防走失定位系统开发与设计
2017-05-03高兴媛徐浩
高兴媛+徐浩
摘要:为方便老人儿童出行,设计了一种防走失定位系统,利用GPS定位技术,实现对老人儿童的定位,当超出安全范围,则会向主控端发出信号,从而保障老人儿童的出行安全。
关键词:定位;GPS;TCP;GSM通信;项目
中图分类号:TB
文献标识码:A
为了方便老人、小孩、残障人士等特殊人群出行,最大可能的保障他们的安全,研究了防走失的定位系统。通过在手机中安装定位程序,可以时刻将被控人所在具体位置发送给监控人,一旦两者之间距离超过监控人预设的安全距离,则两台设备均发出响铃作为提醒。除了定位功能外,还有其他辅助性功能,如显示地图信息和一键呼救的功能。有了这些功能,监控人可以更精确的定位到被控人的位置,以便能够在第一时间找到被控人。同时要有一台服务器,两台移动设备,其中服务器负责传递消息(位置信息等)。设计主要通过GPS和GPRS的结合来对监控人进行定位。本项目具有定位准确、安全系数高、体积小、工作时间长、价格便宜等优点,市场空间较为开阔,具有一定的智能性和商业价值。
1研究目的及意义
老人、小孩、残障人士都属于判断或行动能力较弱的群体,在人员混杂的街道或商场很容易走失。或者独自出行时,迷路等意外情况时有发生。为了更好的保障他们安全出行,并且及时定位他们的位置,一直是我们研究的重点。目前国内外市场上出现过一些类似功能产品,但是他们的功耗比较大,不利于使用者在外长时间的使用;价格比较昂贵,且功能及操作非常复杂,不适合老人这些特殊人群使用。所以研究一个定位准确、安全系数高、体积小、工作时间长、价格便宜的定位系统就显得更有必要了。
中国人口众多,每年失踪的老人小孩数量在逐年上升。经常在朋友圈或者电视栏目中看到寻找亲人的消息,有的是因为老人智障,自己走丢,有的是小孩子大人看管不严,走失或者被人贩子拐走。一旦老人或者小孩走失,将给整个家庭蒙上一层阴影,甚至将毁灭这个家庭。
随着现代年轻人工作压力的增大,导致他们没有更多的时间陪父母,有的时候不能按时接送孩子放学,这就给老人孩子的单独出行带来了危险。有了定位系统之后,通过系统中的定位功能,一键呼救等功能,能够及时地给监控人(家长)发送信息,并能即时向监控者(家长)发送被监控人的位置信息,可以很有效地避免其走失,保障了他们的安全。
2研究背景
移动物联网已成为互联网业务创新和发展的新趋势,它正逐渐改变人们的生活方式和习惯。随着人们生活水平的提高以及智能手机价格的下降和普及,将有越来越多的移动用户使用互联网业务。我国人口众多,以我国目前手机用户数量来看,还有巨大的发展空间。随着移动互联网的快速发展及用户数的稳定增长,智能终端在整个移动互联网产业链中所扮演的角色也越来越重要了。
随着科技的飞速发展以及互联网+时代的到来,使用移动定位服务的用户数量和收入规模快速的增长,移动定位业务已经成为继手机短信业务之后另一个重要业务。美国自从2001年推出移动定位服务以后,现在已经发展到可以向95%的手机用户提供移动定位业务。日本已经成为全球定位业务发展最好的国家。目前我国移动定位业务应用范围还不是很广泛,主要应用在人身受到攻击危险时报警,特殊病人的监护与援助,位置的监护与救助等方面。随着手机智能化的发展与普及,今后每部手机将内嵌GPS模块,为用户提供精确定位等服务,同时促进移动通信业务的发展。
最近,经常在网上、电视媒体或者手机微信中看到学生失联,或者老人走丢的事件,家人不惜重金发动人们帮忙寻找。
前不久这件事情就真真切切的发生:爷爷今年80多岁了,有点老年痴呆,平时家里都是有人看管的,那天,一不留神,爷爷自己就走出去了,知道这个消息之后,家里所有人都慌了神,爸爸妈妈,姑姑姑父,乃至我们这些孙子辈的全都发动起来,向单位学校请假寻找爷爷。找了一天未果,到了晚上,一家人都既疲惫又焦急,担心爷爷会出事情,幸运的是,到了晚上8点多,爷爷被警察送了回来。我们这个家庭所发生的事情只是一个缩影,而且我们是幸运的,现如今有太多的家庭因为家里老人孩子走失,寻找了好多年,有的家长甚至放弃工作去寻找,有的家庭变得支离破碎。在寻找人的时候,大家肯定都有一个非常迫切的想法,就是能够知道失踪人的位置,这样大家就可以缩小范围,而不是采用撒網式的搜寻。所以,我就产生了灵感,一定要开发这样一个小的软件,能够方便携带,这样,他们就可以时刻在监护人的监控范围内,大大减少走失的概率,从而给家庭和社会带来安定。
3主要内容
3.1定位系统的总体框架设计
定位系统的主要功能:
可以随时获取被控人具体地址(具体到街道);
查看与被控人的直线距离;
可查看被控人移动路线(每半分钟记录一次);
可以让被控人程序发出指定铃声,以便在人群中找到被控人;
超出设定距离后,双方程序会发出警报。
考虑到老人、残障人士等特殊人群操作手机不便,所以被控端的程序只需在手机中后台运行,便可定时向监控人发送自己的位置信息。
系统总体方案图如图1所示。
3.2系统硬件设计
该系统要有一台PC服务器,两台移动设备,服务器负责传递消息(位置信息等)。硬件主要由单片机、电源、GSM模块、GPS接收器、液晶显示模块等构成,可以查询被监控人当前的具体位置信息,速度方向等信息。
3.3系统软件设计
系统开发主要使用JAVA语言,开发环境使用eclipse+oracle。系统运行之后,GPS搜索卫星信息进行定位并及时把数据进行处理,经过处理的数据被发送到显示屏,从而实时显示时间和经纬度等信息。GsM始终处于待命状态,如果接收到短信请求则立即发送地理位置信息到指定的安全手机。系统主程序流程如图2所示。
4技术水平
程序使用的主要语言是JAVA编程语言,开发环境选择ECLIPSE和ORACLE数据库。
涉及的技术有:计算机编程,数据库技术,TCP、UDP通讯技术,GPRS和GPS定位技术,以及数学计算、已知经纬度测距等技术。
数据库选择的是ORACLE数据库,服务器主要负责传递信息。客户端程序将信息通过TCP协议发送到服务器,服务器负责处理,转发、存入数据库。
5结论
目前同类产品多属于需要购买第三方设备才能进行监控定位,本程序不需要购买第三方设备(如定位手表等),只需要一只日常使用的智能手机即可安装本程序,非常方便,在同类产品中有优势。另外该系统定位准确、安全系数高、体积小、工作时间长、价格便宜。从上述两点可以得出结论:本产品在目前市场竞争环境下的生存空间良好,发展前景十分看好,市场潜力比较大。
参考文献
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