摘要：在手机报警受限的状况下，为了使求助者能向学校保卫处紧迫报警而且精承认好自己地址的方位，本文研发了求助者随身携带的微型无线遥控器和相应的配套体系。当求助者按下紧迫求助按钮时，当即向保卫处宣布求助信号，一起在保卫处的监控界面上直观显现求助者地址的方位。测验标明，从求助者按下紧迫求助按钮到保卫处页面改写显现为40～50 s，方位精度为20～40m。
导言
学校安全作业是全社会安全作业的重要组成部分之一。它直接关系到青年学生能否安全、健康地生长，关系到千千万万个家庭的美好安宁和社会安稳。广东海洋大学湖光校区学校面积大，有些当地比较偏远，往往是警情多发地段。遇到紧迫状况，求助者经过手机报警，但往往很难精确描绘其地址方位。若求助者手机报警受到限制，就愈加无法对外宣布求助。
为了处理以上的问题，让求助者能经过第二种办法向学校保卫处紧迫报警而且精承认好自己地址的方位，本文研发了求助者随身携带的微型无线遥控器和相应的配套设备。当求助者按下紧迫求助按钮，当即向保卫处宣布求助信号，一起在保卫处的监控界面上直观显现求助者地址的方位。
1 体系全体完结
该体系的全体架构如图1所示。在某需求监控的区域安置中心站，在中心站周围安置多个分站，构成一个星状网络。一旦各个站点安置的方位承认，其经纬度的方位信息便承认下来。区域内的各个分站的信息直接或许直接传送到中心站，中心站接着把该信息传送到数据中心。为了添加分站安置的灵活性，本文对分站之间信息的接力传递进行了技能上的完结，但从实时性和牢靠性的视点看，尽量防止分站之间信息的接力传递，从信息开端建议的分站到中心站之间的分站不该超越2个。
求助者按下随身携带的微型无线遥控器的紧迫求助按钮，当离其最近的分站接纳到该求助信号时，该分站首要发动报警器蜂鸣，这样做是为了取得周围大众的帮忙，然后该分站经过某种预订的途径，直接或许直接地把该信息传送到中心站。终究中心站经过GPRS网络把该信息传送到互联网上的数据中心，并存储在数据库服务器中。
在WEB服务器上发布警情监控的网站，学校保卫处作为客户端之一拜访该网站。该页面不断实时改写显现最新的警情信息。学校保安人员也能够经过手机拜访该网站，然后帮忙其精确抵达案发地址。
监控开端时，客户端在阅读器上键入“http：//210.38.139.35/warn/default.htm”地址。假定现有不同用户在不同当地按下紧迫求助按钮，图2为显现界面。
图2中标示“保镳”的当地便是学校固定警力散布的方位，标示“警报”的方位便是当时警情方位，其以不断的跳动和声响提示最新警情。只要保卫处用户才有权限去向理该警情信息，其他用户只要阅读权限。这样保卫处依据求助地址和保镳的方位，作出最优的指挥。一起保镳人员能够使用手机拜访该网站，作为方位帮忙找到求助者。
2 体系硬件
2.1 nRF24LE1模块
nRF24LE1是NORDIC公司新推出的一款芯片。nRF24LE1选用了NORD%&&&&&%公司最新的无线和超低功耗技能，在一个极小封装中集成了2.4 GHz无线传输、增强型51 Flash高速单片机、丰厚外设及接口等，是一个功用和本钱的完美结合，很合适使用于各种2.4GHz的产品规划。
在本体系中的微型无线遥控器、分站和中心站的无线收发设备选用的都是nRF24LE1模块，它们之间的信息传递是经过各自的nRF24LE1模块进行的。其间，分站和中心站选用的nRF24LE1模块带有外置功率放大天线，开阔地传输距离约为200～400 m，而微型无线遥控器选用的nRF 24LE1网模块带有内置天线，开阔地通讯距离为10～30 m。
2.2 EM310模块
中心站终究还需求把警情信息经过GPRS网络传送到互联网上的数据中心。GPRS网络的接入选用华为公司出产的EM310模块。EM310模块内置了TCP/IP协议栈，由AT指令操控并使得使用程序能够很容易地接入网络。该计划的长处在于最小化了将网络衔接集成入一个新的或已存在的使用程序所需的本钱和时刻。
在本体系中，EM310模块是由中心站的nRF24LE1经过AT指令操控操作的，它们之间的接口便是典型的三线制串行通讯。
3 体系软件的完结
3.1 微型无线遥控器软件
考虑到遥控器的功耗和体积，选用扣子电池供电。平常不需求报警的时分，电源按钮处于被封闭状况，当有紧迫状况时，电源按钮被按下，体系开端作业，发动发送警报，其作业流程如图3所示。
求助信号发送出去后，离其最近的分站接纳到该信号，分站发动大功率蜂鸣器作业，一起发送一个应对包给该遥控器。当遥控器接纳到该应对包后，中止发送警报，一起触发LED指示，标明警报信息现已被成功捕获，不然从头发送。这样设置是为了加强体系的牢靠性，如果分站的蜂鸣器坏了，求助者无法经过蜂鸣器呜叫来承认求助信息是否被成功捕获。
3.2 分站软件
与无线遥控器供电办法不同，分站选用接连的供电办法，其作业流程图如图4所示。分站不断循环检测是否有警报信息需求处理。若有警报信息需求处理，首要宣布应对包，接着往预订的方针地址发送警报数据包。该方针地址能够是其他分站，也能够是中心站，是依据实际需求设定的。
3.3 中心站软件
