基于物聯(lián)網(wǎng)在學(xué)步車(chē)上的應(yīng)用

楊洋 余淑婷 鄭景南 江錦銳 何曉昀

摘? 要：本文將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用于家庭嬰兒學(xué)步車(chē)上，將物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)監(jiān)控技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)智能處理技術(shù)結(jié)合起來(lái)，并融入到嬰兒學(xué)步車(chē)之中，使得嬰兒學(xué)步車(chē)變得更加的安全。該功能可以使得學(xué)步車(chē)擁有防撞、安全等功能，對(duì)于正在育兒的家長(zhǎng)來(lái)說(shuō)更加的安心。

關(guān)鍵詞：紅外感應(yīng);GPS定位;3D雷達(dá)掃描

如今幼兒的照看問(wèn)題一直都是監(jiān)護(hù)人面臨最頭疼的問(wèn)題，照看幼兒的難題也讓如今很多的年輕群體晚生，不生成了一大原因之一，國(guó)家衛(wèi)生健康委老齡健康司于 2021年 10月 15日發(fā)布了《2020年度國(guó)家老齡事業(yè)發(fā)展 公報(bào)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《公報(bào)》）。《公報(bào)》指出，截至2020年11月1日零時(shí)，全國(guó)60周歲及以上老年人口26 402 萬(wàn)人，占總?cè)丝诘?8.70%;全國(guó)65周歲及以上老年人口19 064萬(wàn)人，占總?cè)丝诘?3.50%;全國(guó)老年 人口撫養(yǎng)比為 19.70%，比 2010 年提高 7.80%?！?】為此可以看出如果充分的解決照看幼兒的難題，減輕了育兒的壓力，那生育的人將逐漸增多，從而降低人口老齡化的程度。

剛剛學(xué)步的幼齡兒童是監(jiān)護(hù)人最艱難的一段時(shí)間，家長(zhǎng)們希望孩子盡快學(xué)會(huì)走路卻又害怕他們?cè)趯W(xué)步時(shí)摔倒，為此他們很多人會(huì)選擇購(gòu)買(mǎi)不同價(jià)格的學(xué)步車(chē)。但是價(jià)格高的學(xué)步車(chē)真的就安全，真的就質(zhì)量高了嗎？我們總可以在新聞中看到，因?yàn)榧依锏谋O(jiān)護(hù)人做家務(wù)而疏忽照看，就這一小段時(shí)間幼兒被熱水燙傷或因巴拉柜子等遭到壓砸，這樣的新聞也已屢見(jiàn)不鮮了。嬰兒在使用學(xué)步車(chē)時(shí)往往無(wú)法控制車(chē)輛，為此發(fā)生意外。

1.系統(tǒng)組成：

為了使幼兒學(xué)步時(shí)的看管更加方便和使學(xué)步嬰兒更加安全，智能家居的學(xué)步車(chē)將改變以往普通的學(xué)步車(chē)的功能，在以往的學(xué)步車(chē)的前提下增加了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并且增加一個(gè)區(qū)域劃分系統(tǒng)并加入紅外感應(yīng)、GPS定位系統(tǒng)、3D雷達(dá)掃描等技術(shù)最終通過(guò)協(xié)議由微型電腦控制，形成物聯(lián)網(wǎng)學(xué)步車(chē)，從而防撞、控制等功能。

1.1控制運(yùn)行范圍系統(tǒng)：

學(xué)步車(chē)將制作一個(gè)控制運(yùn)行范圍的系統(tǒng)，這需要物聯(lián)網(wǎng)將紅外感應(yīng)、定位、激光掃描等信息傳感按照協(xié)議，把嬰兒學(xué)步車(chē)與互聯(lián)網(wǎng)相連接可以在手機(jī)上設(shè)定區(qū)域范圍大小從而使得學(xué)步車(chē)在范圍控制之內(nèi)，該系統(tǒng)離不開(kāi)傳感技術(shù)。傳感器可以采集大量信息，它是許多裝備和信息系統(tǒng)必備的信息攝取手段。若無(wú)傳感器對(duì)最初信息的檢測(cè)、交替和捕獲，設(shè)備將無(wú)法進(jìn)行相應(yīng)的反饋，傳感器技術(shù)的突破和發(fā)展正是因?yàn)樗芯W(wǎng)絡(luò)化、感知信息、智能化的3個(gè)方面【2】。如果我們將該技術(shù)運(yùn)用在學(xué)步車(chē)上，在學(xué)步車(chē)上裝上相應(yīng)的傳感器，在手機(jī)上設(shè)定范圍后，將手機(jī)作為接收器，當(dāng)學(xué)步車(chē)離開(kāi)了手機(jī)所設(shè)定的范圍后，傳感器發(fā)出信號(hào)，在手機(jī)接收信號(hào)后發(fā)出警報(bào)，這樣可以使得即使家長(zhǎng)在忙，孩子離開(kāi)他們的控制范圍內(nèi)以后，家長(zhǎng)可以第一時(shí)間知道孩子離開(kāi)了他們的管控范圍.并給予及時(shí)的管理。

