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室内定位和可视化技术论文写作资料范文 室内定位和可视化技术方面有关毕业论文模板范文2500字有关写作资料

主题:室内定位和可视化技术 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-03-22

室内定位和可视化技术论文范文

《基于室内定位技术的空巢老人运动轨迹可视化》

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摘 要:空巢老人平时的生活都是在无人看护的情况下,为了提高居家养老监护系统对危险事件的防范能力,本文一方面可视化老人在室内的运动轨迹,实时追踪老人在室内的位置;另一方面在危险多发位置进行智能的提醒,从而减少危险事件的发生.实验证明,基于蓝牙的室内定位技术能够准确地定位老人在室内的位置,实现在无人监护的情况下,能够合理、实时地对老人进行安全提醒,从而减少危险事件的发生.

关键词:室内定位;低功耗蓝牙;云平台;运动轨迹;安全提醒

中图分类号:TP39 文献标识码:A

1引言(Introduction)

随着我国人口老龄化程度的加剧,养老问题成为社会关注的热点.目前,居家养老成为目前大多数老人偏爱的一种养老方式,但是随着老人身体机能的下降,记忆力随之也出现减退,经常出现忘记关水、煤气甚至重复吃药等情况.居家养老的关键问题是如何保证老人的安全,监护人一方面想实时获知老人在家的生活状况;另一方面想通过智能化的手段,防止危险事件发生,或者是在危险发生后,能够第一时间了解情况,并进行及时的处理,因此辅助监护系统已成为当前研究的热点.

在居家环境下,危险事件的发生一般与室内位置有一定的关系,如摔倒经常发生在卫生间,而忘记关闭煤气则发生在厨房,如果能在事件多发的区域给予老人合理的安全提醒,就可以减少危险事件的发生.准确的室内定位是非常重要的,目前室内定位主流的技术主要包括RFID(Radio Frequency Identification)、无线Wi-Fi、BLE(Bluetooth Low Energy)、ZigBee、图像处理等技术,鉴于对使用者隐私的保护,近年来基于低功耗蓝牙的室内定位得到了广泛的应用.智能手机已经进入了大众的生活,其内置了无线WIFI、蓝牙、加速度等传感器,因此智能手机成为智能监护系统的主流设备.

鉴于以上原因,融合室内定位技术,开发设计一套基于智能手机的智能监护系统,该系统一方面对老人的运动轨迹进行可视化;另一方面在关键位置点,如厨房、卫生间、药箱等位置,实时向老人发出安全提醒,从而减少危险事件的发生.

2相关工作(Related work)

2.1系统结构

智能监护系统一方面为被照顾者提供智能的居家服务,另一方面为监护者搭建实时获知老人在家生活状况的平台.本系统主要包括室内定位、智能决策、综合应用三个模块,如图1所示.室内定位模块是本系统的核心模块,其性能直接决定着整个系统的准确性与合理性,首先通过智能手机采集来自Beacon的数据,并上传到云端服务器,然后在服务器端进行滤波处理,并将数据送入定位模型,从而得到定位结果.当手机处于或者接近Beacon的临近范围,将会自动触发异步事件的发生,进而由智能决策模块依据环境信息,进行综合决策,智能化的开启安全提醒、运动轨迹可视化等综合性的服务.

综合应用主要包括两个手机APP,其中一个主要应用于被照顾者,依据老人在室内的位置,实时进行合理、智能的安全提醒;另一个则是为监护人设计开发的,用于远程获取老人在家的运动轨迹、室内、室外位置等信息.

本系统提供室内、室外定位的无缝对接,当系统监测到老人离开家、外出时,自主完成从室内定位到室外定位的切换.室内定位是基于BLE技术开发的,主要依据RSSI((Received Signal Strength Indication))值来完成定位[1,2];而在室外,由于没有了室内环境的影响,GPS(Global Positioning System)信号相对稳定,又由于GPS是一种准确并且广泛应用于室外的定位技术[3],因此室外定位是基于GPS技术设计的.

2.2定位设备部署

考虑到室内定位设备的功耗性,本系统选自Estimote公司的Beacon设备,在室内关键位置(厨房、卫生间、卧室、客厅、药箱、门厅)的天花板上安装Proximity Beacon设备.为了减少蓝牙信号之间的相互干扰,适当调整Beacon之间的直线距离Dij,使得Dij?[2米,3米],将居家生活环境分为7个可监控的独立区域,记为Pi?{厨房,卫生间,卧室1,卧室2,客厅,药箱,门厅}.

在云平台配置Proximity Beacon的相关参数,一方面设置广播功率(Broadcasting Power)为-4dBm、广播包时间间隔为200毫秒;另一方面配置Beacon的标签(Tags)、附加信息(attachment)[4],如表1所示.依据室内的物理布局,设置各个Beacon的标签选项,建立Beacon与室内位置的对应关系,由于“卫生间”与“客厅”之间有蓝牙信号的重叠的区域,因此安装在“卫生间”的Beacon有两个标签,分别为“bathroom”和“hallway”;“客厅”与“门厅”相连,而且“药箱”也位于客厅内,因此“客厅”内的Beacon有“livingroom”“hallway”“medicine-chest”三个标签.

为了实现在室内关键位置点,向老人发送合理的安全提醒,在Beacon的附加信息中增加“remind”选项,并设置相应的安全提醒信息[5,6].实时监听Beacon的enter/exit事件,用于获取老人在室内的位置,当检测到老人进入卫生间时,提醒老人“小心滑到”;而当老人多次出现在药箱附件,智能决策模塊可以依据环境信息提醒老人“已经吃过药”或者“吃药时间未到”.

3智能服务模型(Intelligent service model)

室内定位功能是基本蓝牙技术开发设计的,需要使用者携带智能手机,要求手机开启蓝牙功能,用于接收来自Beacon的蓝牙广播包;另外手机还需要开启网络通讯功能,用于从云端服务器获取信息,或者将信息发送给服务器并进行存储.

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室内定位和可视化技术引用文献:

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[2] 可视化技术论文如何写 可视化技术有关硕士论文开题报告范文2万字
[3] 电力和可视化技术论文范文素材 电力和可视化技术类有关毕业论文开题报告范文2万字
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