基于低功耗蓝牙5.0的智能可穿戴设备设计研发
这是一篇关于可穿戴设备,智能手表,FreeRTOS,低功耗蓝牙,生理信号测量的论文, 主要内容为智能可穿戴设备的研发是近年来最热门的软硬件开发技术的研究课题之一。可穿戴设备是依托于万物互联,具备健康监测、实时发送数据、紧急报警等功能,可提高人们健康防护水平与生活品质,具有广阔的市场前景。目前市场上可穿戴设备技术并不成熟,检测精度远低于医用级的水平,稳定性不好,各类设备功能单一,同质化严重。可穿戴设备可研发功能强大,集医用级别的健康监测、运动检测、可定位导航、具有强大的数据分析等功能于一身的智能可穿戴设备是市场的未来发展趋势,也是市场的迫切需求。论文基于低功耗蓝牙5.0协议,利用Free RTOS操作系统设计出一款可穿戴设备—智能手表,论文主要研究内容包括:(1)充分调研国内外关于可穿戴设备发展现状,概述可穿戴设备功能及分类,分析可穿戴设备的功能模块以及每个模块的原理及方法。研究Free RTOS操作系统以及蓝牙5.0协议在可穿戴设备的应用,验证了使用Free RTOS操作系统进行功能调度及通过低功耗蓝牙5.0协议进行通信在可穿戴设备中应用的可行性。(2)首先对系统整体进行了设计,对Free RTOS操作系统的框架、函数及功能、移植过程、任务的设计及调度方法进行研究;其次介绍低功耗的蓝牙系统架构;最后阐述心率、血氧、血压等生理信号的监测原理和方法。(3)对实验平台进行搭建,选用瑞昱公司的RTL8762D低功耗蓝牙芯片,还包括Wi-Fi、按键、触摸屏、扬声器、振动马达等模块。绘制智能手表硬件部分的总体原理图及各个模块的电路原理图,确保手表各个模块的硬件实现。(4)对人体行走时三轴加速度数据变化数据进行分析,对运动计步算法进行设计并建立计算模型;其次将人体PPG信号进行滤波处理,随后设计出心率、血氧和血压的检测模型,通过实测数据集对测量模型进行拟合,并对各个功能进行实际的测试,测试结果表明所设计智能手表在生理信号的测量精度方面符合国家标准的要求;最后利用界面开发平台GUI Guider对系统UI进行设计,结合LVGL源码和功能代码进行移植,将手表的硬软件设计完毕,功能测试正常。(5)对论文进行总结,分析设计中的不足之处并对今后的工作以及可穿戴设备的发展做了展望。图 [60] 表 [11] 参 [81]
基于智能移动终端蓝牙系统的传染源追踪系统研究
这是一篇关于COVID-19,低功耗蓝牙,数字追踪,加权算法,RSSI测距的论文, 主要内容为像新冠病毒一样的传染病对人们的生活影响巨大,目前最有效的防控措施依旧是快速控制传染源。因此快速有效的找到传染源和其密切接触者至关重要。当前的追踪方式除了传统的人工筛查,许多机构都开发了密切接触者追踪应用和其他数字追踪手段,中国也使用了健康码系统。人工筛查费时费力,健康码又存在着获取信息不精确的问题,仍需要配合人工人员流调,获取信息存在延迟。因此本文研究了一个基于智能移动终端蓝牙系统的传染源追踪方法,通过风险等级帮助人们隔离和自我隔离,并设计了一个传染源追踪系统实现基于蓝牙系统的传染源追踪过程,实现了客户端和服务器端的追踪管理,从而可以快速定位传染源和密接信息,为常态化疫情管理提供一个参考方案。本文主要完成了以下内容。1.传染风险等级算法的分析和模拟。本文的创新性在于风险等级评估,对提出的风险等级给出了区域风险等级和人员风险等级的计算方法,是基于权重的评分算法,对影响因素进行了具体分析。并参考经典传染病传播模型SEIRS模型(Susceptible易感者,Exposed暴露者,Infected染病者,Recovered恢复者)进行高斯模型模拟验证了等级估计的可行性。当风险等级判定为高风险时触发报警。2.基于移动终端蓝牙系统的传染源追踪系统设计。