智能定位（精选十篇）
智能定位 篇1
关键词：输电线路,智能巡检,故障定位
一、系统工作原理
输电线路中的巡检系统, 主要是应用GPS和GIS两种技术的结合来完成的, 然后再利用掌上电脑 (PDA) 进行接收和数据存储。其中, GPS主要是用来进行目标定位, 而GIS主要是用来实现数据的收集和传输。工作开始前, 就要先用具有能够收集到信息以数据的形式反馈给掌上笔记本上。可以在随身携带的掌上电脑上面安装电子导航系统, 以帮助工作人员找到正确的道理, 同时将所得到的信息输入数据库进行储存。
储存在PDA中的数据可以通过USB接口传输到专门用于管理的电脑中, 然后经过处理后于系统服务器、客户端进行数据传输和共享。在此过程中, 可以利用GIS系统将收集到的位置信息进行处理, 并且显示在地图上面, 然后系统将自动进行两点间的连线, 以确定运动轨迹。如果发现有异常, 管理人员可以利用无线网络对其进行手动调控, 同时, 要时刻关注终端和后台之间的数据通信, 让企业的管理真正做到信息化和智能化。
二、开发平台的选择
这个桌面对编程语言的要求并不高, 所以像VB, VC, Delphi、Power Builde这些语言都可以使用, 只要在编程过程中符合微软的要求, 并且遵循COM/ActiveX规范。而在对GIS进行选择的时候, 确定使用国内超图公司的Super Map 2000开发平台。其实, 就硬件配置而言, Pocket PC要比Palm高很多, 但是相对的成本也比较高。所以使用基于Windows CE系统的电脑时, 无形中就增加了整个开发过程中的资金投入。AdaptiveServer Anywhere可以同时为服务器、电脑终端和掌上PAD提供企业级的功能服务。其功能十分齐全, 主要包括参照完整、存储过程、行级锁、自动任务安排和恢复等等。
Adaptive Server Anywhere在对手持设备、电话和高级电器进行数据库部署设计时, 充分考虑了这些只有内存设备的特点。Sybase的核心技术之一就是Ultra Lite;而移动设备的云状以及嵌入功能的全是依靠Ultra Lite, 它同时支持Windows CE, PalmOS, Java和VxWorks。而小型设备的应用程序的数据存储、检车和操作都是依靠SQL来完成的。
三、GIS+GPS线路巡检系统设计方案
我们通常将巡检工作人员手中的PDA称作是移动端, 利用这个微型设备中的地图和GPS信息可以轻松地对目标进行导航和定位。而管理系统则可以根据从系统中得到的点连接出工作人员的行动轨道。另外, PDA本身也具备记录检查任务的时间和空间的功能, 所以巡检员可以轻松地根据其提示的信息进行线路、故障等重要信息。
因为巡检员手中握有具备记录功能的PDA, 所以操作人员可以通过既定的局域网对任何一个行动的中断进行跟踪和访问, 这样外出人员的工作时间、地点和轨迹等数据都可以轻松地被显示出来。那么通过对这个模块进行完善, 就可以检验出某个工作人员巡检工作的完成率、设备的故障率、运行指标的发展趋势和线路的异常情况以及突发事件的应对措施等, 将统计结果进行打印, 其结果就可以做为绩效考核的重要依据。
四、结束语
为了保证电力系统能够安全、可靠、稳定地运行下工作, 就必须重视输电线路故障的检测和排除工作。而精准的故障定位不但可以加快恢复供电, 还可以将停电所造成的损失降到最低。所以, 电力系统已经将输电线路准确的故障定位列为一项重要的课题进行研究。
参考文献
[1]毛宏斌.智能巡检管理系统在输电线路巡视中的应用[J].科技情报开发与经济, 2010 (01) .
智能监狱人员定位管理解决方案 篇2
智能监狱人员定位管理解决方案
1.系统概述
监狱人员定位系统采目前最先进的Zigbee 无线识别技术，针对监狱人员情况分区管理与监控的需求，专门设计开发的一套软硬件结合的应用系统，是一种安全可靠的区分、识别在押人员的智能化狱政管理系统，从真正意义上实现监所管理信息化，步入“向科技要警力”的途径。该系统可使管理人员实时掌握监狱内各个受控区域在押人员的详细信息及数目，有效防止在押人员的出逃，减少罪犯结党闹事的机率，秘密监控高危在押人员，追查及跟进暴力事件的发生，最大限度的保障管理人员和在押人员的人身安全。另外，系统还能实现自动点算指定区域内人数及周边执勤干警信息，对外出人员进行全程动态监控，大大降低监狱管理人员的工作强度，能够迅速定位执勤干警的所在位置，在遇到突发事件时可高效调动警力。
2.系统设计方案
2.1系统应用原理
系统主要对犯人的活动进行跟踪定位或区域管制，同时掌握狱警分布情况，这就需要在人员身上放置一个代表其身份的无线传感定位标签，标签不断地自动发射无线信号，并在各个区域布置可以识别这些标签的定位器：
定位器之间可以相互通讯传递无线信号，形成一个无线监控网络，人员无论走到哪里，其附近的定位器可接收到标签发送的无线信号。系统把人员定位标签 哈尔滨凯纳科技股份有限公司
发送的信息传送到控制中心的计算机，通过计算机屏幕显示出人员的当前所在位置。根据监狱实际情况，在系统预先设置人员的活动区域和活动时间，一旦走出规定范围，系统可立即判断出异常并触发警报，值班人员可即时地在屏幕看到发生异常的人员和地点，采取相应措施。2.2监控网络设计
系统利用ZigBee无线技术部署监控网络。在重要的通行地点及区域出入口设置验证监控点，做到“处处留痕、过界报警”。定位精度可以控制在楼宇、楼层、区域、或者房间等多个级别，即根据监狱实际需要，定义人员的活动范围在某栋楼，某一层、某个区域或某个房间。2.3定位标签设计
a.长距离感应能力，在携带人在无察觉的情况下 向监控点发送信号。b.防水设计。
c.高速位移：支持高速度移动物体或人员数据的读取。d.根据不同的使用对象，对定位标签做了不同的设计：
—犯人标签：采用腕带方式，佩戴在手腕上，该标签采用防拆卸设计。—狱警标签：采用挂扣卡方式，方便佩戴。
—其他标签：采用挂扣方式或腕带方式，供临时外来人员或其他工作人员佩戴。
3.系统主要功能
3.1人员实时监控
在电子地图实时显示所有在押人员和干警位置，监控人员可动态掌握人员数量和实时分布情况，鼠标移至人员图标上，便可查看人员详细信息。
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3.2人员查找定位
输入人员姓名或编号便可快速定位要查找的犯人或干警所在地点。
3.3非法聚集报警
在指定区域，系统可以设置最大允许人员数量，一旦超过预设人数，立即发出报警信息。
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3.4禁区入侵报警
某些区域属于限制区域，未经允许的定位标签进入将发出报警，在出入某些关口时，可事先设定好哪些定位标签可以通过，当不符合要求的定位标签出入关口时将发出报警信息；或者某些区域只有在特定的时间才可进入，如在其他时段进入则被视为非法侵入，也会发出警报。
