專利名稱：一種物品防丟失裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種物品監(jiān)控裝置，尤其是涉及一種物品防丟失裝置。
背景技術(shù)：
在曰常生活中，手機(jī)、錢包、攝像機(jī)、筆記本電腦之類貴重物品一般都是隨身攜帶 的，遠(yuǎn)離人們身邊就容易丟失或被盜；另外， 一些人也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)忘記重要物品存放位 置的情況，這時(shí)人們往往會(huì)花上很多的時(shí)間和精力去搜尋這些物品，但最終仍可能是一 無(wú)所獲，給生活帶來(lái)了很大的不方便。
利用藍(lán)牙、Wi-Fi (Wireless Fidelity,無(wú)線保真)、紅外、手機(jī)、GPS (Global Position System,全球定位系統(tǒng))等無(wú)線技術(shù)可幫助人們解決上述問(wèn)題，但這些技術(shù)普遍存在適 用于室外定位，受環(huán)境影響較大，價(jià)格較貴等弊端。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供一種能夠有效地防止物品丟失及能夠方便地確定物品的目標(biāo)位置， 且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的物品防丟失裝置。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為 一種物品防丟失裝置，該裝置包括一個(gè)探測(cè)器和
多個(gè)標(biāo)簽，所述的探測(cè)器與多個(gè)標(biāo)簽之間基于Zigbee的底層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)正EE 802.15.4進(jìn) 行相互通信，所述的探測(cè)器包括第一電源、第一無(wú)線微控制器、液晶屏、第一蜂鳴器、 按鍵和指示燈，所述的第一無(wú)線微控制器上設(shè)置有第一天線，所述的第一電源、所述的 第一蜂鳴器、所述的液晶屏、所述的按鍵和所述的指示燈均與所述的第一無(wú)線微控制器 連接；所述的標(biāo)簽包括第二電源、第二無(wú)線微控制器、呼叫按鍵、呼叫指示燈和第二蜂 鳴器，所述的第二無(wú)線微控制器上設(shè)置有第二天線，所述的第二電源、所述的呼叫按鍵、 所述的呼叫指示燈和所述的第二蜂鳴器均與所述的第二無(wú)線微控制器連接；所述的標(biāo)簽 通過(guò)所述的呼叫按鍵實(shí)現(xiàn)與所述的探測(cè)器雙向通信。
所述的第一無(wú)線微控制器和所述的第二無(wú)線微控制器均采用低功耗無(wú)線微控制器 SOC芯片，其型號(hào)為JN5121。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于探測(cè)器與多個(gè)標(biāo)簽之間是基于Zigbee的底 層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)正EE 802.15.4進(jìn)行相互通信的，不僅降低了該裝置的能量消耗和成本，而
且實(shí)現(xiàn)了一個(gè)探測(cè)器與多個(gè)標(biāo)簽通信的功能，使得探測(cè)器能同時(shí)探測(cè)多個(gè)標(biāo)簽不發(fā)生沖 突；探測(cè)器在報(bào)警工作模式下，用戶可在探測(cè)器上設(shè)置近(1-5米)、中(5-10米)、遠(yuǎn) (IO米以上)三個(gè)探測(cè)報(bào)警級(jí)別，當(dāng)任何帶有標(biāo)簽的物品或?qū)櫸锘蛐『⒊鎏綔y(cè)器上預(yù) 先設(shè)置的移動(dòng)范圍和探測(cè)器上預(yù)先設(shè)置的報(bào)警級(jí)別范圍時(shí)，探測(cè)器的液晶屏上就會(huì)出現(xiàn) 該目標(biāo)物品超越報(bào)警范圍的報(bào)警提示，同時(shí)第一蜂鳴器也會(huì)發(fā)出相應(yīng)級(jí)別的報(bào)警聲，有 效地防止了貼有或掛有標(biāo)簽的物品或?qū)櫸锘蛐『G失，起到了監(jiān)護(hù)的作用，在定位工作 模式下，探測(cè)器向標(biāo)簽發(fā)出探測(cè)信號(hào)，標(biāo)簽接收到探測(cè)信號(hào)后發(fā)出應(yīng)答信號(hào)，探測(cè)器接 收到應(yīng)答信號(hào)后，可方便地通過(guò)液晶屏上顯示的信號(hào)強(qiáng)度指示確定標(biāo)簽的方位；由于標(biāo) 簽上設(shè)置有呼叫按鍵和第二蜂鳴器，用戶可以按下呼叫按鍵主動(dòng)向探測(cè)器發(fā)起求助信 號(hào)，有效地實(shí)現(xiàn)了探測(cè)器與標(biāo)簽之間的雙向通信；此外，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、使 用方便、成本低，且受環(huán)境影響小。


