楊鎮(zhèn)澤　林正春　洪嘉鑫　張超

摘要：本文主要介紹了物聯(lián)網(wǎng)在人身安全領(lǐng)域中的應(yīng)用，力求為實(shí)際解決群眾的日常求助與人身安全提供一個(gè)有效的方式。物聯(lián)網(wǎng)人身安全系統(tǒng)采取以用戶(hù)為中心，形成“環(huán)形網(wǎng)絡(luò)”的思想，可在用戶(hù)發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)，向“環(huán)形網(wǎng)絡(luò)”內(nèi)的其他用戶(hù)發(fā)送求助信息，實(shí)現(xiàn)快速求助、快速救援的功能，從而保障用戶(hù)的人身安全。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；移動(dòng)應(yīng)用程序；人身安全；環(huán)形網(wǎng)絡(luò)

中圖分類(lèi)號(hào)：TH188.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）21-0103-02

一、引言

目前我國(guó)人身安全市場(chǎng)主要集中于解決兒童安全問(wèn)題，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推出智能手環(huán)、智能手表等可穿戴設(shè)備，具有一鍵報(bào)警、GPS定位、語(yǔ)音通話(huà)等功能，在一定程度上保障了兒童的人身安全，但是這些設(shè)備偏向于向親人好友求助。由于地域距離的關(guān)系，在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)，親人好友并不能及時(shí)前往救援，錯(cuò)過(guò)最佳的救援時(shí)間，所以也削弱了這些人身安全設(shè)備的安全性能。

在回收近550份關(guān)于《關(guān)于群眾人身安全意識(shí)的市場(chǎng)調(diào)查》的調(diào)查問(wèn)卷中，我們發(fā)現(xiàn)群眾尤為關(guān)心人身安全問(wèn)題，其中約70%的人普遍認(rèn)為自己安全意識(shí)薄弱，安全技能匱乏；在外發(fā)生發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)，有35%的人表示尋求周?chē)巳旱膸椭?9%的人表示冷靜面對(duì)；在他人發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)，有95%的人表示會(huì)大聲呼叫尋找?guī)椭?bào)警來(lái)幫助求助者?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的人身安全系統(tǒng)以用戶(hù)為中心，組建“環(huán)形網(wǎng)絡(luò)”，利用周?chē)脩?hù)的及時(shí)救援性，能夠及時(shí)幫助求助者、及時(shí)組織救援者提供幫助、促進(jìn)群眾學(xué)習(xí)安全知識(shí)與安全技能。

二、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)人身安全系統(tǒng)由可穿戴式藍(lán)牙手環(huán)、手機(jī)應(yīng)用終端、服務(wù)器端三部分組成。藍(lán)牙手環(huán)與手機(jī)應(yīng)用配對(duì)連接，實(shí)現(xiàn)一鍵快速報(bào)警；手機(jī)應(yīng)用與服務(wù)器連接，實(shí)現(xiàn)GPS定位，以用戶(hù)為中心的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)求助消息快速傳播，救援者快速到達(dá)的功能?；谝陨纤枷耄蓪⑾到y(tǒng)功能劃分成以下幾個(gè)模塊。

1.APP客戶(hù)端開(kāi)發(fā)。智能手機(jī)作為日常生活中必備的通訊工具，為人們提供方便、快捷的生活方式，具有龐大的用戶(hù)群。在物聯(lián)網(wǎng)人身安全系統(tǒng)中，APP功能占主要部分，我們將手機(jī)APP主要功能劃分為兩個(gè)模塊：一鍵求助模塊，消息模塊。APP架構(gòu)圖如下：

（1）一鍵求助。用戶(hù)在使用本功能之前，需事先讓APP與手環(huán)連接。當(dāng)用戶(hù)遇到危險(xiǎn)時(shí)，通過(guò)按動(dòng)手環(huán)上的按鈕，求救信息通過(guò)藍(lán)牙傳輸?shù)紸pp上，App就會(huì)通知服務(wù)器向周?chē)还锏木仍甙l(fā)送求救信息，組織群聊，保證救援者的安全，這時(shí)候救援者的手機(jī)會(huì)在內(nèi)置地圖上顯示雙方的地圖連線(xiàn)，方便救援者前往救援，并實(shí)時(shí)記錄雙方的地理位置。另外，考慮到因?yàn)橛脩?hù)的不正當(dāng)操作，導(dǎo)致誤觸求助的情況，我們做了防誤觸措施，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，用戶(hù)解除求助狀態(tài)，即可取消求助操作。

