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基于蓝牙和GPS的儿童可穿戴智能看护系统

汇报人：

2024-01-26

目录

contents

引言

系统总体设计

蓝牙通信技术在系统中的应用

GPS定位技术在系统中的应用

智能看护功能实现

系统测试与性能评估

总结与展望

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引言

1

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随着社会发展，儿童走失、被拐等安全问题愈发严重，对儿童进行实时定位与监控成为迫切需求。

儿童安全问题日益突出

传统看护方式如家长陪同、保姆看护等存在人力物力成本高、无法实时监控等问题。

传统看护方式存在局限性

随着物联网、蓝牙、GPS等技术的发展，智能看护系统逐渐成为一种新型的、有效的儿童看护方式。

智能看护系统的发展与应用

国外研究现状

国外在智能看护系统方面起步较早，已经有一些相对成熟的产品和应用，如基于GPS的儿童定位手表、智能鞋垫等。

国内研究现状

国内在智能看护系统方面的研究与应用也在不断发展，但相对于国外还有一定差距，尤其是在产品的稳定性、精度和用户体验等方面。

发展趋势

随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，智能看护系统将会更加智能化、个性化，同时也会出现更多创新性的产品和应用。

项目目标：本项目旨在开发一款基于蓝牙和GPS的儿童可穿戴智能看护系统，实现对儿童的实时定位、监控和报警功能，保障儿童安全。

主要任务

设计并实现基于蓝牙和GPS的定位算法，提高定位精度和稳定性；

开发智能看护系统的移动端APP，实现与可穿戴设备的通信和数据同步；

搭建服务器端平台，实现数据存储、分析和报警功能；

进行系统测试和性能评估，确保系统稳定性和可靠性。

02

系统总体设计

包括蓝牙模块、GPS模块、传感器模块等，负责数据采集和传输。

硬件设备层

中间件层

应用层

实现数据的处理、分析和存储，提供统一的接口供上层应用调用。

基于中间件层提供的数据，实现儿童位置追踪、安全区域设置、紧急报警等功能。

03

02

01

应用接口模块

提供统一的接口供上层应用调用，实现儿童位置追踪、安全区域设置、紧急报警等功能。

数据存储模块

将采集的数据和分析结果存储在本地数据库或云端，以供后续查询和应用。

数据分析模块

基于处理后的数据，进行儿童行为分析、风险评估等。

数据采集模块

通过蓝牙和GPS模块采集儿童的位置、速度、方向等数据。

数据处理模块

对采集的数据进行清洗、融合和特征提取，以供后续分析和应用。

用于设备间的近距离通信，具有低功耗、低成本、易集成等优点，适用于可穿戴设备的通信需求。

蓝牙技术

用于获取儿童的精确位置信息，具有全球覆盖、高精度、实时性等优点，适用于儿童位置追踪的应用场景。

GPS技术

用于采集儿童的生理参数和环境参数，如温度、湿度、心率等，为儿童健康和安全提供保障。

传感器技术

采用先进的数据处理和分析算法，如机器学习、深度学习等，对采集的数据进行深度挖掘和应用，提高系统的智能化水平。

数据处理和分析技术

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蓝牙通信技术在系统中的应用

蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，基于2.4GHzISM频段进行工作，采用跳频扩频技术，具有低功耗、低成本、易集成等优点。

蓝牙通信采用主从设备模式，主设备负责发起连接和控制通信过程，从设备则响应主设备的请求并传输数据。

蓝牙通信支持点对点和点对多点两种通信模式，可实现设备间的数据传输、语音通信等功能。

主设备通过广播自身信息来寻找周围的从设备，从设备在接收到主设备的广播信息后进行响应。

设备发现

主设备向从设备发送连接请求，从设备在确认请求后建立连接。连接建立过程中需要进行身份验证和加密等操作以确保通信安全。

连接建立

主设备和从设备在连接建立后需要协商通信参数，如通信频率、数据包大小等，以确保双方能够正常通信。

连接参数配置

数据格式定义

定义数据传输的格式，包括数据头、数据体和校验位等部分。数据头包含发送方和接收方的地址信息以及数据类型等标识信息；数据体则是实际传输的数据内容；校验位用于验证数据的完整性和准确性。

数据传输流程

定义数据传输的流程，包括数据打包、发送、接收、解包和处理等步骤。发送方将数据按照定义的格式打包后发送给接收方；接收方在接收到数据后进行解包和处理，并将处理结果返回给发送方。

错误处理机制

设计错误处理机制以应对数据传输过程中可能出现的错误情况。常见的错误处理机制包括重传机制、超时机制和错误报告机制等。

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GPS定位技术在系统中的应用

GPS定位技术通过接收来自至少四颗GPS卫星的信号，每颗卫星提供其精确的位置和时间信息。

卫星信号接收

接收到的卫星信号经过处理，通过测量信号传播时间，计算出接收器（儿童可穿戴设备）到每颗卫星的距离。

信号处理与计算

利用距离交会原理，通过至少四颗卫星的距离信息，解算出接收器的三维位置（经度、纬度和高度）。

三维位置解算

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数据存储与分析

收集到的儿童位置数据可