3.5非授权离位报警
规定某些犯人不能离开某个区域，或者在某个时段内不能离开指定地点，一旦离开将发出报警。
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3.6活动轨迹回放
系统全天候记录所有人员经过地点和时间，可对人员运动路线进行跟踪回放，掌握其详细活动路线和时间。
3.7自动查房点名
可定时自动对各监舍进行人员清点，具体呈现应到人数、已到人数、未到人数，如果人员未到，将及时发出报警，提醒狱警及时查找定位未到人员，防止意外情况发生。犯人在系统中已经设定好了房间号，一旦犯人进错房间，或在非常规时间内离开房间，也将发出报警信息。
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3.8脱离看管报警
将犯人定位标签和警察定位标签绑定，可一对一或多对多进行绑定，当犯人和警察的行走轨迹不一致超过允许的时间，系统发出报警信息。或者对犯人和警察距离进行限制，当两者相距超过规定距离时，系统发出报警信息。
3.9紧急求救呼叫
狱警和犯人定位标签具有报警按钮，一旦发生紧急状况，可以按下报警按钮，监控中心点可及时收到报警信息，得知报警人所在位置，迅速进行支援。
3.10远程监控视查
可通过互联网对系统进行操作，实现远程管理和监控，管理人员即使不在监狱也可随时查看监狱情况。
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4.系统硬件
新兴市场定位智能手机 篇3
“‘用户’的概念非常宽泛，包括终端消费者、OEM厂商及运营商等。”高通公司高级副总裁兼大中华区总裁王翔在接受《计算机世界》记者采访时表示，新兴手机市场的激增，为产业链带来了新的机会。
大众手机显现独特价值
没有人会怀疑，以中国为代表的新兴市场将在今后若干年为智能手机产业带来空前的繁荣，而新兴市场对入门级智能手机的需求更令人关注。
分析机构数据显示，2009年~2014年，中档及入门级智能手机的出货量将增加9倍多。中国联通销售部总经理周友盟曾经预测，2012年中国千元智能机市场将达到9000万部。
王翔表示，在该领域，高通将把高端芯片的功能逐步迁移到入门级解决方案上。
Strategy Analytics最近发布的报告说，拥有“1GHz以上处理器”、“四寸屏”及“高级操作系统”的智能手机将成为全球增长最快的手机类别，预期销量增长率将高达200%。
“为了应对目前新兴市场智能手机的批量生产下同质化严重问题。高通推出QRD平台（Qualcomm Reference Design，QRD 即“高通参考设计平台”），助力合作伙伴打造差异化竞争优势。目前基于QRD平台的产品正处于密集发布期。”王翔说。
“除了支持千元智能手机，我们在市场的差异化上也有了侧重。”王翔称，目前高通公司正与运营商、渠道商、终端厂商等展开各种合作，全方位推广骁龙品牌。目前全球已有370余款基于高通骁龙处理器的智能终端发布，还有400多款正在研发中。
理性看待“四核”布局
在此前2012年全球移动通信大会上，华为、中兴、HTC等手机厂商纷纷亮相四核手机，媒体称其为“四核革命”。
但有业内人士告诉记者，目前市场上出现的诸多四核产品鱼目混珠，存在大量炒作成份，有的体验效果还不如双核好。在技术上也没有实质性的提升。
王翔表示，要达到四核标准，首先要解决省电问题，无论是手机还是平板电脑，要具有10个小时以上的续电能力。高通采用的异步双核， 跟别的双核产品不一样，虽然也是基于ARM体系结构，但却对ARM指令集重新设计了处理器微架构，按需分配能量，从而实现环保、省电；其次， 图形处理能力，从用户体验角度看， 高通单独设计了第三代图象处理器 Adreno， 能够保证很强的图形处理能力。
“高通是一个工程师文化的公司，不会为单纯追风设计四核，而是要找到技术突破点，最终满足用户需求。”
在中高端市场，业界普遍认为，未来是3G与4G/LTE共同繁荣的时代，人们必将对更加多样化和更加智能的移动终端、用户体验,以及随时随地接入网络的无缝漫游提出全新要求。目前世界各地的运营商、手机产业参与方正努力将兼具最高水平的CPU和GPU性能、同时支持3G向4G网络无缝过渡的终端产品推向市场。
而高集成、低功耗、支持广泛连接以及软硬件并举等正是高通Snapdragon 的优势。Snapdragon S4（骁龙S4）中一款旗舰处理器将支持所有全球领先的2G、3G 和4G LTE 标准，并集成GPS、GLONASS以及蓝牙、WiFi、FM和NFC等近程无线通信技术。在功耗控制方面，28nm制程技术、异步对称式多核处理器、最佳品质组件的紧密集成，以及高效、低功耗引擎等配备都将有效降低功耗。
此前， 高通发布第五代基带芯片，支持TD-SCDMA、TD-LTE和LTE FDD的全球4G网络，同时嵌入GPS，向上兼容3G WCDMA的HSPA+和CDMA2000 EV-DO等各种制式，首次支持中国TD-LTE技术。
“我们积极参与LTE-TDD现场实验，骁龙S4处理器当中有一款叫MSM8960的处理器，是多模解决方案，支持中国移动TD-LTE制式。”王翔表示，高通在设计该芯片时，考虑到中国移动需求，支持LTE的技术，今年会有产品在北美市场和其他国家LTE市场上市。
在移动互联环境下，技术一定要为用户体验服务，为消费者服务，和消费者有更好的沟通，技术的生命力才会更强。
——高通公司高级副总裁兼大中华区总裁王翔
链接
得国产手机者得天下
3月6日，高通在北京举办“智行千里——高通骁龙移动智能处理器品牌战略发布会”，正式公布高通移动处理器Snapdragon的中文名“骁龙”。寓意勇猛快速、坚韧不拔、反应灵活，从而为消费者带来更加前沿的移动数字体验。 5月31日，2012高通合作伙伴峰会在深圳举行，骁龙以及国产手机产业链再次成为业界关注焦点。
“希望高通骁龙是一个善于沟通的处理器，让高通通过骁龙这个平台更加深入了解消费者的需求。”高通公司高级副总裁兼大中华区总裁王翔对《计算机世界》报记者表示。
在“2012高通中国合作伙伴峰会”前夕，芯片厂商展讯打破常规，在深圳高调举行芯片推介会。众多手机设计公司、手机制造厂商、合作伙伴等共同参与，分享其最新技术成果。展讯在会议现场展示了 EDGE/WIFI 版的 1GHz 低成本智能手机芯片SC6820 与基于40纳米 CMOS 工艺的 2.5G 基带芯片-SC6530等多款手机终端，被视为“农民企业”进军农村市场的标志。
与此同时，联发科也低调举行了合作伙伴会议。
由此观之，在千元智能手机风靡之时，芯片厂商的争锋将发生在国产手机市场。
光伏智能直流汇流箱功能定位 篇4
