專利名稱：一種基于2.4GHz的物品防丟裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字家庭技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于2. 4GHz的物品防丟裝置及其方法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們的生活也變得越來越富裕，隨身攜帶的貴重物品也不斷增多。為了能更好的保護(hù)個(gè)人財(cái)產(chǎn)，盡可能防止隨身物品的丟失，發(fā)明了這種新型的集防丟和查找于一體的裝置及方法。本發(fā)明可以在有效范圍內(nèi)防止隨身物品的丟失。本裝置分為母機(jī)和若干子機(jī)，用戶只需將母機(jī)隨身攜帶好(如放置于皮帶中)，將其他子機(jī)放置于其他的貴重物品上(如錢包、手機(jī)、電腦等)，當(dāng)子機(jī)離開母機(jī)20米后，母機(jī)就會(huì)報(bào)警，同時(shí)啟動(dòng)定向查找功能對子 機(jī)進(jìn)行查找。另外母機(jī)和子機(jī)能相互切換，即使母機(jī)丟失，也能把其他任一子機(jī)切換為母機(jī)使用?，F(xiàn)在市面上的防丟器多為一個(gè)母機(jī)配一個(gè)子機(jī)，少數(shù)產(chǎn)品可以做到一個(gè)母機(jī)配幾個(gè)子機(jī)。當(dāng)子機(jī)離開母機(jī)一定范圍后，母機(jī)就會(huì)報(bào)警。這些方案中，母機(jī)是固定且唯一的，子機(jī)與母機(jī)必須成套使用。但現(xiàn)有技術(shù)方案具有以下缺點(diǎn)I、當(dāng)母機(jī)發(fā)生丟失時(shí)，子機(jī)是不會(huì)報(bào)警的。并且當(dāng)子機(jī)或者母機(jī)丟失后，整套系統(tǒng)就失效了，不可使用。2、當(dāng)子機(jī)發(fā)生丟失后，無法確定子機(jī)丟失的方向，對子機(jī)的尋找有一定的阻礙。3、由于運(yùn)用了 315M的分立元器件，所以會(huì)比較耗電，并且比較容易受到干擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明方案是現(xiàn)有技術(shù)中防丟裝置的改進(jìn)版，能解決一般防丟裝置存在的物品丟失后難以尋找和母機(jī)丟失后整套設(shè)備無效兩個(gè)問題。通過使用2. 4GHz頻段的信號(hào)，定向天線接收信號(hào)的范圍比全向天線大，攜帶子機(jī)的物品丟失后，能啟動(dòng)母機(jī)的定向天線對丟失的子機(jī)進(jìn)行搜尋。在物品丟失時(shí)對用戶發(fā)出警報(bào)，提供用戶定向查找功能，且子機(jī)和母機(jī)能相互替換。具體方法為打開母機(jī)的定向天線開關(guān)，母機(jī)啟動(dòng)定向天線，人手持母機(jī)以自身為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到失去信號(hào)的子機(jī)所在的方向時(shí)會(huì)報(bào)警，則人可知道丟失的子機(jī)所在的方向。從而解決一般防丟器丟失后難以尋找的問題。子機(jī)，防丟裝置中的部件，一般存放在被保護(hù)物品上，可以有多個(gè)，與母機(jī)保存信
號(hào)聯(lián)系；當(dāng)與母機(jī)距離超過20米時(shí)會(huì)失去與母機(jī)的信號(hào)連接，此時(shí)子機(jī)進(jìn)入緊急狀態(tài)并報(bào)m.