（2）消息。消息是幫助用戶(hù)進(jìn)行社交群聊的功能，系統(tǒng)的即時(shí)通信功能設(shè)計(jì)是基于開(kāi)源的XMPP即時(shí)通信協(xié)議，采用C/S體系結(jié)構(gòu)，通過(guò)TCP協(xié)議連接到服務(wù)器。通信信息都是以XML語(yǔ)句進(jìn)行傳輸?shù)模唧w的消息內(nèi)容則嵌入在XML元素中。

客戶(hù)端：客戶(hù)端基于Android平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。負(fù)責(zé)初始化通信過(guò)程，進(jìn)行即時(shí)通信時(shí)，由客戶(hù)端負(fù)責(zé)向服務(wù)器發(fā)起創(chuàng)建連接請(qǐng)求。系統(tǒng)通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)絡(luò)建立連接，通過(guò)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)與Android客戶(hù)端的即時(shí)通信腳。

服務(wù)器端：服務(wù)器端則采用Openfire作為服務(wù)器。允許多個(gè)客戶(hù)端同時(shí)登錄并且并發(fā)的連接到一個(gè)服務(wù)器上。服務(wù)器對(duì)每個(gè)客戶(hù)端的連接進(jìn)行認(rèn)證，對(duì)認(rèn)證通過(guò)的客戶(hù)端創(chuàng)建會(huì)話(huà)，客戶(hù)端與服務(wù)器端之間的通信就在該會(huì)話(huà)的上下文中進(jìn)行。

2.基于藍(lán)牙協(xié)議棧的手環(huán)開(kāi)發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)主要有傳感、傳輸、控制3部分，傳感中的核心技術(shù)是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)和射頻識(shí)別技術(shù)，從前端感知到的信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心根據(jù)分析過(guò)數(shù)據(jù)控制物品對(duì)應(yīng)的動(dòng)作或與其他物品交換信息，實(shí)現(xiàn)物與物的互聯(lián)[2]。在物聯(lián)網(wǎng)人身安全系統(tǒng)中，手環(huán)起著十分重要的地位，為用戶(hù)快速求助提供了可能。系統(tǒng)功能模塊分為MCU模塊、一鍵求助模塊、電源模塊。具體模塊與架構(gòu)如下：

（1）MCU模塊。CC2540F256芯片是德州儀器開(kāi)發(fā)的藍(lán)牙低功耗系統(tǒng)單芯片（So C），內(nèi)置增強(qiáng)型的8051 MCU、RF收發(fā)器、8KB的RAM和256KB的閃存。由于CC2540自身集成了8051單片機(jī)，擁有21個(gè)通用IO口和2個(gè)UART，一個(gè)全速USB2.0，故整個(gè)手環(huán)的核心為主控芯片CC2540及其外圍電路組成MCU模塊[2]。

（2）一鍵求助模塊。一鍵求助模塊是通過(guò)判斷報(bào)警按鍵是否按下來(lái)確定是產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。當(dāng)按下手環(huán)報(bào)警按鍵則單片機(jī)控制IO口輸出高低電平發(fā)送求助信號(hào)，向手機(jī)APP發(fā)送報(bào)警信號(hào)，交付服務(wù)器將求助信息傳播出去。

（3）電源模塊。電源模塊為整個(gè)電路提供運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力，采用41mAh鋰聚合物電池，設(shè)有USB接口，USB接口用于連接電源對(duì)電源模塊充電和/或用于獲取手環(huán)的數(shù)據(jù)接口；中央處理單元用于檢測(cè)電源模塊的電量以及是否充電完成。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著科技的不斷發(fā)展，人類(lèi)的生活已經(jīng)越來(lái)越趨向信息化和智能化。在人們的生活越發(fā)輕松、便捷的環(huán)境下，人身的安全問(wèn)題也愈發(fā)顯得重要。一切以人為本，所有的應(yīng)用都應(yīng)該圍繞人來(lái)提供服務(wù)[3]。目前國(guó)內(nèi)群眾安全意識(shí)薄弱，人身安全市場(chǎng)仍存在較大的空白。本文提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的人身安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，通過(guò)智能手環(huán)、手機(jī)APP等設(shè)備的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)一鍵快速求助、快速組織救援等功能，為和諧社會(huì)、人類(lèi)安全提供一種有效的保障、具有良好的市場(chǎng)前景。

參考文獻(xiàn)：

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