基于藍牙4.0的防丟與防狼應(yīng)用的研究設(shè)計

梁華聰　楊作燕　劉安汝

摘要：Andorid作為主流的移動終端平臺之一，在人們的生活中廣泛使用。生活中人們?nèi)菀走z忘隨身物品甚至丟失或被偷，以藍牙4.0為基礎(chǔ)制作成各種小物件，通過小物件與手機端相連接，實現(xiàn)實時監(jiān)控，當(dāng)物品超出手機范圍會啟動報警，能夠提醒用戶及時找回物品。文章對基于藍牙4.0的防丟與防狼應(yīng)用的研究設(shè)計進行了探討。

關(guān)鍵詞：藍牙4.0；防丟模塊；防狼模塊；報警系統(tǒng)；互聯(lián)網(wǎng) 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TP277 文章編號：1009-2374（2017）04-0019-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.010

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)

隨著社會的高速發(fā)展，人們的物質(zhì)水平逐漸提高，出門必須隨身攜帶的鑰匙、錢包、手機等物品含金量也越來越高。生活節(jié)奏的加快，隨身物品丟失的概率也在增加。近年來，各大媒體相繼報道女大學(xué)生與幼小兒童這些弱勢群體失蹤、被拐等駭人聽聞的新聞，這些事件破壞了無數(shù)的家庭，給家人帶來不可磨滅的傷害，同時也影響了社會的安定。無論是當(dāng)?shù)氐闹伟膊钸€是女生的自我保護意識差或者是父母對兒童的看管不利，都讓犯罪分子有機可乘，讓一起又一起類似的案件發(fā)生。對于生活中的這些現(xiàn)象，我們不禁想到了用隨身攜帶的手機來減少甚至去阻止這類事件的發(fā)生。

1.1 目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

各種無線技術(shù)的發(fā)展，催生了一種新興的技術(shù)設(shè)備，智能可穿戴設(shè)備，藍牙技術(shù)是一種用于替代移動設(shè)備或固定電子設(shè)備之間無線電纜的近距離無線通信，與其他無線通信方式相比，藍牙在復(fù)雜性、功耗以及成本等方面均具有獨特優(yōu)勢，因此在可穿戴設(shè)備中廣泛使用。低功耗藍牙技術(shù)具有省電、穩(wěn)定可靠、廉價、無限制、安全的特點。該技術(shù)主要實現(xiàn)兩個設(shè)備之間簡單數(shù)據(jù)傳輸。國內(nèi)外對藍牙4.0技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，運動、安全、移動辦公、醫(yī)療保健等領(lǐng)域都有使用?？梢源_切地說，藍牙已經(jīng)在我們的生活中扮演著一個不可或缺的角色了。

藍牙4.0實現(xiàn)防丟功能，目前在市場上也很火熱，但是功能單一，只有藍牙防丟功能，而且大多不能實現(xiàn)距離自我定制、報警求救等。通過手機鎖屏狀態(tài)下實現(xiàn)緊急情況及時隱蔽報警，發(fā)送求救的功能在現(xiàn)在的生活中也極其需要。通過查閱資料，走訪一些地區(qū)，目前市場上還沒有擁有這個功能的移動端應(yīng)用。

1.2 研究的不足及發(fā)展動態(tài)

通過走訪一些地區(qū)，通過進行問卷調(diào)查得知，市場上類似的應(yīng)用參差不全，功能單一不夠完善，人們使用起來繁瑣。國內(nèi)市場上有關(guān)藍牙防丟器的產(chǎn)品比較多，性能參差不齊且大多使用的是傳統(tǒng)藍牙技術(shù)，同時連接的物件比較大隨身攜帶麻煩占空間。而迄今為止真正搭載最新的藍牙4.0技術(shù)的防丟器產(chǎn)品還非常少，而且有較好的這方面應(yīng)用也是基于ios平臺。因此研發(fā)出一款簡單的基于安卓平臺的手機可以防丟與及時求救的應(yīng)用會給我們的生活帶來很大的幫助。同時我們生活中總會出現(xiàn)一些緊急情況需要及時報警，然而這方面的軟件在市場中目前還是很少見。

2 基于藍牙4.0的防丟與防狼應(yīng)用的設(shè)計思路

2.1 防丟模塊的設(shè)計思路

通過基于藍牙4.0模塊的小物件與手機端相互連接，實現(xiàn)預(yù)制定的有效距離檢測，超出有效距離就提醒用戶，并記錄下物品最后位置及時間，以方便用戶查找。有效距離可以由用戶自行制定，但不能超過一定的有效范圍。同時，一臺移動設(shè)備最多能與七個藍牙物件相連接。

安卓系統(tǒng)為開發(fā)者和用戶提供多種無線連接選項，包括藍牙、wifi及其他的無線數(shù)據(jù)傳輸。從安卓4.2開始，為了確保安卓更好地支持藍牙，Google和Broadcom公司一起開發(fā)了適用于安卓平臺的開源低功耗藍牙協(xié)議棧BlueDroid。通過手機端使用一個藍牙服務(wù)類封裝了BLE所有的動作與函數(shù)回調(diào)，有藍牙連接狀態(tài)改變的回調(diào)函數(shù)、發(fā)現(xiàn)服務(wù)時的回調(diào)函數(shù)，還有廣播發(fā)送特征值時的回調(diào)函數(shù)，通過這些函數(shù)實現(xiàn)手機藍牙雙向匹配。所以手機端與藍牙小物件相連接，實現(xiàn)有效距離檢測，當(dāng)用戶的手機與藍牙物件的距離超出了有效的距離后，手機自動發(fā)出警報聲提醒用戶，并通過GPS或者網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)定位，在手機中保存最后物品的位置及時間。