I=I ，母機(jī)，防丟裝置中的部件，一般存放在主人手中，平常狀態(tài)下只有一個(gè)，與所有子機(jī)時(shí)刻保持信號(hào)聯(lián)系；當(dāng)與子機(jī)距離超過20米時(shí)會(huì)進(jìn)入緊急狀態(tài)并報(bào)警，此時(shí)可以啟動(dòng)母機(jī)的定向查找功能搜尋丟失的子機(jī)；
單個(gè)的子機(jī)或母機(jī)統(tǒng)稱機(jī)子，子機(jī)和母機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是完全一樣的，子機(jī)和母機(jī)可以通過開關(guān)切換身份，機(jī)子的MCU是中央處理單元，包括了存儲(chǔ)單元，信號(hào)在MCU中進(jìn)行編解碼和運(yùn)算處理，RF模塊用于處理信號(hào)的發(fā)射和接收，PA模塊是信號(hào)的功放，最后由定向天線或全向天線發(fā)射和接收，單個(gè)機(jī)子使用24LE01芯片做為主芯片，同時(shí)使用全向和定向兩根天線來完成信號(hào)的發(fā)射和接收。由于子機(jī)和母機(jī)在結(jié)構(gòu)上是完全相同的，它們之間是對等的，可以通過機(jī)子上的開關(guān)切換子機(jī)和母機(jī)的身份。當(dāng)母機(jī)丟失時(shí)子機(jī)能報(bào)警，提醒人母機(jī)丟失。此時(shí)可以把子機(jī)切換為母機(jī)來尋找丟失的母機(jī)。即使丟失的母機(jī)找不到了，也可以把某臺(tái)子機(jī)切換為母機(jī)替代丟失的母機(jī)，從而繼續(xù)使用該套設(shè)備，而不會(huì)存在整套設(shè)備失效、完全無用的問題，也方便尋找丟失的物品。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明中的基于2. 4GHz的物品防丟裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的平常狀態(tài)下，母機(jī)和所有子機(jī)都保持信號(hào)聯(lián)系的關(guān)系示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的子機(jī)丟失，母機(jī)和丟失的子機(jī)進(jìn)入緊急狀態(tài)的關(guān)系示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的圖3緊急狀態(tài)下，啟動(dòng)定向查找功能，丟失的子機(jī)和母機(jī)再次取得聯(lián)系的示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例中的母機(jī)丟失，母機(jī)和所有的子機(jī)進(jìn)入緊急狀態(tài)的關(guān)系示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例中的圖5緊急狀態(tài)下，將另一個(gè)子機(jī)切換開關(guān)轉(zhuǎn)成母機(jī)，新母機(jī)與其他所有子機(jī)和丟失的母機(jī)重新取得聯(lián)系的示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例中的信號(hào)編碼格式的示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例中的用戶操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖I所示為本發(fā)明的基于2. 4GHz的物品防丟裝置結(jié)構(gòu)示意圖。包括子機(jī)和母機(jī)，子機(jī)和母機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是完全一樣的，子機(jī)和母機(jī)可以通過開關(guān)切換身份。單個(gè)的子機(jī)或母機(jī)統(tǒng)稱機(jī)子。機(jī)子的MCU是中央處理單元，包括了存儲(chǔ)單元，信號(hào)在MCU中進(jìn)行編解碼和運(yùn)算處理。RF模塊用于處理信號(hào)的發(fā)射和接收。PA模塊是信號(hào)的功放。最后由定向天線或全向天線發(fā)射和接收。本方案具體實(shí)現(xiàn)如下，單個(gè)機(jī)子使用24LE01芯片做為主芯片，同時(shí)使用全向和定向兩根天線來完成信號(hào)的發(fā)射和接收。