震后生命迹象检测搜救方法及系统的制作方法_2

文档序号:9730666阅读:来源:国知局
协调器、服务器和移动终端;
Zigbee节点自组建网;
节点检测装置将采集到的数据传输到协调器;
Zigbee协调器将数据传输给本地服务器,还包括Zigbee节点状态指示模块、Zigbee节点语首t旲块;
本地服务器将Zigbee节点检测装置地理位置在本地地图上进行标识;
移动终端访问服务器,移动终端获取显示生命迹象的Zigbee节点检测装所在地理位置。
[0035]所述Zigbee节点检测装置包括:红外热释人体检测传感器、音频信号检测传感器、GPS模块以及Zigbee节点CPU。
[0036]所述红外热释人体检测传感器、音频信号传感器为模拟信号传感器。
[0037]所述红外热释人体检测传感器、音频信号传感器为数字传感器或开关量输出传感器。
[0038]所述红外热释人体检测传感器、音频信号传感器为开关量输出传感器。
[0039]所述红外热释人体检测传感器、音频信号传感器以及GPS模块将采集到的数据通过Zigbee节点CPU的I/O 口传输给Zigbee节点CPU进行分析处理。
[°04°] 所述Zigbee节点CPU可以为无线射频Zigbee单片机。
[0041 ] 所述无线射频Zigbee单片机为STM32W。
[0042]所述无线射频Zigbee单片机为CC2530。
[0043]所述相邻Zigbee节点检测装置通过外扩Zigbee模块实现信号传输。
[0044]所述移动终端通过App访问服务器获取生命迹象信号所在地图位置;营救人员根据地理位置前往营救。
[0045]移动终端启动导航服务,提供营救路线并进行语音导航。
[0046]所述Zigbee节点组成Zigbee网络;Zigbee节点利用ZigBee协议进行无线通信,将检测数据及处理结果发送给Zigbee路由器,Zigbee路由器将数据发送至Zigbee协调器。
[0047]Zigbee协调器通过有线或无线的方式将接收到的各节点位置和生命迹象信号发送给服务器,服务器将有生命迹象信号的节点位置标识在地图上并提供移动终端的访问服务。
[0048]所述本地地图是通过低空航拍获得三维影像,由多点GPS定位后通过算法重建的三维地图。
[0049]—种震后生命迹象检测搜救方法,
通过飞行器在空中播撒ZigBee节点; ZigBee节点自组建网;
ZigBee节点通过红外热释人体检测传感器和音频信号检测传感器来检测生命迹象是否存在;
ZigBee节点通过GPS模块定位生命迹象所在位置;
ZigBee节点将采集到的生命迹象信息和生命迹象位置信息以ZigBee自组网的形式传输到协调器;
协调器将接收的生命迹象信息和生命迹象位置信息发送到本地服务器;
服务器端将生命迹象信息和生命迹象位置信息标识在地图上;
搜救人员通过手持终端访问服务器获取生命迹象信息和生命迹象位置信息,手持终端通过APP获取施救路线和语音提示信息;
手持终端显示生命迹象存在位置的救援状态,即救援中或等待救援;
手持终端的APP通过网络向生命迹象所在位置发送提示信息;
Zigbee节点状态指示模块发出警示信号;
Zigbee节点语音模块发出语音信号。提示该位置受困人员,已经前往施救,坚定求生信念,保存体力,等待救援。
[0050]所述红外热释人体检测传感器、音频信号传感器以及GPS模块将采集到的数据通过Zigbee节点CPU的I/O 口传输给Zigbee节点CPU进行分析处理。
[0051]所述移动终端启动导航服务,提供营救路线并进行语音导航。
[0052]根据权利要求16所述震后生命迹象检测搜救方法,其特征在于:所述Zigbee节点组成Zigbee网络;Zigbee节点利用ZigBee协议进行无线通信,将检测数据及处理结果发送给Zigbee路由器,Zigbee路由器将数据发送至Zigbee协调器。
[0053]Zigbee协调器通过有线或无线的方式将接收到的各节点位置和生命迹象信号发送给服务器,服务器将有生命迹象信号的节点位置标识在地图上并提供移动终端的访问服务。
[0054]节点由红外热释人体检测传感器、音频信号检测传感器、GPS模块、状态指示模块、语音模块以及CPU模块组成。红外热释人体检测传感器和音频信号检测传感器可以为模拟传感器,数字传感器、或开关量输出传感器。红外热释人体检测传感器、音频信号检测传感器以及GPS模块采集到的数据可以通过Zigbee节点CPU的I/O 口传输给Zigbee节点的CPU,也可通过前端的预处理电路(如滤波、放大、数字化后)送给Zigbee节点的CPU。
