發(fā)布時(shí)間：2017-10-20 19:49

  本文關(guān)鍵詞：基于藍(lán)牙4.0的防丟系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 低功耗藍(lán)牙 Android手機(jī) 防丟系統(tǒng) 反應(yīng)時(shí)間

【摘要】：隨著社會(huì)的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展,人們的工作和生活節(jié)奏越來(lái)越快,外出開會(huì)、洽談、旅行、購(gòu)物的需求也越來(lái)越普遍,也正是因?yàn)槿绱?隨身物品丟失的案例屢見不鮮；與此同時(shí)兒童、老人走失的事件也屢有發(fā)生。因此對(duì)于防丟系統(tǒng)的研究具有很大的市場(chǎng)價(jià)值。 藍(lán)牙4.0標(biāo)準(zhǔn)使得藍(lán)牙設(shè)備在傳輸距離、抗干擾能力以及能源消耗上都表現(xiàn)優(yōu)異,特別是它只需要一節(jié)紐扣電池就可以使用數(shù)年的低功耗特性,更是令世人矚目。 論文首先基于生活場(chǎng)景中的防丟需求對(duì)低功耗藍(lán)牙協(xié)議進(jìn)行了研究,其中重點(diǎn)對(duì)其協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)以及設(shè)備的工作狀態(tài)、工作角色、工作模式等多個(gè)角度進(jìn)行了探討；其次,對(duì)Android系統(tǒng)的藍(lán)牙協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析,對(duì)其應(yīng)用程序的開發(fā)特別是低功耗藍(lán)牙相關(guān)的程序開發(fā)細(xì)節(jié)進(jìn)行了調(diào)研。最后,在對(duì)傳統(tǒng)的防丟系統(tǒng)的概念模型和存在的問題進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套硬件成本更低廉、邏輯更精簡(jiǎn)的防丟系統(tǒng)。 該防丟系統(tǒng)主要由子機(jī)和母機(jī)兩部分組成。子機(jī)是一個(gè)具有低功耗藍(lán)牙廣播功能的硬件模塊,在實(shí)際應(yīng)用中用戶可以將其安置于防丟物品當(dāng)中；母機(jī)則是一款基于Android智能設(shè)備的應(yīng)用程序,用戶只需要將其安裝在軟硬件均支持低功耗藍(lán)牙的Android手機(jī)上即可對(duì)子機(jī)進(jìn)行監(jiān)控,達(dá)到防丟的目的。在系統(tǒng)工作時(shí),子機(jī)需要工作在廣播狀態(tài),并按照協(xié)議的要求在相應(yīng)的廣播信道上發(fā)送廣播消息；母機(jī)則僅僅通過對(duì)子機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單的掃描即可獲取子機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度,并且通過先驗(yàn)的子機(jī)信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)(包括離線采集和線上獲取兩種)對(duì)子機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行分析,并在適當(dāng)?shù)那闆r下進(jìn)行報(bào)警。 本文在實(shí)驗(yàn)室條件下的對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了功能測(cè)試,測(cè)試時(shí)令子機(jī)和母機(jī)以不同的速度勻速遠(yuǎn)離,并在母機(jī)報(bào)警時(shí)記錄子機(jī)和母機(jī)的距離,稱為“報(bào)警距離”,由報(bào)警距離可以計(jì)算出母機(jī)從子機(jī)進(jìn)入異常狀態(tài)到最終報(bào)警的反應(yīng)時(shí)間,而這個(gè)反應(yīng)時(shí)間就是衡量防丟系統(tǒng)工作性能的一個(gè)重要指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在子機(jī)以正常行走速度遠(yuǎn)離母機(jī)時(shí),母機(jī)能夠迅速作出反應(yīng)并向用戶報(bào)警。
【關(guān)鍵詞】：低功耗藍(lán)牙 Android手機(jī) 防丟系統(tǒng) 反應(yīng)時(shí)間
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN925
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 研究背景11-13
• 1.1.1 現(xiàn)實(shí)背景11
• 1.1.2 技術(shù)背景11-13
• 1.2 藍(lán)牙4.0低功耗技術(shù)的特點(diǎn)13-14
• 1.3 低功耗藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用14-15
• 1.3.1 運(yùn)動(dòng)醫(yī)療14
• 1.3.2 無(wú)線辦公14-15
• 1.3.3 射頻遙控15
• 1.4 無(wú)線技術(shù)與位置服務(wù)15-17
• 1.4.1 其他主流的無(wú)線技術(shù)簡(jiǎn)介15-16
• 1.4.2 無(wú)線技術(shù)在位置服務(wù)中的應(yīng)用16-17
• 1.5 智能移動(dòng)終端對(duì)低功耗藍(lán)牙的支持17-19
• 1.5.1 iOS陣營(yíng)18
• 1.5.2 Android陣營(yíng)18-19
• 1.6 論文安排19
• 1.7 本章小結(jié)19-20
• 第二章 低功耗藍(lán)牙協(xié)議棧概述20-32
• 2.1 體系結(jié)構(gòu)概述20-23
• 2.1.1 層次結(jié)構(gòu)20-21
• 2.1.2 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)21
