本发明涉及一种近视预防的技术领域，特别涉及一种基于ibeacon装置的近视预防提醒方法和装置。
背景技术：
近视已经成为我国的“国病”，据2016年6月6日发布的《国民视觉健康》白皮书指出：我国5岁以上人群中，每3个人就有1个人是近视。5岁以上总人口中，近视比例为35.16％至39.21％，近视的总患病人数在4.37亿至4.87亿之间，其中，高度近视的比例在2.33％至2.47％之间，患有高度近视的总人口高达2900万至3040万。白皮书还指出，如果不能采取有效的政策干预，预计到2020年，我国5岁以上人口的近视发病率将增长到50.86％至51.36％。全国学生体质健康调研最新数据表明，我国小学生近视眼发病率为22.78％，中学生为55.22％，高中生为70.34％。引起近视的原因有很多，如对手机和电脑的使用和依赖等，但用眼距离过近，特别是阅读、写字过近是产生此问题的重要原因之一。
目前，市场上预防近视的产品主要有矫正写字姿势的书桌、坐姿监控学习椅、预防近视纸夹以及通过声、光、电方式检测距离或者检测头部姿态并报警的电子装置，这些装置在一定程度上能够起到预防近视的作用。
但上述装置也存在不足，如预防近视的桌椅不便移动，很难同时满足学生学校和家庭同时使用的情况；矫正带使用户的活动受限；限位板、限位杆需要安装固定，不便携带；同时这种接触式的装置不容易形成习惯，没有装置时很容易恢复不正确姿势；红外线需要发射和接收装置；光控受位置环境限制等。另外，有些装置还存在结构复杂、成本较高、容易误判等问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种简单方便的方法和装置，帮助中小学生保持用眼距离，在眼睛和书本距离过近时发出警告，达到预防近视的目的。
本发明采用基于ibeacon的移动终端测距装置，当距离小于设定的阈值时采用声音、发光或震动提醒用户以达到预防近视的目的。装置的特征在于包括ibeacon发射模块和移动终端。所述的ibeacon发射模块处于常开状态，佩戴在用户眼部附近位置，按预设的频率和强度发射信号；所述的移动终端包括4.0或以上版本蓝牙模块和测距报警应用，蓝牙模块用于接收ibeacon模块发射的信号，测距报警应用采用基于rssi的无线测距原理，测算ibeacon模块与移动终端的距离，当距离低于阈值时报警；当距离增大到超过阈值时报警停止。
本发明提供一种基于ibeacon预防近视的方法，其包括：
接收模块获取ibeacon模块发送的广播信号帧,并获取其中的rssi值；
根据所述rssi值与接收模块接收到的信号的强度计算ibeacon模块与接收模块之间的瞬时距离；
采样并记录第一预定时间间隔内的瞬时距离值，计算得出所述第一预定时间间隔内的距离均值；
根据被监测者的身高、桌椅高度计算得到所述第一推荐距离值；
根据所述距离均值与所述第一推荐距离值之差的绝对值发出报警信息，所述报警信息根据所述绝对值的大小而不同。
本发明提供一种基于ibeacon预防近视的装置，其包括：
接收模块，用于获取ibeacon模块发送的广播信号帧,并获取其中的rssi值；
瞬时距离计算模块，用于根据所述rssi值与接收模块接收到的信号的强度计算ibeacon模块与接收模块之间的瞬时距离；
均值距离计算模块，用于采样并记录第一预定时间间隔内的瞬时距离值，计算得出所述第一预定时间间隔内的距离均值；
推荐距离计算模块，根据被监测者的身高、桌椅高度计算得到所述第一推荐距离值；
报警模块，根据所述距离均值与所述第一推荐距离值之差的绝对值发出报警信息，所述报警信息根据所述绝对值的大小而不同。
本发明还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行前述基于ibeacon预防近视的方法对应的操作。
本发明还提供一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行前述的基于ibeacon预防近视的方法对应的操作。
有益效果
1、采用非接触式方法测量距离，不会给用户带来干扰。
2、ibeacon发射模块体积小、重量轻，不会给用户带来负担。
3、ibeacon发射模块功耗低，辐射小，电池使用时间长。
4、结构简单可靠，易于操作，便于携带。
5、移动终端可以是android或ios的手机、平板等，取材方便。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明基于ibeacon预防近视装置的一种具体实施方式示意图；
图2是本发明基于ibeacon预防近视装置的软件功能模块示意图；
图3本发明是移动终端应用的定时模块激发的单次测距报警部分流程图；
图4本发明是移动终端应用的容错模块流程图；