太阳能发电不需要燃料, 无气体排放, 属于“绿色”能源, 具有无污染、安全、长寿命、维护简单、资源永不枯竭和资源分布广泛等特点, 被认为是21世纪最重要的新能源, 可广泛应用于航天、通讯、能源、农业、办公设施、交通以及民宅等领域。其中光伏发电是当今主流的太阳能发电方式, 而且发展迅猛。至2016年上半年, 全国累计光伏装机容量接近60GW, 排名全世界第一位, 已从全球制造大国成功转变成使用大国。在将来的一段时期内, 光伏发电还是以大型地面集中型和小型分布式为主的方式快速发展。
大型光伏发电系统的原则构成主要是由太阳能电池组件、直流汇流箱、逆变器、升压变压器、高低压 (交直流) 配电装置等设备组成, 具体见图1。
对于大型光伏发电系统, 为了减少光伏组件与逆变器之间连接线, 方便维护, 提高可靠性, 一般需要在光伏组件与逆变器之间增加直流汇流装置。使用光伏直流汇流箱, 用户可以根据逆变器输入的直流电压范围, 把一定数量的规格相同的光伏组件串联组成1个光伏组件串列, 再将若干个串列接入光伏直流防雷汇流箱, 极大的方便了后级逆变器的接入。目前, 有项目也采用数十千瓦级的组串式逆变器, 而不采用兆瓦级的集中式逆变器, 虽然可以取代直流汇流装置, 但是如果项目规模较大, 使得组串式逆变器的使用数量会变得非常庞大, 对于系统的运维和数据处理都将带来非常大工作量。本文着重从有使用直流汇流箱需求的基本前提出发, 分析一下智能直流汇流箱的功能定位, 使其在光伏发电系统中能更好的发挥积极作用。
1 光伏直流汇流箱的基本功能
光伏直流防雷汇流箱的基本功能是用于连接光伏阵列 (组串) 及逆变器, 提供防雷及过流保护。在太阳能光伏发电系统中, 为了减少太阳能光伏电池阵列与逆变器之间的连线, 用户可以将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来, 组成一个个光伏串列, 然后再将若干个光伏串列并联接入光伏直流汇流箱, 在光伏直流汇流箱内汇流后, 通过直流断路器输出, 与光伏逆变器配套使用从而构成完整的光伏发电系统, 实现与电网连接。为了提高系统的可靠性和实用性, 在光伏汇流箱里配置光伏专用直流防雷模块、直流熔断器、防反二极管和断路器等 (原理及实物见图2) 。
光伏直流汇流箱的结构和机柜本身的制造质量、主电路连接、二次线及防雷、防反二极管等电气元件安装等应符合标准和规范要求, 同时还应满足室外安装的使用要求, 也就是要求其防护等级应达到IP65以上。
2 智能型光伏直流汇流箱
前述光伏直流防雷汇流箱, 只是实现了汇集若干个光伏组串的电流、防雷和防止电流逆流发生局部过热等基本功能, 节约了线缆和方便了后续设备逆变器的接入, 但是对于所接入的光伏组串的运行参数、对直流熔断器和直流断路器以及避雷器的运行状况等均无法直观的被掌握, 对于大型光伏电站项目, 更是工作量巨大, 设备故障很难在第一时间被发现和消除。随着技术的进步, 应运而生的是智能型光伏直流防雷汇流箱。智能型光伏直流防雷汇流箱不仅具备了普通光伏直流防雷汇流箱的全部功能, 还增加了智能采集装置, 是专门用于监测光伏电池阵列中电池组串的运行参数———电流电压的测量, 还有避雷器、直流熔断器、防反二极管、直流断路器的状态采集和继电器接点输出, 并带有风速、温度、辐照仪等传感器接口, 通过RS485接口可以把测量和采集到的数据和设备状态上传至后台监控服务器上, 实现人机友好的交互功能, 其原理及实物见图3。
3 智能型光伏直流汇流箱的实际运行情况及原因分析
3.1 数据量巨大, 给数据的后台处理带来难度
以一个20MWp的光伏电站项目, 光伏组件按260W标称功率计算和组串以22块构成, 全站共有76912块组件和约3500个组串, 两百多只直流汇流箱 (16进1出) , 加上逆变器和升压变压器等数据, 数以万计的数据信息要实时采集到监控后台, 并进行分析、汇总、比对、报警和形成报表等, 这就给后台系统的数据处理能力提出了更高的要求。
3.2 安装工艺的欠规范, 导致信号传输受干扰
按照规范, 交直流电缆和通信电缆, 都应该单独敷设或分层敷设, 以实现安全和消除干扰的目的。可是在实际操作当中, 很鲜见有将通信电缆跟动力电缆分开的, 基本都是一个桥架一起敷设, 免不了会有共模干扰等影响信号传输的因素存在。还有项目采用无线传输, 也同样会受到高压电磁场和其他信号源的干扰。这些都将影响到数据采集的可靠性和准确性。
3.3 被测参数的量值较小, 加上测量精度的原因, 降低了数据的准确度等级
光伏组串的电流值一般都在0~10A之间, 主要受光照和环境温度的影响而变化, 大部分是在0~7A之间运行, 多云天气大多在1~2A之间运行, 量值比较小。目前市场上的光伏智能直流汇流箱的电流测量元件多采用霍尔传感器实现, 霍尔传感器受温度和电磁场、不等位电势等外界因素的影响, 精确度波动较大。当运行参数处于较小量值时, 又有外界干扰, 使得显示给运维人员的参数就偏差较大, 使日常的运行维护明显失去了判断和决策的可靠依据。
3.4 运维人员的责任心对实际使用效率影响较大
当现场出现上图中的数据偏差信息的时候, 刚开始运维人员一般都会去现场进行检查和确认, 发现的确有缺陷和故障时, 会尽快消除, 保证了设备的可用率。但是有时候是信号干扰或其他因素影响导致的, 运维人员在经过几次的“白跑”之后, 往往会放松和懈怠, 再到后期就可能视而不见, 等到“狼真的来了”, 也不会去核实, 导致系统效率受到显著影响。还有个别现象, 从一开始就没有调试好, 后台基本一直无数据显示, 也无人问津, 结果智能设备就成了摆设。
4 功能定位
比起第一代汇流箱, 现在的汇流箱技术已向智能控制型发展:防反二极管散热器外置, 以保证箱体内的温度不会过高;正负极都带直流熔断器, 保证后续工作元器件的稳定运行;四级断路器分别串联使用, 提高电压保护等级;自供电技术的应用, 使得汇流箱本身成本降低的同时也降低了对于独立电源的消耗成本;智能数据采集装置, 使用户方便掌握每一串光伏组件的工作状态, 还可以进行各系统的效率比对, 及时发现设备的运行缺陷和故障并得到快速的消除, 提升电站的整体效率和安全系数。
智能定位 篇5
赵亚洲
2012年，全国60岁及以上老年人口1.94亿人，占总人口的14.3%，其中65岁及以上人口1.27亿人，占总人口的9.4%。按照联合国的传统标准是一个地区60岁以上老人达到总人口的10%，新标准是65岁老人占总人口的7%，即该地区视为进入老龄化社会，由此看出，我国早已进入老龄化社会。
目前，家庭养老、机构养老和社区居家养老是我国三种基本的养老模式。
《国务院关于加快发展养老服务业的若干意见》指出到2020年，全面建成以居家为基础、社区为依托、机构为支撑的，功能完善、规模适度、覆盖城乡的养老服务体系。养老服务产品更加丰富，市场机制不断完善，养老服务业持续健康发展。
而无论家庭养老、机构养老和社区居家养老来看，我国养老产业化水平还都较低，服务水平、服务质量和服务专业化程度都很低，落后的养老产业与社会老龄化日趋严重之间的矛盾日益突出。
