防走散系统

清林

(山东科技大学机械电子工程学院 山东 青岛 266590)

防走散系统

李铮朱江峰王贺曹冬冬王清林

(山东科技大学机械电子工程学院山东青岛266590)

本文设计了一种防师生走散可自动测距并能自动报警的系统，利用基于蓝牙技术的RSSI测距原理实现了自动测算主从机间的距离，当距离超出设定的安全距离后，蜂鸣器将自动发出警报声提醒带队老师及该名学生。

蓝牙;防走散;自动测距

一、引言

学校一般难免会组织学生集体外出，对于广大中小学生而言，由于在外出的路上学生数量多，带队老师难以时刻关注到每一名学生的行踪，尤其是小学生年龄较小一般不随身携带手机，走失后难以联系。为了避免发生学生走失的现象，本文提供一种防走散系统，可以实现自动计算带队老师携带的主机设备与各位学生携带的从机设备间的距离，并可根据距离的远近自动做出不同的响应。

二、工作原理

蓝牙是一种个人无线通信技术，被广泛用于许多领域，为降低节点能量消耗，廖辉等提出了一种基于合作博弈论的蓝牙协同组网模型。[1]蓝牙4.0标准规范拥有超低功耗、3ms低延迟、100m以上超长距离、AES-128加密等诸多特色。[2]本文涉及的防走散系统，应用场合是为中小学师生集体外出时使用。本文参考了李铮、王贺、苏旭的专利，专利名称是：一种游客们与导游间自动测距并能自动报警的系统，专利号：CN201720004818.X，[3]本文与该专利主要的不同之处在于本文利用了基于蓝牙技术的RSSI测距原理来实现自动测算主从机间的距离。随着蓝牙技术的发展，蓝牙4.0拥有100m以上超长距离，满足本系统的使用要求，带队老师随身携带主机设备，每位学生随身携带一个从机设备，从而实现了自动测算带队老师与各位学生间的距离，根据距离的远近，该系统有不同地响应来提醒带队老师及该名学生。

三、主机设备

带队老师随身携带主机设备，主机设备上的单片机和蓝牙模块与电源模块、存储模块、看门狗、蜂鸣器、震动电机相连。主机设备的蓝牙模块组建蓝牙无线网络与各位学生随身携带的从机设备的蓝牙模块相连。

四、从机设备

从机设备的单片机和蓝牙模块与电源模块、报警按键、蜂鸣器、震动电机相连。蓝牙信号的收发采用蓝牙模块实现，主机设备的蓝牙模块组建蓝牙无线网络后通过蓝牙无线网络与各位学生随身携带的从机设备的蓝牙模块相连。

五、工作流程

图1 工作原理图

图1是工作原理图，每一个从机设备都有一个ID编号。从机设备利用单片机通过蓝牙模块不断发出自身的ID编号。利用基于蓝牙的RSSI测距原理，主机设备利用单片机对收到的RSSI值进行计算并判断是距离否正常，单片机做出判断后，根据判断结果的不同，利用蓝牙模块向从机设备发出不同的信号。如果从机设备在安全距离范围内，则回馈给从机正常的信号，继续进行信号的收发工作；如果超过了安全距离，则反馈给从机设备超出信号，从机设备的小蜂鸣器将发出较小的蜂鸣声提醒学生，同时主机设备上的小蜂鸣器也将发出较小的蜂鸣声提醒带队老师；如果主机设备没有接收到某一从机设备的信号，则主、从机设备距离过大，很可能有学生掉队失联，从机设备的单片机将控制大蜂鸣器发出失联信号提醒学生，主机设备的单片机也将控制大蜂鸣器也将发出失联信号提醒带队老师。若某位学生有特殊情况，该名学生可按下从机设备上的报警按键，信号将传送至主机设备，主机设备上的震动电机将震动提醒带队老师。

六、结束语

为了避免中小学师生集体外出场合发生走散现象，本文基于蓝牙技术的RSSI测距原理提出了一种防走散系统，可以在很大程度上可以减少走散事件的发生，此防走散系统经过改造后也可应用于其他多种场合。

[1]廖辉，陈庆奎，高丽萍.基于博弈论的蓝牙4.0协同通信策略[J].广西大学学报:自然科学版，2014，39(5)

[2]李娟娟，张金艺，张秉煌，等.蓝牙标准规范下的模糊指纹定位算法[J].上海大学学报;自然科学版，2013，19(2)

[3]李铮，王贺，苏旭.一种游客们与导游间自动测距并能自动报警的系统.中国，CN201720004818.X[P]

Anti-scatteredSystem

LiZheng,ZhuJiangfeng，WangHe,CaoDongdong,WangQinglin

(CollegeofmechanicalandElectronicEngineering,ShandongUniversityOfScienceAndTechnology,Qingdao266590,China.)

This paper designs a system that can automatic measure distance and automatic alarm,uses RSSI distance principle based on Bluetooth technology,realizes automatic measure distance between master and slave equipments.When the distance exceeds the set safe distance,the buzzer will automatically alarm sound to remind teacher and students.

Bluetooth;anti-scattered;automatic measure distance

李铮(1990-)，男，山东滕州人，硕士研究生，机械制造及其自动化专业。