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【关键词】手机定位;Android
1.引言
随着移动电话的日益普及,为逐渐庞大的移动电话用户群不断提供各类丰富的增值服务应运而生。手机定位系统是基于GSM网络上而开发的应用服务平台,通过与GSM网络连接为客户提供多种移动电话的定位服务,是目前可实现的一种低成本、高可靠性,且是能面向各行业用户定位要求的服务平台。主要实现人、车辆、物品、企业员工管理等的特殊定位服务。
目前的手机,大多为智能手机,有自己的操作平台,也可以随时随地从网络或电脑上下载软件安装。但是,随着手机的快速发展,手机中的应用的需求就越来越高,应用的方面也越来越广。贴近生活方面的要求也越来越多,手机作为在21世纪使用最广泛的通讯工具,应该要充分的发挥手机与日常生活的结合,在满足日常学习和生活下,更多的人希望有更加实用的功能。现在,有一个话题在社会上引起了关注,那就是孩子的安全,现在都是独生子女的家庭,家庭对于子女的看重超过了历史上的任何一代,那么如何才能知道自己的孩子是否安全,孩子所处的环境是非常重要的,正是基于这样的目的,本项目组决定开发一个远程定位软件,实现了解通过实用命令短信的方式控制手机的越来越多的得到广大的家长朋友的青睐。这样做的目地是为了给家长朋友减轻的担心和顾虑,特开发此应用,家长可以发送相应的短信命令来了解关于当前孩子所在的位置,离家多远。
2.手机定位技术
手机定位是指通过特定的定位技术来获取移动手机或终端用户的位置信息,通过SMS、MMS、语音发给用户或以此为基础提供某种增值服务,在电子地图上标出被定位对象的位置的技术或服务。目前,手机定位技术可以分为三种类型:基于手机运营网络的基站定位,如COO等;基于GPS的手机定位;A-GPS(辅助GPS),即利用手机通讯基站信息和GPS定位平台相结合来进行手机定位。这里主要针对移动和电信提供的位置服务进行简单的比较和分析。
3.面向儿童手机定位系统的研究
目前社会上关于儿童丢失,儿童被拐卖的事件比较多,每一次这样事情的发生,对于每一个家庭来说,都是非常不幸。随着社会的不断发展,人民生活水平质量不断的提高,社会对于儿童的关爱越来越多。从公安部的出台打击拐卖儿童等严重刑事案件的效果到百姓的关注。使得儿童的安全收到了前所未有的重视。分为以下几个内容:
(1)项目开发基于Android平台,应用于Android2.1版本及以上版本。为了更好的了解目的手机的方位和地点。
4.总结
关键词:NLOS;TDOA定位;震后搜救;主动诱发
中图分类号:TP18 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)25-5991-03
我国是一个地震高发国家,地震发生后人员被埋,不能确定被埋人员在废墟中的具置使得救援效率受到极大的限制。目前国内外针对震后生命探测设备的研究主要集中在光学、红外、雷达、音频探测4个方面,这些探生设备在震后救援中存在探测范围小、能耗高、不可定位或者定位误差大等缺点,使得在实际救援时有很大的局限性。
随着移动通信技术的发展,我国手机用户数量大幅增加;根据手机用户使用习惯,手机一般都置于机主5m范围内,确定手机位置,也基本能确定被埋人员的位置,因此利用手机定位人员位置成为可能。由于震后被埋人员都处在NLOS(非视距)环境中,在蜂窝网络中利用TDOA技术对手机定位受到NLOS影响,会产生很大的定位误差。邓平[1]和蔡永棋[2]等人对NLOS环境下的定位技术做了深入的研究;刘懿[3]等人提出了一种利用TDOA/AOA二次定位技术实现被困人员的定位。基于这些理论成果,该文提出了一种NLOS环境下的手机定位技术在震后救援中应用研究。
1 系统原理
1.1主动诱发技术
