专利名称：一种物品防丢失装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种物品监控装置，尤其是涉及一种物品防丢失装置。
背景技术：
在曰常生活中，手机、钱包、摄像机、笔记本电脑之类贵重物品一般都是随身携带 的，远离人们身边就容易丢失或被盗；另外， 一些人也会经常出现忘记重要物品存放位 置的情况，这时人们往往会花上很多的时间和精力去搜寻这些物品，但最终仍可能是一 无所获，给生活带来了很大的不方便。
利用蓝牙、Wi-Fi (Wireless Fidelity,无线保真)、红外、手机、GPS (Global Position System,全球定位系统)等无线技术可帮助人们解决上述问题，但这些技术普遍存在适 用于室外定位，受环境影响较大，价格较贵等弊端。
发明内容
本实用新型提供一种能够有效地防止物品丢失及能够方便地确定物品的目标位置， 且结构简单、使用方便的物品防丢失装置。
本实用新型所采用的技术方案为 一种物品防丢失装置，该装置包括一个探测器和
多个标签，所述的探测器与多个标签之间基于Zigbee的底层协议标准正EE 802.15.4进 行相互通信，所述的探测器包括第一电源、第一无线微控制器、液晶屏、第一蜂鸣器、 按键和指示灯，所述的第一无线微控制器上设置有第一天线，所述的第一电源、所述的 第一蜂鸣器、所述的液晶屏、所述的按键和所述的指示灯均与所述的第一无线微控制器 连接；所述的标签包括第二电源、第二无线微控制器、呼叫按键、呼叫指示灯和第二蜂 鸣器，所述的第二无线微控制器上设置有第二天线，所述的第二电源、所述的呼叫按键、 所述的呼叫指示灯和所述的第二蜂鸣器均与所述的第二无线微控制器连接；所述的标签 通过所述的呼叫按键实现与所述的探测器双向通信。
所述的第一无线微控制器和所述的第二无线微控制器均采用低功耗无线微控制器 SOC芯片，其型号为JN5121。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于探测器与多个标签之间是基于Zigbee的底 层协议标准正EE 802.15.4进行相互通信的，不仅降低了该装置的能量消耗和成本，而
且实现了一个探测器与多个标签通信的功能，使得探测器能同时探测多个标签不发生冲 突；探测器在报警工作模式下，用户可在探测器上设置近(1-5米)、中(5-10米)、远 (IO米以上)三个探测报警级别，当任何带有标签的物品或宠物或小孩超出探测器上预 先设置的移动范围和探测器上预先设置的报警级别范围时，探测器的液晶屏上就会出现 该目标物品超越报警范围的报警提示，同时第一蜂鸣器也会发出相应级别的报警声，有 效地防止了贴有或挂有标签的物品或宠物或小孩丢失，起到了监护的作用，在定位工作 模式下，探测器向标签发出探测信号，标签接收到探测信号后发出应答信号，探测器接 收到应答信号后，可方便地通过液晶屏上显示的信号强度指示确定标签的方位；由于标 签上设置有呼叫按键和第二蜂鸣器，用户可以按下呼叫按键主动向探测器发起求助信 号，有效地实现了探测器与标签之间的双向通信；此外，该装置结构简单、体积小、使 用方便、成本低，且受环境影响小。
图1为本实用新型的探测器和多个标签组成的星型网络的结构示意图; 图2为本实用新型的探测器的内部组成结构示意图； 图3为本实用新型的标签的内部组成结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