面对养老产业水平低下，养老产品匮乏，养老设备陈旧，高端养老人才短缺等局面，如何让产业化水平跟上社会老龄化的步伐，养老智能化是重要举措，在养老服务、康复医疗、宜居环境、生活护理、健康养生、人才培养上都要融入智能要素。如：独居老人的任何一个举动都能被佩戴式设备记录下其生理特征并传送至后台。一旦老人出现异常，智能平台就会自动报警，工作人员将立即联系老人亲属或社区志愿者进行探查处理，既提升了反应速度，又减少了劳动力成本。
智能定位 篇6
摘要：人际智能在当今社会已日益彰显其重要性。为提高青少年人际智能，为他们今后顺利地融入社会做好准备，家庭、社会和学校都应积极担负起这一重任。从学校教师的角度来看，教师在该过程中应承担提高青少年人际交往的意识，为他们积极创设良好的人际氛围以及交际机会和活动等职责，并且担负着示范者、调解员和裁判员等重要角色。
关键词：人际智能；教师职责；角色定位
中图分类号：G451文献标识码：A文章编号：1005-5843(2009)04-0030-03
人际智能是美国著名发展心理学家、哈佛大学教授霍华德·加德纳首次提出多元智能理论中的一个概念。人际智能是指善于察觉他人的情绪、气质、动机和技能方面的差异，体会他人的感觉，辨别不同人际关系的暗示以及对这些暗示做出适当反应的能力。通常在具有熟练的社交技巧的人身上获得体现，如政治家、外交家、领导者、心理咨询师、公关人员、推销等。
关于“智能”的概念，加德纳理解为“智能是一种处理讯息的生理和心理潜能。这种潜能在某种文化背景之下，会被激活以解决问题或创造该文化所重视的产品”。加德纳认为人际智能是每个人都拥有的一种智能，只是存在弱和强的差别，但它是神经方面的一种潜能，要被激活还取决于个体自身以及在他的家庭、教师和其他人影响下所作出的选择和决定，也就是说后天因素对于该智能的发展具有较大的影响。
英国的心理学家韩普瑞认为人际关系智能是人类智能最重要的方面，他说：“人类心智最具创意的运用是有效地维系人类社会。”在这个竞争日益激烈、关系纷繁复杂的社会里，人际交往已成为人们学习和生活中必不可少的一部分，较强的人际交往能力对提高人的生活质量发挥着日趋重要的作用。青少年时期是一个人社会化的关键时期，它关系到今后能否形成正常的人生观和世界观的问题。因此如何让青少年在尚未独立踏入社会之前，开发他的人际智能、储备基本的人际交往能力已是当前教育中不容忽视的课题。诚然，家长和社会对提高青少年的人际智能起着非常重要的作用，但教师在这一工作中更是担负着不可推卸的责任。
一、旨在提高青少年人际智能的教师职责
教师要充分利用现有的教学资源，尽可能地创造利于激活学生人际智能方面的潜能的各种条件，发展学生的人际智能。
(一)多给学生提供交往机会，提高人际交往意识
学生敢于与周围的人交往，才能为人际智能的发展创造机会。教师应了解学生身心发展的年龄特征，要能以平等的身份和他们交往，而不是利用职业权威，让学生感到情感交流中的压抑。要能理解他们在人际交往活动中出现的问题，采取合理的教育策略，积极引导。不论是正式的还是非正式的谈话、口头还是书面的交流、直接还是间接的沟通都是有效地与学生交往的途径，都可达到了解学生，增进师生关系的效果。学生通过交往，认识自己的老师，认识个体与他人之间的关系，懂得在学习过程中如何处理好人际关系的基本准则，有助于形成良好的交往态度。
鼓励学生与同伴交往时，教师要格外注意他们对朋友的选择，细心观察他们所交往的对象，一旦发现他们误人不良群体，要耐心劝导，帮助他们分析利弊，一定将其扼杀在萌芽状态。对其朋友做出的评价必须是一种理性的判断，是有充分依据的判断，让学生感受到教师是出于长辈对他们的关爱，而不是以教师身份的说教。
社交在学生生活中也应是重要的一部分。学生不是关在笼中的鸟儿，社会才是他们施展身手的最终大舞台。因此要让学生主动去了解他们所生活的这个大环境，让其尝试着独立去体验风雨，应对社会中的人和事。例如，对城市的公交车上的抢座问题、公共环境污染、公共设施的破坏以及社会上贫穷悬殊问题等诸多社会问题进行调查研究，对于产生的原因，可能产生的严重后果等进行分析，并提出自己关于解决这些问题的可供选择的方案与对策，培养学生敢于直面社会问题的勇气以及增强关心社会、融入社会的意识。
(二)始终坚持合作第一、兼顾竞争的教育宗旨，创设和谐的人际交往氛围
在这个优胜劣汰的时代，望子成龙、望女成凤的父母和追求高升学率的学校使学习的竞争性产生了畸形，导致学生处于一种对谁输谁赢的惶恐之中，或者消极选择自暴自弃。学生与家长、学校、教师、同学们相互之间的关系容易变得生疏、冷漠，他们情感方面的需求也容易被忽视。学习固然是学生的首要任务，但学习更应该是令人愉悦的事，学校更应是教人成人的场所，应是一个充满关爱和包容的地方。因此，教师应多开展由全体学生共同参与的互助性活动，从而为学生的人际交往智能的发展创造良好的氛围。
要多开展合作探究教学，让学生学会在集体中成长，在集体生活与共同完成任务的过程中提高交际能力。合作的形式多种多样。在教师的指导下，学生以班或小组为单位，围绕教材的中心问题，各抒己见，通过讨论或辩论活动，获得知识或巩固知识，从而能集思广益、互相启发，培养合作精神；教师也可布置一项学习任务，学生分工合作来完成；还可在游戏竞赛中实现合作，尤其是团队游戏，每个成员都会朝着共同的目标“获胜”而努力，他们会思考如何达到这个目标，在商讨的过程中，每一个成员都有发言权和展示自我的机会，也能产生一种积极的相互信赖，增进彼此间的情感交流，培养彼此间的协作精神。
此外，在合作的氛围中，还应体现因材施教的原则。根据加德纳的观点，有些人在这个智能领域占较强的优势，而另一些人则相反，这就决定了教师要善于发现学生在这方面的特质，注重活动开展时的因人而异。对于拥有较强人际智能的学生，教师要提供其充分展现自身才能的机会，如让他担负团队中的小调查员、小记者以及学生关系的辅导员角色。对于人际智能较弱的学生，教师则应给予更多的关爱与鼓励。把他们身上的闪光点作为切入口来以长补短。如让学生四人一组，一人做采访搜集班上至少五位学生的个人资料，一人设计并绘制表格，一人协助采访并做记录，一人口头汇报结果。这样善于绘画、写作和口头表达的学生都能积极地参与到活动中去，各取所长，互相学习，共同进步。
(三)在教学中有意识地提高学生的人际智能
1注重是非教育，多组织学生角色扮演，进行换位思考。当学生承担某个角色时，他们能够成为学习过程的积极参与者，而且乐于承担相应的学习任务，会仔细阅读有关角色的内容，依据自己对材料的理解来表达所饰演角色的价值观和内心世界。教师应充分利用这个机会，引导学生对扮演的角色进行深思，挖掘不同的情感体验。通过角色心理的演练，可最大限度地激发学生的内心的感悟，让学生在思考中比对角色人物与现实生活。通过不同角色的扮演可增进学生对人际关系的敏感度。活动中的角色冲突有助于学生控制真实冲突时的个人感受和情绪。反面人物的扮演时要引导学生明辨是非，警醒学生“假、恶、丑等行径的可耻”；正面人物角色的扮演，引导学生崇尚“真、
善、美”，明确应效仿的榜样，并帮助学生建立正确的价值观，树立人生追求的目标。不同角色的扮演还有助于学生换位思考，让学生多一些理解与尊重，谅解与宽容，从而有助于良好人际关系的建立。
