CN109688546A - 一种基于蓝牙5.0的智能行李箱安全报警方法 - Google Patents

Abstract

一种基于蓝牙5.0的智能行李箱安全报警方法，首先，由于目前出行旅客对行李箱使用需求的不断提高，现有智能行李箱在实际出行情况下存在不能实时监控行李箱位置和状态，可能由于发现不及时导致行李箱丢失等不足，通过实际使用情况分析，考虑到蓝牙5.0标准的信号传播距离增强、RSSI定位更精确等新优势，将其应用到智能行李箱安全***中；其次，结合RSSI技术，提供一种实时测量、监控、安全提醒且功耗低的安全报警方法。本发明提供一种实时、低功耗的基于蓝牙5.0的智能行李箱安全报警方法。

Description

一种基于蓝牙5.0的智能行李箱安全报警方法

技术领域

本发明涉及一种实时数据传输、蓝牙通讯技术、无线连接、智能控制领域，尤其涉及的是一种基于蓝牙5.0的智能行李箱安全报警方法。

背景技术

在自动化技术和人工智能的飞速发展下，移动智能产品已逐渐进入人们的生活，改变着人们的传统生活方式。随着经济全球化发展，人口流动巨大，行李箱成为人们出行的必备品，由于其使用方便、移动便捷等特点被人们广泛使用；在智能控制以及物联网技术的推动下，人们对行李箱的功能提出了更高的要求。为了解放出行人们的双手，进一步提高行李箱的安全性，智能行李箱随即诞生。智能行李箱能够通过内置的控制处理器中的无线模块连接到手机移动端，实现在一定的范围内跟随手机移动端信号，同时会和移动设备保持一定的安全距离保证不会和使用者发生碰撞，并且在智能行李箱中设有智能锁，能够通过移动端发出的信号或者箱外的输入密码进行解锁；为了满足人们的日常出行需要，还在智能行李箱外设有USB充电口，从而给人们的出行带来了极大的便利。

由于智能行李箱实际使用环境比较复杂，原有的智能行李箱在众多场合存在安全隐患，在人口较多的地方容易导致智能行李箱走丢的情况，即使是在信号接受范围内，也可能因为遇到障碍物不能正常前进发生走丢的情况；并且由于人们在车站或机场会专注于出发的时间或地点，若此时行李箱没能及时的跟上，很容易将自己的行李箱弄丢，而在自己发现的时候已经离自己较远。在这种情况下不仅不能够给人们带来便利，反而造成了不小的麻烦。

因此，通过对智能行李箱实际使用环境的分析，发现现有的智能行李箱在实际的使用中存在较大的安全缺陷，容易由于出行者的疏忽导致行李箱的丢失，需要在原有的基础上进行改进。

发明内容

为了克服目前现有智能行李箱在实际的使用中存在的安全隐患，由于出行者的疏忽导致行李箱的丢失等不足，本发明利用蓝牙5.0标准与RSSI技术相结合，提供一种实时测距，自动安全报警，稳定可靠的智能行李箱安全报警方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于蓝牙5.0的智能行李箱安全报警方法，所述安全报警方法包括以下步骤：

1)启动智能行李箱，同时打开智能手机上的蓝牙功能，通过蓝牙搜索找到行李箱对应的蓝牙信号并配对连接；

2)由智能手机的蓝牙模块发射蓝牙信号，记录发射功率为P_t，利用蓝牙模块实时接收蓝牙信号，并通过智能行李箱内部的控制处理器计算记录蓝牙接收功率为P_r，接收功率与发射功率的关系式如下：

式(1)中，P_t为蓝牙发射功率，P_r为蓝牙接收功率，r为行李箱与手机之间的距离，n为传播因子；

3)根据步骤2)，对式(1)两边进行取对数得到关系式如下：

lg P_r＝lg P_t-n lg r (2)

将式(2)中的蓝牙发射功率和蓝牙接收功率转换成对应的信号强度，表达式如下：

10·lg P_r＝10·lg P_t-10·n lg r (3)

