石油测井仪器本栏目责任编辑：梁书计算机工程应用技术
郑志杰1，方荟1,2，沈锐栋1，吴鹭鉴1，杨恋1
(1.闽江学院计算机与控制工程学院，福建福州350108；2.数字福建智能化生产物联网实验室，福建福州350108)
摘要：随着社会老龄化逐渐加快，老人看护问题日益突出。由于子女工作无法全天监护老人，且老人记忆力开始减退，时常出现老人外出走失的情况。为了预防老人走失，并对老人的行踪提前预警，设计了一种防走失定位预警系统。该定位系统利用ZigBee 传输技术，将RSSI 信号强度转化成距离数据，通过三边法自动计算老人的位置坐标，并在上位机上显示老人的位置。当超出安全范围，系统将会向管理员或监护人发出预警信息。该预警系统能够较好地实现对老人行踪的提前告警，以期在老人看护工作中发挥重要作用。 关键词：防走失；定位；预警；ZigBee ；三边法
中图分类号：TP311文献标识码：A
文章编号：1009-3044(2020)03-0274-04
开放科学(资源服务)标识码(OSID)：Elderly Anti-lost Intelligent Positioning Warning System
ZHENG Zhi-jie 1,FANG Hui 1,2,SHENG Rui-dong 1,WU Lu-jian 1,YANG Lian 1(1.School of College of Computer and Control Engineering,Minjiang University,Fuzhou 350108,China;2.Digital Fujian IoT Laborato⁃ry of Intelligent Production,Fuzhou 350108,China)
Abstract:As the society ages,the care of the elderly becomes a big problem.Because children can't work to look at the elderly all day long,and the memory of the old people begins to decline,they often get lost or accidents and can't ask for help.In order to facilitate the location of the elderly,an anti-lost positioning system was designed.Using ZigBee positioning technology,the RSSI signal strength is converted into distance data to calculate the position coordinates of the old man through trilateration localization and displayed on the LabVIEW host computer to realize the real-time position display of the elderly.When the safety range is exceeded,the signal is sent to the main control terminal.Key words:anti-lost;positioning;warning;ZigBee;trilateration localization
磁性材料液压机1概述
随着我国计划生育的持续展开，独生子女现象日益普遍，
同时人口老龄化比例日益增长，整个社会的人口结构朝着“倒
珍珠岩膨胀炉金字塔”的形式发展。当老人遇到危险时，可能由于身体状况
原因，自己无法及时做出处置。因此他们的日常生活需要更多
的监护。但是由于现代社会压力剧增，作为社会中坚力量的中
年人并无足够时间照顾老人，走失现象时有发生，老人的安全
监护问题亟待解决。为了最大限度地保障老人安全，设计了一
个老人防走失预警系统。安放在老人身上的定位节点，可以将
老人的实时位置信息发送给管理员或监护人。一旦老人将要
勒夫波离开安全范围，监控端将会收到预警提示。
主流的无线通信技术主要有ZigBee 、无线局域网(Wlan)、蓝
牙(Bluetooth)、蜂窝网络(Cellular Network)。其中，ZigBee 因其低
功耗、低成本、高速率，易组网特点，成为物联网通信技术的研
nhdt-471
究热点。近年来，许多大学和科研机构都对ZigBee 定位算法做
了研究。根据定位过程中是否测量节点间的距离，定位算法分为两大类：基于测距算法(range-based)和免测距算法(range-free)。无须测距的定位方法仅根据网络的连通性来定位，定位精度在一定程度上依赖于网络平均每跳距离的估计精度，如DV-Hop 算法、APIT 算法、质心算法等。基于测距的定位算法通过测量节点间距离或角度信息完成定位过程，如基于接收信号强度衰减的定位(RSSI)[1]，基于到达时间的定位(TOA)[2]。本系统以ZigBee 为无线传输方案，以RSSI 作为定位基础。2RSSI 测距原理在无线信号传播过程中，空气阻力与障碍物都会影响到信号强度。如图所示，随着距离增大，信号强度会减小。ZigBee (ZigBee)信号工作频带为2.4千兆赫，信号强度在10米内迅速变小。这种衰减关系可用于距离的测量。如图1[3]。基于RSSI 的定位流程通常包括三个部分，如图2所示。首先采集到信号强度值传输至上位机，根据信号传输模型和RSSI 值来计算距离，再利用三边算法来进行定位。
收稿日期：2019-11-04
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基金项目：2018年闽江学院“校长基金”项目(编号103952018178)
作者简介：方荟(1984—)，通讯作者，男，闽江学院计算机与控制工程学院，讲师，硕士，研究方向为物联网应用技术。
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