本文關(guān)鍵詞：穿戴式無(wú)線(xiàn)定位腕帶的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 安防監(jiān)管 穿戴式腕帶 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò) 定位算法優(yōu)化

【摘要】：近幾年針對(duì)日益突出的安防監(jiān)管問(wèn)題,某些涉及到人身財(cái)產(chǎn)安全或信息安全的行業(yè)對(duì)人員的安全監(jiān)管和實(shí)時(shí)追蹤的需求越來(lái)越強(qiáng)烈,所以穿戴式監(jiān)控設(shè)備為安防監(jiān)管系統(tǒng)提出了一種新的解決方案。本文針對(duì)現(xiàn)階段安防監(jiān)管的實(shí)際需求,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種穿戴式無(wú)線(xiàn)定位腕帶,并將其運(yùn)用到現(xiàn)有的安防監(jiān)管系統(tǒng)中。該系統(tǒng)主要包括人員信息采集子系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng),將這兩個(gè)系統(tǒng)的終端設(shè)備組合設(shè)計(jì)成腕帶的形式佩戴在受控人員的手腕上,同時(shí)結(jié)合基于RSSI測(cè)距的定位算法,在安防監(jiān)管系統(tǒng)內(nèi)顯示出受控人員的身份信息和實(shí)時(shí)位移坐標(biāo),以建立更加完善的安防監(jiān)管機(jī)制。論文主要研究?jī)?nèi)容包括:(1)在分析了現(xiàn)有穿戴式監(jiān)控設(shè)備的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了人員信息采集子系統(tǒng)。其中包括電子門(mén)禁信息標(biāo)簽、防脫摘電子腕帶和生理心率檢測(cè)等三個(gè)部分的硬件設(shè)計(jì)和相應(yīng)的采集檢測(cè)方案。所設(shè)計(jì)的信息采集模塊能夠進(jìn)行獨(dú)立數(shù)據(jù)的處理、計(jì)算,能夠自動(dòng)完成對(duì)人員的識(shí)別和監(jiān)管。針對(duì)受控人員有可能會(huì)對(duì)信息采集模塊進(jìn)行脫摘、破壞等異常情況,設(shè)計(jì)出相應(yīng)的預(yù)警方案。(2)通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò),設(shè)計(jì)出了基于ZigBee的無(wú)線(xiàn)發(fā)送裝置,包括外圍電路、射頻電路等。軟件實(shí)現(xiàn)方面,選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、發(fā)送數(shù)據(jù)幀格式和內(nèi)容。針對(duì)異常情況,建立異常情況表。將無(wú)線(xiàn)發(fā)送裝置與信息采集模塊集成為穿戴式無(wú)線(xiàn)定位腕帶,保障采集到的信息能夠傳輸?shù)桨卜辣O(jiān)管系統(tǒng)內(nèi)。(3)針對(duì)安防監(jiān)管區(qū)域內(nèi)的環(huán)境,改進(jìn)了一種基于接收信號(hào)強(qiáng)度的定位算法。優(yōu)化基于接收信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)距模型和改進(jìn)了基于三邊質(zhì)心定位算法。通過(guò)接收到的信號(hào)強(qiáng)度值計(jì)算出受控人員所在區(qū)域內(nèi)的坐標(biāo),使安防監(jiān)管系統(tǒng)更加快速、準(zhǔn)確地追蹤到受控人員的位置信息,并在安防監(jiān)管系統(tǒng)界面中顯示出來(lái)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所提出及設(shè)計(jì)出來(lái)的穿戴式無(wú)線(xiàn)定位腕帶能夠在區(qū)域內(nèi)有效地監(jiān)管受控人員的身份信息并對(duì)受控人員進(jìn)行實(shí)時(shí)定位追蹤。針對(duì)可能出現(xiàn)的異常事件可以及時(shí)發(fā)送報(bào)警信息,漏報(bào)率低,達(dá)到區(qū)域安防監(jiān)管的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：安防監(jiān)管 穿戴式腕帶 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò) 定位算法優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP368.33;TN92
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 課題背景、目的和意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 穿戴式監(jiān)控設(shè)備11-12
• 1.2.2 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)及定位技術(shù)12-13
• 1.3 研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.4 論文組織14-15