本系统通过低功耗蓝牙与周围人员的移动设备交换信息,通过对低功耗蓝牙传播协议的具体分析和对传染源追踪系统的需求分析,系统架构设计,功能模块设计,数据库设计和接口设计,以流程图类图的形式进行了设计,为后续的开发提供了设计参考。3.根据需求分析和设计对客户端和服务器端分别进行了开发实现了传染源追踪系统。客户端基于Android系统和内置蓝牙系统实现传染源追踪的信息交换阶段,服务端基于Spring Boot搭建后台框架实现传染源追踪的信息处理阶段。在本地存储一定时间内的密接人员和位置信息,通过相关算法可以给出人员风险等级和地域风险等级,当进入到高风险等级区域或在蓝牙互联范围内的人员风险等级大于设定阈值时提供报警功能。还可以生成一段时间内的疫情传播报告。实现了核心功能之后进行了测试,最后进行了总结和展望。分析传染源追踪系统的不足和后续发展方向。
基于智能移动终端蓝牙系统的传染源追踪系统研究
这是一篇关于COVID-19,低功耗蓝牙,数字追踪,加权算法,RSSI测距的论文, 主要内容为像新冠病毒一样的传染病对人们的生活影响巨大,目前最有效的防控措施依旧是快速控制传染源。因此快速有效的找到传染源和其密切接触者至关重要。当前的追踪方式除了传统的人工筛查,许多机构都开发了密切接触者追踪应用和其他数字追踪手段,中国也使用了健康码系统。人工筛查费时费力,健康码又存在着获取信息不精确的问题,仍需要配合人工人员流调,获取信息存在延迟。因此本文研究了一个基于智能移动终端蓝牙系统的传染源追踪方法,通过风险等级帮助人们隔离和自我隔离,并设计了一个传染源追踪系统实现基于蓝牙系统的传染源追踪过程,实现了客户端和服务器端的追踪管理,从而可以快速定位传染源和密接信息,为常态化疫情管理提供一个参考方案。本文主要完成了以下内容。1.传染风险等级算法的分析和模拟。本文的创新性在于风险等级评估,对提出的风险等级给出了区域风险等级和人员风险等级的计算方法,是基于权重的评分算法,对影响因素进行了具体分析。并参考经典传染病传播模型SEIRS模型(Susceptible易感者,Exposed暴露者,Infected染病者,Recovered恢复者)进行高斯模型模拟验证了等级估计的可行性。当风险等级判定为高风险时触发报警。2.基于移动终端蓝牙系统的传染源追踪系统设计。本系统通过低功耗蓝牙与周围人员的移动设备交换信息,通过对低功耗蓝牙传播协议的具体分析和对传染源追踪系统的需求分析,系统架构设计,功能模块设计,数据库设计和接口设计,以流程图类图的形式进行了设计,为后续的开发提供了设计参考。3.根据需求分析和设计对客户端和服务器端分别进行了开发实现了传染源追踪系统。客户端基于Android系统和内置蓝牙系统实现传染源追踪的信息交换阶段,服务端基于Spring Boot搭建后台框架实现传染源追踪的信息处理阶段。在本地存储一定时间内的密接人员和位置信息,通过相关算法可以给出人员风险等级和地域风险等级,当进入到高风险等级区域或在蓝牙互联范围内的人员风险等级大于设定阈值时提供报警功能。还可以生成一段时间内的疫情传播报告。实现了核心功能之后进行了测试,最后进行了总结和展望。分析传染源追踪系统的不足和后续发展方向。
基于低功耗蓝牙Mesh组网的照明系统设计与实现
