[发明专利]一种基于Lora物联网行李防丢防盗装置与方法

权利要求书

1.一种基于Lora物联网行李防丢防盗装置，包含一个主机终端和多个从机终端，主机终端和从机终端使用星型结构的网络拓扑方式连接，其特征在于，主机终端和从机终端使用LoRa无线模块进行通讯；主机终端和从机终端都包括微控制器、以及和微控制器电性相连的Lora无线模块、9轴运动传感器、锂电池升压调理模块、电容触摸开关、报警模块；主机终端由个人随身携带，从机终端安装在行李箱或者背包内，使电容触摸开关贴装在行李箱的内表面。

2.一种基于Lora物联网行李防丢防盗装置，其特征在于，从机终端被唤醒方式包括：主机发送消息，LoRa模块收到消息后，发送中断事件信号唤醒从机终端微控制器，或者安装从机终端的行李物品有一个静止到运动状态变化或者受到剧烈碰撞后使用9轴运动传感器发出运动中断信号唤醒从机终端。

3.一种基于Lora物联网行李防丢防盗方法，其特征在于，

步骤一：主机终端将主机的当前时间发送给从机终端，在从机终端建立相对时间坐标系；

步骤二：主机每隔固定时间发送消息给从机终端，从机终端使用九轴运动传感器计算出自身相对于初始坐标原点的空间方位角，发送给主机，主机终端获得从机终端应答后，读取接收到从机终端信息的信号强度指示值RSSI，主机终端使用空间方位角和RSSI指标估算从机终端的相对位置；

步骤三：从机终端若在设置的次数内没有做出应答，则在主机终端上判断行李物品的安全状态程度，分等级设置报警输出。

4.根据权利要求3所述的一种基于Lora物联网行李防丢防盗方法，其特征在于，步骤二中所述空间方位角ψ的计算：

当加速度变换值△G_p大于设定的运动阈值G_T，系统使用三轴陀螺仪数据计算物品的瞬时横滚角θ_g和俯仰角γ_g，当△G_p小于设定的运动阈值G_T，系统使用三轴加速度传感器数据计算物品稳态横滚角θ_c和俯仰角γ_c，G_T是确定静止还是运动的门限值，计算出这两个分量θ和γ后，使用公式将三轴磁力传感器测得的数据M^r转换成大地坐标系下三轴磁力传感器数据M^g，最后从机终端的空间方位角使用公式计算得到。

5.根据权利要求4所述的一种基于Lora物联网行李防丢防盗方法，其特征在于，步骤二中所述空间方位角在物体静态时的倾角向量计算方法为：倾角向量包含横滚角θ_c和俯仰角γ_c，在静止状态下物品的倾角横滚角θ_c，θ_c＝arc sin(G_px)和俯仰角γ_c，G_px是X方向的加速度值，G_py和G_pz是y方向和z方向的加速度值，单位是重力加速度。

6.根据权利要求4所述的一种基于Lora物联网行李防丢防盗方法，其特征在于，步骤二中所述空间方位角在物体移动时的倾角向量计算方法为：以固定时间间隔ΔT读取三轴陀螺仪数据Ax,Ay,Az，对三轴陀螺仪数据依据下式进行积分，

7.根据权利要求3所述的一种基于Lora物联网行李防丢防盗方法，其特征在于，所述步骤三中安全状态程度判断方法：对主机终端和行李物品从机终端之间的振动加速度幅度Av，移动速度变化量Dv和空间距离DDis三个指标进行归一化处理，然后进行输出决策判断行李物品的安全状态程度。