在移动通信系统中,当手机位置更新(Location Update)时会主动发射发送随机信号接入码(Random Access Channel,RACH)信号,向所在网络注册。手机从一个位置移动另一个位置过程中,当其接收到一个更强的广播信道时,解码广播信道消息获取位置区识别号(Location Area Identification,LAI),并与自身RAM中的LAI对比,如果LAI发生变化,则认为进入了新小区,需要向新小区发出RACH注册申请,此时小区基站可以检测到申请注册的手机[5]。
对于被埋手机来说,能获得被埋手机信号利用定位算法就可以估计出手机的位置。利用上述手机位置更新原理,提出如图1的主动诱发技术方案,在废墟周围架设广播信道与原基站不一样的伪基站,当被埋手机接收到信号功率[Pb>Pa]时,被埋手机误认为位置发生了变化,会主动向伪基站构成的小区发出注册申请,伪基站利用接收到的注册申请信号即可实现对手机的定位。
从仿真结果分析可知,图中LOS的定位结果为不受NLOS影响的定位结果,只考虑了TDOA测量误差,图中横坐标为NLOS衰减因子,表示NLOS对测量的影响程度,NLOS因子越小影响测距越严重,反之影响测距结果较小,从仿真结果来看,该文的算法和Chan算法随着NLOS衰减因子大,定位结果越准确,但本文的算法的定位结果整体上都大大优于Chan算法。
4 结论
本文利用手机主动诱发技术和TDOA空间定位技术提出了一种在震后废墟NLOS环境下的被埋人员搜救系统。文章中提出
的TDOA定位算法,可以直接计算出[MS]的空间坐标,不仅能定位[MS]的二维平面位置,还能估计被埋深度,对灾后被埋人员快速定位,实施救援有重要的意义。引入NLOS影响测距的衰减因子,利用梯度算法更新迭代衰减因子,减小NLOS的影响,从仿真结果来看,对比Chan算法和LOS环境下的定位性能,文章中的算法有比较好的定位性能。
参考文献:
[1] 邓平,刘林,范平志.一种基于TDOA重构的蜂窝网定位服务NLOS误差消除方法[J].电波科学学报,2003,18(3):312-316.
[2] 蔡永棋.NLOS环境下的TDOA定位算法研究[D].长沙:中南大学,2009.
[3] 刘懿,郭勇,,郑凯源,等. 基于手机信号定位的地震灾害搜救系统研究[J].计算机工程与应用,2008,44(22):219-221.
[4] 宋玉,王洪雁. NLOS环境下基于到达时间差(TDOA)的定位算法[J].系统仿真技术,2006,2(3):125-129.
[5] 朱大立.一种基于诱发技术的移动电话主动探测方案[J].移动通信,2006(1):107-109.
1、定位系统关闭,就不能跟踪你的行踪了,但是可以通过设置,让手机自动开启定位,以达到即使手机定位系统关闭后也能找回的目的。
2、这需要有以下两个前提:一是要你在丢失手机以前在 iCloud 中打开了“查找我的 iPhone”功能,二是当前手机是已经接入了网络,只有满足这二个条件,才可以远程打开定位系统,重新定位手机。
(来源:文章屋网 )
关键词:安卓系统;考勤系统;GPS定位系统;课堂考勤;流量监控;电量监控 文献标识码:A
中图分类号:TP311 文章编号:1009-2374(2016)22-0013-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.22.007
1 概述
随着现代科技的迅猛发展,人们的生活也发生了翻天覆地的变化。现代科技已然逐渐融入到校园生活当中,科技代替人工也成了未来的发展趋势。课堂考勤在我们的学习生活中极为关键,它体现了学生的出勤率,也方便了学校的管理。但是传统的纸质点名签到已经不能满足现代社会的发展,传统的纸质点名不仅复杂繁琐,占用大量的上课时间且易出现错误,不利于班级考勤和学校的管理。