这是一篇关于照明系统,低功耗蓝牙,Mesh网络,路由策略,Web的论文, 主要内容为近年来,随着智慧照明系统的快速发展,传统的基于机械开关控制的照明控制方法已经无法满足多设备联动、远程控制和自组网等需求。而随着2017年蓝牙Mesh组网技术的问世,其依靠低功耗、低成本和可靠性等方面的优势,迅速成为了当下物联网系统和照明系统的理想解决方案。本文以智慧照明系统为研究中心,以商业楼宇和办公楼作为研究背景,选取了蓝牙Mesh技术作为组网内设备节点通信介质,对蓝牙Mesh网络组网方案进行研究。并根据研究所得自定义组网方式设计出一套智慧照明系统。本文的研究内容主要包括以下几个方面:1.提出了一种新的Mesh网络组网方法,对组网通信报文进行设计,并对工作流程进行阐述。设备节点通过不同工作状态之间转化来降低节点的能耗。2.针对传统Mesh设备节点洪泛路由方法导致节点通信负载较大的问题,以管理洪泛算法和AODV路由算法为基础进行了路由策略优化。通过灵活地选择不同类别的路由方式,来减少组网内冗余数据包的传输次数。最终通过仿真器和系统性能测试对路由算法进行比对,证实了路由策略优化的有效性。3.本文采用自定义的组网方式设计了一套照明设备控制系统。该系统由分布式照明控制系统服务端、网关平台和Mesh节点蓝牙控制器三部分组成。照明控制系统服务端分为Web前端和后端服务器,前端Web界面使用Vue2框架实现设备操作的可视化,为用户提供便捷的操作体验。后端服务器则使用Java语言开发,基于分布式技术和集群技术实现各模块协同工作,具有高可用性、易维护和方便拓展等优点。网关平台采用了通用网关平台和通信子卡的设计架构,网关主板MCU选用Atmel SAME70系列芯片,通信子卡则使用Telink TLSR8258芯片,为通用平台提供下行网络通信解决方案。Mesh节点蓝牙控制器部分采用Telink TLSR8258芯片,结合低功耗蓝牙模组LSD4BT-K58ASTD001进行设计,实现了对照明设备的可控性。4.对最终实现的组网方式和系统功能进行了验证。结果表明,系统设计达到了总体设计要求。相比于传统的组网方式,我们设计的组网方式网络速率得到了明显提高,平均每个设备入网耗时低至1.096秒。数据传输成功率最低达到了98.7%。本文设计的智慧照明系统不仅体现了蓝牙Mesh技术的优势,还通过路由策略优化、分布式控制和灵活选择路由方式等方法对其进行了一定的改进,提高了照明系统的安全性和控制效率。同时,该研究具有很强的应用价值,在实际生产中具有广泛的应用前景。
基于Ibeacon办公室考勤管理系统设计与实现
这是一篇关于Ibeacon,互联网考勤,低功耗蓝牙,分布式,缓存的论文, 主要内容为随着信息互联网科技的迅猛发展,移动互联网应用深入到生活中的每一个领域,在企业办公领域,大型企业对办公系统的信息化发展也产生了强烈的需求。传统办公考勤依然延续着指纹机、打卡纸的考勤方式,存在效率低、精度差以及维护成本高的问题。互联网考勤作为一种办公系统自动化、移动化、信息化的有效解决方案受到了越来越广泛的关注。虽然互联网考勤改善了传统考勤方式诸多缺陷,但大多系统是基于GPS技术实现定位,无法实现精准的室内考勤,如何将精准的室内定位和办公考勤完美结合一直是互联网考勤领域亟待攻克的难题。因此,本文在探究低功耗蓝牙协议实现精准室内微定位技术(Ibeacon)的基础上,利用其设计并实现了办公室精准定位考勤管理系统。当用户靠近部署有Ibeacon基站的办公区域时,系统自动推送考勤消息给用户,促使用户完成考勤打卡业务。本文首先对常用室内定位技术分类,低功耗蓝牙协议栈以及低功耗蓝牙Ibeacon定位技术等理论基础进行了详细的介绍,为后续的系统设计与实现做了理论基础的铺垫。其次,对基于Ibeacon办公室考勤管理系统完整的方案设计进行详细说明,包括功能性需求分析、业务模块设计、系统架构以及后台服务器端系统、客户端原型方案设计。在方案设计过程中,对后台服务器系统中涉及的数据库、缓存等部分,充分的考虑了系统的性能和扩展性,实现了分布式的设计。最后,本文详细阐述了考勤系统业务的实现,分别为账户业务、后台管理业务以及用户考勤业务系统的实现,充分考虑了业务的合理性和安全性,并对各个业务做了详细的功能测试。本课题的设计与实现,充分体现了 Ibeacon技术在互联网考勤领域的可行性和优势,并为基于室内定位的考勤管理系统提供了参考案例。
