基于GPS的新型防身用品

周昊洋 丁麗娜 陳奕宏 盧家樂 胡超然 王建強(qiáng)

(大連海洋大學(xué) 遼寧大連 116000)

1 項目介紹

隨著社會中對女性的刑事類犯罪與日俱增，女性失蹤、被性侵事件也越來越多。2013 年《中國婦女發(fā)展綱要（2011—2020年）》實施情況統(tǒng)計報告數(shù)據(jù)顯示，在2013 年對女性的刑事類犯罪顯著增加。此類案件中受害者中女性的比例由2010 年的33.3%提高到35.8%。幼年女性被性侵、年輕女性失蹤，女性被犯罪分子進(jìn)行暴力傷害等案件層出不窮。為全面調(diào)查《中國婦女發(fā)展綱要（2011—2020 年）》（以下簡稱《綱要》）落實情況，國家統(tǒng)計局根據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計的資料和數(shù)據(jù)，對《綱要》提出的婦女在7 個領(lǐng)域2013 年的實施情況進(jìn)行了統(tǒng)計監(jiān)測，包含健康、教育、經(jīng)濟(jì)、決策和管理、社會保障、環(huán)境及法律。檢測數(shù)據(jù)顯示，女性在不同地區(qū)之間的差距依舊很明顯。其中為了應(yīng)對年輕女性失蹤、女性被暴力傷害，市面上衍生出了各式各樣針對女性安全防衛(wèi)的用品，其中以防狼噴霧以及防狼電棍居多。但是這兩樣產(chǎn)品相對來說是不易攜帶的，而且在使用過程中也極易使對方察覺從而激怒犯罪分子。面對這一情況，研究人員想研究出一個便于攜帶且隱蔽性更高的一款防身用品，給女性更好的保護(hù)。

基于以上幾個方面，在比較了市面上的幾款防身用品之后，研究人員計劃將手機(jī)殼改造成電擊器[1]，對該款產(chǎn)品的設(shè)計計劃如下。

（1）該款產(chǎn)品產(chǎn)生的電流會使人局部失去行動能力5～10 min，從而可以趁機(jī)獲得逃離時間。

（2）在其中加入GPS 定位系統(tǒng)和報警系統(tǒng)[2]，這樣一方面可以在遇到危險時能夠及時發(fā)出求救信號，來得到家人、朋友或警方的救援；另一方面也有效減少了不法分子利用它來實施犯罪的一個可能性[3]。

這里分為兩種情況。對于普通的“混混”來講，報警系統(tǒng)就足以對他們產(chǎn)生威懾，使他們放棄進(jìn)一步的違法行為；而對于一些窮兇極惡的犯罪分子，GPS系統(tǒng)可以幫助警方更好地確定受害者的位置來實行救援。

（3）該產(chǎn)品的保險功能或是防誤觸，研究人員打算使用機(jī)械裝置來控制整個裝備的通電和斷電，使用指紋裝置來控制裝備的啟動與停止。這樣設(shè)計當(dāng)對方搶奪過去的時候它只能夠打開控制設(shè)備通電的機(jī)械解鎖裝置并不能夠啟動電擊器，然而一旦不法分子打開機(jī)械解鎖裝置后，整個裝置的警報裝置和GPS 定位裝置也會隨之一并啟動，這樣一來這個電擊器對于不法分子來說就是一個會隨時暴露其自身的“定時炸彈”。這樣設(shè)計可以有效地防止當(dāng)裝置被搶之后，對方使用裝置對人們造成傷害[4]。

2 硬件介紹

2.1 電容式傳感器

電容式傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件，將被測物理量或機(jī)械量轉(zhuǎn)換成為電容量變化的一種轉(zhuǎn)換裝置，實際上就是一個具有可變參數(shù)的電容器。電容式傳感器廣泛用于位移、角度、振動、速度、壓力、成分分析、介質(zhì)特性等方面的測量。最常用的是平行板型電容器或圓筒型電容器[5]。

2.2 電擊器原理

電擊器本防身武器的主體是由BG1、BG2、B1構(gòu)成交、直流變換器，B1升壓后經(jīng)QL 橋式整流向C2充電。BG3、BG4組成中空系數(shù)大的多諧振蕩器，它輸出脈沖觸發(fā)可控硅3CT5 導(dǎo)通。電容C2 經(jīng)3CT5 和B2、B3、B4的初級放電。于是B2、B3、B4 各次級相串聯(lián)輸出近萬伏高壓。電擊器原理圖具體見圖1。但是在實際設(shè)計過程中，研究人員會通過調(diào)整使電流保持在0.000 6～0.02 A 之間，這樣可以保證電擊器只會使人短暫地失去知覺，并不會致人昏迷甚至死亡，從根源上杜絕了防衛(wèi)過當(dāng)?shù)目赡苄浴?/p>