把蓝牙信号发射强度看作信号传输1m远时信号接收强度并记作A即式(3)写成表达式如下：

P_R＝A-10·n lg r (4)

式(4)中，P_R为蓝牙信号接收强度；

4)确定传播因子n和蓝牙信号传输1m远时接收信号的功率A的值，过程如下：

4.1)首先确定A的值，假定传播因子n保持不变，将4个蓝牙发射节点放在以蓝牙接受节点为圆心，半径为1米的圆上并以相等的弧长间隔放置，通过发射节点依次发送50个数据帧，记录信号接收强度，最后取平均值为A的值；

4.2)进一步确定n的值，保持A不变，改变传播因子n的大小，将蓝牙信号接收节点与发射结点以步骤4.1)中的方式放置，在1米的基础上每隔0.5米的距离4个蓝牙发射结点依次发送50个数据帧，蓝牙接受节点将200个数据包转换为相应的信号接收强度并求出平均值，即为对应距离下信号接收强度的值，一直测量到最大距离50米，通过数据拟合计算得出n的值；

5)设定安全距离语音提示集合，以不同距离间隔设定不同的安全提示语，距离集合如下：

{2m，4m，6m，8m，10m}

对应的语音提示语如下：

{2m->“您的行李箱已正常跟随，请放行前进”}

{4m->“您的行李箱正在追赶您的脚步，请放慢脚步”}

{6m->“您的行李箱与您已有一段距离，请注意观察”}

{8m->“您的行李箱可能会迷路，请停止等待”}

{10m->“您的行李箱即将丢失，请即刻找回”}

其中，大于4m时，提示1次，大于6m时连续提示2次，大于8m时连续提示3次，大于10m时连续提示直到箱主手动关闭；

6)建立距离与信号接收强度的对应关系，将智能行李箱与手机移动端的最远距离设定为10m，若超出最远距离导致智能行李箱信号丢失，从而自动上锁进入安全模式并开启内置的GPS功能；

7)根据步骤5)和步骤6)，进一步确定信号强度与对应语音提示的关系，根据使用过程中信号接收强度的变化，实现实时安全语音播报。

本发明的有益效果主要表现在：本发明安全报警方法使用蓝牙5.0标准和RSSI相结合的技术，通过实时测量行李箱与箱主之间的距离，实现行李箱与箱主安全距离的播报，能够让箱主掌握行李箱的实时状态和位置，减轻箱主的出行负担并进一步提高了行李箱的安全性。

附图说明：

图1是一种基于蓝牙5.0的智能行李箱安全报警方法的流程图；

图2是n不变，A变化时接收信号强度与传播曲线图；

图3是A不变，n变化时信号接收强度与传播曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参照图1～图3，一种蓝牙5.0的智能行李箱安全报警方法，包括以下步骤：

1)启动智能行李箱，同时打开智能手机上的蓝牙功能，通过蓝牙搜索找到行李箱对应的蓝牙信号并配对连接；

2)由智能手机的蓝牙模块发射蓝牙信号，记录发射功率为P_t，利用蓝牙模块实时接收蓝牙信号，并通过智能行李箱内部的控制处理器计算记录蓝牙接收功率为P_r，接收功率与发射功率的关系式如下：

式(1)中，P_t为蓝牙发射功率，P_r为蓝牙接收功率，r为行李箱与手机之间的距离，n为传播因子；

3)根据步骤2)，对式(1)两边进行取对数得到关系式如下：

lg P_r＝lg P_t-n lg r (2)

将式(2)中的蓝牙发射功率和蓝牙接收功率转换成对应的信号强度，表达式如下：

10·lg P_r＝10·lg P_t-10·n lg r (3)

把蓝牙信号发射强度看作信号传输1m远时信号接收强度并记作A即式(3)写成表达式如下：

P_R＝A-10·n lg r (4)

式(4)中，P_R为蓝牙信号接收强度；

4)确定传播因子n和蓝牙信号传输1m远时接收信号的功率A的值，过程如下：

4.1)首先确定A的值，假定传播因子n保持不变，将4个蓝牙发射节点放在以蓝牙接受节点为圆心，半径为1米的圆上并以相等的弧长间隔放置，通过发射节点依次发送50个数据帧，记录信号接收强度，最后取平均值为A的值；