基于智能移动终端蓝牙系统的传染源追踪系统研究
这是一篇关于COVID-19,低功耗蓝牙,数字追踪,加权算法,RSSI测距的论文, 主要内容为像新冠病毒一样的传染病对人们的生活影响巨大,目前最有效的防控措施依旧是快速控制传染源。因此快速有效的找到传染源和其密切接触者至关重要。当前的追踪方式除了传统的人工筛查,许多机构都开发了密切接触者追踪应用和其他数字追踪手段,中国也使用了健康码系统。人工筛查费时费力,健康码又存在着获取信息不精确的问题,仍需要配合人工人员流调,获取信息存在延迟。因此本文研究了一个基于智能移动终端蓝牙系统的传染源追踪方法,通过风险等级帮助人们隔离和自我隔离,并设计了一个传染源追踪系统实现基于蓝牙系统的传染源追踪过程,实现了客户端和服务器端的追踪管理,从而可以快速定位传染源和密接信息,为常态化疫情管理提供一个参考方案。本文主要完成了以下内容。1.传染风险等级算法的分析和模拟。本文的创新性在于风险等级评估,对提出的风险等级给出了区域风险等级和人员风险等级的计算方法,是基于权重的评分算法,对影响因素进行了具体分析。并参考经典传染病传播模型SEIRS模型(Susceptible易感者,Exposed暴露者,Infected染病者,Recovered恢复者)进行高斯模型模拟验证了等级估计的可行性。当风险等级判定为高风险时触发报警。2.基于移动终端蓝牙系统的传染源追踪系统设计。本系统通过低功耗蓝牙与周围人员的移动设备交换信息,通过对低功耗蓝牙传播协议的具体分析和对传染源追踪系统的需求分析,系统架构设计,功能模块设计,数据库设计和接口设计,以流程图类图的形式进行了设计,为后续的开发提供了设计参考。3.根据需求分析和设计对客户端和服务器端分别进行了开发实现了传染源追踪系统。客户端基于Android系统和内置蓝牙系统实现传染源追踪的信息交换阶段,服务端基于Spring Boot搭建后台框架实现传染源追踪的信息处理阶段。在本地存储一定时间内的密接人员和位置信息,通过相关算法可以给出人员风险等级和地域风险等级,当进入到高风险等级区域或在蓝牙互联范围内的人员风险等级大于设定阈值时提供报警功能。还可以生成一段时间内的疫情传播报告。实现了核心功能之后进行了测试,最后进行了总结和展望。分析传染源追踪系统的不足和后续发展方向。
基于低功耗蓝牙Mesh组网的照明系统设计与实现
这是一篇关于照明系统,低功耗蓝牙,Mesh网络,路由策略,Web的论文, 主要内容为近年来,随着智慧照明系统的快速发展,传统的基于机械开关控制的照明控制方法已经无法满足多设备联动、远程控制和自组网等需求。而随着2017年蓝牙Mesh组网技术的问世,其依靠低功耗、低成本和可靠性等方面的优势,迅速成为了当下物联网系统和照明系统的理想解决方案。本文以智慧照明系统为研究中心,以商业楼宇和办公楼作为研究背景,选取了蓝牙Mesh技术作为组网内设备节点通信介质,对蓝牙Mesh网络组网方案进行研究。并根据研究所得自定义组网方式设计出一套智慧照明系统。本文的研究内容主要包括以下几个方面:1.提出了一种新的Mesh网络组网方法,对组网通信报文进行设计,并对工作流程进行阐述。设备节点通过不同工作状态之间转化来降低节点的能耗。2.针对传统Mesh设备节点洪泛路由方法导致节点通信负载较大的问题,以管理洪泛算法和AODV路由算法为基础进行了路由策略优化。通过灵活地选择不同类别的路由方式,来减少组网内冗余数据包的传输次数。最终通过仿真器和系统性能测试对路由算法进行比对,证实了路由策略优化的有效性。3.本文采用自定义的组网方式设计了一套照明设备控制系统。该系统由分布式照明控制系统服务端、网关平台和Mesh节点蓝牙控制器三部分组成。