一种物品防丢失装置，该装置包括一个探测器和多个标签，标签设置在物品上，也 可悬挂在宠物或小孩身上，探测器和多个标签组成星型网络，如图1所示，在星型网络 中，探测器用于发起、组织和协调网络，并提供信息处理，安全管理和其他的服务；标 签用于加入星型网络、发送和接收信息，每个标签只能和探测器进行通信，即若两个标 签之间需要进行通信，必须通过探测器才能进行信息的转发。探测器与多个标签之间基 于Zigbee的底层协议标准正EE 802.15.4进行相互通信，该IEEE 802.15.4标准的64位 地址是全球唯一的扩展地址，支持冲突避免的载波侦听多路访问技术(carrier sense multiple access with collision avoidance, CSMA-CA)，支持确认(ACK)机制，保证传输的 可靠性；在正EE 802.15.4标准中定义了简化功能器件(Reduced-function Device, RFD)， 简化功能器件主要负责新的标签加入到已经形成的星型网络中，来进行数据收发。
本实施例中的探测器具有两种工作模式报警工作模式和定位工作模式。探测器如
图2所示，包括第一电源P1、第一无线微控制器SOCl、液晶屏LCD、第一蜂鸣器BUl、 按键B1和指示灯L1，第一无线微控制器SOCl上设置有第一天线A1，液晶屏LCD的
设置为用户提供了良好的图形界面。本实施例中按键B1和指示灯L1可以设置多个，按 键B1与指示灯L1为一一对应， 一个按键B1、 一个指示灯L1对应一件物品；按键B1
的主要作用为通过按键B1可以选择与标签对应的物品信息；可以设置不同的工作模式， 选择进入报警工作模式或定位工作模式；也可以通过按键B1退出相应的工作模式。第 一电源P1、第一蜂鸣器BU1、液晶屏LCD、按键B1和指示灯L1均与第一无线微控制 器S0C1连接。本实施例中的第一无线微控制器S0C1为低功耗无线微控制器SOC芯 片，其型号为JN5121，该芯片是业界第一款兼容于IEEE802.15.4的低功耗、低成本无 线微型控制器；其内置一款32位的RISC (Reduced Instruction Set Computer,精简 指令集计算机)处理器，配置有2.4GHz频段的IEEE802.15.4标准的无线收发器，高度 集成化的设计简化了总的系统成本；其收发距离可以达到100米左右；其支持晶振休眠 和系统节能功能，在休眠模式下功耗小于5uA。本探测器在室内的最大发射距离为40 米，在室外的最大发射距离为100米。本实施例中第一电源PI采用两个直流电1.5V的 五号电池。
本实施例中的探测器对整个星型网络进行应用管理，基于三个事件队列处理，分别 是网络数据队列，负责探测器数据的收发处理；网络管理队列，负责探测器请求、确认 和回应消息标识；硬件事件队列，负责控制探测器的按键Bl、第一蜂鸣器BU1、液晶 屏LCD和指示灯LI等外围设备。
标签如图3所示，包括第二电源P2、第二无线微控制器SOC2、呼叫按键B2、呼 叫指示灯L2和第二蜂鸣器BU2，第二无线微控制器SOC2上设置有第二天线A2，第二 电源P2、第二蜂鸣器BU2、呼叫按键B2和呼叫指示灯L2均与第二无线微控制器SOC2 连接；通过呼叫按键B2可以让标签复位，也可以让标签退出报警工作模式或定位工作 模式；本实施例中将定位工作模式定为标签的默认工作模式，可使得标签的功耗极低； 在报警工作模式下，可通过呼叫按键B2主动向探测器发出求助信号，实现与探测器的 双向通信。本实施例中的第二无线微控制器也采用低功耗无线微控制器SOC芯片，型 号为JN5121。本实施例中第二电源P2采用锂钮扣电池，当标签处于非数据收发状态时， 其通常处于休眠状态，因此该标签比较省电。
本实施例中的标签主要负责和探测器进行通信，其应用管理基于三个事件队列处 理，分别是网络数据队列，负责标签数据的收发处理；网络管理队列，负责标签请求、 确认和回应消息标识；硬件事件队列，负责控制标签的呼叫按键B2、呼叫指示灯L2和 第二蜂鸣器BU2等外围设备。