因此市面上也相继出现了各式各样的签到考勤系统,虽然说目前考勤的方式层出不穷、变幻万千,但这些签到系统都存在着各式各样的缺陷,如指纹考勤系统,因校园内师生数量、教室场地数量众多,安装指纹识别机子的工程量将会非常巨大,且每年都会有大量新生涌入,所以采集指纹的工作也会复杂纷繁;二维码考勤系统,学生挨个扫描二维码,此方法依旧不能解决占用上课时间的问题且不能确定学生所在位置;人脸识别考勤系统对人脸监测技术要求高,并不能保证签到的精准度。
因此,如何设计一款精准度高并能精确的反映学生所在位置以及反映学生上课情况的签到考勤系统是目前亟需解决的一个问题。本文将介绍一款基于安卓平台的校园签到考勤系统的设计。该考勤系统设计有签到考勤、监控流量数据以及电量使用情况等功能。
2 系统介绍
利用安卓手机的GPS定位系统以及流量监控电量监控技术能够较好地反映学生课堂考勤情况,以方便班级的考勤和学校的管理。
2.1 系统原理
安卓系统本身就支持GPS卫星定位系统,可加载内核模块技术和安卓电源管理驱动,该系统通过使用GPS卫星定位系统确定手机客户端所处在的位置,再在安卓内核中插入相应的监控代码,从而监听手机客户端流量与电量的使用情况,再由后台数据库整理数据,将总的签到详情呈现在管理者的考勤界面中。
2.2 系统架构
系统主要有由数据库服务器、GPS卫星定位系统、监控系统、手机客户端、管理服务器五个方面组成。
数据库服务器的主要作用是保存学生和管理者的个人信息、账号以及密码等,还包括考勤系统签到的详情,如签到日期时间、缺勤记录等。
GPS卫星定位系统提供手机客户端的实时位置,方便操作人员进行签到考勤。
监控系统是在安卓内核中插入相应的监听代码,从而达到监控手机流量电量的目的,为考勤提供数据。
手机客户端是为操作人员提供操作界面的功能,如签到、退签等。
管理服务器是用来整理使用者所提供的信息,以及签到后的数据整理和提交。
2.3 安卓系统
安卓系统是一款由Google公司开发的基于Linux平台以及以Java架构的自由及开放代码的操作系统。安卓系统由下至上分别为:由C语言开发的提供各种基础核心功能的Linux内核层;由C/C++编写的为各个对象提供服务并作为应用程序架构支撑的系统运行库层;为安卓应用程序开发提供开发组件的应用程序框架层;由Java语言编写的直接与用户接触的应用程序层。
随着安卓手机的迅速普及,技术以及硬件水平已经相当成熟,性价比也愈来愈高,人们逐渐认识到安卓系统的优越性,如开放性、丰富性和便捷性。安卓系统具有较高的市场占有率,选择安卓平台将可以节约成本,便于校园考勤软件的开发、维护与普及。
2.4 GPS定位系统
GPS(Global Positioning System),即全球定位系统,是一款20世纪70年代由美国海陆空三军联合研制的一款能捕捉个人手机地理位置信息的定位系统。GPS由三个部分组成,空间部分包括21颗工作卫星和3颗备用卫星,其作用主要是用于发射卫星信号;地面支撑系统主要包括1个主控站、3个注入站和5个监测站,主要负责捕捉GPS信号,并分析参数提出方案,从而完成地面的监控;用户设备部分则负责接收GPS卫星发射信号,获得所需要的信息,完成指定的任务。
2.5 流量监控
采用可加载内核模块技术(LKM)来进行手机流量的监控,其主要原理是运用LKM方法动态进驻内核,将模块中的监控代码和监测代码加入到系统内核中,从而达到监控与检测手机流量的作用。
签到的同时监测学生在上课期间所使用的流量
情况。
2.6 电量监控
是基于Linux电源管理系统的安卓电源管理驱动,其主要作用是获取手机的电池电压状态,再以百分比的转换,以记录手机电量的使用情况。
签到的同时除了监控手机流量使用情况,也可以监测电量的使用情况,可以有效地反映学生的上课情况,如是否过度使用手机等,帮助老师管理课堂纪律。
3 系统设计
手机的签到系统是为了方便课堂考勤,管理课堂纪律,学生通过该系统进行签到,老师能够在后台看到学生的签到情况以及课堂纪律。所以,该签到系统需要有签到功能、流量电量监控功能以及后台统计功能。
3.1 系统的用户说明