圖1 電擊器原理示意圖

2.3 GPS系統(tǒng)

GPS 系統(tǒng)在此設(shè)備中起到報警和定位的作用，這里研究人員將GPS系統(tǒng)裝入手機(jī)殼電擊器中它主要是由GPS 天線、CPU、存儲器等部分構(gòu)成，GPS 結(jié)構(gòu)圖具體見圖2。這里的GPS系統(tǒng)不同于手機(jī)上自帶的定位。當(dāng)按下機(jī)械解鎖裝置給設(shè)備通電時，GPS 系統(tǒng)會自動啟動并發(fā)送使用者的位置到使用者預(yù)設(shè)的手機(jī)上并且定位會實時更新。同時為了保證定位的準(zhǔn)確以及覆蓋范圍，我們的GPS會采用Wi-Fi定位的方式。

圖2 GPS結(jié)構(gòu)圖

3 原理介紹

根據(jù)圖3、圖4情況可知，該產(chǎn)品帶有兩個開關(guān)，一個是普通開關(guān)，控制整個電路的通電與否，按下后GPS及報警模塊接通，GPS工作并發(fā)出警報聲，在一定程度下能夠威嚇住對方。若對方仍要繼續(xù)行兇，則按下帶指紋識別功能的開關(guān)，指紋解鎖流程圖具體見圖5，若指紋與錄入一致，則電擊器工作釋放出電流，為自己爭取逃離時間。若與錄入指紋不一致則電擊器模塊不啟動，這樣能在一定程度上保證使用者的安全，以及避免電擊器被對方搶奪之后反過來對付自己。同時裝置啟動時警報器會工作，并且發(fā)出尖銳的警報聲引來附近的人，在一定程度上可能使不法分子打消繼續(xù)行兇的念頭，如果沒能打消不法分子繼續(xù)行兇的念頭，那么電擊器啟動時會產(chǎn)生電弧，也會對不法分子起到震懾的作用，使他不敢輕舉妄動[6]。

圖3 原理介紹圖

圖4 產(chǎn)品流程圖

圖5 指紋解鎖流程圖

4 項目特點

4.1 威懾性

該產(chǎn)品在具有手機(jī)殼的功能外，還具有防身功能，啟動時的警報器能夠?qū)Ψ狡鸬揭欢ǖ耐刈饔?，若對方仍要行兇則可以啟動電擊器，并且電擊器采用的電壓會低于市面上常見的電壓，作用于人體后會造成局部麻痹，但是不會致暈。

4.2 安全性

具有報警裝置，產(chǎn)品通電后GPS 直接發(fā)送求救信號，手機(jī)殼內(nèi)設(shè)報警裝置，如遇危險按動手機(jī)殼上的開關(guān)即可發(fā)出求救信號?？深A(yù)設(shè)多個特定求救號碼，例如110 和父母的電話。按鈕裝置是整個裝置的總開關(guān)，點擊器開關(guān)可以根據(jù)現(xiàn)場情況選擇是否開啟。

（1）內(nèi)設(shè)GPS 系統(tǒng)，定位GPS 系統(tǒng)連接報警裝置，使用者的實時位置能夠被緊急聯(lián)系人的手機(jī)定位，且它能自動撥打預(yù)定的號碼，使收到信息的人能及時進(jìn)行救援。

（2）極好的偽裝性，不易察覺，手機(jī)殼型的電擊器在平時與普通手機(jī)殼無差別，但在功能上卻集合了自衛(wèi)和求救功能。

（3）便攜性。產(chǎn)品以手機(jī)殼作為載體套在手機(jī)上能極大地減少外出忘帶情況的發(fā)生，同時也可以在手機(jī)殼上添加其他的一些功能，例如手機(jī)支架等，來豐富產(chǎn)品的實用性。

（4）安全性。在天黑獨行時，如遇可疑人靠近或尾隨，可以按下總開關(guān)，使手機(jī)殼發(fā)出警報聲，打消他的行兇意圖。如有可疑男子靠近又有了不軌行為，則可點擊器模塊開關(guān)，造成對方局部麻痹，自己則趁機(jī)逃跑。

5 結(jié)語

長期實踐經(jīng)驗表明，任何一項科技產(chǎn)品的研發(fā)和評估都需要經(jīng)歷漫長和艱苦的過程，不可能在短時間內(nèi)一蹴而就。為女性防身研制的電擊器作為自衛(wèi)武器的一種，具有方便攜帶、隱蔽性高、效果顯著、危害性相對較小等優(yōu)點，對其技術(shù)特征、效果、安全性及可靠性研究和評估需要采取科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，并根據(jù)我國國情和人群特性，從實際出發(fā)積極促進(jìn)論證和研發(fā)。在研究和評估的過程中積累經(jīng)驗，擇優(yōu)汰劣，去偽存真，從理論上為不斷完善相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系提供重要的科學(xué)依據(jù)，確保能夠在法律法規(guī)的規(guī)范下給女性更好的防護(hù)。