本發(fā)明實(shí)施例中的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和關(guān)系有I、平常狀態(tài)下， 母機(jī)和所有子機(jī)都保持信號(hào)聯(lián)系，系統(tǒng)是一個(gè)星型結(jié)構(gòu)。子機(jī)和母機(jī)以固定的時(shí)間間隔向外發(fā)送自身的ID信號(hào)，同時(shí)子機(jī)接收母機(jī)信號(hào)，母機(jī)接收所有子機(jī)信號(hào)，具體如圖2所示。2、子機(jī)丟失，母機(jī)和丟失的子機(jī)進(jìn)入緊急狀態(tài)，具體如圖3和圖4所示。該緊急狀態(tài)下，啟動(dòng)定向查找功能，丟失的子機(jī)和母機(jī)能再次取得聯(lián)系，母機(jī)確定了丟失的子機(jī)所在的方向后會(huì)報(bào)警。3、母機(jī)丟失，母機(jī)和所有的子機(jī)進(jìn)入緊急狀態(tài)，具體如圖5和圖6所示。該緊急狀態(tài)下，將另一個(gè)子機(jī)切換開關(guān)轉(zhuǎn)成母機(jī)，則新母機(jī)能與其他所有子機(jī)和丟失的母機(jī)重新取得聯(lián)系，其他子機(jī)進(jìn)入平常狀態(tài)，新母機(jī)通過啟動(dòng)定向查找功能確定丟失的母機(jī)所在的方向。本發(fā)明實(shí)施例中的信號(hào)的編碼格式如圖7所示，應(yīng)包括三個(gè)部分發(fā)送信號(hào)的設(shè)備ID、攜帶的數(shù)據(jù)DATA、要進(jìn)行的操作Operate。每臺(tái)設(shè)備的ID都是固定和獨(dú)一無二的，出廠前已設(shè)置好，不可更改。DATA是用于將一套設(shè)備組織成一個(gè)防丟網(wǎng)絡(luò)，同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有一個(gè)母機(jī)和多個(gè)子機(jī)，它們有相同的DATA，才能進(jìn)行相互的通信聯(lián)系。設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，子機(jī)向外發(fā)送空白DATA段的信號(hào)，用于請求加入某個(gè)網(wǎng)絡(luò)；母機(jī)則生成一個(gè)唯一的DATA段，它收到其他具有空白DATA段的子機(jī)信號(hào)，會(huì)發(fā)信號(hào)將它們加入自己的網(wǎng)絡(luò)，子機(jī)收到母機(jī)的指令信號(hào)后，會(huì)用母機(jī)的DATA填充自己的DATA，從而加入了母機(jī)的網(wǎng)絡(luò)，與母機(jī)建立起通信聯(lián)系。當(dāng)母機(jī)丟失時(shí)，新的母機(jī)會(huì)沿用原有的DATA進(jìn)行通信?？梢杂行碌淖訖C(jī)加入已存在的防丟網(wǎng)絡(luò)。Operate是只有母機(jī)才能發(fā)送的指令字段，子機(jī)該字段空白。母機(jī)通過該字段表明母機(jī)的身份并操作子機(jī)?？捎玫牟僮髦辽賾?yīng)包括將無網(wǎng)絡(luò)的子機(jī)加入自己的網(wǎng)絡(luò)、啟動(dòng)子機(jī)的定向天線等等。本發(fā)明實(shí)施例中的用戶的操作流程如圖8所示，具體包括I、關(guān)機(jī)狀態(tài)下的幾個(gè)機(jī)子，用戶選擇一臺(tái)母機(jī)切換開關(guān)為母機(jī)，其他做為子機(jī)切換開關(guān)為子機(jī)。通過機(jī)子間的自動(dòng)通信，建立起了一個(gè)防丟體系。之后用戶隨身攜帶母機(jī)，子機(jī)則存放到需要防丟的物品上。2、當(dāng)子機(jī)與母機(jī)間的距離超出20米時(shí)，母機(jī)報(bào)警，用戶可使用母機(jī)的定向查找功能來確定丟失的子機(jī)的方向。具體做法為打開母機(jī)的定向天線開關(guān)，母機(jī)啟動(dòng)定向天線，人手持母機(jī)以自身為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到失去信號(hào)的子機(jī)所在的方向時(shí)母機(jī)會(huì)報(bào)警，則人可知道丟失的子機(jī)所在的方向。3、當(dāng)發(fā)生小偷將母機(jī)偷走之類的母機(jī)丟失事件時(shí)，母機(jī)和所有子機(jī)距離超出20米，所有子機(jī)會(huì)報(bào)警，用戶可使用任一報(bào)警的子機(jī)將開關(guān)切換為母機(jī)，再使用上述方法尋找丟失的母機(jī)。