3.1.1 学生用户:学生在使用签到考勤系统之前,需录入个人信息,如姓名、学号、联系方式、课程表等,并绑定个人用户,设置登录密码登录。待老师选择开始签到的时候,选择相应的课程再进行签到,课程结束再选择签退。
3.1.2 管理者(教师)用户:教师在使用签到考勤系统之前,也需录入个人信息。教师选择开始签到后,同学们会在规定的时间内进行签到,同时老师也能在后台看到学生的签到详情,如签到的时间、位置、流量电量使用情况等。
3.2 信息录入模块的设计
在用户第一次使用签到考勤系统时,先要进行一次注册,注册是简单的录入个人信息,如姓名、学(工)号、班级信息等,并绑定手机,绑定手机是为了可以及时收到最新消息和方便找回密码。注册成功后会选择是否为管理员,这是为了区分管理者和学生所使用的界面。系统会将用户录用的信息分类保存在SOLite数据中。
3.3 签到模块的设计
签到模块的设计如图1所示:
此签到模块需要管理者与学生共同来完成。教师在上课开始之前选择开启签到,学生才可进行签到,在此之前的签到均为无效签到。当学生选择签到并选定相应课程时,系统会通过GPS卫星定位,监听手机客户端所在位置,只有当手机客户端所在的位置,在考勤范围内,系统才能显示出签到的按钮,学生点击立即签到,则签到成功。
签到成功后系统界面会显示出签到的时间与地点,方便同学查看自己的签到情况,课程结束后,学生点击签退按钮即可签到结束。
管理者的界面系统后台会自动统计出签到状况,如班级总人数,实到几人,迟到几人,和学生签到的时间和地点。管理者通过后台的统计能对课堂考情状况一目了然,节约时间成本,提高了上课的效率。
3.4 流量监控模块的设计
流量监控流程如图2所示:
流量监控是采用可加载内核模块技术(LKM)来进行的,其过程都是系统自动运行,最后在管理者使用界面显出结果。
当学生签到成功后系统开始统计手机客户端的流量使用情况,当学生退签结束后,系统将不再统计手机客户端的流量使用情况。系统会自动计算出使用的流量是否超出管理者所规定的指标,一旦超出指标,系统会将学生流量使用详情呈现在管理者的后台统计界面。管理者通过学生上课期间流量使用情况可以了解到学生上课时的状态。
3.5 电量监控模块的设计
电量监控统计是基于Linux电源管理系统的安卓电源管理驱动,其设计理念和流量监控统计的设计理念相似,都是统计学生签到成功至退签成功期间内,电量的使用详情。
3.6 后台数据库的设计
数据库是安卓系统中极为重要的一部分,它存储着学生、教师等各个用户的个人信息与考勤记录。SQLite数据库存储数据具有处理速度快占用资源低的特点,因此本考勤软件选择SQLite数据库存储数据的方式来存储数据。本系统主要对信息的录入进行分类归纳,如学生的姓名、学号、班级号、考勤记录、密码等。
4 系统的测试
4.1 注册登入界面测试
首次登入的用户系统都会对其信息进行采集,并注册账号和设置密码。在登入的同时,如果用户连续三次输错密码,则用户将会冻结一个小时,其作用主要是为了保护用户的信息安全。在输错密码的同时,用户可通过绑定的手机或邮箱找回自己的账号密码。
4.2 学生考勤界面测试
手机客户端通过GPS定位系统和移动网络的共同作用下,会自动确认手机客户端的位置,并监测当前位置是否为考勤范围点,所以签到过程中要求学生打开手机的GPS定位功能,也需学生打开移动数据流量。
4.3 管理者考勤界面测试
管理者进入管理考勤界面后,可以选择开启签到,则学生可以在这个时间段签到该教师所上的课程。签到结束后管理者(教师)可查看学生签到的详情,待课程上完,学生点击签退后,系统会自动统计学生上课期间手机流量与电量的使用详情。
5 结语
签到在日常的学习生活中起着非常重要的作用,但传统的纸质点名方式已然是费时费力且难以管理,一款基于安卓系统并自带GPS定位功能和流量电量监测功能的考勤系统可以有效地提高课堂考勤的准确率,减少教务处考勤管理的工作量,了解学生上课时的具体情况,防止学生“代签”“漏签”等现象的发生。
参考文献
[1] 张竹娴.基于安卓的GPS系统设计及安全性分析[J].