圖1為本實(shí)用新型的探測(cè)器和多個(gè)標(biāo)簽組成的星型網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2為本實(shí)用新型的探測(cè)器的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型的標(biāo)簽的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
一種物品防丟失裝置，該裝置包括一個(gè)探測(cè)器和多個(gè)標(biāo)簽，標(biāo)簽設(shè)置在物品上，也 可懸掛在寵物或小孩身上，探測(cè)器和多個(gè)標(biāo)簽組成星型網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示，在星型網(wǎng)絡(luò) 中，探測(cè)器用于發(fā)起、組織和協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)，并提供信息處理，安全管理和其他的服務(wù)；標(biāo) 簽用于加入星型網(wǎng)絡(luò)、發(fā)送和接收信息，每個(gè)標(biāo)簽只能和探測(cè)器進(jìn)行通信，即若兩個(gè)標(biāo) 簽之間需要進(jìn)行通信，必須通過(guò)探測(cè)器才能進(jìn)行信息的轉(zhuǎn)發(fā)。探測(cè)器與多個(gè)標(biāo)簽之間基 于Zigbee的底層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)正EE 802.15.4進(jìn)行相互通信，該IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的64位 地址是全球唯一的擴(kuò)展地址，支持沖突避免的載波偵聽多路訪問(wèn)技術(shù)(carrier sense multiple access with collision avoidance, CSMA-CA)，支持確認(rèn)(ACK)機(jī)制，保證傳輸?shù)?可靠性；在正EE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)中定義了簡(jiǎn)化功能器件(Reduced-function Device, RFD)， 簡(jiǎn)化功能器件主要負(fù)責(zé)新的標(biāo)簽加入到已經(jīng)形成的星型網(wǎng)絡(luò)中，來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。
本實(shí)施例中的探測(cè)器具有兩種工作模式報(bào)警工作模式和定位工作模式。探測(cè)器如
圖2所示，包括第一電源P1、第一無(wú)線微控制器SOCl、液晶屏LCD、第一蜂鳴器BUl、 按鍵B1和指示燈L1，第一無(wú)線微控制器SOCl上設(shè)置有第一天線A1，液晶屏LCD的
設(shè)置為用戶提供了良好的圖形界面。本實(shí)施例中按鍵B1和指示燈L1可以設(shè)置多個(gè)，按 鍵B1與指示燈L1為一一對(duì)應(yīng)， 一個(gè)按鍵B1、 一個(gè)指示燈L1對(duì)應(yīng)一件物品；按鍵B1
的主要作用為通過(guò)按鍵B1可以選擇與標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的物品信息；可以設(shè)置不同的工作模式， 選擇進(jìn)入報(bào)警工作模式或定位工作模式；也可以通過(guò)按鍵B1退出相應(yīng)的工作模式。第 一電源P1、第一蜂鳴器BU1、液晶屏LCD、按鍵B1和指示燈L1均與第一無(wú)線微控制 器S0C1連接。本實(shí)施例中的第一無(wú)線微控制器S0C1為低功耗無(wú)線微控制器SOC芯 片，其型號(hào)為JN5121，該芯片是業(yè)界第一款兼容于IEEE802.15.4的低功耗、低成本無(wú) 線微型控制器；其內(nèi)置一款32位的RISC (Reduced Instruction Set Computer,精簡(jiǎn) 指令集計(jì)算機(jī))處理器，配置有2.4GHz頻段的IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線收發(fā)器，高度 集成化的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了總的系統(tǒng)成本；其收發(fā)距離可以達(dá)到100米左右；其支持晶振休眠 和系統(tǒng)節(jié)能功能，在休眠模式下功耗小于5uA。本探測(cè)器在室內(nèi)的最大發(fā)射距離為40 米，在室外的最大發(fā)射距離為100米。本實(shí)施例中第一電源PI采用兩個(gè)直流電1.5V的 五號(hào)電池。