4、當(dāng)丟失的子機(jī)無法找回時(shí)，對現(xiàn)有防丟網(wǎng)絡(luò)無影響，可忽視丟失的子機(jī)繼續(xù)使用。當(dāng)丟失的母機(jī)無法找回時(shí)，可取回所有子機(jī)，全部關(guān)機(jī)，再重新搭建一個(gè)防丟網(wǎng)絡(luò)。以上對本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種基于2. 4GHz的物品防丟裝置及其方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容 不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種基于2. 4GHz的物品防丟裝置，其特征在于，包括 基于2. 4GHz的網(wǎng)絡(luò)，能在物品丟失時(shí)對用戶發(fā)出警報(bào)，提供用戶定向查找功能，且子機(jī)和母機(jī)能相互替換； 子機(jī)，防丟裝置中的部件，一般存放在被保護(hù)物品上，可以有多個(gè)，與母機(jī)保存信號(hào)聯(lián)系；當(dāng)與母機(jī)距離超過20米時(shí)會(huì)失去與母機(jī)的信號(hào)連接，此時(shí)子機(jī)進(jìn)入緊急狀態(tài)并報(bào)警； 母機(jī)，防丟裝置中的部件，一般存放在主人手中，平常狀態(tài)下只有一個(gè)，與所有子機(jī)時(shí)刻保持信號(hào)聯(lián)系；當(dāng)與子機(jī)距離超過20米時(shí)會(huì)進(jìn)入緊急狀態(tài)并報(bào)警，此時(shí)可以啟動(dòng)母機(jī)的定向查找功能搜尋丟失的子機(jī)； 單個(gè)的子機(jī)或母機(jī)統(tǒng)稱機(jī)子，子機(jī)和母機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是完全一樣的，子機(jī)和母機(jī)可以通過開關(guān)切換身份，機(jī)子的MCU是中央處理單元，包括了存儲(chǔ)單元，信號(hào)在MCU中進(jìn)行編解碼和運(yùn)算處理，RF模塊用于處理信號(hào)的發(fā)射和接收，PA模塊是信號(hào)的功放，最后由定向天線或全向天線發(fā)射和接收，單個(gè)機(jī)子使用24LE01芯片做為主芯片，同時(shí)使用全向和定向兩根天線來完成信號(hào)的發(fā)射和接收。
2.如權(quán)利要求I所述的基于2.4GHz的物品防丟裝置，其特征在于，子機(jī)和母機(jī)具有平常狀態(tài)和緊急狀態(tài)兩種狀態(tài)， 平常狀態(tài)，子機(jī)和母機(jī)在有效的距離內(nèi)，一般是20米內(nèi)保持信號(hào)聯(lián)系，機(jī)子不報(bào)警的狀態(tài)，該狀態(tài)下子機(jī)和母機(jī)每隔I. 9秒鐘發(fā)送一次自身的I D信號(hào),信號(hào)傳輸時(shí)間在0. I秒鐘內(nèi)，子機(jī)必須在間隔2秒鐘內(nèi)接受到母機(jī)的信號(hào)，同時(shí)母機(jī)必須在間隔2秒鐘內(nèi)接受到所有子機(jī)的信號(hào)； 緊急狀態(tài)，當(dāng)子機(jī)和母機(jī)之間超出有效距離，信號(hào)聯(lián)系時(shí)間超出2秒鐘或失去信號(hào)聯(lián)系時(shí)的狀態(tài)，該狀態(tài)下子機(jī)和母機(jī)皆報(bào)警且持續(xù)不間斷地向外發(fā)送自身的ID信號(hào)。
3.如權(quán)利要求I所述的基于2.4GHz的物品防丟裝置，其特征在于，子機(jī)和母機(jī)構(gòu)成一個(gè)防丟網(wǎng)絡(luò)，有一個(gè)母機(jī)和多個(gè)子機(jī)，只有同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的機(jī)子才能相互通信聯(lián)系和對丟失發(fā)出警報(bào)，不同防丟網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的機(jī)子不會(huì)進(jìn)行相互干擾。