长沙大学学报,2015,(1).
[2] 黄丁发.GPS卫星导航定位技术与方法[M].北京:科
学出版社,2009.
[3] 阎慧,王伟,宁宇鹏.防火墙原理与技术[M].北
京:机械工业出版社,2004.
[4] 苏健.Android智能手机平台电源管理技术[J].微处理
关键词:施工现场;定位系统;结构设计
Abstract: Due to the remote information management system of China's construction unit has not yet formed a real-time control of the construction site, resulting in a problem does not match the actual needs of the construction unit of construction project management and construction schedule. This paper will combine with many years of practical experience; provide a simple exposition of the structural design in the construction site safety management positioning system for reference.
Key words: construction site; positioning system; structural design
中图分类号:TU71文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)06-0020-02
0导语
随着国家和人们对建筑工程质量要求的逐步提高,如何更好的实现建筑工程项目的提升已成为现今建筑行业从业人员所面临的一项重要研究课题。施工安全管理与施工安全技术作为实现安全施工建设的两个基本要素,在强化施工现场管理中占据着重要的地位,而就现阶段现场管理工作来看,施工单位对施工现场的各种信息掌控的及时度和准确并不高,严重干扰了对施工现场的管理工作,从而导致了相关质量安全事故频发的现象。而随着定位技术的日臻成熟,使其为建筑是施工单位的远程控制管理工作提供了一个良好的平台,促进了我国建设单位对建设项目施工现场管理工作水平的提高。下面本文将从定位技术的选择以及定位系统结构设计等方面对施工现场安全管理定位系统的结构设计进行详细的介绍。
一、做好开工前的准备工作
1.项目部要建立完善的安全组织机构。项目施工班子要建立以项目经理为安全第一责任人,以现场安全员、项目技术负责人及施工班组长为成员的项目安全领导小组,指定小组办公室,负责从开工到竣工全过程的安全生产工作。
2.项目部要建立健全安全岗位责任制等制度。根据项目管理人员的岗位职责制订安全岗位责任制,从管理层到工作层,层层签定安全责任状。项目经理要定期组织项目成员对岗位责任制进行学习、落实。同时形成安全值班、检查、例会等制度,检查、记录现场隐患,研究安全生产对策。
3.项目部要根据工程的情况,制定切实可行的安全生产目标,确定现场管理要达到的标准,主要内容包括安全伤亡目标、安全经费投入目标、文明施工目标、创建国家及省市安全文明工地目标等,使现场安全管理有一个明确的工作方向,同时对目标进行分解,落实到人。
4.由技术负责人组织编制安全施工组织设计,以及临时用电、脚手架、大型起重机械设备等专项安全技术方案或措施。对施工现场进行整体规划,确定办公室、娱乐室、宿舍等五小设施,以及用水、用电的总布局,并绘制施工现场平面布置图。由项目经理审批后实施。
二定位技术的选择
远程定位技术是指通过非接触性、远距离的目标掌控模式,以定位坐标反馈信息参数为依据,对具体目标进行实施掌控的全过程。由于信号的接受和传输是进行远程定位控制的依据形势,因此在进行远程地位技术时必须进行对定位终端系统的安装。根据所采用的数据通信方式不同,位置关系的计算方式也不同,这样就产生了各种各样的定位方式。目前主流的定位技术有卫星定位、手机定位、WiFi定位、RFID定位等。这些定位方式各有优势,适用于不同的应用领域。施工现场安全管理定位系统采用增强型RFID定位技术。该技术与其它定位技术相比具有以下优点:
(1)成本低廉。终端设备价格只需几十元,可降低系统整体费用。
(2)定位终端体积小巧,免维护,寿命长。由于终端设备体积小,因此可以设计成各种便于携带和隐蔽的形式,能够有效防止破坏。同时终端设备使用高性能纽扣电池,寿命长达5a。
(3)系统自行组建,成本可控。系统可根据实际预算和需要搭建,利于控制成本。而卫星定位系统和手机定位系统受制于卫星和手机基站的状况,不便于自行维护。
(4)定位精度可按需配置,避免投资浪费。根据定位精度要求的不同,在建设应用时可灵活调整,在不同的区域实现不同的定位精度。而其它定位方式的精度都取决于系统外部的基点,如卫星数目和信号强度、手机基站的数量和信号强度、无线接入点AP的数量和信号强度。
(5)信号覆盖无死角,可进行建筑物内部三维定位。系统通过在目标位置布设基站来实现定位,因而很容易区分建筑物楼层、立交桥上下车道,进而获得目标的三维坐标。而卫星定位、手机定位方式受建筑物屏蔽等原因的影响,导致正常信号接收困难,且达不到定位到建筑物内部的精度要求。
(6)抗干扰能力强。采用2.4 GHz绿色频段传输信号,传输距离远,抗干扰能力强,不受气象因素干扰,信号不容易受到屏蔽,便于隐蔽。
(7)定位终端辐射小,对人体安全无害。经测试,RFID定位终端的辐射只有手机辐射的千分之一,更加安全。
三 定位系统结构设计
施工现场安全管理定位系统由计算机、定位基站和标识卡组成,分为前端数据采集部分和计算机系统两部分,其结构如图1所示。
前端数据采集部分为无线通信系统,工作在2.4 GHz频段,主要由移动目标携带的定位终端(即标识卡)和定位基站组成。标识卡按照约定的频率发射含有识别信息的数据,当标识卡进入定位基站识别区域后,发射的识别信息被基站接收,基站正确解析后认为该卡在该基站识别区域内。基站接收到标识卡数据后,将数据上传到计算机系统。计算机系统结合数据库、计算机网络、GIS( Geography Information System,地理信息系统)技术对数据进行统一运算处理,分析测算出标识卡的位置,从而实现定位,并将定位信息提供给客户端。用户通过互联网即可访问定位系统。
图1定位系统结构
(1)标识卡。标识卡是系统的定位终端,可由施工人员随身携带或安装在设备、车辆、物资等需要定位的物体上面。定位终端支持的编码数达2.5亿,可以满足大批量定位对象的应用需求。
(2)定位基站。定位基站用于接收定位终端的信号,可通过局域网或RS485总线接入计算机系统。
(3)移动基站。移动基站是系统的辅助设备,相当于便携式、可移动的定位基站。在确定标识卡基本位置的基础上,可通过在现场使用移动基站进行细致的跟踪、搜索。移动基站通过确定标识卡信号源的信号方向和强度,将搜救人员引导到标识卡所在位置。移动基站使用充电电池,便于携带;信号接收范围大,方向性强,特别适合作为系统的辅助搜救设备。
(4)数据服务器。数据服务器的主要功能是接收、分析处理、存储定位基站发来的数据,并为用户提供数据访问功能。单台数据服务器可同时接入65535台定位基站,能够快速高效地对标识卡进行定位计算,1台数据服务器可同时支持100000张标识卡,并支持255个并发定位操作。在数据安全上,支持双机(多机)热备和双机(多机)并行两种方案。当有更多的标识卡时,可使用服务器集群进行协同运算。
(5) GIS服务器。GIS服务器用于将系统的定位信息准确、真实、图文并茂地输出给用户,以借助其独有的空间分析功能和可视化表达方式进行各种辅助决策。
(6)客户端。客户端用于人机交互,支持各种主流操咱作系统,如Windows 2000、Windows XP、Windows NT、Windows ME等。
3结语
施工现场安全管理定位系统采用增强型RFID定位技术,可实现对现场人员、设备、车辆、物资等的高效管理,并对事故现场的搜救工作具有重要意义。
参考文献
[1] 信春雷,浅析做好施工安全技术工作的方法[J].山西建筑,2008(21):177-178.
[2]孙雪兵,数字化隧道工程与数值计算集成研究及应用[D].上海:同济大学,2008.
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