4.2)进一步确定n的值，保持A不变，改变传播因子n的大小，将蓝牙信号接收节点与发射结点以步骤4.1)中的方式放置，在1米的基础上每隔0.5米的距离4个蓝牙发射结点依次发送50个数据帧，蓝牙接受节点将200个数据包转换为相应的信号接收强度并求出平均值，即为对应距离下信号接收强度的值，一直测量到最大距离50米，通过数据拟合计算得出n的值；

5)设定安全距离语音提示集合，以不同距离间隔设定不同的安全提示语，距离集合如下：

{2m，4m，6m，8m，10m}

对应的语音提示语如下：

{2m->“您的行李箱已正常跟随，请放行前进”}

{4m->“您的行李箱正在追赶您的脚步，请放慢脚步”}

{6m->“您的行李箱与您已有一段距离，请注意观察”}

{8m->“您的行李箱可能会迷路，请停止等待”}

{10m->“您的行李箱即将丢失，请即刻找回”}

其中，大于4m时，提示1次，大于6m时连续提示2次，大于8m时连续提示3次，大于10m时连续提示直到箱主手动关闭；

6)建立距离与信号接收强度的对应关系，将智能行李箱与手机移动端的最远距离设定为10m，若超出最远距离导致智能行李箱信号丢失，从而自动上锁进入安全模式并开启内置的GPS功能；

7)根据步骤5)和步骤6)，进一步确定信号强度与对应语音提示的关系，根据使用过程中信号接收强度的变化，实现实时安全语音播报。

以一个智能行李箱为例，一种基于蓝牙5.0的智能行李箱安全报警方法，包括以下步骤：

1)启动智能行李箱，同时打开智能手机上的蓝牙功能，通过蓝牙搜索找到行李箱对应的蓝牙信号并配对连接；

2)由智能手机的蓝牙模块发射蓝牙信号，记录发射功率为P_t，利用蓝牙模块实时接收蓝牙信号，并通过智能行李箱内部的控制处理器计算记录蓝牙接收功率为P_r，接收功率与发射功率的关系式如下：

式(1)中，P_t为蓝牙发射功率，P_r为蓝牙接收功率，r为行李箱与手机之间的距离，n为传播因子；

3)根据步骤2)，对式(1)两边进行取对数得到关系式如下：

lg P_r＝lg P_t-n lg r (2)

将式(2)中的蓝牙发射功率和蓝牙接收功率转换成对应的信号强度，表达式如下：

10·lg P_r＝10·lg P_t-10·n lg r (3)

把蓝牙信号发射强度看作信号传输1m远时信号接收强度并记作A即式(3)写成表达式如下：

P_R＝A-10·n lg r (4)

式(4)中，P_R为蓝牙信号接收强度；

4)确定传播因子n和蓝牙信号传输1m远时接收信号的功率A的值，过程如下：

4.1)首先确定A的值，假定传播因子n保持不变，将4个蓝牙发射节点放在以蓝牙接受节点为圆心，半径为1米的圆上并以相等的弧长间隔放置，通过发射节点依次发送50个数据帧，记录信号接收强度，最后取平均值为A的值；

4.2)进一步确定n的值，保持A不变，改变传播因子n的大小，将蓝牙信号接收节点与发射结点以步骤4.1)中的方式放置，在1米的基础上每隔0.5米的距离4个蓝牙发射结点依次发送50个数据帧，蓝牙接受节点将200个数据包转换为相应的信号接收强度并求出平均值，即为对应距离下信号接收强度的值，一直测量到最大距离50米，通过数据拟合计算得出n的值；