1.2防撞系統(tǒng)：

1.2.1紅外線(xiàn)感應(yīng)技術(shù)

網(wǎng)上總可以看見(jiàn)兒童因使用學(xué)步車(chē)撞到熱水壺或尖銳物品而受傷的新聞。為此使學(xué)步車(chē)增加防撞功能也必不可少，學(xué)步車(chē)采用紅外線(xiàn)感應(yīng)技術(shù)。紅外線(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用常常在一些控制距離不遠(yuǎn)的場(chǎng)合，如紅外線(xiàn)光電檢測(cè)和近距離紅外線(xiàn)光控等。這些應(yīng)用一般是較近距離的場(chǎng)合，干擾影響不大， 發(fā)射電路中紅外發(fā)光二極管可以采用恒定直流紅色動(dòng)。采用恒定直流驅(qū)動(dòng)，發(fā)射及接受電路可得到大大簡(jiǎn)化。這類(lèi)電路一般不用于較遠(yuǎn)距離的遙控 ，通常，發(fā)射與接收部分屬同一整體電路系統(tǒng) 。所以我們可以將其運(yùn)用到學(xué)步車(chē)上面并且運(yùn)用微型電腦計(jì)算，紅外線(xiàn)發(fā)射電路發(fā)射出一定頻率的紅外線(xiàn)之后，當(dāng)學(xué)步車(chē)在特定距離內(nèi)遇到障礙物紅外線(xiàn)發(fā)生漫反射，學(xué)步車(chē)接收反射信號(hào)后將會(huì)在微型電腦計(jì)算之后，進(jìn)行相應(yīng)的減速與轉(zhuǎn)彎，避免碰撞危險(xiǎn)發(fā)生。

1.2.2云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算是把一些相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電腦融合在一起的產(chǎn)物。它是利用分布式計(jì)算機(jī)計(jì)算出的信息和運(yùn)行數(shù)據(jù)中心改成與互聯(lián)網(wǎng)相近，使資源能夠運(yùn)用到有用的技術(shù)上，對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)和電腦做必要的咨詢(xún)。當(dāng)學(xué)步車(chē)接收到紅外線(xiàn)的漫反射之后，微型電腦做出云計(jì)算以后，學(xué)步車(chē)會(huì)做出相應(yīng)的剎車(chē)減速、掉頭轉(zhuǎn)向等操作，使得學(xué)步車(chē)可以有效地防撞，讓學(xué)步幼兒更加安全。

1.3 GPS定位系統(tǒng)

近年來(lái)GPS在國(guó)內(nèi)外得到十分廣泛的應(yīng)用，在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了極大的作用，己成為信息時(shí)代不可缺少的部分，被譽(yù)為本世紀(jì)以來(lái)繼計(jì)算機(jī)之后又 一項(xiàng)對(duì)人類(lèi)進(jìn)步有重大影響的成果和發(fā)明，它為解決人類(lèi)在地球上的定位問(wèn)題提供了重的技術(shù)手段。為了使學(xué)步車(chē)可以在家長(zhǎng)的管控之內(nèi)，GPS定位技術(shù)也是十分重要，如今的GPS分為兩種定位服務(wù)方式 ， 一種是精密定位服務(wù)（PPS），而另一種就是標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)（SSP ）。精密定位服務(wù)的主要對(duì)象是一般是軍事部門(mén)，而標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)的主要對(duì)象就是面對(duì)廣大的民間用戶(hù)，況且GPS定位技術(shù)有著的高精度、高效率和低成本等優(yōu)點(diǎn)?！?】同時(shí)，手機(jī)是也是GPS接收器之一，在如今手機(jī)大面積普及的情況下，利用它也是對(duì)學(xué)步車(chē)的一大優(yōu)勢(shì)，倘若我們?cè)趯W(xué)步車(chē)上安裝一個(gè)GPS的跟蹤系統(tǒng)，家長(zhǎng)們也能輕松放開(kāi)雙手，讓學(xué)步的孩子們可以在他們的手機(jī)跟蹤下知道他們的位置。同時(shí)，當(dāng)學(xué)步的孩子在公園游玩時(shí)，家長(zhǎng)可以根據(jù)手機(jī)定位確保他們的安全。