• 2 總體設(shè)計(jì)方案15-22
• 2.1 需求分析15-16
• 2.2 總體方案設(shè)計(jì)16-20
• 2.2.1 人員信息采集子系統(tǒng)17-18
• 2.2.2 無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)18
• 2.2.3 基于RSSI測(cè)量的定位算法18-19
• 2.2.4 安防監(jiān)管系統(tǒng)19-20
• 2.3 穿戴式無(wú)線(xiàn)定位腕帶設(shè)計(jì)20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 3 人員信息采集子系統(tǒng)22-37
• 3.1 基于電子標(biāo)簽的人員信息采集22-28
• 3.1.1 門(mén)禁模塊簡(jiǎn)介22-23
• 3.1.2 電子標(biāo)簽人員信息采集23-25
• 3.1.3 數(shù)據(jù)處理流程設(shè)計(jì)25-28
• 3.2 基于RH6030的電子防脫摘腕帶28-30
• 3.2.1 防脫摘式識(shí)別28
• 3.2.2 防脫摘檢測(cè)28-29
• 3.2.3 脫摘檢測(cè)報(bào)警29-30
• 3.3 基于WT58xx的生理心率檢測(cè)模塊30-36
• 3.3.1 心率檢測(cè)模塊介紹30-31
• 3.3.2 心率檢測(cè)方法31-32
• 3.3.3 心率的計(jì)算32-35
• 3.3.4 心率監(jiān)測(cè)預(yù)警方案35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 4 無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)37-49
• 4.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)37-38
• 4.2 監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)38-39
• 4.3 SimpliciTI協(xié)議簡(jiǎn)介39
• 4.4 無(wú)線(xiàn)通信終端設(shè)計(jì)39-43
• 4.4.1 無(wú)線(xiàn)發(fā)送模塊硬件設(shè)計(jì)39-41
• 4.4.2 電源模塊設(shè)計(jì)41-42
• 4.4.3 天線(xiàn)設(shè)計(jì)42-43
• 4.5 軟件設(shè)計(jì)43-47
• 4.5.1 底層驅(qū)動(dòng)程序43-44
• 4.5.2 發(fā)送數(shù)據(jù)幀定義44-45
• 4.5.3 異常情況表45-46
• 4.5.4 發(fā)送數(shù)據(jù)程序設(shè)計(jì)46-47
• 4.6 本章小結(jié)47-49
• 5 基于RSSI測(cè)距定位算法與改進(jìn)49-59
• 5.1 基于RSSI測(cè)距算法及參數(shù)模型優(yōu)化49-52
• 5.1.1 無(wú)線(xiàn)信號(hào)的衰減模型49-50
• 5.1.2 基于RSSI測(cè)距誤差分析50-51
• 5.1.3 基于RSSI測(cè)距模型參數(shù)優(yōu)化51-52
• 5.2 基于RSSI的三邊測(cè)量定位算法及改進(jìn)52-55
• 5.2.1 三邊測(cè)量定位法及其缺陷52-53
• 5.2.2 基于RSSI定位算法的修正及改進(jìn)53-55
• 5.3 優(yōu)化定位算法的整體流程55-56
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析56-58
• 5.4.1 參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)及分析56-57
• 5.4.2 定位算法實(shí)驗(yàn)及結(jié)論57-58
• 5.5 本章小結(jié)58-59
• 6 系統(tǒng)測(cè)試及結(jié)果分析59-66
• 6.1 心率檢測(cè)實(shí)驗(yàn)59-60
• 6.1.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建59
• 6.1.2 數(shù)據(jù)分析及結(jié)論分析59-60
• 6.2 遠(yuǎn)程安防監(jiān)管系統(tǒng)60-65
• 6.2.1 監(jiān)管系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境61
• 6.2.2 系統(tǒng)測(cè)試運(yùn)行61-65
• 6.2.3 系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果65
• 6.3 本章小結(jié)65-66
• 7 總結(jié)與展望66-68
• 7.1 總結(jié)66
• 7.2 展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 附錄Ⅰ 心率檢測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表73-74
• 附錄Ⅱ 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文、專(zhuān)利74

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