5)设定安全距离语音提示集合，以不同距离间隔设定不同的安全提示语，距离集合如下：

{2m，4m，6m，8m，10m}

对应的语音提示语如下：

{2m->“您的行李箱已正常跟随，请放行前进”}

{4m->“您的行李箱正在追赶您的脚步，请放慢脚步”}

{6m->“您的行李箱与您已有一段距离，请注意观察”}

{8m->“您的行李箱可能会迷路，请停止等待”}

{10m->“您的行李箱即将丢失，请即刻找回”}

其中，大于4m时，提示1次，大于6m时连续提示2次，大于8m时连续提示3次，大于10m时连续提示直到箱主手动关闭；

6)建立距离与信号接收强度的对应关系，将智能行李箱与手机移动端的最远距离设定为10m，若超出最远距离导致智能行李箱信号丢失，从而自动上锁进入安全模式并开启内置的GPS功能；

7)根据步骤5)和步骤6)，进一步确定信号强度与对应语音提示的关系，根据使用过程中信号接收强度的变化，实现实时安全语音播报。

以上阐述的是本发明给出的一个实施例展现出来的一个优良结果，显然本发明不仅适合上述实施例，在不偏离本发明基本精神及不超出本发明实质内容所涉及内容的前提下可对其做种种变化加以实施。

Claims (1)

1.一种基于蓝牙5.0的智能行李箱安全报警方法，其特征在于，所述安全报警方法包括以下步骤：

1)启动智能行李箱，同时打开智能手机上的蓝牙功能，通过蓝牙搜索找到行李箱对应的蓝牙信号并配对连接；

2)由智能手机的蓝牙模块发射蓝牙信号，记录发射功率为P_t，利用蓝牙模块实时接收蓝牙信号，并通过智能行李箱内部的控制处理器计算记录蓝牙接收功率为P_r，接收功率与发射功率的关系式如下：

式(1)中，P_t为蓝牙发射功率，P_r为蓝牙接收功率，r为行李箱与手机之间的距离，n为传播因子；

3)根据步骤2)，对式(1)两边进行取对数得到关系式如下：

lg P_r＝lg P_t-n lg r (2)

将式(2)中的蓝牙发射功率和蓝牙接收功率转换成对应的信号强度，表达式如下：

10·lg P_r＝10·lg P_t-10·n lg r (3)

把蓝牙信号发射强度看作信号传输1m远时信号接收强度并记作A即式(3)写成表达式如下：

P_R＝A-10·n lg r (4)

式(4)中，P_R为蓝牙信号接收强度；

4)确定传播因子n和蓝牙信号传输1m远时接收信号的功率A的值，过程如下：

4.1)首先确定A的值，假定传播因子n保持不变，将4个蓝牙发射节点放在以蓝牙接受节点为圆心，半径为1米的圆上并以相等的弧长间隔放置，通过发射节点依次发送50个数据帧，记录信号接收强度，最后取平均值为A的值；

4.2)进一步确定n的值，保持A不变，改变传播因子n的大小，将蓝牙信号接收节点与发射结点以步骤4.1)中的方式放置，在1米的基础上每隔0.5米的距离4个蓝牙发射结点依次发送50个数据帧，蓝牙接受节点将200个数据包转换为相应的信号接收强度并求出平均值，即为对应距离下信号接收强度的值，一直测量到最大距离50米，通过数据拟合计算得出n的值；

5)设定安全距离语音提示集合，以不同距离间隔设定不同的安全提示语，距离集合如下：

{2m，4m，6m，8m，10m}

对应的语音提示语如下：

{2m->“您的行李箱已正常跟随，请放行前进”}

{4m->“您的行李箱正在追赶您的脚步，请放慢脚步”}

{6m->“您的行李箱与您已有一段距离，请注意观察”}

{8m->“您的行李箱可能会迷路，请停止等待”}

{10m->“您的行李箱即将丢失，请即刻找回”}

其中，大于4m时，提示1次，大于6m时连续提示2次，大于8m时连续提示3次，大于10m时连续提示直到箱主手动关闭；

6)建立距离与信号接收强度的对应关系，将智能行李箱与手机移动端的最远距离设定为10m，若超出最远距离导致智能行李箱信号丢失，从而自动上锁进入安全模式并开启内置的GPS功能；

7)根据步骤5)和步骤6)，进一步确定信号强度与对应语音提示的关系，根据使用过程中信号接收强度的变化，实现实时安全语音播报。