防走丟報(bào)警器

1、第二十五屆“馮如杯”學(xué)生創(chuàng)意大賽參賽作品防走丟報(bào)警器 ii摘要隨著社會(huì)的發(fā)展，我國的經(jīng)濟(jì)水平有了顯著地提高，居民的人均收入水平也得到了提高，與之相對(duì)的，居民消費(fèi)水平也隨之提高，越來越多的人們選擇了將旅游作為一項(xiàng)重要的消費(fèi)方式，但因?yàn)槁糜蔚娜藬?shù)較高以及管理措施的相對(duì)不完善，孩子與老人走丟的情況十分嚴(yán)重，在一些熱門景點(diǎn)或展覽館，時(shí)常會(huì)發(fā)生孩子或老人走丟的事件。本文就是通過設(shè)計(jì)一款報(bào)警器，以防止在景點(diǎn)或其他人較多的地方孩子走丟。此產(chǎn)品是一套利用GPS與通信網(wǎng)絡(luò)的預(yù)警設(shè)備，由母機(jī)與子機(jī)兩部分構(gòu)成，在使用中母機(jī)由兒童的監(jiān)護(hù)人攜帶，子機(jī)可以佩戴在孩子身上。母機(jī)與子機(jī)可以像手機(jī)一樣通過無線電進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，當(dāng)

2、子機(jī)離開母機(jī)的預(yù)定范圍時(shí)，母機(jī)會(huì)發(fā)出警報(bào)來提醒監(jiān)護(hù)人并顯示子機(jī)方位，解決了對(duì)孩子走丟難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)的問題。關(guān)鍵詞：走丟，及時(shí)發(fā)現(xiàn)，報(bào)警器，無線電AbstractWiththedevelopmentofthesociety,theeconomiclevelofourcountryhadsignificantlyimproved,residentspercapitaincomelevelhasimproved,incontrast,residentsconsumptionlevelincreases,moreandmorepeoplechoosetotravelasanimportantwayofc

3、onsumption,butbecausethenumberoftourismishigherandrelativeimperfectmanagementmeasures,childrenandtheoldmanwanderedoffthesituationisveryserious,insomehotspotsorgallery,oftenchildrenoroldmanwanderedoffeventswillhappen.Thisarticleisanalarmbydesign,inordertopreventmoreattractionsorothersinthelocalchildr

4、enwanderedoff.ThisproductisasetofwarningdeviceusingGPSandcommunicationnetwork,consistingofthemachinetoolandmachineson,carriedbytheguardianofchildrenintheuseofmachinetools,machinecanwearinchildren.Machinetoolsandmachinesoncanbelikeamobilephonefordatabyradiocommunication,thepredeterminedrangewhenthema

5、chineleftmachinetools,themothertheopportunitytosoundanalarmtoremindguardiansanddisplaychildbearing,solvedthechildrenwanderedofftheproblemsdiscoveredintime.目錄引言 1(一) 研究背景1(二) 防走丟報(bào)警器技術(shù)現(xiàn)狀 1(三) 當(dāng)前同類產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)分析 2正文 2第一章總體設(shè)計(jì)及創(chuàng)意說明 2(一) 總體設(shè)計(jì) 2(二) 創(chuàng)意說明 3(三)創(chuàng)意亮點(diǎn) 4第二章可行性及市場(chǎng)應(yīng)用分析 4(一) 技術(shù)難點(diǎn) 4(二)適用人群及市場(chǎng)前景 4結(jié)論 5參考文獻(xiàn) 5

6、引言研究背景由于現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人們的生活水平顯著提高，人們?cè)絹碓阶⒅鼐駥用娴南M(fèi)與享受，其中旅游占了很大一部分，越來越多的人喜歡去各地旅游，而以家庭為單位一起旅游也備受人們的青睞。但因?yàn)榫包c(diǎn)或游覽點(diǎn)聲音雜，人流大，再加上監(jiān)護(hù)人也要游覽，不可能時(shí)時(shí)刻刻注意孩子或老人，所以孩子或老人走丟的問題也俞顯嚴(yán)重。針對(duì)這一問題，本文探討了一種新型的報(bào)警器，通過對(duì)子機(jī)位置的時(shí)刻監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)孩子走丟的及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理，從而有效的為兒童建立起一道安全的護(hù)欄，同時(shí)也大大減輕了監(jiān)護(hù)人負(fù)擔(dān)，可謂一舉兩得。防走丟報(bào)警器技術(shù)現(xiàn)狀目前市場(chǎng)上已經(jīng)有了同類產(chǎn)品，但本款產(chǎn)品使用的是類似手機(jī)的通信網(wǎng)絡(luò)與GPS系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)位置