2.2 防狼模塊的設(shè)計思路

在手機鎖屏狀態(tài)下，通過對實體音量鍵+/-的后臺監(jiān)控，當(dāng)用戶遇到危險又不能通過電話求救時，用戶可以在當(dāng)前的緊急情況下，對手機實體音量鍵+/-連續(xù)按三次或者多次，當(dāng)達到手機預(yù)制定的次數(shù)就開始實現(xiàn)手機報警，手機報警可以通過手機直接撥打應(yīng)用預(yù)設(shè)好的電話或者發(fā)送短信，默認電話和短信內(nèi)容則由用戶在此之前自行設(shè)置好的，可以設(shè)置報警電話號碼110或者家人朋友的電話，撥打電話發(fā)送短信則需要用戶給予相應(yīng)的應(yīng)用訪問權(quán)限。同時，在發(fā)送短信的過程中，手機通過GPS或移動網(wǎng)絡(luò)對用戶當(dāng)前位置實現(xiàn)具體定位，并把位置數(shù)據(jù)一起同短信內(nèi)容發(fā)送出去。

安卓系統(tǒng)沒有提供音量按鍵的廣播，而安卓組件Activity的onKeyDown（）方法只有在應(yīng)用活動的狀態(tài)下才能監(jiān)控捕獲音量按鍵的變化。因此可以在鎖屏狀態(tài)下獲取音量按鍵事件，可以通過判斷音量值的改變來判斷是否按下了音量鍵，實現(xiàn)對在鎖屏狀態(tài)下對音量按鍵進行監(jiān)聽。

3 技術(shù)支持與利用的硬件設(shè)備

3.1 通過藍牙4.0技術(shù)的支持，實現(xiàn)硬件低能耗

從安卓4.3版本開始，提供了對藍牙4.0的支持。藍牙4.0以其獨到的低能耗優(yōu)勢在智能手機開發(fā)市場上，應(yīng)用廣泛，如安卓藍牙密鑰、數(shù)碼相機、頭戴耳機，藍牙文件傳輸及目前正熱門的智能家居技術(shù)等。

藍牙4.0將傳統(tǒng)藍牙技術(shù)、高速技術(shù)和低耗能技術(shù)這三種技術(shù)規(guī)格集于一體，與3.0版本相比最大的不同就是低功耗，4.0版本的功耗較老版本降低了90%，這樣更省電。藍牙技術(shù)聯(lián)盟大中華區(qū)技術(shù)市務(wù)經(jīng)理呂榮良表示：“隨著藍牙技術(shù)由手機、游戲、耳機、便攜電腦和汽車等傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域向物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療等新領(lǐng)域的擴張，對低功耗的要求會越來越高。4.0版本強化了藍牙在數(shù)據(jù)傳輸上的低功耗性能?！钡凸陌姹臼顾{牙技術(shù)得以延伸到采用紐扣電池供電的一些新興市場。因此，以藍牙4.0技術(shù)為基礎(chǔ)的硬件智能設(shè)備發(fā)展飛快。藍牙4.0技術(shù)實現(xiàn)極低的運行和待機功耗可以使一粒紐扣電池連續(xù)工作數(shù)年之久，不會給使用者帶來頻繁充電的麻煩。

3.2 豐富藍牙模塊形狀，滿足使用功能需求

對于藍牙防丟模塊，不同的群體有不同的需求，可以把藍牙模塊制作成不同形狀的物品，也就是說，把藍牙模塊嵌入到各種方便攜帶的小物品中。例如，對于人們普遍攜帶的錢包、鑰匙等，可以制作成掛飾。對于女學(xué)生用戶，可以制作成防衛(wèi)筆放入到隨身包中。對于兒童、老人，則可以制作成手環(huán)等，來滿足不同用戶的不同需求。

4 結(jié)語

綜上所述，本文提出關(guān)于防丟求救的一套可行有效的解決方案，所設(shè)計的應(yīng)用、設(shè)備實際目的是為了減少用戶的隨身攜帶物品丟失和遇到危險時提供及時隱蔽的求救方式。借助于基于安卓平臺設(shè)計的應(yīng)用和基于藍牙4.0通信可攜帶的小型多元化物件，通過手機端與物件雙向連接，實現(xiàn)手機物件防丟、緊急情況求救等解決

方案。

本次設(shè)計一方面對廣大群眾而言，隨身物品的遺漏、遺忘、被偷屢見不鮮，通過本應(yīng)用設(shè)計，希望能讓我們的生活中減少甚至防止此類事件的發(fā)生；另一方面對弱勢群體而言，看護者或伴侶不可以每時每刻都在弱勢群體身邊，所以需要這類的應(yīng)用設(shè)備給予用戶一個求救的方式。

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基金項目：廣西高校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目（項目編號：201510595042，隨身物品防丟與自身安全防狼應(yīng)用開發(fā)）。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）