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基于智能锁和防丢器的列车防丢系统研究设计

作者:dqwlunwen 分类:电子论文 时间:2021-01-16

关键词:职称论文发表,学术论文,著作出版,电子论文发表
 
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 摘要:文章针对列车上遗失东西的现象,设计了列车货物防丢系统。该列车货物防丢系统由硬件装置和软件平台两部分组成。硬件装置针对体积大小不同的货物设计了智能锁和防丢器,包括低功耗蓝牙无线传输模块、蜂鸣报警模块、NFC能量收集模块等,具有物品防丢保护和定位查找功能。软件平台与硬件装置相配合使用,通过无线互联技术对硬件装置来进行操作控制。研究表明,该列车货物防丢系统有效的避免了列车上物品的丢失,为列车上的防丢设备提供技术支持。
 
  关键词:列车防丢;机械智能锁;防丢器
 
引言
 
  北京交通大学的王全新提出了基于RSSI防丢系统的设计[1],海军航空大学岸防兵学院的姚刚等人设计了基于Android与单片机的军用重要物资位置监控系统[2],浙江师范大学工学院的周崇秋等人将传统的旅行箱与物联网技术相结合,设计采用ARM系列内核为Cortex-M3作为控制芯片,结合GPRS装置、GPS定位装置及无线蓝牙技术等,依托了OneNET物联网开放平台开发了一种旅行箱智能防丢系统[3]。但是这些方法都没有对列车上的货物防丢系统进行研究分析,在铁路网络的不断完善与高速发展的今天,选择铁路出行的人越来越多,但是列车上遗失东西的现象经常在身边发生,如行李箱、手提包之类的重要物品丢失,针对这些现象,列车货物防丢系统由此产生。该列车货物防丢系统由硬件和软件装置两部分组成。
 
  由于列车上货物主要是在行李架上,并且行李架上大都是体积较大的物品,为此创新性的设计了智能锁进行防丢保护。对于其他一些体积较小的个人物品则采用防丢器进行防丢保护。通过手机与智能锁和防丢器进行连接,沿用了以前的发射抑制原理,无线电波由传感器发出,手机端接收信号。手机端对智能锁进行通断控制。对于防丢器,如果手机端能接收到防丢器蓝牙信号就不报警,但是如果它们之间的距离超过预定的距离时,移动手机就接收不到传感器的信号,从而通过蜂鸣报警模块发出报警,向使用者提出警告。其中防丢器采用低功耗蓝牙技术[4](BluetoothLowEnergy),即Bluetooth4.0或者BluetoothSmart,该技术是传统蓝牙技术、高速蓝牙技术和低功耗蓝牙技术的集合。综上所述,该列车货物防丢系统有效的防止了列车上物品的丢失,为列车上的防丢设备提供技术支持。
 
  通信论文投稿刊物:《中国新通信》杂志是由中国科学技术协会主管,中国电子学会主办。《中国数据通信》杂志社编辑出版的集权威性、实用性、技术性、普及性于一体的数据通信专业技术刊物。技术版为月刊。
 
  1基本原理
 
  该系统根据货物体积大小分为机械智能锁和便携防丢器两种硬件设备,以及在手机端的软件控制平台。其中智能锁与防丢器上的传感器向手机端发送信号,人们随身携带的手机进行显示状态及操作控制。采用可折叠拉伸的机械智能锁与手机移动APP相搭配实现锁闭防丢功能,对于小件物品,如手提包、背包,采用BLE防丢器与手机移动APP搭配使用起到保护作用。
 
  2关键技术
 
  2.1低功耗蓝牙BLE技术
 
  此系统的智能锁与防丢器采用低功耗蓝牙BLE技术,BLE是蓝牙4.x核心规范的延展,多用于物联网技术。与传统蓝牙相比,其物理层几乎全新,仅有部分派生于传统蓝牙中的基本传输速率(BasicRateradio,BR)。BLE采取全新广播机制,便于设备发现并建立连接。BLE延迟低、速度快,从开始建立连接到连接建立完成仅需3ms。新的通用属性配置文件则简化了硬件设备和应用程序,提升了用户体验。BLE仅需纽扣电池供能,其峰值电流低、功耗小、工作周期短,非常适用于物联网应用场景。
 
  2.2NFC
 
  NFC是NearFieldCommunication缩写,即近距离无线通讯技术[5],这种NFC模块能够允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输交换数据。本实施例采取它的另一种使用方式,用来给智能锁系统供电。具体设计思路如下:测定NFC读卡器端场强,采用匹配频率合适的线圈进行一次采集,线圈位置置于车体上避免干扰,在NFC天线端经过整流稳压电路稳定电压值,与芯片电路板连接来对可充电电池进行充电。
 
  2.3蓝牙程序原理
 
  连接程序由ARM公司提供,通过蓝牙连接协议连接其他蓝牙设备。通过检测信号失真率检测显示。在信号过低或断开连接时会驱动蜂鸣器进行报警。



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