照明控制系统服务端分为Web前端和后端服务器,前端Web界面使用Vue2框架实现设备操作的可视化,为用户提供便捷的操作体验。后端服务器则使用Java语言开发,基于分布式技术和集群技术实现各模块协同工作,具有高可用性、易维护和方便拓展等优点。网关平台采用了通用网关平台和通信子卡的设计架构,网关主板MCU选用Atmel SAME70系列芯片,通信子卡则使用Telink TLSR8258芯片,为通用平台提供下行网络通信解决方案。Mesh节点蓝牙控制器部分采用Telink TLSR8258芯片,结合低功耗蓝牙模组LSD4BT-K58ASTD001进行设计,实现了对照明设备的可控性。4.对最终实现的组网方式和系统功能进行了验证。结果表明,系统设计达到了总体设计要求。相比于传统的组网方式,我们设计的组网方式网络速率得到了明显提高,平均每个设备入网耗时低至1.096秒。数据传输成功率最低达到了98.7%。本文设计的智慧照明系统不仅体现了蓝牙Mesh技术的优势,还通过路由策略优化、分布式控制和灵活选择路由方式等方法对其进行了一定的改进,提高了照明系统的安全性和控制效率。同时,该研究具有很强的应用价值,在实际生产中具有广泛的应用前景。
安卓平台下iBeacon服务中间件的研究与实现
这是一篇关于低功耗蓝牙,基于位置服务,中间件,安卓的论文, 主要内容为基于低功耗蓝牙技术(Bluetooth Low Energy, BLE)和移动手机终端,可为用户提供依赖于其位置信息的各类服务,如信息推送、信息查询、位置追踪等。目前,大部分基于低功耗蓝牙技术的室内位置信息服务首先需进行室内iBeacon设备的配置与部署,需要一种兼容的配置方案以减轻开发负担。而基于位置信息服务(Location Based Service,LBS)使用周边低功耗蓝牙设备获取信息的情景可能有多种,需针对不同的需求设计不同的服务模式。因此,构建一个可兼容多种iBeacon设备配置方案、可提供多种应用服务功能接口、可模块堆叠的服务中间件系统,有助于提高基于ibeacon的LBS应用开发效率。同时结合后台管理系统便于对多种不同功能的应用进行统一管理。论文首先介绍了与本课题相关的低功耗蓝牙技术、室内定位技术和中间件技术背景,接下来介绍了iBeacon服务中间件的整体架构设计。针对应用开发易用性和灵活性需求,及中间件系统的易维护性和可扩展性,中间件采用了分层、模块化思想设计系统框架。中间件架构包括基础组件层、基础服务层和功能服务层,以及信息采集与网络接口模块。针对LBS相关服务应用需求,服务中间件设计和封装了各类功能模块。课题特别研究了面向多种iBeacon设备的连接配置模式,可基于模板类型封装设计方式实现不同类型设备的高效匹配。还研究了基于iBeacon设备RSSI信号滤波与阈值检测的进场离场检测算法,算法对由于信号不稳定而造成的检测准确性低与频繁的进场离场通知误报问题进行了优化。我们在安卓平台上实现了该中间件系统,并开发了应用App。该App可对多个iBeacon设备进行基础属性的配置,并提供了多种服务接口的应用样例。我们在实验场景内实地部署iBeacon设备,并使用该App对中间件进行功能和性能测试。测试结果表明基于中间件系统可以帮助提升开发室内LBS应用服务效率,并且各项功能都可以正确运行。服务中间件对多种iBeacon设备的连接配置功能可实现与使用各专用工具相近的性能。进场离场检测算法对传统卡尔曼滤波处理过程与检测判定过程进行了优化,使信号状态检测更为稳定,减少了误判信息,使判定结果更为准确和高效。
本文内容包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主题。发布者：源码导航 ，原文地址：https://m.bishedaima.com/lunwen/52287.html