2物聯(lián)網(wǎng)在育兒學(xué)步車(chē)的應(yīng)用

如今正是物聯(lián)網(wǎng)普及的社會(huì)，很多難以為解決的社會(huì)問(wèn)題也變得游刃有余，而新型智能兒童學(xué)步車(chē)正是使用了物聯(lián)網(wǎng)使得育兒?jiǎn)栴}得以解決。很多父母都有相同的煩惱，這就是當(dāng)他們照看幼兒時(shí)，無(wú)論什么時(shí)候都要打起十二分精神，每時(shí)每刻眼睛都不能離開(kāi)幼兒身上一會(huì)，生怕一個(gè)不留神發(fā)生什么意外。由于這樣的種種原因，很多人覺(jué)得育兒所需要的消耗的時(shí)間與精力，這導(dǎo)致近些年出生率不斷下降，也是我國(guó)人口老齡化越來(lái)越嚴(yán)重的原因之一，面對(duì)這一系列社會(huì)問(wèn)題。智能的嬰兒學(xué)步車(chē)有著解決父母要緊盯幼兒的問(wèn)題，緩解父母的壓力的能力，根據(jù)它便利的跟蹤系統(tǒng)與安全的防撞系統(tǒng)，使得家長(zhǎng)更加放心，另外它不知運(yùn)用在家庭之中，一些幼兒托管，婦產(chǎn)醫(yī)院等幼兒相關(guān)的機(jī)構(gòu)之中，這可以有效的對(duì)幼兒進(jìn)行管理，同時(shí)也拓寬了如今育兒市場(chǎng)的前景。

3.結(jié)語(yǔ)：

本文通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)相應(yīng)的感應(yīng)技術(shù)、云計(jì)算系統(tǒng)與GPS定位系統(tǒng)等應(yīng)用于家庭兒童學(xué)步車(chē)之中，使學(xué)步兒童的安全得以保障，通過(guò)安全的設(shè)備使得家長(zhǎng)對(duì)兒童的管理更加方便，更加放心，不僅可以讓兒童學(xué)步變得不拘束，也可以讓孩子在自己的管控之中，解決家長(zhǎng)育兒的痛點(diǎn)，滿(mǎn)足育嬰產(chǎn)品安全方面的產(chǎn)品需求，對(duì)國(guó)家老齡化的現(xiàn)狀有著潛在意義的減弱。

參考文獻(xiàn)

[1]本刊訊.國(guó)家衛(wèi)生健康委老齡健康司發(fā)布《2020年度國(guó)家老齡事業(yè)發(fā)展公報(bào)》[J].上海護(hù)理，2021，21（11）：19.

[2]沈梁鋒.紅外線(xiàn)感應(yīng)燈的應(yīng)用及相關(guān)問(wèn)題的解決[J].科技信息，2006（01）：43-44.

[3]何香玲，張躍，鄭鋼，曲天培.GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、動(dòng)態(tài)及應(yīng)用[J].微計(jì)算機(jī)信息，2002（05）：3-5.

項(xiàng)目基金：2020年廣東大學(xué)生科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專(zhuān)項(xiàng)資金（“攀登計(jì)劃”專(zhuān)項(xiàng)資金）資助項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：pdjh2021b0593）;教育部2019年第二批產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目 項(xiàng)目編號(hào)：201902166007;廣東省本科高校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程建設(shè)項(xiàng)目（產(chǎn)業(yè)學(xué)院立項(xiàng)建設(shè)項(xiàng)目 編號(hào)19）.