任务，巡更人员携带移动智能终端开始执行巡更任务。当移动智能终端进入某一巡更点模块的广播区域时，若此时蓝牙是开启状态，客户端APP中的广播接收模块接收到这一巡更点模块广播的自身ID，生成巡更记录，并且将接收的iBeacon数据发送至距离计算模块，由距离计算模块根据iBeacon数据的信号强度与参考信号强度的比较，由于距离在1米以内，参考接收信号强度（RSSI：Received SignalStrength Indicator）是按照比例减少，而距离在1米以上，则是上下波动，因此可以判断出两种之间的距离在一米外（Far）、一米内（Near）还是贴近（Immediate）。生成记录模块根据距离计算模块的计算结果，计算移动智能终端与巡更点模块之间的距离以及轨迹，同样，巡更人员到达其他巡更点模块时，同样计算生成巡更记录和轨迹，由此，可以记录巡更人员的巡更工作和巡更路线。客户端APP中的发送记录模块将生成的巡更记录和巡更路线通过WLAN发送给服务器。
实施例3：
在实施例2的基础上，结合附图1和图2所示，所述iBeacon数据包括UUID和PowerMeasure，所述UUID为巡更点模块的通用唯一识别码，所述Power Measure为参考接收信号强度。
iBeacon的数据主要由四种信息构成，分别是通用唯一标识符UUID（UniversallyUnique Identifier）、Major、Minor、Measured Power。UUID是规定为ISO/IEC11578:1996标准的128位标识符。Major和Minor都是16位自定义的标识符。Measured Power是iBeacon模块与接收器之间相距1m时的参考接收信号强度(RSSI:Received Signal StrengthIndicator)。接收器根据该参考RSSI与接收信号的强度来推算发送模块与接收器的距离。
进一步地，所述距离状态包括贴近、1米以内和1米以外三种。
巡更点模块与移动智能终端的距离为几厘米时为贴近，几厘米至1米以内为靠近，1米以外为远距离。
进一步地，所述巡更点模块包括多个iBeacon基站，所述iBeacon基站连接有供电模块。
巡更点模块包括iBeacon基站和用于给iBeacon基站提供工作电压的供电模块，因此，巡更点模块既可通过与供电电路连接，也可以实现单独供电，在电力线路故障时，不影响巡更工作。
进一步地，所述供电模块为充电电池或钮扣电池。
供电模块采用充电电池可以多次充放电，不需更换电池，采用钮扣电池可以进一步减小iBeacon基站的体积。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于iBeacon技术的电子巡更系统，包括巡更点模块和服务器，其特征在于，还包括与所述巡更点模块通信的移动智能终端，其中：
巡更点模块：采用BLE技术向周围区域广播iBeacon数据，所述移动智能终端安装有用于电子巡更的客户端APP；
移动智能终端：对所述巡更点模块进行初始化设置，采用BLE技术接收所述iBeacon数据，生成所述巡更记录，并通过WLAN发送至所述服务器；
服务器：用于根据服务信息生成巡更任务、将所述巡更任务发送至移动智能终端以及接收、处理并存储移动智能终端发送的巡更记录；
所述客户端APP包括初始化模块、接收任务模块、广播接收模块、距离计算模块、生成记录模块和发送记录模块，其中：
初始化模块：用于设置所述巡更点模块的初始化信息；
接收任务模块：用于与服务器建立通信，接收服务器发送的巡更任务；
广播接收模块：接收所述巡更点模块发送的iBeacon数据，发送至距离计算模块；
距离计算模块：根据广播接收模块接收的iBeacon数据与接收信号的强度计算距离；
生成记录模块：根据距离计算模块计算出的数据，计算移动智能终端与巡更点模块之间的距离以及轨迹，并生成巡更记录和巡更路线；
发送记录模块：将所述巡更记录和巡更路线发送至服务器。
2.根据权利要求1所述的一种基于iBeacon技术的电子巡更系统，其特征在于，所述iBeacon数据包括UUID和Power Measure，所述UUID为巡更点模块的通用唯一识别码，所述Power Measure为参考接收信号强度。
3.根据权利要求2所述的一种基于iBeacon技术的电子巡更系统，其特征在于，所述距离状态包括贴近、1米以内和1米以外三种。
4.根据权利要求3所述的一种基于iBeacon技术的电子巡更系统，其特征在于，所述巡更点模块包括多个iBeacon基站，所述iBeacon基站连接有供电模块。
5.根据权利要求4所述的一种基于iBeacon技术的电子巡更系统，其特征在于，
所述供电模块为充电电池或钮扣电池。
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