2课堂提问应注意及时反馈，重视保护学生自尊心和自信心。自尊与自信是成功人际交往中不可缺少的两大因素。因此教师在教学过程中不可忽视对学生自尊心与自信心的养护。课堂中教师提出开放性的问题后，应创设一种轻松自由的氛围，允许学生大胆说出自己的想法，不能简单地判断学生的想法是对与错，而是应分析自己所给出的评价理由。如果对学生的回答不太满意，要耐心听取学生的依据和理由，引导其找错并加以改正，还可要求其他学生补充或修正回答。如果教师武断专行，会对学生的性格造成影响，阻碍他们人际智能的发展。教师的态度要中肯真诚。多鼓励，切不可伤害学生的自尊心。无论是对夸奖还是责备，都不应采取比较的方式。不宜对一个学生说他比某某学生做得好多了，或某某学生从不出错。责备的运用应远比夸奖少，但对于理所当然之事不应夸奖。尽可能让所有的学生都能得到成功的体验，以激发学生学习的内在动机，不断促进和强化不同层次的学生建立自信心和自尊心。
3充分利用班级会议，倾诉心声，交流情感。班级会议可以让学生之间、学生与教师之间建立互相支持的关系。正确的团体认同感来自于倾听与彼此尊重。这样的会议可以帮助班级转化为人际的、人性化的和相互关怀的社会群体。班会的议题应是开放的，可以让学生讨论差异、解决人际关系与学业上的问题以及学习如何倾听或支持他人。在开班会前教师应解释该次班会的目的，讲清规则，如每个人都有说话的机会，当别人发言时，其他人不能打断，每个学生都可自由地表达自己的观点与感情，不可相互挑剔、讽刺等，这样的班会才能为学生的畅快交流提供平台。通过聆听学生的心声，有助于教师及时了解学生心理动态。以便及时给予引导使之朝积极健康的方向发展。此外，学生通过对他人情绪情感的觉察并对他人的情绪做出准确的识别和评价，从而能增进感情，增进理解，学会尊重与宽容，这对良好人际关系的建立大有裨益。
二、旨在提高青少年人际智能的教师角色定位
教师除了传统意义上提出的应该成为学生的良师益友外，还应该在提高青少年人际智能过程中担负着以下重要的角色：
(一)“有形”的示范者
教师在把教学内容呈现给学生的同时也展示了自己的交往风格。首先，教师的个性魅力会毫不保留地进入学生的观察视野之中。性格温和、开朗的教师，更能让学生勇于开口，大胆思维。人更趋向于同外向型性格的人交流，因此教师应注意自身的性格朝向更有利于沟通和交流的趋势发展，通过对学生潜移默化的影响，培养学生健康的个性品质，为人际智能的发展奠定基础。其次活言是人与人沟通和交流的基本工具。教师要注意说话的艺术，尽可能做到语言规范、用词准确、逻辑严谨、生动幽默，更重要的是与学生的对话中要注意语气平和，尽量以商量的口吻与之交流，用自身的语言的感染力来诱发学生对语言的热爱，感受语言交流的乐趣。最后，通过耳濡目染教师的行为举止，学生的心理和性格会无形地受到影响。因此教师自身的人际交往行为无疑成为学生的导向标。教师平常注重礼貌待人、通情达理、团结合作、不蛮横好斗、不在学生面前争吵等都能为学生树立良好的行为榜样。
(二)矛盾的调解员
学生与学生之间以及学生与教师之间的冲突在学校生活中是不可避免的组成部分，把它看作是一种的挑战，则有利于教会学生运用积极与建设性的应对方式。心理学家皮亚杰曾说：“冲突在孩子发展中起到了重要的作用，争论和异议帮助孩子了解他人的观点，能使孩子的自我中心意识下降。”因此，教师不可以将这些冲突仅归咎于学生的调皮无知和任性冲动，而是应该积极地寻求解决冲突的办法。学生通常是因为个人需求没有得到满足、感受到不公平、沟通无效或不曾进行沟通、价值观或爱好不同、学习方式不同等原因产生冲突。察觉到冲突后，教师应做的是：帮助学生界定这个冲突，讨论并列出可能的解决方式，选出最好的解决方案，形成一个解决计划，最后执行该计划。此外，教师应引导学生以积极的方式表达、宣泄自己的情绪，不能让它一味膨胀，要设法转移所思，调整心绪。如向自己信赖的人倾诉，取得帮助；真诚地与矛盾对方交换意见，消除误会；通过体育和文娱活动等方法消除心中的积郁。这样才有利于个人的身心健康，又不会影响团结，有利于进一步促进同学之间的友好相处，建立良好的人际关系。
(三)公正的裁判员
教师在课堂教学的过程中应尽可能克服自身对某些学生的偏见，平等地看待每一位学生。不要习惯性地把回答问题的机会留给表现欲强的学生，把关注的目光始终投在教室的前排或中间位置，对自己喜欢的学生有更多的包容，对学习成绩不好的学生犯错格外的生气等等。种种不经意间的“不公平”举动，都可能会影响某些学生对学习的态度、对教师的态度，甚至是对整个人生的态度。作为教师，应时刻提醒自己“教学是面向全体学生的”，平等地对待每一位学生，公平合理地分配课堂资源公正地对学生做出评价。总之，教师要善于利用教学材料中与人际关系有关的内容，尤其是教学内容中的典型人物、事件和观点，设计好能让全体学生都参与的趣味性活动，引导学生分析他们的特点，并联系自身作比较，通过体验与感悟，促进他们心理的成熟，从而为成就美好的生活做准备。
智能轮椅GPS定位导航系统设计 篇7
关键词：智能轮椅,安卓系统,高德地图,全球定位系统,定位导航
0 引言
轮椅作为一项代步工具自面世以来一直扮演着服务老弱病残认识的重要角色,为腿脚不便的人士提供了许多方便。人工智能技术与机器人技术在近几年迅猛发展,使得传统机械轮椅将被智能轮椅逐步替代。智能轮椅不同于传统软椅的是用智能化的操作方式代替了人工手动实现了对轮椅的控制,并能实现多模态操作。除了传统的手柄操作轮椅的方式以外,加入了键盘按键操作,语音操作,自主控制等多种控制方式并能在多种控制方式之间切换。
智能轮椅导航技术是智能轮椅研究的热点。通过智能轮椅导航技术可以为使用者的出行提供方便,特别是在服务于一些年长的老人时,当使用者独自出行到自己不熟悉道路的地域时,智能轮椅上的GPS导航终端可以令使用者准确认识自己现在所处的位置。并能通过简单的操作,使GPS终端为使用者规划出回家的运行路径,避免用户出门在外迷路的风险。
具有半自主导航功能的智能轮椅能通过轮椅自带的传感器,识别行进环境,按照标示线行走。而后针对“go to goal”的问题提出了一系列运行策略使使用者可以在人机通信界面上标出目标点,智能轮椅可以完成运行路径的规划与行进指令提示[1]。而未来智能轮椅导航应该向基于网络的云计算系统发展。通过网络后台的服务器完成对数据的处理,以实现路况信息的实时显示,以及地图的实时更新,从而实现更加人性化和智能化的导航。
本文对智能轮椅上的GPS导航终端进行了设计开发。首先搭建了该终端硬件系统,并利用高德地图LBS开发平台设计了软件系统并阐述了主要的功能模块,最后给出了系统运行的结果。
1 系统软硬件结构
选用一款具有多模态操作的智能轮椅,该轮椅除了传统的手柄操作轮椅的方式以外,加入了键盘按键操作,语音操作,自主控制等多种控制方式并能在多种控制方式之间切换,同时引入了避障模块可以实现轮椅运行过程中的自主避障。通过连接轮椅自带的直流电源,并设计了24 V转5 V转换电路为该终端供电。
