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一、定位和考勤原理

 

 

1、班级考勤

    IBS1260具备wifi和蓝牙模块其中蓝牙模块是用来实现物联网功能的,默认情况下室内基站IBS1260有两张蓝牙射频卡分别处于接入模式和监听模式,接入模式和手环等

终端设备建立连接,目的是为了平台同步手环姓名、时间等信息;手环默认持续发送蓝牙广播包里面带有步数、心率、SOS以及手环mac等基本信息,处于监听模式的

射频卡不会和手环建立连接但是会持续监听一旦收到手环广播包则将数据发送到IOTP平台进行分析呈现。只有初次注册手环、时间不对以及IOTP要主动下发配置时IBS

才会用接入模式建立 连接,否则其他情况都是只用到监听模式班级考勤前会在班级模板里面设置考勤时间如早上8.00-8.40为第一节课,那么IOTP会通过在这个时间端

内接收到的手环信息情况来判断学生状态是早退、迟到还是旷课;判断

 

原则如下:

  正常出勤:在设定的考勤时间开始2分钟内出现在班级,并且考勤时间结束2分钟前还在班级

  早退:在设定的考勤时间开始2分钟内出现在班级,但是考勤时间结束2分钟前不在班级

  迟到:在设定的考勤时间开始2分钟内不在班级,但是考勤时间结束2分钟前在班级

  旷课:在设定的考勤时间开始2分钟内不在班级,但是考勤时间结束2分钟前也不在班级

 

2、出入校考勤

   出入校考勤用的是室外基站IBS6250,默认IBS6250的两张蓝牙射频卡都处于监听模式,主要原因是因为1)校门口正常情况下不会涉及信息同步无需接入模式  2)为

了保证出入校考勤精准需要采集更多更全面的报文,所以校门口的室外基站必须都是监听模式。

   出入校考勤无需设置考勤时间范围,手环会持续不停的发送蓝牙广播报文,处于监听模式的校内和校外基站分别收到手环数据后就会产生出入校动作,进校/离校的判

断原则

如下:

1)进校判断:学生从校外基站蓝牙覆盖区域移动到校内基站蓝牙覆盖区域;

2)离校判断:学生从校内基站蓝牙覆盖区域移动到校外基站蓝牙覆盖区域;

    IOTP判断出学生有出校和到校的行为在对接微信公众平台后会将到校和离校信息通过微信信息方式推动给家长,家长即可实施获取学生出入校情况实现智能感知

 

3、校园定位

   平台上添加IBS基站时会绑定对应基站的物理位置,当手环移动到某个基站蓝牙覆盖下时该基站会上传手环的mac信息给IOTP平台,平台将X时间Y位置收到Z手环做个

关联即可产生定位信息,多点的位置信息将构成定位轨迹;若手环移动危险区域则IOTP会将危险区域告警通过危微信消息的形式推送给班主任从而保证学生的安全。如

果进行全校覆盖那么方可实时定位学生位置以及实现SOS无盲点求救,实现有迹可查安全校园。

 

二、手环通信传感技术

   智能手环应用了多个传感技术,计步、距离、卡路里、举手、抬手显示时间等功能基于传统的三轴加速计传感技术通过相关业界算法实现。以计步为例,通过内置相对高精度的加速度传感器,通过积分加速度检测手环在空间中的位移,以此来判断是否是步数。

    心率检测通过专门的心率检测模块实现,一般使用光电体积法。这种方案是追踪可见光(绿光)在人体组织中的反射。通常是有两个绿色LED向手腕发出可见光,然后中间有个光电传感器感应反射光。人体的皮肤,骨骼,肉,脂肪等对光的反射是固定值,而毛细血管和动脉静脉由于随着脉搏容积不停变大变小,所以对光的反射是波动值。这个波动的频率就是脉搏,一般也跟心率是一致的。

 

三、蓝牙技术原理

1、低功耗蓝牙技术

    蓝牙4.0是蓝牙3.0+HS规范的补充,专门面向对成本和功耗都有较高要求的无线方案,可广泛用于卫生保健、体育健身、家庭娱乐、安全保障等诸多领域。它支持两种部署方式:双模式和单模式。双模式中,低功耗蓝牙功能集成在现有的经典蓝牙控制器中,或再在现有经典蓝牙技术(2.1+EDR/3.0+HS)芯片上增加低功耗堆栈,整体架构基本不变,因此成本增加有限。单模式面向高度集成、紧凑的设备,使用一个轻量级连接层(Link Layer)提供超低功耗的待机模式操作、简单设备恢复和可靠的点对多点数据传输,还能让联网传感器在蓝牙传输中安排好低功耗蓝牙流量的次序,同时还有高级节能和安全加密连接。

 

2、主要特征:

·  蓝牙4.0是Bluetooth SIG于2010年7月7日推出的新的规范。其最重要的特性是支持省电;

·  Bluetooth 4.0,协议组成和当前主流的Bluetooth h2.x+EDR、还未普及的Bluetooth h3.0+HS不同,Bluetooth 4.0是Bluetooth从诞生至今唯一的一个综合协议规范,

·  还提出了低功耗蓝牙传统蓝牙高速蓝牙三种模式。

·  其中:高速蓝牙主攻数据交换与传输;传统蓝牙则以信息沟通、设备连接为重点;蓝牙低功耗顾名思义,以不需占用太多带宽的设备连接为主。前身其实是NOKIA开发的Wibree技术,本是作为一项专为移动设备开发的极低功耗的移动无线通信技术,在被SIG接纳并规范化之后重命名为Bluetooth Low Energy(后简称低功耗蓝牙)。这三种协议规范还能够互相组合搭配、从而实现更广泛的应用模式,此外,Bluetooth 4.0还把蓝牙的传输距离提升到100米以上(低功耗模式条件下)。

·  分Single mode与Dual mode。

·  Single mode只能与BT4.0互相传输无法向下兼容(与3.0/2.1/2.0无法相通);Dual mode可以向下兼容可与BT4.0传输也可以跟3.0/2.1/2.0传输

·  超低的峰值、平均和待机模式功耗,覆盖范围增强,最大范围可超过100米。

·  速度:支持1Mbps数据传输率下的超短数据包,最少8个八组位,最多27个。所有连接都使用蓝牙2.1加入的减速呼吸模式(sniff subrating)来达到超低工作循环。

·  跳频:使用所有蓝牙规范版本通用的自适应跳频,最大程度地减少和其他2.4 GHz ISM频段无线技术的串扰。

·  主控制:可以休眠更长时间,只在需要执行动作的时候才唤醒。

·  延迟:最短可在3毫秒内完成连接设置并开始传输数据。

·  健壮性:所有数据包都使用24-bit CRC校验,确保最大程度抵御干扰。

·  安全:使用AES-128 CCM加密算法进行数据包加密和认证。

·  拓扑:每个数据包的每次接收都使用32位寻址,理论上可连接数十亿设备;针对一对一连接最优化,并支持星形拓扑的一对多连接;使用快速连接和断开,数据可以在网状拓扑内转移而无需维持复杂的网状网络

图1-1 传统蓝牙和低功耗蓝牙对比