图5是本发明基于ibeacon预防近视装置的一种具体实施俯视图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如附图1所示，本发明的装置包括：ibeacon发射模块1、移动终端2。其中，ibeacon发射模块1是内置电池且具有通信功能的蓝牙设备，该模块使用低功耗蓝牙技术周期性地向周围发送自己特有的id；移动终端2通过自身配置的蓝牙模块接收广播信号。
移动终端2中含有应用，应用包含设置模块3、定时模块4、信号接收模块5、距离计算模块6、容错计算模块7、判断报警模块8共六个主要模块。
其中设置模块3负责选择目标ibeacon发射模块1、选择报警方式(如提示铃声种类、音量大小、有无振动等)、设定合适的报警阈值、设定定时模块接收信号的频率。
信号接收模块5负责接收含目标ibeacon发射模块1发出的信号在内的蓝牙信号，并根据设置的ibeacon发射模块id筛选出目标发射模块1的信号。
距离计算模块6通过接收ibeacon发射模块1的rssi信号强度计算出ibeacon发射模块1与移动终端2的距离。
容错计算模块7负责根据本次和前n-1次瞬时距离数值经过平均和剔除粗大误差并计算出最终距离数值。
判断报警模块8通过比对最终距离数值与阈值来判断是否需要报警。
基于ibeacon预防近视的移动终端应用通过定时模块启动测量报警流程，流程包括以下步骤，如附图3所示：
步骤001：搜索范围内ibeacon信号；
步骤002：通过筛选判断搜索到的ibeacon信号中是否包含目标ibeacon发射模块1的id，若包含则完成步骤004；若不包含则执行步骤003，提示未找到目标ibeacon发射模块1，可能的原因包括：ibeacon发射模块1没电或故障、移动终端2蓝牙未打开或故障等，结束本次测距故障判断流程；
步骤004：获取目标ibeacon发射模块1的rssi值；
步骤005：根据步骤004所获取的rssi值测算当前瞬时距离；
步骤006：容错计算模块，该模块具体流程如图4所示，包括：
步骤061：计算前n次距离的平均值；
步骤062：判断是否存在粗大误差，判断方法有多种，例如，可以采用莱以特准则，若存在粗大误差则完成063；若不存在则直接结束，以前n次距离的平均值为最终距离值；
步骤063：剔除粗大误差；
步骤064：计算剔除粗大误差后前n次瞬时距离的平均值；
步骤007：判断此平均值是否小于设定的阈值，若小于则完成步骤008；若不小于则结束本次测距故障判断流程；
步骤008：报警模块发出报警信号。
本发明提供的一种基于ibeacon预防近视的方法，其包括：
接收模块获取ibeacon模块发送的广播信号帧,并获取其中的rssi值；
ibeacon的数据主要由四部分构成，分别是uuid(通用唯一标识符)、major、minor、measuredpower。major和minor由ibeacon发布者自行设定，都是16位的标识符。measuredpower是ibeacon模块与接收器之间相距1m时的参考接收信号强(rssi:receivedsignalstrengthindicator)。接收器根据该参考rssi与接收信号的强度来推算发送模块与接收器的距离。
根据所述rssi值与接收模块接收到的信号的强度计算ibeacon模块与接收模块之间的瞬时距离；
计算公式：
d＝10^((abs(rssi)-a)/(10*n))
其中：
d-计算所得距离
rssi-接收信号强度
a-发射端和接收端相隔1米时的信号强度
n-环境衰减因子
采样并记录第一预定时间间隔内的瞬时距离值，计算得出所述第一预定时间间隔内的距离均值；
所述第一预定时间间隔优选的可以设定为5秒钟，因为被监测者正常情况下不会保持固定静止，会伴有身体的运动，如晃动身体、翻书、喝水等动作。因此，取一预定时间内的瞬时距离值将更能反映被监测者的实际坐姿，减少错误报警的发生。
根据被监测者的身高、桌椅高度计算得到所述第一推荐距离值；
优选的，根据被监测者的具体身体情况以及桌椅设施的情况，设定一个合理的推荐值是适宜的。具体设置可以根据医学工作者的建议，制定各种身高及设施情况下的推荐距离值。
根据所述距离均值与所述第一推荐距离值之差的绝对值发出报警信息，所述报警信息根据所述绝对值的大小而不同。
优选的，根据被监测者的实际距离与推荐距离的差值进行报警，例如，当差值巨大(例如大于0.4米)时以第一方式进行报警，可以采用较大声音的提示、较高频率的屏幕闪烁或者较大频率的振动进行报警；
优选的，当差值不大(例如小于0.1米)时以另一方式进行报警，可以采用较小声音的提示、较低频率的屏幕闪烁或者较低频率的振动进行报警；
前面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以对其作出种种变化。例如，把ibeacon架在眼镜框上，在距离过近时提醒；在使用手机时，把ibeacon挂在额头位置，眼睛与手机距离过近时发出警告。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的加密程序识别装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。