1.1 系统硬件结构
采用三星S5PV210为主控核心,这是一款基于ARM Cortex⁃A8内核的高性能高集成度处理器。该芯片被广泛用于平板电脑和上网本。由于其出色的处理性能,因此选其作为操作系统的CPU。
使用GTS⁃4E GPS接收模块,这是一款基于高集成度48通道SIRF⁃IV芯片超高灵敏度GPS接收模块。具有高信号捕捉能力,抗干扰能力强,低功耗等优点。
该GPS接收机的硬件一般执行五个步骤进而实现数据解调与路径延迟测量。这五个步骤是射频下变频、信号捕获、数据解调、数据时钟恢复、卫星时钟复制和测量发射一接收时间信息[2]。GPS接收机的工作原理如图1所示。
本设计中的时间差异计算是由Android操作系统完成的。采用多通道GPS接收机可以使设备在同一时刻接收多颗卫星信号,并能实现对多颗卫星的多普勒跟踪,因此可以实现快速定位。由于射频电路对温度特别敏感,在布线时有意远离PCB板上的发热元器件。将接收器数字部分朝向PCB板数字部分,以减少底板其他电路对射频电路的干扰。本设计采用有源天线,并且尽可能地减少连接天线线材长度以达到减少信号干扰的目的。
为了确定轮椅的运行姿态,引入了加速度传感器、陀螺仪、磁力传感器。并通过软件算法能准确地得出轮椅的加速度、速度、前进方向等姿态信息。
将S5PV210核心板焊接在20 cm×15 cm的底板上。通过底板上的布线连接GPS模块、电容屏、电池盒、开关等部件。图2为智能轮椅GPS终端硬件系统结构框图。
1.2 系统软件结构
本设计采用Android 4.0嵌入式操作系统。Android平台是在Linux内核的基础上发展起来的,用于支持系统的底层服务[3]。Android自身集成丰富的API,并且大部分代码开源。Android的应用框架采用结构化设计简化了组件之间的重复使用,从而简化了应用程序的开发[4]。
高德Android定位SDK为使用者提供了LBS定位功能,开发者可以通过相应代码实现应用程序的定位功能。该SDK可以实现全球定位以及多种设备下的混合定位包括Wi Fi定位,基站定位,GPS定位。对于使用者的使用环境高德Android定位SDK能够自主进行选择,以更快的响应速度以及更低的耗电量实现精确定位功能。图3为智能轮椅GPS终端软件系统结构框图。
2 主要功能模块
2.1 轮椅定位功能实现
Android SDK是进行编程使用的软件开发工具包。本设计用高德地图提供的Android SDK为实现定位导航相关功能提供开发调用接口。在申请完API KEY和在文件Android Manifest.xml中添加权限以结束对工程的配置。程序在实现定位操作时,首先发送定位请求并注册监听,期间定位程序会根据实际情况智能判断定位的方式。通过类Location Manager Proxy实现相关定位功能,首先程序会发送定位请求,然后进行定位回调,定义对象AMap Location用于接收返回位置信息。通过位置信息对象AMap Location可获取定位点的坐标、定位半径、定位速度(get Speed())、定位方向(get Bearing())等信息。定位流程图如图4所示。实现定位功能的部分关键代码如下:
2.2 轮椅姿态判定
在硬件端引入加速度传感器、磁力传感器。通过处理传感器提供的各种数据,并在软件端实施计算,从而能计算出轮椅的运行姿态,包括轮椅运动正前方,轮椅的运行加速度和速度。Android采用Open GL ES坐标系统,加速度传感器是反应x轴、y轴、z轴受到地心引力的情况[5]。而磁力传感器是用来检测设备周围磁场强度的一种传感器。其原理是通过霍尔效应将磁场的变化转化为电压输出的一种方式[6]。通过处理加速度传感器与磁力传感器的数据可以计算出设备目前所处的东、南、西、北方位。
使用Sensor Manager组件的get Orientation()函数来判断方位。首先是在Activity的on Resume函数中获取加速度和磁力传感器,并注册获得数据。当传感器检测到数据更新时,再由on Sensor Changed函数存储获取的数据,并存入相应的数组里。然后通过check Orientation计算出方位信息。最后通过在导航地图中加入一个指南针控件,可以绘制出一个指南针图形,并映射在定位的坐标点上以指示出轮椅的运动方向。部分关键代码如下:
2.3 轮椅路径规划功能实现
本设计用高德地图提供的Android SDK为实现路径规划相关功能提供开发调用接口。
轮椅移动的路径规划是使用类Route Search中的calculate Drive Route Asyn(Drive Route Query query)方法对起点和终点间的路径进行规划计算。在Route⁃Search.On Route Search Listener接口回调方法void on⁃Drive Route Searched(Drive Route Result drive Route Result,int r Code)处理驾车路径规划结果。并使用Drivin⁃g Route Overlay画出包括起点和终点在内的路线图层。路径规划流程图如图5所示,部分关键代码如下:
3 系统运行结果
将设备调试好后安装于智能轮椅上。利用GPS天线上的磁铁可以将天线固定在轮椅扶手上以达到良好的信号接收效果。将轮椅置于室外开阔地以确保卫星信号的正常接收。打开定位程序等待数秒后可以实现轮椅的定位功能如图6所示。
将轮椅的朝向改变,可以发现地图中所定位图标的指向也发生改变,如图7所示。在设定起点终点后,系统能绘制出起点到终点之间的规划路径,如图8所示。经过反复测试,该智能轮椅GPS终端对于卫星信号接收良好,定位精度较高,能满足在开阔路面情况下使用者对于智能轮椅定位导航的要求。
4 结语
本设计借助Android嵌入式系统并利用国内普及的高德GPS定位服务实现了对智能轮椅的定位和导航功能。使用者可以在图形界面下设定目的地。系统可以规划出当前位置与目的地之间的最佳路径,并提供路径提示。由于智能轮椅面对的是特殊的服务对象,在服务于年长不识路的老人时,定位导航功能的加入可以为使用者提供方便。
参考文献
[1]鲁涛,原魁,朱海兵.智能轮椅研究现状及发展趋势[J].机器人技术与应用,2008(2):1-5.
[2]DOBERSTWNIN Dan.GPS接收机硬件实现方法[M].王新龙,译.北京:国防工业出版社,2013:62-74.
[3]代敏.基于Android平台下手机定位程序的设计及实现[J].计算机与数字工程,2012(4):143-145.
[4]农丽萍,王力虎,黄一平.Android在嵌入式车载导航系统的应用研究[J].计算机工程与设计,2010(11):2473-2476.
[5]黄彬华.Android 4.X应用与开发实战手册:适用Android 4.X-2.X[M].北京:清华大学出版社,2013:301-317.