• 2.1.3 工作狀態(tài)和工作角色21-22
• 2.1.4 設(shè)備分類22-23
• 2.2 低功耗藍(lán)牙廣播狀態(tài)23-28
• 2.2.1 廣播類型概述23
• 2.2.2 廣播信道的選取23
• 2.2.3 廣播間隙(Advertising Interval)23-24
• 2.2.4 可連接的非定向廣播24-25
• 2.2.5 可連接的定向廣播25-26
• 2.2.6 可掃描的非定向廣播26-27
• 2.2.7 不可鏈接的非定向廣播27-28
• 2.3 低功耗藍(lán)牙的掃描狀態(tài)28-29
• 2.3.1 被動(dòng)掃描(Passive Scanning)28
• 2.3.2 主動(dòng)掃描(Active Scanning)28-29
• 2.4 GAP、GATT簡(jiǎn)介29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-32
• 第三章 低功耗藍(lán)牙協(xié)議的Android系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的研究32-40
• 3.1 Android的體系架構(gòu)分析32-34
• 3.1.1 Linux內(nèi)核層32-33
• 3.1.2 系統(tǒng)運(yùn)行庫(kù)層33-34
• 3.1.3 應(yīng)用程序框架層(Application Framework)34
• 3.1.4 應(yīng)用程序?qū)?/span>34
• 3.2 Android系統(tǒng)的藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)34-39
• 3.2.1 Android藍(lán)牙基本架構(gòu)34-35
• 3.2.2 BlueZ架構(gòu)35-36
• 3.2.3 Android藍(lán)牙協(xié)議棧36-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 防丟系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)40-55
• 4.1 傳統(tǒng)的防丟系統(tǒng)40-42
• 4.1.1 防丟系統(tǒng)概念模型40-41
• 4.1.2 傳統(tǒng)防丟系統(tǒng)存在的問題41-42
• 4.2 防丟系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計(jì)概述42-43
• 4.2.1 采用智能手機(jī)作為母機(jī)的載體42
• 4.2.2 基于信號(hào)強(qiáng)度防丟42-43
• 4.2.3 大幅度降低實(shí)現(xiàn)難度43
• 4.3 子機(jī)設(shè)計(jì)43
• 4.4 母機(jī)設(shè)計(jì)概述43-45
• 4.4.1 有限狀態(tài)機(jī)的基本概念43-44
• 4.4.2 母機(jī)的狀態(tài)機(jī)模型概述44-45
• 4.5 母機(jī)詳細(xì)設(shè)計(jì)45-54
• 4.5.1 輸入頻率控制45-46
• 4.5.2 輸入濾波46-48
• 4.5.3 信號(hào)數(shù)據(jù)的離線處理48-49
• 4.5.4 母機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)49-50
• 4.5.5 狀態(tài)轉(zhuǎn)移控制器50-54
• 4.5.6 “1拖N”模式54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 第五章 防丟系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和功能測(cè)試分析55-77
• 5.1 概述55-58
• 5.1.1 Android應(yīng)用開發(fā)概述55-57
• 5.1.2 服務(wù)器應(yīng)用程序開發(fā)概述57-58
• 5.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)58-65
• 5.2.1 客戶端實(shí)現(xiàn)58-62
• 5.2.2 服務(wù)器實(shí)現(xiàn)62-65
• 5.3 防丟系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)65-74
• 5.3.1 子機(jī)實(shí)現(xiàn)66-69
• 5.3.2 母機(jī)實(shí)現(xiàn)69-74
• 5.4 防丟系統(tǒng)的測(cè)試分析74-76
• 5.4.1 測(cè)試方法74-75
• 5.4.2 測(cè)試結(jié)論75-76
• 5.4.3 測(cè)試結(jié)果的可靠性探討76
• 5.5 本章小結(jié)76-77
• 第六章 總結(jié)與展望77-79
• 6.1 全文的工作總結(jié)77
• 6.2 防丟系統(tǒng)的發(fā)展77-78
• 6.3 本章小結(jié)78-79
• 參考文獻(xiàn)79-81
• 致謝81-82
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄82

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 梁軍學(xué);郁濱;;Linux藍(lán)牙協(xié)議棧的USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)[J];計(jì)算機(jī)工程;2008年09期

2 胡浩,王明照,楊杰;自適應(yīng)模糊加權(quán)均值濾波器[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2002年02期

3 徐金茍;;低能耗藍(lán)牙4.0協(xié)議原理與實(shí)現(xiàn)方法[J];微型電腦應(yīng)用;2012年10期

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本文編號(hào)：1069016