[0055]Zigbee节点CPU可以对信号进行分析处理,然后把处理结果和GPS所得位置信息通过Zigbee网络送给服务器;Zigbee节点也可将传感器检测数据和GPS定位数据等直接由Zigbee网络送给服务器,由服务器对接收到的信号进行分析处理。对信号的分析处理包括根据接收到的生命迹象信息,判断收到的生命迹象信息中是否存在确定的生命迹象,如红外热释人体检测传感器检测到的数据是否达到某一阈值范围和/或音频中是否存在人声或求救信号等等,据此判断是否存在生命迹象。状态指示模块和语音模块用于指示或语音播放系统APP端或服务器端对当前节点检测结果的响应情况。
[0056]本发明震后生命迹象检测搜救方法,以ZigBee自组网为核心,通过空中播撒ZigBee节点,由节点上的红外热释人体检测传感器和音频信号检测传感器来检测生命迹象是否存在,节点上的GPS模块来定位生命迹象所在位置,然后将采集到的位置信息和生命迹象信息以ZigBee自组网的形式传输到协调器,协调器将节点检测数据,检测数据包括:生命迹象数据和位置数据,将数据统一发送到本地服务器,服务器端实现将生命迹象信息和位置数据标识在本地地图上,本地地图可以通过低空航拍获得三维影像然后由多点GPS定位后通过算法快速重建三维地图。
[0057]搜救人员通过手持终端访问服务器获取生命迹象所在位置并通过专用APP获取施救路线和语音提示导航信息,同时APP端可显示生命迹象存在位置的救援状态(包括救援中,等待救援等),以便分配救援力量,APP端还可以通过本地Zigbee网络向生命迹象所在位置发送提示信息,提示该节点已检测到生命迹象信息,准备展开搜救的信号,如信号灯、提示语音等等,让遇难者尽早获知搜救信息,同时保存体力、坚定求生信念、等待施救。
[0058]移动终端通过专用A卯访问服务器获取生命迹象信号所在三维地图位置。营救人员通过点击相应生命迹象所在位置,并确认前往营救后,为该位置节点发送指示或语音信号,提示该位置受困人员,已经前往施救,坚定求生信念,保存体力,等待救援。同时移动终端启动导航服务,提供营救路线并进行语音导航,为施救人员提供及时准确的营救路线和营救目标。本发明专利中的专用APP是为实现本震后搜救方法专门开发的应用软件,可以基于Andr1d和10S两种操作系统利用JAVA或eclipse编程实现。移动终端访问服务器可以通过3G、4G或wif i等通信方式。
[0059]ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定,ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术又称紫蜂协议,来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率,主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。
[0060]ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC),传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE802.15.4标准的规定。
[0061]ZigBee与蓝牙相类似。是一种新兴的短距离无线通信技术,用于传感控制应用(Sensor and Control)。由IEEE 802.15工作组中提出,并由其TG4工作组制定规范。
[0062]ZigBee特点如下:
①低功耗。在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个节点工作6?24个月,甚至更长。这是ZigBee的突出优势。相比较蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时,功率小得多。TI公司和德国的Micropelt公司共同推出新能源的ZigBee节点。该节点采用Micropelt公司的热电发电机给TI公司的ZigBee提供电源。
[0063]②低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10),降低了对通信控制器的要求,按预测分析,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4KB代
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