基于移动通讯定位的智能公交站牌 篇8
1 系统硬件设计
系统主要由电子站牌与车载无线收发设备组成。车载GPS实时定位并通过GR47模块利用GPRS数据网络将自己定位出来的位置信息发送到站牌处的单片机, 单片机会自动筛选出离本站最近且还没到达本站的公交车, 并控制相应站点指示灯的闪烁, 以达到告知乘客车辆位置信息的目的。乘客选择好公交线路后按下站牌处对应线路的按键, 站牌处的单片机控制中心便把相应频率的信号发射出去, 并且会由继电器保持一个持续发射的状态。当同路公交车驶近公交站台时, 车上的无线接收装置便会收到前方站牌的同路无线信号, 使公交司机提前了解前方站牌的乘车情况, 提高行车安全指数。
1.1 系统设计方案
1) 电子站牌硬件系统主要包括主控处理器、GR47模块、无线收发模块、显示模块、独立按键, 如图1所示。
对于已获得的信息, 站牌处主控处理器将做以下处理:处理来自GR47模块接收的位置信息[2], 站牌处单片机通过执行程序, 自动筛选出离本站最近且还没到达的公交车的站点位置, 并控制站牌处相应站点LED显示灯闪烁;控制无线收发模块接收或发送无线信号。
2) 车载装置硬件系统主要包括主控处理器、GPS模块、GR47模块、无线收发模块、数码显示模块、语音模块、独立按键, 如图2所示。
对于已获得的信息, 车载主控处理器将做以下处理:送数码管显示模块, 显示前方站牌处乘客的乘车人数;控制语音模块, 语音播报前方站牌处乘客的乘车人数;控制GPS进行实时定位, 并将定位出来的信息处理后利用GR47模块发送到智能站牌。
1.2 硬件电路设计
基于上述结构原理, 对系统硬件电路进行详细设计, 站牌处整体电路如图3所示。
GR47模块通过GPRS数据网络接收公交车位置信号并将其传至单片机, 由单片机自动处理信息, 并控制LED灯显示相应站点, 从而告知乘客下路公交车的位置;无线收发模块发送无线信号提前告知公交司机本站牌处乘客乘车情况;液晶显示下路公交车距此还有几站到达, 使信息更加全面。
车载装置电路如图4所示。
图4中车载GPS实时定位并通过GR47模块利用GPRS数据网络将位置信息发送出去;无线收发模块接收前方站点相应频率的无线信号, 通过单片机处理后控制语音模块、数码管播报并显示前方乘车人数;乘客上车后, 司机通过按下独立按键, 实现站牌处乘客人数清零, 并不影响同路车下次乘车。
2 软件系统的设计
主程序采用状态机的系统结构, 程序主要有6种状态, 即空闲、接收定位信息、发送定位信息、筛选站点、网络连通、自检。本状态机包含一组状态集, 一组输入符号集, 一个映射输入符号和当前状态到下一状态转换函数的计算机模型[3]。
程序首先进入初始化工作, 即芯片内部软硬件的各种状态变量、寄存器值的初始化以及设置串口工作模式, 设置波特率以及中断工作模式。当程序初始化完成时, 会检查是否有信息输入, 如果有信息输入系统将进入信息处理阶段, 否则则进入空闲阶段等待接收信息。程序要转换到新的状态, 依赖于转换函数。
程序总体结构如图5所示, 由于主控机与GR47模块之间的通讯时间与数据长度都是不确定的, 为保证不出现阻塞的情况, 主控机采用中断的方式接收串口数据。
处理数据部分主要包括对数据的解析。本文首先把该路车所经过站点转换成数据坐标的形式, 当站牌处主机接收到地理信息后, 与其设定的数据坐标进行比较, 从而选择出是哪一个数据坐标, 然后再转换成具体站点, 筛选出离本站最近且还没有到达的公交车的位置, 通过LED灯的闪烁来告知乘客公交车实时的有效信息。
3 结论
智能电子站牌与车载GPS系统构成一个很好的融合, 利用现有数据网络实现公交系统内部数据的交换。无需再构建独立网络。利用可调频无线收发模块发送距离的有限性实现公交司机与下一站乘客的有效信息沟通。比现有公交站牌功能更全面, 性能更稳定, 成本更低廉。因此具有较好的市场前景。
参考文献
[1]庞家成.多功能LED信息显示屏的设计[J].现代显示技术, 2006 (9) .
[2]常玉林, 胡启洲.城市公交线网优化的线性模型[J].中国公路学报, 2005 (18) .
基于双耳定位的智能跟随载物车研究 篇9
关键词：双耳定位,超声波,智能跟随
1 概述
现有超市、商场的购物车都是手推式的载物车, 虽然为人们减轻了一部分负担, 但十分缺乏能够让人完全省力的智能跟随载物车。目前关于智能小车的研究有很多, 自动避障、自动循迹等技术已经很成熟, 但针对无轨际可循的自动跟随特定移动目标的研究却十分匮乏。本文研究了双耳效应与超声波测距, 发现二者结合可以确定目标的角度和距离, 具有明确的指向性。若顾客携带超声波发射装置, 将超声波接收装置安装在载物上, 则利用双耳效应, 使用微处理器可以准确判断顾客的方位和距离, 进而实现载物车对特定顾客的智能跟随, 并与顾客保持一定距离。
2 双耳定位原理分析
由于人有双耳 (成人双耳相距约21厘米) , 利用它可以判断物体发声是在什么方位, 听觉的这种性能叫做双耳定位效应。双耳是如何判断声源方位偏角的呢?如图1, 设声源P的声波传及两耳Fl和F2的时间差为△￡, 声速为334米/秒, 则行程差l PFll—l PF2l=334△￡:定值, 所以声源P必在以Fl、F2, 为两焦点, 以334△￡米为实轴长的双曲线上。又若声源P对于两耳的行程远较两耳距为大时, 声源所在的双曲线与它的渐近线趋近, 此时声源对于测听者的方向偏角, 就完全可由双曲线的渐近线的偏角来确定。
定位系统分为超声波发射装置, 超声波接收装置以及控制器部分。将超声波发射装置作为声源, 放置在特定的目标上, 用两个超声波接收装置代替人的双耳, 两个超声波接收装置选用合适的间隔距离, 安装在载物车上, 采用控制器, 利用双耳定位原理, 可以准确计算出特定目标的方位和距离。
3 系统硬件设计
系统硬件组成主要包括定位系统及载物车运行系统两大部分。
3.1 定位系统
3.1.1 超声波发射电路。
超声波发射电路图如图2所示。超声换能器外加电压的大小是决定探测距离远近的一个重要因素。采用MAX232, 以推挽的方式来增大超声发射换能器的发射驱动电压, 提高压电转换效率。
3.1.2 超声波接收电路。
超生波接收电路如图3和图4。接收头并联100kΩ的电阻, 使其谐振后等效阻抗为100k。这里采用100k是因为电阻越大, 谐振接收头所损耗的能量越小。但是并联的电阻越大, 也意味着后级的入阻必须要很大, 故后级采用了电压跟随以提高入阻。这里采用的是单电源的电压跟随, 高入阻主要体现在串入的820kΩ电阻。这样的信号就直接送入给了CX20106A芯片。
3.2 载物车运行系统
3.2.1 电机驱动。
对于直流电机, 其驱动方式有多种。采用H型桥式驱动电路, 直流电机驱动使用最广泛的是H型桥式驱动电路, 这种电机可以很方便的实现直流电机的四象限运行, 分别对应正转、正转制动、反转、反转制动。但是使用时需要注意直通短路, 这给电路带来了不稳定因素。采用继电器方式。利用继电器控制供电电路的通断, 改变其通断频率便可得到合适的转速和驱动功率。此方案电路简单, 但继电器的机械特性易损坏、寿命短、可靠性不高。利用驱动专用芯片L298, L298是集成的桥式驱动电路, 最大驱动电流可达到4A。该芯片使用时外围电路简单, 控制方法十分方便。而且其驱动效果良好。对直流电机的转速和功率的控制归根结底即是对电机输入电压的控制, 根据PWM斩波 (直流变压) 原理可知:斩波频率越高, 变压效果越好, 直流电机转速越稳定。而继电器作为机械开关不可避免的会限制电路开关频率的的提高。从方便控制和电路稳定性的角度考虑, 采用最后一种方式。
3.2.2 载物车转向系统。
载物车的转向由舵机完成, 舵机控制效果是性能的重要影响因素。舵机可以在微机电系统和航模中作为基本的输出执行机构, 其简单的控制和输出使得单片机系统非常容易与之接口。舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲, 该脉冲的高电平部分一般为0.5ms~2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。
参考文献
[1]梁明亮, 孙逸洁.嵌入式智能小车的设计与实现[J].制造业自动化, 2012, 34 (22) :87-89.
[2]吴倩.基于FPGA的多声路超声波定位系统[J].微处理机, 2012, 33 (1) :75-77.
