基于物联网技术的宠物防丢可穿戴设备系统-AET-电子技术应用

基于物联网技术的宠物防丢可穿戴设备系统

2021年电子技术应用第2期

夏伦腾1，2，3，张莉1，2，3，吴飞1，2，3

1.中南民族大学生物医学工程学院，湖北武汉430070； 2.中南民族大学检测与仪器校级工程中心实验室，湖北武汉430070； 3.中南民族大学脑认知国家民委重点实验室，湖北武汉430070

摘要： 为解决宠物丢失、找回困难的问题，提出了一种基于物联网技术宠物防丢可穿戴设备的设计。该系统近距离内，通过低功耗蓝牙4.2模块实现手机微信小程序控制播放可穿戴设备的音乐以及点亮炫彩LED灯，提示宠物所处的位置,同时可以借助语音识别模块，使用唤醒词唤醒系统，用户说出二级关键词也可完成上述操作。在蓝牙信号范围之外，在微信小程序查看宠物可穿戴设备上GPS+GPRS定位模块采集的定位及速度信息。实验结果表明，该设计系统功能完善，微信小程序端蓝牙控制距离达到80 m，可穿戴设备GPS定位精度误差控制在2 m以内，语音识别功能稳定性良好，能够帮助主人及时寻找和控制宠物，避免宠物丢失造成的安全隐患和财产损失。

关键词： 物联网可穿戴设备蓝牙4.2 语音识别模块 GPS+GPRS定位模块

中图分类号： TN99
文献识别码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200125
中文引用格式： 夏伦腾，张莉，吴飞. 基于物联网技术的宠物防丢可穿戴设备系统[J].电子技术应用，2021，47(2)：28-32.
英文引用格式： Xia Lunteng，Zhang Li，Wu Fei. The pet anti lose wearable device system based on Internet of Things technology[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(2)：28-32.

The pet anti lose wearable device system based on Internet of Things technology

Xia Lunteng1，2，3，Zhang Li1，2，3，Wu Fei1，2，3

1.School of Biomedical Engineering, South-Central University for Nationalities，Wuhan 430070，China； 2.Central Laboratory of Testing and Instrument Engineering, South-Central University for Nationalities，Wuhan 430070，China； 3.Key Laboratory of Brain Cognition，State Ethnic Affairs Commission，South-Central University for Nationalities，Wuhan 430070，China

Abstract： In order to solve the problem of pet lost and difficult to retrieve, a design of pet anti lost wearable device based on Internet of Things technology is proposed.In the short distance of the system, through the low-power Bluetooth 4.2 module, the WeChat applet of mobile phone can control and play the music of wearable device and light up the colorful led to prompt the pet′s position. At the same time, with the help of the speech recognition module, the wake-up system can be used, and the user can also complete the above operations by saying the secondary keywords.Outside the Bluetooth signal range, the user can check the location and speed information collected by the GPS + GPRS location module on the pet wearable device in the WeChat applet. The experimental results show that the system has perfect functions, the Bluetooth control distance of WeChat small program end reaches 80 m, the GPS positioning accuracy error of wearable device is controlled within 2 m, and the voice recognition function is stable, which can help the owner to find and control the pet in time，and avoid the potential safety hazard and property loss caused by pet loss.

Key words : Internet of Things；wearable device；Bluetooth 4.2；speech recognition module；GPS+ GPRS location module

0 引言

第一财经商业数据显示2018年中国宠物行业市场规模已经达到了1 722亿元，为五年前市场规模的3倍之多。宠物对于主人来说，已经成为重要的精神陪伴者。如果宠物走丢，宠主会花费大量的人力和物力进行找回，但找寻如大海捞针，找回几率极低，同时宠物丢失所造成的安全隐患和财产损失一直是一个亟待解决的社会问题^[1]。如何设计一款宠物智能可穿戴设备——宠物防丢器便显得尤为重要，具有很大的市场价值。国内的宠物可穿戴设备应用并不广泛，功能且单一；国外的宠物可穿戴设备多以单纯测量宠物的生理参数为主，用以监测宠物的健康情况。因此，本文提出了一种基于物联网技术的宠物寻回可穿戴设备系统的设计方案。

物联网概念在1999年正式提出，顾名思义就是“物与物相连的互联网”，目前国内的定义是：通过传感器、无线射频技术(Radio Frequency Identification，RFID)、全球定位系统等信息传感设备，按约定协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络^[2]。2016年9月微信小程序面世，在微信生态下，触手可及、用完即走的微信小程序引起广泛关注，微信公开数据显示，小程序日活已达2.8亿，人均使用20个小程序，人均使用时长超过10 min。因此越来越多的开发者将用户端的操作移植到了微信小程序端，相信以微信小程序作为用户端的设备开发更容易被市场所接受。

本文着重于在宠物出行时丢失，及时帮助主人寻回而设计了一款基于物联网技术的宠物防丢可穿戴设备系统，用户通过微信小程序控制LED灯的闪烁，亦可以控制音乐、语音播放。通过语音播放存储的狗语或者猫语文件来安抚宠物，避免其在走丢时乱跑，可以帮助用户迅速对宠物进行寻找，大大提高了宠物的寻回可能性；同时，在蓝牙控制信号覆盖以外，可以通过微信小程序查看宠物的地理位置和速度信息，调用手机上的腾讯地图实时显示出来，这两项信息由可穿戴设备上GPS+GPRS模块负责采集和传输；最后，在一定的范围内可以通过唤醒词对语音识别模块功能进行唤醒，通过指令关键词完成不同的功能，例如通过语音播放猫语或者狗语对宠物进行安抚，或者喊出“回家”的指令，命令宠物回家等。本文从宠物外出丢失寻回及实际相处应用方面出发，设计了一套完整的、以可穿戴设备为基础的系统。

本文详细内容请下载:http://www.chinaaet.com/resource/share/2000003368

作者信息:

夏伦腾1，2，3，张莉1，2，3，吴飞1，2，3

(1.中南民族大学生物医学工程学院，湖北武汉430070；

2.中南民族大学检测与仪器校级工程中心实验室，湖北武汉430070；

3.中南民族大学脑认知国家民委重点实验室，湖北武汉430070)

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