一种便携式物品搜寻装置设计开题报告

1．本课题研究的背景、目的及意义

1.1 研究背景

日常生活中或办公室里都会碰到寻找的物品就在附近，但不在视线范围内的情况，搜寻非常麻烦，浪费大量的时间和精力。为了方便人们生活中快捷搜寻查找物品，节省寻找物品的时间和精力，我们可以利用现在普遍使用的手机，通过传输数据来让装置发出声音和光信号从而快速寻找到物体^[1]。物品搜寻装置也可以理解为市面上通用设计的防丢器，考虑到防丢功能的特殊性，物品搜寻装置通常要利用无线传输技术来实现其基本功能。本次选用的无线WIFI技术全称Wireless Fidelity，又称802.11b标准，WIFI是一种可以将个人电脑、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。简单来说其实就是IEEE 802.11b 的别称，是由一个名为“无线以太网相容联盟”（Wireless Ethernet Compatibility Alliance，WECA）的组织所发布的业界术语，它是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺范围内支持互联网接入无线电信号^[2]。在无线WIFI传输技术飞速发展的背景下，基于它的物品搜寻装置也就应运而生。

便携式无线物品搜寻器适用性广 、体积小巧、便于携带，可广泛适用于钱包、宠物、公文包和行李拖箱等其他贵重物品的寻找。市面上的防丢器普遍基于以下几种无线传输技术，包括Zigbee技术、蓝牙技术、无线传输WIFI技术。其中蓝牙技术的无线技术开发资源相对丰富，Zigbee技术功耗低，组网系统能够实现复杂情况下的技术应用。WIFI无线传输覆盖范围广，穿透力较强，经过运营商的推广在中国普通家庭有着牢固的基础。本设计应用WIFI技术和可多次充电的锂电池供电，使用者可以通过将该产品和安卓或者苹果手机进行数据交互，通过与无线控制模块相匹配的软件来实现手机控制提示。基于无线传输的物品搜寻装置将继续在今后的市场中展现自己独特的技术优势。

1.2 研究目的及意义

在物品搜寻装置设计中，大多采用Zigbee技术、蓝牙技术、无线传输WIFI技术。其中蓝牙技术的无线技术较为先进和成熟，开发资源相对丰富但其标准化与操作性较差，抗干扰能力与穿透性较为一般，手机间可传输范围仅为10m左右，比起智能家居更适用于个人穿戴式设备，其自组网的功耗也是当前问题所在。Zigbee技术低功耗、自组网及节点数较多，但需要额外网关接入IP网络，传输距离介于10~100m，比起个人智能化生活，更适用于工业级别。相较于前两种无线技术，WIFI技术却随着无线AP（Access Point）的数量的增长，让对应的WLAN服务的需求与日俱增，我们身边的无线接入设备从小小的手机到个人电脑无不体现出当代人们生活对于WIFI技术的依赖^[3]。它的最大优点在于传输速度较高，可以达到11Mbps，另外它的有效距离也很长，家用式WIFI覆盖距离可达到50m。同时也与已有的各种802.11 DSS设备兼容，主要被用于短程无线传输技术。当前智能手机的兴起让WIFI在掌上设备上应用越来越广泛^[4]。

考虑到本次设计的普适性，横向对比以上三种无线技术装置思路，我认为WIFI技术在此次设计更为符合应用场景。首先，WIFI覆盖范围强于覆盖半径只有数十米的蓝牙技术，对于一个中距离范围内的快速搜寻系统来说，这一点无疑是WIFI更胜一筹。其次，Zigbee技术虽然有较强的组网能力与不俗的广域覆盖，但是由于其复杂性，常用于工业级别的无线传输，对于用户小范围的个人操作来说，WIFI技术的接入方式简单快捷，较为适用于小型应用场景。最后，WIFI技术由于近几年互联网运营商的推广，几乎做到全民覆盖，更加有利于丰富其现有功能。目前的物联网智能系统还缺乏统一明确的国际标准，许多公司开发出的产品都是基于自己组建的网络和信息交换协议，技术复杂，直接导致了使用范围的局限性^[5]。而这个设计的主要目标就是利用更有优势的WIFI传输技术制作出合理且功能完善的物品搜寻装置。