探测器在报警工作模式下，主要对物品实现防丢报警。用户可在探测器上设置近 (1-5米)、中(5-10米)、远(10米以上)三个探测报警级别，任何带有标签的物品或 宠物或小孩，如果超出探测器上预先设置的移动范围和探测器上预先设置的报警级别范 围，则探测器的液晶屏LCD上就会出现该目标物品超越报警范围的报警提示，同时启 动第一蜂鸣器BU1发出相应级别的报警声。
定位工作模式采用基于高精度实时精密单点定位方法，其主要通过测量到达信号场 强中值，再根据电波传播模型估计出与目标之间的距离，这种定位方法无需距离和角度 信息，仅根据网络连通性和已知位置的锚节点等信息就能实现相对精确的定位功能。
探测器在定位工作模式下，主要通过液晶屏LCD上的信号强度指示，利用探测器 找到带有标签的目标物品位置。使用时，探测器向标签发出探测信号，标签接收到探测 信号后发出应答信号，探测器接收到应答信号后，通过液晶屏LCD上的信号强度指示 确定标签的方位，越靠近标签，液晶屏LCD上的信号强度越强。
标签在报警工作模式下，其周期性地向探测器发送信号，探测器接收到信号后，判 断是不是求助信号，如果是求助信号，则通过指示灯Ll发出求助信息；如果不是求助 信息，则根据预先的设置判断标签是否还在安全范围内，若不在安全范围内，则通过第 一蜂鸣器BU1发出报警信息。在该模式下，悬挂有标签的小孩也可通过按下标签上的 呼叫按键B2，主动向探测器发出信号，表示需要帮助。
标签在定位工作模式下时，在接收到探测器发出的探测信号后，呼叫指示灯L2会 闪烁，同时第二蜂鸣器BU2发出报警信息，可以帮助用户快速地找到标签。
权利要求1、一种物品防丢失装置，其特征在于该装置包括一个探测器和多个标签，所述的探测器与多个标签之间基于Zigbee的底层协议标准IEEE 802.15.4进行相互通信，所述的探测器包括第一电源、第一无线微控制器、液晶屏、第一蜂鸣器、按键和指示灯，所述的第一无线微控制器上设置有第一天线，所述的第一电源、所述的第一蜂鸣器、所述的液晶屏、所述的按键和所述的指示灯均与所述的第一无线微控制器连接；所述的标签包括第二电源、第二无线微控制器、呼叫按键、呼叫指示灯和第二蜂鸣器，所述的第二无线微控制器上设置有第二天线，所述的第二电源、所述的呼叫按键、所述的呼叫指示灯和所述的第二蜂鸣器均与所述的第二无线微控制器连接；所述的标签通过所述的呼叫按键实现与所述的探测器双向通信。
2、 如权利要求1所述的一种物品防丢失装置，其特征在于所述的第一无线微控制 器和所述的第二无线微控制器均采用低功耗无线微控制器SOC芯片，其型号为JN5121。
专利摘要本实用新型公开了一种物品防丢失装置，该装置包括一个探测器和多个标签，探测器与多个标签之间基于Zigbee的底层协议标准IEEE 802.15.4进行相互通信，探测器包括第一电源、第一无线微控制器、液晶屏、第一蜂鸣器、按键和指示灯，第一无线微控制器上设置有第一天线，第一电源、第一蜂鸣器、液晶屏、按键、指示灯与第一无线微控制器连接，标签包括第二电源、第二无线微控制器、呼叫按键、呼叫指示灯和第二蜂鸣器，第二无线微控制器上设置有第二天线，优点在于由于探测器与多个标签之间是基于Zigbee的底层协议标准IEEE 802.15.4进行相互通信的，不仅降低了该装置的能量消耗和成本，而且实现了一个探测器与多个标签通信的功能，同时使得探测器同时探测多个标签时不发生冲突。
文档编号G08B21/24GK201177860SQ20082008502
公开日2009年1月7日 申请日期2008年4月2日 优先权日2008年4月2日
发明者峰 刘, 鹏 夏, 徐勇军, 徐敏亮, 王春芳 申请人:宁波中科集成电路设计中心有限公司