智能定位 篇10
老人和儿童是社会中的弱势群体,缺少一定的自我保护能力,如果得不到及时监护,就容易出现安全问题,一些媒体报道经常出现老人儿童失踪的新闻,因此,老人儿童的安全问题值得社会关注。针对这一安全监护问题,本文设计了一套基于安卓平台的智能定位追踪系统,定位移动终端由北斗模块获取定位信息并通过GPRS模块数据传输,安卓智能终端设备获得定位信息并将位置显示在地图上。通过此系统,即使不在老人儿童身边,也能及时得知他们所处的具体位置。
1 系统整体设计
此定位追踪系统由三大部分组成,分别为定位移动终端和系统服务器以及智能终端组成。定位移动终端由老人和儿童等被定位的人员携带,安卓智能终端由老人和儿童的监护人使用,系统整体框架如图1所示。
定位移动终端主要用来获取定位信息并向服务器进行传输,具有一键呼救的功能。安卓智能终端用来从系统服务器获取位置信息最后在地图上显示,能够进行实时跟踪、历史路线查询、电子围栏的设置等功能。系统服务器接收定位移动终端发送来的定位信息并处理、存储下来,为安卓智能终端提供位置信息,系统服务器里有根据需求做好的数据库,当定位信息根据地址发送到服务器后由数据库来存储数据。
安卓智能终端对定位移动终端主要是实施远程监控,远程的实际意义并不是距离遥远,而是通过网络传输,由监控端对被监控端实施的监控,通过有效的Internet资源和合理的软件构架就能实现。本文采用的是C/S构架[3],即客户端/服务器构架,当客户端发出请求后,服务器要做出响应并给出回复。
2 定位移动终端
定位移动终端主要实现定位信息的采集和传输,北斗模块获取当前地理位置,时间等信息并将其传送给处STM32处理器,经过分析处理后,各种数据被传送到GPRS通信部分,通过GPRS移动通信网络,发送到系统服务器[4]。定位移动终端的硬件结构如图2所示,主程序流程图如图3所示。
2.1 定位模块
信息采集模块采用北斗UM220-III模块,它是目前市场上尺寸最小的完全国产化的BD/GPS模块,集成度高,功耗低,非常适合北斗系统大规模应用的需求。它有3个可配置的串口,可以与处理器完成信息传输,它的输出为&GNRMC语句,语句中包含时间、位置有效标识、经纬度、地面速率、地面航向等信息,消息格式如表1所示。
UM220通过串口输出数据帧,也是通过串口与STM32完成数据通信,STM32使用中断方式接收UM220模块的数据帧。当定位移动终端接收到定位指令后,设标志位为1,当检测到标识位为1时,STM32进入接收中断;当定位移动终端接收到取消定位指令后,设标志位为0,当检测到标志位为0时,关闭接收中断。
在数据接收的过程中,首先要判断数据格式是否正确,如果不正确则不作处理继续接收,如果正确则在数据中添加终端的号码,用以区分不同用户终端,然后将数据存储到缓存区,最后判断数据接收是否结束,如果结束则关闭中断,否则继续接收数据。
2.2 通信模块
通信模块采用M35它是全球最小的四频GSM/GPRS模块,凭借超小尺寸,超低功耗和较宽温度范围,适用于车载、工业及PDA、个人跟踪等,它提供完善的GSM/GPRS短信、数据传输及语音服务。此模块用于与外部进行信息传输及远程通信,可以按需换成3G等无线通信模块。
M35模块是定位移动终端和外界通信的枢纽,它能把数据打包传送到系统服务器并且能够把来自其他智能终端或服务器的指令发送给控制模块。M35模块功能的实现是通过STM32设置AT指令来实现的,通过指令初始化M35模块,使其附着在GPRS网络上,获取IP地址并最终与服务器之间建立连接实现通信。其中主要设置工作如下:
1)设置串口通信波特率,AT+IPR=15 200;短消息模式设置为AT+CMGF=1,使短消息为文本模式。
2)设置网络注册状态,使用指令AT+CREG?,回复为+CREG:<n>,<state>格式,两个参数分别从0和1开始,当第二个参数为1或5,返回OK时,说明注册成功。
3)判断GPRS附着是否成功,使用指令AT+CGATT?,回复为+CGATT:<state>格式,当参数为1,返回OK时,说明GPRS附着成功。
4)建立TCP连接,使用指令AT+QIOPEN=TCP,114.112.169.125,6800,其中114.112.169.125表示服务器地址,6800为服务器端口号,返回OK事时,说明格式正确,连接成功。
3 数据存储和查询
系统服务器中采用SQL Server数据库来存储和查询数据,SQL Server数据库中,可以使用HTTP直接访问,它有一个开放的Web Service接口,可以执行SQL语句和调用函数和过程,查询的结果可以用XML格式返回,通过Web Service接口,安卓智能手机终端能方便的与数据库进行数据交互[5]。
SQL Server中主要有表、索引、视图、函数和存储过程几种数据对象,本文中用到的是表,它是数据库中最常见最常用的对象,主要用于数据的存储。表中包含行字段和列字段,系统中数据库字段说明如表2所示。
由于只需要时间、经纬度和状态字段,所以要把传输的数据进行字段提取,提取任务是在将数据存入数据库的过程中完成的,并没有在定位移动终端部分进行数据处理,这种做法有效地降低了定位移动终端的功耗。
4 安卓智能终端
安卓智能终端可以是智能手机也可以是手持平板等智能设备,用户首先登录定位软件,输入正确的SIM卡号和密码才能登录系统,之后会进入功能选单,用户可以根据需求选择,然后进入界面去实现相应功能。手机定位软件UI设计框图如图4所示。
4.1 软件设计
安卓手机终端上的定位系统软件是基于Java语言编写的,Java语言是用户和设备的人机接口,提供用户可以操作的各种各样的应用功能。编译环境为eclipse,需要安装JDK和对应版本的Android SDK。Android SDK环境安装完成后,就可以在SDK中建立工程并进行调试了开发和调试了。电子地图调用百度地图SDK,百度地图提供的Android定位SDK是为Android移动端应用提供的一套简单易用的LBS定位服务接口[6]。
创建工程后,在Android Manifest中添加开发密钥、所需权限等信息,在布局文件中添加地图控件,在应用程序创建时初始化SDK引用的Context全局变量,创建地图Activity,管理地图生命周期之后,就可以进行地图的开发应用了[7]。
用户界面的设计主要采用线性布局和相对布局方式,这样设计屏幕适配性好,视觉上也比较美观,界面间的切换由Intent实现。
实时定位和历史轨迹功能的实现主要是通过和服务器进行数据交互,当收到响应指令后,就会开启子线程,子线程开始部分为与服务器交互数据,通过采用Http Client完成网络服务,通过POST实现数据传输,取得数据之后要对数据结果进行json数据解析。解析完成后,利用Hander对象构造一个Runnable接口,Runnable接口的主要作用就是将子线程获得的数据发送到主线程并更新UI,在本程序中的作用是将解析好的经纬度在地图上标注出来,程序流程图如图5所示。电子围栏的主要作用是把围栏坐标发送出去,当监听到发送按钮事件后,向移动定位终端发送围栏对角坐标,内容为"rect:"+begin.toS tring()+"-"+end.toS tring()。
4.2 测试结果
登录成功后,根据需求选择功能选单,选择实时定位选单进入相应界面,实时定位界面如图6所示;选择电子围栏选单,就可以进行电子围栏的设置,如果在定位过程中接收到的位置信息超出围栏,定位移动终端就会向智能终端发送警报信息,电子围栏设置界面如图7所示;选择历史轨迹选单后,进行历史时间段的选择,地图就会播放该时间段被监护人的运行轨迹,历史轨迹回放界面如图8所示。
5 结论
本文设计了一款基于安卓平台的智能定位追踪系统,利用我国自主研发的北斗卫星导航系统进行定位信息的获取,利用百度地图进行定位显示,应用于老人和儿童的安全监护。此系统包含信息的采集、传输和显示三部分,通过精心的硬件电路设计和软件方面的优化,具有简单易操作,易携带,低成本和低功耗的特点。通过实验测试,此系统能够准确地进行定位,能够成功地对老人和儿童进行安全监护。
参考文献
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