基于BLE技术的智能防丢器设计与实现

发布时间：2017-04-20 00:02

  本文关键词：基于BLE技术的智能防丢器设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科学技术的进步,越来越多的智能设备进入了普通消费者的生活。谷歌眼镜的出现标志着当今社会已经进入可穿戴设备时代,随后智能手表、智能手环如雨后春笋般出现在了我们生活的各个角落,可以预见,在不久的将来智能硬件设备会对我们的工作、学习和生活带来极大的影响。智能防丢器是可穿戴设备家族中的一员,其外表看似简单,但是功能十分强悍,研究智能防丢器有助于了解可穿戴技术,为下一步开发其他可穿戴设备打下基础。可穿戴设备中应用最多的无线通信技术就是蓝牙4.0技术,该技术将传统蓝牙、高速蓝牙和低功耗蓝牙有机地结合在了一起,该技术采用多种创新技术,支持两点之间及单点对多个点之间进行通信,工作在2.4GHz ISM(工业、科学、医学)频段。最新的蓝牙4.0技术功耗较传统蓝牙低了数倍甚至数十倍,一颗普通的纽扣电池就可以使采用蓝牙4.0通信的产品工作数个月甚至是数年之久。本文涉及到的蓝牙4.0方案为Dialog公司的DA14580芯片,该芯片的发送和接收电流被严格控制在了4mA以下,使用该方案产品的待机时间和使用时间都要比其他同类方案延长一倍以上。鉴于其低功耗特性,越来越多的产品开发商将DA14580作为其蓝牙智能硬件的首选方案。本文主要介绍的内容为基于BLE智能防丢器的设计与实现。首先介绍了可穿戴设备的研究现状和研究背景；其次根据自身调研结合网络数据分析了智能可穿戴设备的产品形态以及智能可穿戴市场的发展趋势；然后从硬件角度对产品的硬件设计进行了详细介绍,包括产品的电源模块、天线模块和外设模块等；之后又从软件角度对产品的设计进行了详细介绍,包括芯片中应用程序的设计和手机端监测软件的设计；随后根据要求完成了系统的整体设计,为了优化产品性能,完善距离与蓝牙RSSI(信号接受强度指示)之间的关系,本文提出了两种算法模型,并在这两种模型的基础上提出了一种改进型模型,并对三种模型进行了检测分析；最后文章总结了本文所做的工作,指出了本系统中存在的不足,进而指明了未来的工作方向。
【关键词】：可穿戴设备 防丢器 BLE DA14580 高斯模型 RSSI
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP368.33
【目录】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第一章 绪论13-17
• 1.1 研究背景13
• 1.2 研究现状13-15
• 1.3 论文结构15-16
• 1.4 本章小结16-17
• 第二章 可穿戴设备概述17-21
• 2.1 可穿戴设备市场分析17-19
• 2.1.1 什么是可穿戴设备17
• 2.1.2 可穿戴设备产品分析17-18
• 2.1.3 可穿戴设备市场前景分析18-19
• 2.2 可穿戴设备技术分析19-20
• 2.2.1 硬件技术19-20
• 2.2.2 软件技术20
• 2.2.3 无线传输技术20
• 2.3 本章小结20-21
• 第三章 蓝牙4.0 BLE理论21-30
• 3.1 无线网络数据传输协议对比21-22
• 3.2 蓝牙发展历程22-23
• 3.3 什么是蓝牙4.0BLE23-24
• 3.4 蓝牙4.0BLE的特点24-25
• 3.5 蓝牙4.0BLE协议简介25
• 3.6 蓝牙4.0BLE无线网络拓扑结构25-26
• 3.7 蓝牙4.0BLE协议栈26-29
• 3.7.1 什么是蓝牙4.0BLE协议栈26
• 3.7.2 蓝牙4.0协议栈的构成26-29
• 3.8 本章小结29-30
• 第四章 系统硬件设计30-45
• 4.1 系统硬件设计规划30-31
• 4.2 微处理器的选择31-37
• 4.2.1 蓝牙芯片的比较31-33
• 4.2.2 DA14580介绍33-37
• 4.3 防丢器模块设计及元器件选择37-43
• 4.3.1 供电电路设计及电池选择37-38
• 4.3.2 天线电路设计及天线选择38-41
• 4.3.3 晶振电路设计及器件选择41
• 4.3.4 外围电路设计及器件选择41-42
• 4.3.5 外部存储电路设计42-43
• 4.4 移动端硬件设计及选择43
• 4.5 硬件模块实物43-44
• 4.6 本章小结44-45
• 第五章 软件流程设计45-55
• 5.1 软件开发平台简介45-46
• 5.2 系统各部分软件设计概述46-47
• 5.3 防丢器软件设计47-51
• 5.3.1 防丢器软件设计详解47-50
• 5.3.2 防丢器软件代码实现及介绍50-51
• 5.4 手机端软件设计51-53
• 5.5 DEMO程序测试53-54
• 5.6 本章小结54-55
• 第六章 基于RSSI的测距分析与改进55-64
• 6.1 测距方法比较55
• 6.2 RSSI测距原理55-56
• 6.3 RSSI与距离建模56-60
• 6.4 基于RSSI测距方法的改进60-62
• 6.5 模型测量分析62-63
• 6.6 本章小结63-64
• 第七章 总结与展望64-66
• 7.1 工作总结64-65
• 7.2 工作展望65-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-71
• 攻读硕士研究生期间研究成果71-72
• 学位论文评阅及答辩情况表72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 于亮;张志远;;浅谈道路工程中的GPS测量技术[J];科技视界;2014年04期

2 卢敏,夏炜,酆广增;下一代无线通信的目标及发展趋势[J];通讯世界;2002年07期

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本文编号：317420