本實(shí)施例中的探測(cè)器對(duì)整個(gè)星型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行應(yīng)用管理，基于三個(gè)事件隊(duì)列處理，分別 是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)隊(duì)列，負(fù)責(zé)探測(cè)器數(shù)據(jù)的收發(fā)處理；網(wǎng)絡(luò)管理隊(duì)列，負(fù)責(zé)探測(cè)器請(qǐng)求、確認(rèn) 和回應(yīng)消息標(biāo)識(shí)；硬件事件隊(duì)列，負(fù)責(zé)控制探測(cè)器的按鍵Bl、第一蜂鳴器BU1、液晶 屏LCD和指示燈LI等外圍設(shè)備。
標(biāo)簽如圖3所示，包括第二電源P2、第二無(wú)線微控制器SOC2、呼叫按鍵B2、呼 叫指示燈L2和第二蜂鳴器BU2，第二無(wú)線微控制器SOC2上設(shè)置有第二天線A2，第二 電源P2、第二蜂鳴器BU2、呼叫按鍵B2和呼叫指示燈L2均與第二無(wú)線微控制器SOC2 連接；通過(guò)呼叫按鍵B2可以讓標(biāo)簽復(fù)位，也可以讓標(biāo)簽退出報(bào)警工作模式或定位工作 模式；本實(shí)施例中將定位工作模式定為標(biāo)簽的默認(rèn)工作模式，可使得標(biāo)簽的功耗極低； 在報(bào)警工作模式下，可通過(guò)呼叫按鍵B2主動(dòng)向探測(cè)器發(fā)出求助信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與探測(cè)器的 雙向通信。本實(shí)施例中的第二無(wú)線微控制器也采用低功耗無(wú)線微控制器SOC芯片，型 號(hào)為JN5121。本實(shí)施例中第二電源P2采用鋰鈕扣電池，當(dāng)標(biāo)簽處于非數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)時(shí)， 其通常處于休眠狀態(tài)，因此該標(biāo)簽比較省電。
本實(shí)施例中的標(biāo)簽主要負(fù)責(zé)和探測(cè)器進(jìn)行通信，其應(yīng)用管理基于三個(gè)事件隊(duì)列處 理，分別是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)隊(duì)列，負(fù)責(zé)標(biāo)簽數(shù)據(jù)的收發(fā)處理；網(wǎng)絡(luò)管理隊(duì)列，負(fù)責(zé)標(biāo)簽請(qǐng)求、 確認(rèn)和回應(yīng)消息標(biāo)識(shí)；硬件事件隊(duì)列，負(fù)責(zé)控制標(biāo)簽的呼叫按鍵B2、呼叫指示燈L2和 第二蜂鳴器BU2等外圍設(shè)備。
探測(cè)器在報(bào)警工作模式下，主要對(duì)物品實(shí)現(xiàn)防丟報(bào)警。用戶可在探測(cè)器上設(shè)置近 (1-5米)、中(5-10米)、遠(yuǎn)(10米以上)三個(gè)探測(cè)報(bào)警級(jí)別，任何帶有標(biāo)簽的物品或 寵物或小孩，如果超出探測(cè)器上預(yù)先設(shè)置的移動(dòng)范圍和探測(cè)器上預(yù)先設(shè)置的報(bào)警級(jí)別范 圍，則探測(cè)器的液晶屏LCD上就會(huì)出現(xiàn)該目標(biāo)物品超越報(bào)警范圍的報(bào)警提示，同時(shí)啟 動(dòng)第一蜂鳴器BU1發(fā)出相應(yīng)級(jí)別的報(bào)警聲。
定位工作模式采用基于高精度實(shí)時(shí)精密單點(diǎn)定位方法，其主要通過(guò)測(cè)量到達(dá)信號(hào)場(chǎng) 強(qiáng)中值，再根據(jù)電波傳播模型估計(jì)出與目標(biāo)之間的距離，這種定位方法無(wú)需距離和角度 信息，僅根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連通性和已知位置的錨節(jié)點(diǎn)等信息就能實(shí)現(xiàn)相對(duì)精確的定位功能。