7、監(jiān)測(cè)與確定。1、 2G 與3G 網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)GSM是全球最成熟的無線通信接入方式，GSM模塊可用中文短消息收發(fā)信息，可以進(jìn)行語音與數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，GSM網(wǎng)絡(luò)中提供了具有開放性的接口。但是存在系統(tǒng)容量有限、編碼質(zhì)量不夠高、終端接入速率不是很快以及切換功能比較差等不足之處1。3G網(wǎng)絡(luò)與2G/2.5G的主要區(qū)別是其具有高速率的數(shù)據(jù)承載，可以大大減少用戶下載和瀏覽網(wǎng)頁的時(shí)間2。由于3G 的核心網(wǎng)是由2G 系統(tǒng)演進(jìn)而來，它不是處理（TCP/IP 傳輸控制協(xié)議/互連網(wǎng)協(xié)議通信速度更快）數(shù)據(jù)包的最優(yōu)系統(tǒng)，它的數(shù)據(jù)傳輸速率也無力處理眾多包含大量圖像的信息3。2、 4G 網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)4第一代模擬式僅提供語音服務(wù)，第

8、二代移動(dòng)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率只有9.6kb/s，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到2Mb/s，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)可達(dá)到10Mb/s,甚至高達(dá)100Mb/。相比3G網(wǎng)絡(luò)，4G網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)如下：（1）通信更加靈活：4G通信不僅可以隨時(shí)隨地通信，更可以雙向下載傳遞資料、圖像、影像；（2）智能性更高；（3）兼容性能更平滑；（4）提供各種增值服務(wù)；（5）實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信：第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)提供的無線多媒體通信服務(wù)通過寬頻的信道傳送出去，包括語音、數(shù)據(jù)、影像等大量信息。當(dāng)前同類產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)分析目前市場(chǎng)上已有了同類防走丟的產(chǎn)品，其中一類是老人防走丟的手環(huán)，其上記錄有老人的個(gè)人信息與監(jiān)護(hù)人的聯(lián)系方式，這

9、樣如果老人走丟后，人們或警方也可以知道并聯(lián)系到監(jiān)護(hù)人，但其缺點(diǎn)也較為明顯，就是必須有人能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并主動(dòng)聯(lián)系，具有很大的被動(dòng)性與依賴性，在較為荒涼的旅游景點(diǎn)就不太適合了。另一款走丟報(bào)警器是也利用無線電進(jìn)行測(cè)距并預(yù)報(bào)的儀器，投入使用后收到了一定的效果，但在人們的使用中隨之也暴露出來一部分問題。例如報(bào)警不及時(shí)，在測(cè)距方面很不準(zhǔn)確，有時(shí)會(huì)胡亂報(bào)警以及在人流量較大的地方報(bào)警震動(dòng)相對(duì)較弱，不夠明顯等問題，所以也受到了很大的使用限制，在可靠性與準(zhǔn)確性兩方面還有待提高。正文總體設(shè)計(jì)與創(chuàng)意說明總體設(shè)計(jì)該儀器由母機(jī)與子機(jī)兩部分構(gòu)成，母機(jī)與子機(jī)之間通過通信模塊及網(wǎng)絡(luò)(可根據(jù)情況選擇2G/3G/4G 網(wǎng)絡(luò))聯(lián)系，其

10、中子機(jī)裝備有GPS定位系統(tǒng)，可以在母機(jī)上顯示出子機(jī)目前所在的方位，其系統(tǒng)總體框圖如下圖1 所示，圖11、距離傳感器被動(dòng)報(bào)警監(jiān)護(hù)人在旅游時(shí)會(huì)由于各種原因無法意識(shí)到孩子丟失的瞬間，此時(shí)利用距離傳感器的檢測(cè)（離開監(jiān)護(hù)人5m 或是10m 的距離就發(fā)出警報(bào)信息），當(dāng)傳感器檢測(cè)不到信號(hào)時(shí)，會(huì)通過主控制器向監(jiān)護(hù)人發(fā)出報(bào)警信息，同時(shí)啟動(dòng)報(bào)警器，發(fā)出報(bào)警聲并震動(dòng)，引起監(jiān)護(hù)人注意，在第一時(shí)間尋找孩子的蹤跡。2、監(jiān)護(hù)人主動(dòng)尋找小孩走失時(shí)由于某些原因距離傳感器沒有及時(shí)傳遞出報(bào)警信息，此時(shí)若在監(jiān)護(hù)人視線范圍內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)小孩的蹤跡，監(jiān)護(hù)人判定小孩走失，由監(jiān)護(hù)人通過母機(jī)開啟GPS 追蹤系統(tǒng)追蹤小孩所在位置，則可迅速發(fā)現(xiàn)小孩的

