智能旅行箱初步设计方案

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智能旅行箱初步设计方案

第一章设计背景概述

在物联网大行其道的时代，出现了百花争鸣的智能设备创新阶段，无论个人还是单位，公司规模相继投资研发新的智能设备。而智能旅行箱从第一代问世至今还不足5年，就目前而言在国内能够推出该设备的企业仅有几家，而在国外已经有数十家科技企业研发出了该设备，而且在技术上验证了是可行的。就市场规模而言，估计全球范围内有200亿美元的市场。智能旅行箱是针对经常出差旅行的用户而设计的，国内约有100多万白领阶层人士经常异地出差，传统的旅行箱经常出现丢失，损坏，无法高效利用剩余资源，给用户造成不必要的经济损失。而且就国内而言，还是个新兴市场。若是早能进入该市场，就能主导市场的发展。短期内，就本项目而言主要是通过技术上验证可行性。

第二章功能设计与实施方案概述

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序号	功能	实现原理
1	位置分享，位置分享可分为近距离（10米以内）和远距离（全球范围内）。用户可以通过手机终端或其他终端实时查看箱体当前所处的位置。并且提供相应的距离报警提示功能。	近距离可以通过蓝牙技术和室内定位技术实现；远距离是通过GPS或北斗定位系统实现。
2	远程控制，在联机模式下可以通过手机等智能终端进行加密、解锁和行驶控制。	通过网络连接实现控制终端和箱体之间的实时通信。
3	自动行驶、导航功能。当用户设定目的地之后，首先自动规划行驶路径，用户可以在终端实时查看行驶情况。另外，可以自动跟踪用户的位置，自己驾驶过去。	在联机模式下，将经纬度信息发给百度地图，通过百度地图功能自动选择行驶路径，需要通过百度地图API实现。 在脱机模式下，需要用到模式识别和机器学习功能，用于自动识别路线信息，并且可以在复杂道路环境下运行。此模式为后期开发功能。
4	自动蔽障功能，可以自动探测10米以内障碍物体，包括路线宽度是否达到正常行驶要求，结合GPS定位系统，提前修正行驶路线。	利用超声波、红外线、摄像头等测距设备。
5	代步车功能，当用户需要代步时，可以直接坐在箱体上将其运送至目的地。	载重负荷设计在200kg左右，在用户操控模式下最高时速达15公里，在自动模式下最高10公里。需要一个体积小、输出功率大的电机系统。
6	自动充电功能，当用户手推箱体时会自动给内置电池充电，达到高效利用能源功能。其次还可以给其他智能设备充电。	首先，配备一定的传感器用于判断用户是否手推，其次需要一个高效率的发电系统。以便将动能转化为电能，以满足充电要求。
7	汽车站识别、机场、港口、码头以及火车站识别等功能。这部分功能主要是为了迎合公共设施智能化发展趋势。	借助GPS定位系统判断当前位置是否在目的场合内，例如智能机场，当箱体从外界进入机场后，智能机场会自动分发一些有用信息给其，如3D地图，它会根据该地图获取导航路线，并提供用户需要的服务。
8	称重功能，当用户所携带的物品重量超过额定值时，就会自动关闭电源。防止用户非法使用。	通过力学传感器实现。
9	年龄管理功能，当录入用户年龄、体力等数据之后，它会自动限制箱体负载以方便用户托运。例如当老弱病残用户使用该旅行箱时，会自动限制负载重量。在线升级	通过力学传感器、用户数据管理软件实现。高级功能提供图像识别年龄功能。

第三章系统设计概述

图3.1 系统结构简化图

如图3.1所示为系统结构简化图，该系统可分为本地和远程两大部分。本地是指由智能旅行箱体构成的独立系统；远程是由卫星、百度地图服务器和安卓智能手机客户端构成。本地和远程可通过GPS、WIFI、蓝牙和移动网络实现连接，并且设备必须能够访问网络才能实现对百度服务器的访问。

在本地中，主要由图中左半部分子系统构成。大致工作流程如下:

1、硬件启动、自检。

2、微处理器加载操作系统，并运行本系统应用程序。

3、连接网络以获取GPS定位数据、加载离线或线上地图、连接客户端。

4、获取传感器数据，包括图像、距离、重力数据。

5、等待用户指令。

6、收到关机指令、硬件故障等会关机。

以上步骤在正常情况下都会执行。

一、硬件设计参考

1	开发套件	NI MyRIO嵌入式板卡	Intel Edison
2	微处理器	取决于套件
3	内存设备	取决于套件
4	摄像头	USB2.0 1280*800+
6	显示器	尺寸:0.99寸 材质:LED/LCD 接口:SPI/UART
7	键盘	定制
8	指纹识别模块	R301（暂定）
9	箱体底盘	啪啪圈>篮子鱼定制
10	重力传感器
11	WIFI模块	取决于开发套件(802.b/n/g)
12	蓝牙模块	取决于开发套件
13	GPS模块	UBLOX
14	4G通信模块	龙尚U8300 LTE(待选)

二、软件设计参考

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1	本地操作系统	Windows	Linux
2	本地应用程序开发环境	LabVIEW/VS2015	Eclipse
3	本地驱动程序开发环境	取决于套件
4	安卓移动客户端开发环境	Eclipse或同等开发环境
5	百度地图API服务所支持的接口	Web	安卓和IOS
6	前期算法验证	LabVIEW
7	路况（模式）识别等高级功能	LabVIEW
8

第四章研究计划

一、日程计划

防爆电磁线圈2016年1月至3月	完善初步设计方案，包括初步功能实现目标、本远程设计方案细则
2016年4月	根据情况购买硬件
2016年5月-6月	制定模块调试计划，并且按照计划施行
2016年7月-8月	系统调试
2016年9月	完成第一期开发
……	根据当时情况是否进行功能升级

如果在此过程中，若遇到有新的比赛项目，可以适当调整项目进程，协调好时间。

本文发布于:2023-06-11 18:05:46，感谢您对本站的认可！

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