探測(cè)器在定位工作模式下，主要通過(guò)液晶屏LCD上的信號(hào)強(qiáng)度指示，利用探測(cè)器 找到帶有標(biāo)簽的目標(biāo)物品位置。使用時(shí)，探測(cè)器向標(biāo)簽發(fā)出探測(cè)信號(hào)，標(biāo)簽接收到探測(cè) 信號(hào)后發(fā)出應(yīng)答信號(hào)，探測(cè)器接收到應(yīng)答信號(hào)后，通過(guò)液晶屏LCD上的信號(hào)強(qiáng)度指示 確定標(biāo)簽的方位，越靠近標(biāo)簽，液晶屏LCD上的信號(hào)強(qiáng)度越強(qiáng)。
標(biāo)簽在報(bào)警工作模式下，其周期性地向探測(cè)器發(fā)送信號(hào)，探測(cè)器接收到信號(hào)后，判 斷是不是求助信號(hào)，如果是求助信號(hào)，則通過(guò)指示燈Ll發(fā)出求助信息；如果不是求助 信息，則根據(jù)預(yù)先的設(shè)置判斷標(biāo)簽是否還在安全范圍內(nèi)，若不在安全范圍內(nèi)，則通過(guò)第 一蜂鳴器BU1發(fā)出報(bào)警信息。在該模式下，懸掛有標(biāo)簽的小孩也可通過(guò)按下標(biāo)簽上的 呼叫按鍵B2，主動(dòng)向探測(cè)器發(fā)出信號(hào)，表示需要幫助。
標(biāo)簽在定位工作模式下時(shí)，在接收到探測(cè)器發(fā)出的探測(cè)信號(hào)后，呼叫指示燈L2會(huì) 閃爍，同時(shí)第二蜂鳴器BU2發(fā)出報(bào)警信息，可以幫助用戶快速地找到標(biāo)簽。
權(quán)利要求1、一種物品防丟失裝置，其特征在于該裝置包括一個(gè)探測(cè)器和多個(gè)標(biāo)簽，所述的探測(cè)器與多個(gè)標(biāo)簽之間基于Zigbee的底層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.15.4進(jìn)行相互通信，所述的探測(cè)器包括第一電源、第一無(wú)線微控制器、液晶屏、第一蜂鳴器、按鍵和指示燈，所述的第一無(wú)線微控制器上設(shè)置有第一天線，所述的第一電源、所述的第一蜂鳴器、所述的液晶屏、所述的按鍵和所述的指示燈均與所述的第一無(wú)線微控制器連接；所述的標(biāo)簽包括第二電源、第二無(wú)線微控制器、呼叫按鍵、呼叫指示燈和第二蜂鳴器，所述的第二無(wú)線微控制器上設(shè)置有第二天線，所述的第二電源、所述的呼叫按鍵、所述的呼叫指示燈和所述的第二蜂鳴器均與所述的第二無(wú)線微控制器連接；所述的標(biāo)簽通過(guò)所述的呼叫按鍵實(shí)現(xiàn)與所述的探測(cè)器雙向通信。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種物品防丟失裝置，其特征在于所述的第一無(wú)線微控制 器和所述的第二無(wú)線微控制器均采用低功耗無(wú)線微控制器SOC芯片，其型號(hào)為JN5121。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種物品防丟失裝置，該裝置包括一個(gè)探測(cè)器和多個(gè)標(biāo)簽，探測(cè)器與多個(gè)標(biāo)簽之間基于Zigbee的底層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.15.4進(jìn)行相互通信，探測(cè)器包括第一電源、第一無(wú)線微控制器、液晶屏、第一蜂鳴器、按鍵和指示燈，第一無(wú)線微控制器上設(shè)置有第一天線，第一電源、第一蜂鳴器、液晶屏、按鍵、指示燈與第一無(wú)線微控制器連接，標(biāo)簽包括第二電源、第二無(wú)線微控制器、呼叫按鍵、呼叫指示燈和第二蜂鳴器，第二無(wú)線微控制器上設(shè)置有第二天線，優(yōu)點(diǎn)在于由于探測(cè)器與多個(gè)標(biāo)簽之間是基于Zigbee的底層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.15.4進(jìn)行相互通信的，不僅降低了該裝置的能量消耗和成本，而且實(shí)現(xiàn)了一個(gè)探測(cè)器與多個(gè)標(biāo)簽通信的功能，同時(shí)使得探測(cè)器同時(shí)探測(cè)多個(gè)標(biāo)簽時(shí)不發(fā)生沖突。
文檔編號(hào)G08B21/24GK201177860SQ20082008502
公開日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者峰 劉, 鵬 夏, 徐勇軍, 徐敏亮, 王春芳 申請(qǐng)人:寧波中科集成電路設(shè)計(jì)中心有限公司