中心站和分站的软件完结在全体上有相似之处，略微区别是当分站承认接纳到警报数据包后，便向预订的方针地址(其他分站或许中心站)发送该警报包，而中心站接纳到警报数据包后，经过EM310往预订的方针IP地址发送，其流程图如图5所示。
3.4 网站规划完结
本学校警情快速定位网站的地图使用规划选用百度地图的JavaScript API。其是一套由JavaScript言语编写的使用程序接口，可帮忙在网站中构建功用丰厚、交互性强的地图使用，支撑PC端和移动端依据阅读器的地图使用开发，且支撑HTML5特性的地图开发。
用户经过阅读器拜访该网站，即向该网站宣布了服务恳求，该网站便向数据库提取警情数据，一起向百度恳求地图服务，终究把两者数据交融，回来给用户，改写阅读界面，用户看到便是在百度地图中对应的方位上符号的警情信息和固定警力信息。
4 要害技能评论
4.1 数据包界说
本体系通讯的数据包类型有应对包和警报包。警报包又分为遥控器直接宣布的警报包(称为遥控器警报包)和分站转发的警报包(称为分站警报包)，数据包类型标识界说如表1所列。
为了形式上的一致，把各种数据包都规定为30个字节长度，数据包中各个字节的界说如表2所示。
某遥控器待发送的警报包数据寄存在如下的数组中：
4.2 nRF24LE1数据包发送和接纳
在nRF24LE1中，集成了一个功用完全的2.4GHz收发器核nRF24L01+和一个加强型8051微操控器核。该微操控核和收发器核nRF24L01+是经过其专用的SPI接口进行通讯，因而数据包收发是经过SPI读写操作来完结的。
TxMode函数的参数别离描绘如下：TxAddress：寄存方针地址数据的数组;TxAdrWidth：方针地址长度;TxData：寄存待发送数据的数组;TxDataLength：待发送的数据长度。
无线遥控器发送的警报是一个播送性质的数据，一切分站都有平等的时机接纳该警报数据，因而在本体系中一切分站有必要敞开一个能接纳播送类型数据的通道，也便是一切分站都具有相同的接纳播送的地址。
nRF24LE1有6个接纳数据的通道地址，能满意这样的要求，本体系仅仅用了2个接纳数据的通道地址，一个是该分站专用的接纳地址(即分站ID)，另一个是该分站跟其他分站相同的接纳地址，装备操作略——编者注。
无线遥控器发送数据是播送型，因而发送便是向共有的接纳地址发送。别的还需求注册一个接纳应对数据包的通道，由于应对包是有固定的指向，因而无线遥控器只需求注册一个专用的接纳数据通道(即遥控器ID)，其相关装备略——编者注。
为了添加体系的牢靠性和可控性，这儿仅仅答应接纳中止，而且接纳中止在某种状况下，还依据需求进行封闭，然后再次敞开等。
4.3 随机调整发包时刻距离参数战略
时刻距离调整是靠Delay函数里边的Temp参数的调整来承认的。Delay(Temp)延时时刻大约为Temp值的1/10 s。延时参数Temp值等于基数10加上一个小于10的随机数，详细完结如下：
Delay(Temp)完结的延时是以1 s为根底加上一个小于1的随机小数，总共有4个1 s左右的延时叠加，因而该延时是以4 s为基数进行调整的，该参数的装备是依据试验测验并计算B从接纳警报包，到转发警报包，再到接纳应对包的时刻，再恰当加上必定余量，权衡得出来的。
每一个设备都把自己以为重要的工作做好，而且又能够互相合作，使得整个体系牢靠性和实时性到达一个相对完美的合作。
4.4 长途使用服务器操作战略
网络组网计划是数据中心服务器端选用公网固定IP地址，EM310直接经过IP地址拜访Internet。其间，最要害两个动作便是EM310衔接长途使用服务器操作和EM310往长途使用服务器发送数据包。
本文从实时性视点动身，选用最简的操作过程，如表3所示。
4个过程之间严密相连，缺一不可。每个AT指令发送出去后，会回来一个字符串，只要承认返同字符串中有“OK”字符，才干以为该AT指令操作成功，才干够进入下一个过程的操作，不然从头发送该AT指令。这种办法能够取得最高的牢靠性，一起也会带来必定危险，程序会一直在循环等候。
考虑到实时性，本文选用的是并不是每个AT指令操作后都等候“OK”字符，而是直接进入第4个过程，发送警报信息。在该指令发送后，经过恰当的延时，然后去判别回来的字符串中是否有“OK”字符，不然才开端从第1个过程开端。
如果警情信息发送不成功，需求从头衔接服务器，即从第1个过程从头开端。本文选用的并不是每个AT指令操作后都去作等候“OK”字符的动作，而是经过恰当延时，直接进入下一个动作。因而有必要预先对该延时参数有个估量，一起要保存必定余量。本文经过很多测验，权衡后得到如表4所列的参数。
结语
测验两种状况从按下求助按钮到地图显现的时刻：一是分站直接到中心站;二是分站直接到中心站(本体系分站到中心站最多是2个)，结果是40～50 s。假定A转发的数据包方针是分站B，在A接纳范围内按下一个求助按钮，一起在B接纳的范围内，按下另一个求助按钮。测验标明本体系能牢靠把两个警报包终究在百度地图上显现出来。因而，本体系所用的战略保证了必定的实时性和牢靠性。