11、位置。3、孩子主動(dòng)報(bào)警孩子在稍大一點(diǎn)的時(shí)候，可以明確判斷出自己已經(jīng)迷路，那么此時(shí)就可以由孩子主動(dòng)按下子機(jī)的報(bào)警按鈕，則此時(shí)母機(jī)接收到子機(jī)信號(hào)，發(fā)出警報(bào)來通知監(jiān)護(hù)人尋找孩子，同時(shí)開啟GPS定位系統(tǒng)來幫助監(jiān)護(hù)人確定孩子的位置。創(chuàng)意說明整個(gè)設(shè)備的核心創(chuàng)意是應(yīng)用了目前十分發(fā)達(dá)的通信網(wǎng)絡(luò)以及GPS定位系統(tǒng)，使用二者可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并尋找走丟的孩子，此外，根據(jù)不同的情況，有效的取用不同的報(bào)警方式，以此來相互彌補(bǔ)單一報(bào)警措施所存在的問題，避免了無法及時(shí)有效尋找丟失孩子的問題。此外這個(gè)設(shè)計(jì)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是使用了手機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，避免了出現(xiàn)無線電相互干擾的問題，有效杜絕了無線電干擾導(dǎo)致的預(yù)警不靈，影響手機(jī)通信的不良結(jié)果。

12、同時(shí)也不會(huì)帶來很大的電磁輻射，孩子佩戴子機(jī)的時(shí)候不會(huì)對(duì)其的健康造成影響。創(chuàng)意亮點(diǎn)可以將子機(jī)的做成手環(huán)的造型，便于孩子隨身佩戴且不容易遺失?？梢栽谧訖C(jī)（或是手環(huán)）上寫下孩子的個(gè)人信息以及監(jiān)護(hù)人的聯(lián)系方式，有助于發(fā)現(xiàn)孩子的熱心人或是警方能及時(shí)與監(jiān)護(hù)人取得聯(lián)系?？梢詫⒛笝C(jī)的報(bào)警信號(hào)連接的藍(lán)牙耳機(jī)上，這樣就可以使監(jiān)護(hù)人對(duì)報(bào)警信號(hào)保持相當(dāng)高的靈敏度，即使在人流量大，聲音嘈雜的環(huán)境中，依然能夠及時(shí)對(duì)母機(jī)的報(bào)警信號(hào)做出反應(yīng)，不會(huì)存在信號(hào)不明顯的問題。第二章 可行性及市場(chǎng)應(yīng)用分析技術(shù)難點(diǎn)子機(jī)的體形與信號(hào)強(qiáng)弱的關(guān)系。因?yàn)樽訖C(jī)是要求孩子佩戴的，因?yàn)楹⒆拥氖滞蟛煌挲g相差較大，所以手環(huán)應(yīng)該做成類似手表的造型，而且要

13、求體型不能太大，所以在較小的子機(jī)體型上使無線信號(hào)相對(duì)較強(qiáng)是一個(gè)比較困難的技術(shù)難點(diǎn)。母機(jī)的距離反應(yīng)靈敏度目前市場(chǎng)上此類產(chǎn)品最大的限制問題就是母機(jī)對(duì)與子機(jī)距離監(jiān)測(cè)的靈敏度比較低，無法準(zhǔn)確的測(cè)定出與子機(jī)的距離，因此無法準(zhǔn)確及時(shí)的發(fā)出警報(bào)。所以選用靈敏程度較高的距離傳感器就顯得十分重要，而在這方面依舊需要進(jìn)行更深入的研究開發(fā)，如何在相對(duì)較近的距離內(nèi)準(zhǔn)確的測(cè)出距離。適用人群及市場(chǎng)前景此款產(chǎn)品的市場(chǎng)定位十分明確，就是針對(duì)前往旅游景點(diǎn)的孩子或老人，同時(shí)在日常生活中也可以使用?，F(xiàn)在外出旅游的人越來越多，相對(duì)的孩子與老人也越來越容易在人流大的景點(diǎn)或展覽館走丟，因此此款報(bào)警器的市場(chǎng)前景還是很大的。雖然該產(chǎn)品成本較高，但作為一款可長期使用的儀器來說，它為孩子與老人提供了一個(gè)相對(duì)安全的保障，且居民的經(jīng)濟(jì)水平也越來越高，所以該報(bào)警器還是會(huì)有很多人使用的。結(jié)論本項(xiàng)目由當(dāng)今新聞事件觸發(fā)，通過對(duì)手機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)及GPS定位系統(tǒng)獲得啟發(fā)，然后查閱資料了解到防走丟報(bào)警器的現(xiàn)狀，通過對(duì)市場(chǎng)上各種同類產(chǎn)品的調(diào)查分析，并結(jié)合目前的通信網(wǎng)絡(luò)與GPS定位系統(tǒng)技術(shù)，有效的彌補(bǔ)了目前該類產(chǎn)品的一些缺點(diǎn)，可以取得良好的使用效果。但由于我水平有限，且對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐的過程不是很了解，在具體實(shí)行的過程中肯定會(huì)遇到許多我未考慮到