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基于WiFi的眼镜寻找系统

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李傲白常红孙颖孙申申李震

摘要：该文介绍了以无线WiFi技术为基础的寻找眼镜的设计与实现，系统运用手机APP和单片机模块的关联控制、眼镜上的蜂鸣器发声、发光对物品实现定位和查找。该系统分为软件部分、硬件部分以及软硬件之间的通信，软件部分是基于Android开发的APP，硬件部分是基于单片机的模块化控制。

关键词：WiFi;寻物;单片机;Android

中图分类号：TP391.4? ? ? ? ?文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）21-0077-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract： Objective This paper introduces the design and implementation of the eyeglass search based on the wireless WiFi technology. The system USES the mobile phone APP and the MCU module to control the connection. The buzzer on the eyeglass makes sound and light， and the object is located and searched.This system is divided into software part， hardware part and the communication between software and hardware. The software part is based on the APP developed by Android， and the hardware part is based on the modular control of single-chip microcomputer.

Key words： WiFi; Any other; single chip microcomputer; Android

当人们休息的时候都要摘掉眼镜，总会因为近视和粗心的缘故无法及时找到自己的眼镜。我们设想，无论是老人还是幼儿，要是眼镜可以通过手机终端APP统一控制进行发光和发声的提示，人们就可以根据声音找到眼镜的位置。[1]

随着通信技术的快速发展，许多智能家电现在都可以连接在自家的WiFi上，WiFi模块的应用范畴在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，经过综合考虑，我们将采用WiFi这一通信技术，开发一套寻物系统。[2]

与此同时，我们与现有的寻物系统进行比较，发现其具有以下缺陷：

（1）有源标签体积过大，不适用于小物品，不能防潮。

（2）部分寻物系统使用了GPS技术，这样便不适合寻找小空间内的物品。

（3）部分智能寻物系统模块复杂，生产、安装及调试复杂，成本高。

（4）基于蓝牙或红外传输的寻物器，通信距离短。如Tzukur公司制作的iBeacon眼镜，通信距离仅在5m左右。[3]

1 系统整体设计

眼镜和手机一般都在屋内，而目前屋内基本都有WiFi覆盖。所以考虑采用无线遥控技术来实现我们的系统。[4]

本系统的具体功能是：当人们需要寻找眼镜时，点击手机APP中的“寻找眼镜”按钮，眼镜上就会发出红色亮光并伴有响声;点击“物体已找到”按钮，眼镜上的红灯关闭、声音消失。

在眼镜上绑有一个带有WiFi、语音和闪光模块的单片机，手机APP通过WiFi向其发送“寻找眼镜”指令，绑在眼镜上的单片机接受到指令后，将会控制语音模块发出声音、闪光模块闪光。手机APP发送“眼镜已找到”指令，眼镜上的蜂鸣器关闭LED灯灭。

2 系统的硬件设计

整个系统的硬件部分包括ESP8266WiFi模块，3.3V 稳压电路模块，串口控制电路，电流放大电路，8051单片机，蜂鸣器，LED 灯等。

如图3所示为硬件部分电路图。

信号接收终端采用现代微电子技术，采用重量轻，长期稳定运行，采用常见的2032纽扣电池和电池夹。

电量不足时用户可以自行更换，十分方便。装有蜂鸣器和指示灯，采用声、光结合方式提示明显，适合老人儿童使用。

除此之外，还可以将终端装到一个盒子或者挂到包链上，这样盒子或者包里可以存放多件常用物品，从而提高系统实用性。由于终端装有蜂鸣器和指示灯，因此终端还可以作为报警器，若一旦有老人跌倒，还可以按键求救。

3 系统通信部分设计

采用基于AP（无线访问接入点）组建的基础网络，这种类型的网络的特点以AP为整个网络中心，网络中所有的通信都通过AP来转发完成。将串口无线网络设为服务器模式。手机WiFi设为客户端并启用DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）。

单片机通过串口和单片机WiFi模块通信，并驱动蜂鸣器和LED灯工作。ESP8266WIFI 模块的串口通信是基于厂家提供的编译环境利用SDK 开发的。[4]

4 寻物器使用结果分析

将程序烧录到ESP8266WIFI模块中，打开手机“帮帮帮”APP，搜索WIFI信号，与硬件电路进行连接，同时打开手机控制端APP，程序主界面如图6所示，点击“闪光灯”按钮，硬件电路上的LED灯发光，以提示硬件电路所在位置，或者，点击“ 蜂鸣器”? 按钮，蜂鸣器发出鸣叫，以提示硬件电路所在位置。

将硬件电路与待寻物品放在一起，通过手机控制硬件电路上的LED灯或蜂鸣器来表明待寻物品的位置。[5]

在眼镜上绑有一个带有WiFi、语音和闪光模块的单片机，手机APP通过WiFi向其发送“寻找眼镜”指令，绑在眼镜上的单片机接收到指令后，将会控制语音模块发出声音、闪光模块闪光。手机APP发送“眼镜已找到”指令，眼镜上，蜂鸣器关闭LED灯灭。[6]

5 结论

WiFi现在已经是家家户户不可缺少的一种网络通信技术，具有很强的可实施性。更因为WiFi信号穿透性强，传输距离能够达到150m，眼镜和手机一般都在屋内，而目前屋内基本都有WiFi覆盖。所以本系统考虑用WiFi遥控技术来实现寻物功能的目标是可行的。[7]

参考文献：

[1] 张凯达，赵延明，陈建勋.基于WiFi的智能家居监控系统设计[J].软件导刊，2018，17（10）：133-136.

[2] 刘德阳，温宗周，薛冬旺，程少康，李丽敏，田强明.基于WiFi的智能家居中央控制系统设计[J].单片机与嵌入式系统应用，2018，18（08）：82-87.

[3] 冯立志，陈婷. 一种智能寻物系统[P]. 湖北：CN205158375U，2016-04-13.

[4] 姜莉. 基于WiFi室內定位关键技术的研究[D].大连理工大学，2010.

[5] 杨秀清，王艳秋，吕菲菲，等.基于Wi-Fi技术的寻物器设计[J].中国科技信息，2017（02）：69-70.

[6] 贾阳静，邹念育，雷冬鸣，等.基于Android和WIFI通信的智能家居系统设计[J].大连工业大学学报，2016，35（01）：67-71.

[7] 李晓阳.WiFi技术及其应用与发展[J].信息技术，2012，36（02）：196-198.

【通联编辑：代影】

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