[发明专利]一种基于Zigbee技术的自组集体防丢管理设备

说明书

技术领域：

本发明涉及一种基于Zigbee技术的自组集体防丢管理设备，特别涉及一种对多个人或物的自组集体网络化防丢管理设备的技术方案。

背景技术：

由于现实生活中，一些团队集体(旅游、参观团队)由领队带领出行的时候，人员可能会走散；而且为了防止团队人员丢失会经常点名，点名会消耗大量的时间。因此，需要一种能防止人员走散，随时快速统计人员个数，又可以及时呼叫远距离人员的设备。该设备也可以用于管理个人物品，对个人易丢失的贵重物品或小件物品实施网络化防丢管理，防止丢失，目前相关于个人物品的防丢产品只有一对一的防丢，尚未有一对多个物体防丢。

发明内容：

本发明的主要目的在于提供一种基于Zigbee技术的实现一对多人或物的管理设备，可防止被管理的人或物丢失。该设备具有防丢模式、呼叫模式、点名模式。当启用防丢模式时，可通过设置被管理人或物的活动范围，当被管理人或物超过设定距离时，管理者手持主机和被管理人或物携带的从机均会发出声音或震动的警报提示，并且管理者所持的主机屏幕可以显示出离开了设定范围的从机编号信息。启用呼叫模式时，管理者可以给特定的队员发送通知信号，提示队员，通知使其回归到活动区域。启用点名模式时，可对在设定距离范围内的整个集体中的个体进行点名，可快速显示出未到指定范围内的个体的个数以及每个未到个体的编号及其他相关信息。

为了实现上述目的，本发明的解决方案是：一种基于Zigbee技术的自组集体网络化防丢管理设备包括主机和从机两部分。主机包括天线，LCD显示屏，CC2430芯片模块，电源，键盘，发声装置，震动装置，从机包括天线，LED指示灯，CC2430芯片模块，电源，发声装置，震动装置。使用时，管理者手持主机，从机置于被管理的人或物上。其中可以实现一个主机对多个从机，每个被管理的人或物携带一个从机，且每个从机具有自己独特的ID，互不干扰。

使用基于Zigbee协议的无线通信技术实现主机和从机的通信，并通过测量信号的强度来估算主、从机之间的距离。我们选用CC2430芯片作为通信芯片，采用CC2430获得信号强度值的较为简单。CC2430内建了一个指示信号强度的寄存器RSSI(Received Signal Strength Indicator)，其值与RF输入功率的对应关系如图1所示。CC2430的休眠模式和转换到主动模式的超短时间的特性，特别适合要求电池寿命非常长的应用。

当两个节点之间建立起连接后根据RSSI的值即可计算出距离，其中D为距离，n为路径损失指数，A为以dBm表示的距离1米时的接收信号强度的绝对值。尽管仍然会因为空气温度、湿度等的不同以及干扰而存在一定的误差，但在这个问题中这些误差是可以忽略的。计算公式为

D＝10^{(|RSSI|-A)/10n}

本发明设计出了一种自组集体网络化防丢管理设备，采用ZigBee技术，具有低成本、高精度、低能耗的特点，并且同一个终端可以管理一个网络，可扩展性强。

附图说明：

图1RSSI值与RF输入功率对应关系

图2电路原理图

图3主机程序流程图

图4从机程序流程图

图5主机结构框图

图6从机结构框图

具体实施方案：

该自组集体网络化防丢管理设备包括两个部件，一个是管理者手持的主机部件，一个被安装在被管理的人或物上的从机部件。系统的基本工作过程为：

(1)群体防丢模式

选择群体防丢模式后，主机根据预设的ID队列进行搜索，对每个有效ID发送防丢指令，该ID对应的从机收到后回发信号，主机接收不到返回信号就进行多次尝试，并发出警报。主机根据接收到的信号强度来计算出距离，如果检测到某个ID的从机超出距离范围，主机发出警报信号并自动提醒从机。

(2)个体呼叫模式

选择个体呼叫模式后，管理者可以通过按键选择要呼叫的个体ID，主机发出呼叫信号，与从机建立连接，完成呼叫过程。如果主机无法收到从机的回复信号，就回发出警报，并显示出该ID个体的详细信息。

(3)群体点名模式

选择群体点名模式后，主机根据预设的ID队列进行点名操作，设置集合范围后，分别检测队列中各从机的信号强度从而计算出距离。如果距离超过了集合范围即标记为未到，可在主机LCD显示屏上直接显示群体中未到指定范围内的个体的个数以及每个未到个体的编号及其他相关信息。