《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的寵物防丟可穿戴設(shè)備系統(tǒng)
2021年電子技術(shù)應(yīng)用第2期
夏倫騰1，2，3,，張 莉1，2,，3，吳 飛1,，2,，3
1.中南民族大學(xué) 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，湖北 武漢430070； 2.中南民族大學(xué) 檢測與儀器校級(jí)工程中心實(shí)驗(yàn)室,，湖北 武漢430070,； 3.中南民族大學(xué) 腦認(rèn)知國家民委重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢430070
摘要： 為解決寵物丟失,、找回困難的問題,，提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)寵物防丟可穿戴設(shè)備的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)近距離內(nèi),，通過低功耗藍(lán)牙4.2模塊實(shí)現(xiàn)手機(jī)微信小程序控制播放可穿戴設(shè)備的音樂以及點(diǎn)亮炫彩LED燈,，提示寵物所處的位置,同時(shí)可以借助語音識(shí)別模塊，使用喚醒詞喚醒系統(tǒng),，用戶說出二級(jí)關(guān)鍵詞也可完成上述操作,。在藍(lán)牙信號(hào)范圍之外，在微信小程序查看寵物可穿戴設(shè)備上GPS+GPRS定位模塊采集的定位及速度信息,。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,，該設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能完善，微信小程序端藍(lán)牙控制距離達(dá)到80 m,，可穿戴設(shè)備GPS定位精度誤差控制在2 m以內(nèi),，語音識(shí)別功能穩(wěn)定性良好，能夠幫助主人及時(shí)尋找和控制寵物,，避免寵物丟失造成的安全隱患和財(cái)產(chǎn)損失,。
中圖分類號(hào)： TN99
文獻(xiàn)識(shí)別碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200125
中文引用格式： 夏倫騰，張莉,，吳飛. 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的寵物防丟可穿戴設(shè)備系統(tǒng)[J].電子技術(shù)應(yīng)用,，2021,，47(2)：28-32.
英文引用格式： Xia Lunteng,，Zhang Li，Wu Fei. The pet anti lose wearable device system based on Internet of Things technology[J]. Application of Electronic Technique,，2021,，47(2)：28-32.
The pet anti lose wearable device system based on Internet of Things technology
Xia Lunteng1，2,，3,，Zhang Li1，2,，3,，Wu Fei1，2,，3
1.School of Biomedical Engineering, South-Central University for Nationalities,，Wuhan 430070，China； 2.Central Laboratory of Testing and Instrument Engineering, South-Central University for Nationalities,，Wuhan 430070,，China； 3.Key Laboratory of Brain Cognition,，State Ethnic Affairs Commission,，South-Central University for Nationalities，Wuhan 430070,，China
Abstract： In order to solve the problem of pet lost and difficult to retrieve, a design of pet anti lost wearable device based on Internet of Things technology is proposed.In the short distance of the system, through the low-power Bluetooth 4.2 module, the WeChat applet of mobile phone can control and play the music of wearable device and light up the colorful led to prompt the pet′s position. At the same time, with the help of the speech recognition module, the wake-up system can be used, and the user can also complete the above operations by saying the secondary keywords.Outside the Bluetooth signal range, the user can check the location and speed information collected by the GPS + GPRS location module on the pet wearable device in the WeChat applet. The experimental results show that the system has perfect functions, the Bluetooth control distance of WeChat small program end reaches 80 m, the GPS positioning accuracy error of wearable device is controlled within 2 m, and the voice recognition function is stable, which can help the owner to find and control the pet in time,，and avoid the potential safety hazard and property loss caused by pet loss.
Key words : Internet of Things；wearable device,；Bluetooth 4.2,；speech recognition module；GPS+ GPRS location module

0 引言

    第一財(cái)經(jīng)商業(yè)數(shù)據(jù)顯示2018年中國寵物行業(yè)市場規(guī)模已經(jīng)達(dá)到了1 722億元,，為五年前市場規(guī)模的3倍之多,。寵物對于主人來說，已經(jīng)成為重要的精神陪伴者,。如果寵物走丟,，寵主會(huì)花費(fèi)大量的人力和物力進(jìn)行找回，但找尋如大海撈針,，找回幾率極低,，同時(shí)寵物丟失所造成的安全隱患和財(cái)產(chǎn)損失一直是一個(gè)亟待解決的社會(huì)問題[1]。如何設(shè)計(jì)一款寵物智能可穿戴設(shè)備——寵物防丟器便顯得尤為重要,，具有很大的市場價(jià)值,。國內(nèi)的寵物可穿戴設(shè)備應(yīng)用并不廣泛，功能且單一,；國外的寵物可穿戴設(shè)備多以單純測量寵物的生理參數(shù)為主,，用以監(jiān)測寵物的健康情況。因此,，本文提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的寵物尋回可穿戴設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,。

    物聯(lián)網(wǎng)概念在1999年正式提出，顧名思義就是“物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,，目前國內(nèi)的定義是：通過傳感器,、無線射頻技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID),、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備,，按約定協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,，進(jìn)行信息交換和通信,，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別,、定位、跟蹤,、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[2],。2016年9月微信小程序面世，在微信生態(tài)下,，觸手可及,、用完即走的微信小程序引起廣泛關(guān)注，微信公開數(shù)據(jù)顯示,，小程序日活已達(dá)2.8億,，人均使用20個(gè)小程序，人均使用時(shí)長超過10 min,。因此越來越多的開發(fā)者將用戶端的操作移植到了微信小程序端,，相信以微信小程序作為用戶端的設(shè)備開發(fā)更容易被市場所接受。

    本文著重于在寵物出行時(shí)丟失,，及時(shí)幫助主人尋回而設(shè)計(jì)了一款基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的寵物防丟可穿戴設(shè)備系統(tǒng),，用戶通過微信小程序控制LED燈的閃爍，亦可以控制音樂,、語音播放,。通過語音播放存儲(chǔ)的狗語或者貓語文件來安撫寵物，避免其在走丟時(shí)亂跑,，可以幫助用戶迅速對寵物進(jìn)行尋找,，大大提高了寵物的尋回可能性；同時(shí),，在藍(lán)牙控制信號(hào)覆蓋以外,，可以通過微信小程序查看寵物的地理位置和速度信息，調(diào)用手機(jī)上的騰訊地圖實(shí)時(shí)顯示出來,，這兩項(xiàng)信息由可穿戴設(shè)備上GPS+GPRS模塊負(fù)責(zé)采集和傳輸,；最后，在一定的范圍內(nèi)可以通過喚醒詞對語音識(shí)別模塊功能進(jìn)行喚醒,，通過指令關(guān)鍵詞完成不同的功能,，例如通過語音播放貓語或者狗語對寵物進(jìn)行安撫，或者喊出“回家”的指令,，命令寵物回家等。本文從寵物外出丟失尋回及實(shí)際相處應(yīng)用方面出發(fā),，設(shè)計(jì)了一套完整的,、以可穿戴設(shè)備為基礎(chǔ)的系統(tǒng)。




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作者信息:

夏倫騰1,，2,，3,，張  莉1，2,，3,，吳  飛1，2,，3

(1.中南民族大學(xué) 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院,，湖北 武漢430070；

2.中南民族大學(xué) 檢測與儀器校級(jí)工程中心實(shí)驗(yàn)室,，湖北 武漢430070,；

3.中南民族大學(xué) 腦認(rèn)知國家民委重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢430070)

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