4.如權(quán)利要求I所述的基于2.4GHz的物品防丟裝置，其特征在于，該裝置中信號(hào)的編碼格式應(yīng)包括三個(gè)部分發(fā)送信號(hào)的設(shè)備ID、攜帶的數(shù)據(jù)DATA、要進(jìn)行的操作Operate ； 每臺(tái)設(shè)備的ID都是固定和獨(dú)一無二的，出廠前已設(shè)置好，不可更改； DATA是用于將一套設(shè)備組織成一個(gè)防丟網(wǎng)絡(luò)，同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有一個(gè)母機(jī)和多個(gè)子機(jī)，它們有相同的DATA，才能進(jìn)行相互的通信聯(lián)系；設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，子機(jī)向外發(fā)送空白DATA段的信號(hào)，用于請求加入某個(gè)網(wǎng)絡(luò)；母機(jī)則生成一個(gè)唯一的DATA段，它收到其他具有空白DATA段的子機(jī)信號(hào)，會(huì)發(fā)信號(hào)將它們加入自己的網(wǎng)絡(luò)，子機(jī)收到母機(jī)的指令信號(hào)后，會(huì)用母機(jī)的DATA填充自己的DATA，從而加入了母機(jī)的網(wǎng)絡(luò)，與母機(jī)建立起通信聯(lián)系；當(dāng)母機(jī)丟失時(shí)，新的母機(jī)會(huì)沿用原有的DATA進(jìn)行通信，可以有新的子機(jī)加入已存在的防丟網(wǎng)絡(luò)。
Operate是只有母機(jī)才能發(fā)送的指令字段，子機(jī)該字段空白，可用的操作至少應(yīng)包括將無網(wǎng)絡(luò)的子機(jī)加入自己的網(wǎng)絡(luò)、啟動(dòng)子機(jī)的定向天線。
5.一種基于2. 4GHz的物品防丟方法,其特征在于,包括 Si、關(guān)機(jī)狀態(tài)下的幾個(gè)機(jī)子，用戶選擇一臺(tái)母機(jī)切換開關(guān)為母機(jī)，其他做為子機(jī)切換開關(guān)為子機(jī)，通過機(jī)子間的自動(dòng)通信，建立起了一個(gè)防丟體系，之后用戶隨身攜帶母機(jī)，子機(jī)則存放到需要防丟的物品上；s2、當(dāng)子機(jī)與母機(jī)間的距離超出20米時(shí)，母機(jī)報(bào)警，用戶可使用母機(jī)的定向查找功能來確定丟失的子機(jī)的方向，具體做法為打開母機(jī)的定向天線開關(guān)，母機(jī)啟動(dòng)定向天線，人手持母機(jī)以自身為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到失去信號(hào)的子機(jī)所在的方向時(shí)母機(jī)會(huì)報(bào)警，則人可知道丟失的子機(jī)所在的方向； S3、當(dāng)發(fā)生小偷將母機(jī)偷走之類的母機(jī)丟失事件時(shí)，母機(jī)和所有子機(jī)距離超出20米，所有子機(jī)會(huì)報(bào)警，用戶可使用任一報(bào)警的子機(jī)將開關(guān)切換為母機(jī)，再使用上述方法尋找丟失的母機(jī)； s4、當(dāng)丟失的子機(jī)無法找回時(shí)，對現(xiàn)有防丟網(wǎng)絡(luò)無影響，可忽視丟失的子機(jī)繼續(xù)使用；當(dāng)丟失的母機(jī)無法找回時(shí)，可取回所有子機(jī)，全部關(guān)機(jī)，再重新搭建一個(gè)防丟網(wǎng)絡(luò)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于2.4GHz的物品防丟裝置，包括母機(jī)，用于用戶監(jiān)控所有子機(jī)并提供查找功能；子機(jī)，用于保持物品與母機(jī)的聯(lián)系，受母機(jī)監(jiān)控，并能在母機(jī)丟失時(shí)切換為母機(jī)，行使母機(jī)功能；防丟網(wǎng)絡(luò)，用于將同一套子機(jī)和母機(jī)組織成一個(gè)防丟的通信網(wǎng)絡(luò)，防止不同套設(shè)備間的信號(hào)干擾。此外，本發(fā)明還公開了一種基于2.4GHz的物品防丟方法，通過實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，通過使用2.4GHz網(wǎng)絡(luò)和定向天線使用戶在物品丟失時(shí)收到警報(bào)并可以查找丟失的物品的方向。
文檔編號(hào)G08B21/24GK102800174SQ20121027256
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者黃啟明, 姚煜楠, 吳丕敏, 張馳, 羅笑南, 陳湘萍 申請人:中山大學(xué)