物联网就像洪水一样来势汹汹走到了每个人的世界里,物联网是人类发展的必然结果,我个人认为物联网是互联网的进一步升级,物物相连来实现智能世界。物联网可以让人们的生活更加的智慧、方便。假想一下20年后:早上起来窗帘慢慢的开启,房间的“管家”提示你今天的日程安排,早饭早已做好,今天穿的衣服也已经准备好了,开车时“车子”提示你行车的最佳线路,当你坐在办公室时空调自动将室温调到你最舒适的温度。当然这是物联网工程成熟之后才能实现的,现在来说物联网才刚刚起步,一切假想现在还都是幻想,所以我想用现学的皮毛知识来解决生活中简单的麻烦,对于那些幻想等着我知识丰富后再来解决吧!
在日常生活中人们总会丢失一些重要的物品比如说手机、钱包等等。在这个信息爆炸的时代手机和钱包的丢失会对人们造成非常巨大的影响,手机内大量的私人信息可能大量丢失,钱包内的身份证银行卡会员卡的丢失也会使人们麻烦不断,为此我想利用我学习的物联网工程来解决这个问题。
所以我有了个想法。我要做一个设备,这个设备的工作原理是,利用RFID可以远程读写标签的特性,将RFID接受器微型化,利用接收器向附近发射信号检测标签,如果接收器没有检测到标签就发出提示,附带标签的物品离开自己了。原理很简单基于RFID的一个简单应用。
但物联网工程中最重要的核心就是RFID,将RFID标签贴在手机钱包上,将读写器制作成腕表佩戴在手上,设备上装有加速度传感器,当传感器感到手臂有移动的时候就会向周围1M的范围内发出信号来搜寻标签,同时读写器会每隔10分钟向周围1M范围内发射信号,如果没有发现标签设备便会发出提示物品丢失!设备还有半分钟的工作间隔,就算人一直在走动,设备也不会一直的发出信号,这样会减少对人体的辐射,同时还会省电的功效。
对于那些时间数据和距离数据只是暂时人为设定,那些数据只有通过大量的实验计算出来才能保证设备的准确性。如果设备制作出来我会进行大量实验,收集数据,分析设备的实用性。到时那些数据可能会出现更改。
说完设备的工作原理接下来说一说RFID对人体危害问题,不管我们愿意或者不愿意,整个宇宙中充满了各种频率的电磁辐射。广义地说,任何温度高于绝对零度(-273.15℃)的物质,因其内部组成的分子、原子、电子的运动即会产生热辐射,热辐射本质上也是电磁辐射。由此说来我们每一个人也都是一个电磁辐射体。
根据RFID系统的工作原理,有源RFID系统电子标签与读写器工作时都会辐射功率,但因辐射功率较小(10mW以内),且有源电子标签的常态为休眠状态(无电磁辐射),同比于目前人们广泛使用的移动通信手机的辐射功率(100mW~1W),可以充分地认为有源RFID系统使用时,在电磁辐射方面对人体是完全安全的。UHF频段无源RFID系统应用中,相关的电磁辐射的数量级与移动通信手机(移动通信基站的辐射功率相对较大从几瓦至几十瓦不等)的电磁辐射强度相当。以上关于RFID危害的问题摘抄于FID世界网《RFID应用中的电磁辐射与防护》 作者:武岳山 来源:中国自动识别技术杂志
说完RFID的安全性问题在简单的谈一谈RFID的防冲突问题:常用的防碰撞算法大致包括两大类:ALOHA、二进制搜索算法。实现“二进制搜索”算法系统的必要前提是能辨认出读写器中数据碰撞的比特的准确位置。一般只能选择具有Manch-ester编码的器件来实现“二进制搜索”算法。Nordic公司的nRF24L01是一款标准的GFSK收发器件,并且内部集成了简单的链路层协议,应用其无法实现二进制搜索算法,因此,系统采用了ALOHA算法。以上内容摘抄于百度文库
说完一些技术性的问题再说说设备的实用性,下面我想出了几个生活中可能发生的小情景:
情景假设一:公司的小白领在电脑前工作了一上午准备去吃午饭,起来就走,这时腕表震动一下并语音提示出“您的钱包不在的身上!”这时疲惫的小白领就拿起了座位上的钱包。避免了忘记拿钱包的烦恼。
情景假设二:刚刚从酒店喝的伶仃大醉的你,因为不敢自己开车,所以你叫了一辆出租车,到家了从出租车下来没等关上门,腕表就震动您并提示“您的手机不在您的身上”酒醉的你拿回了你手机。避免了因酒丢失手机的尴尬!
情景假设三:在这个社会中小偷是不会消失的,你乘坐公交车时,突然腕表震动并提示你“您的手机和钱包不在您的身上!”这时你意识到你被小偷“光顾”了,你跟司机说我被偷了,司机将车开到了派出所,小偷绳之于法,你也没有丢东西!
从上面的情景假设可以看出这个小设备真的可以解决一些生活中丢东西的问题!
制作它我认为可能有很多困难:
第一:是电源的问题,用多大的电源才能保持设备的完美运行,电源的电量是否足够坚持一个工作周期。如果电池太大那么设备的微型化会很困难。我想到了运动能量收集器:哥伦比亚大学新近也开展了一项关于人体能量收集的研究。他们研究的内容没有科幻电影《Black Mirror》剧情那样恐怖,但是他们发现如果将人类日常生活中(比如走路、开门、)的动能收集起来,转化成的电能足以维持一些可穿戴设备对外部的数据连接。如果他们研究成功,不仅对我的设备非常重要,更重的是体域网也有可能因为这项发明迅速的发展起来!
第二:设备的微型化,这个设备我想制作成手表大小,所以RFID接收器必须要进行改装尽量将其微型化。暂时从的设备基本功能上来看,这个设备只需要读取功能,不需要写入功能也不需要接入网络,暂时来讲微型化应该相对来说简单点。但是我以后可能会在设备上增加更多的功能,这就会大大的增加微型化的难度。微型化这一点我认为是整个设备最难的一点,随着RFID技术的发展希望这个问题可以迎刃而解。
第三:成本的问题,这个设备我想利用超高频的RFID接收器,现在市场上这种传感器的价格昂贵,会大大的增加设备的成本。因为这个设备的适用人群十分广泛,所以应该尽量压缩成本,来赢取人们的购买欲望。
第四:毕竟这个设备的功能现在还十分单一,虽然很实用但是我不认为它能得到人们的青睐,所以以后如果有条件我会不断地增加设备的功能,让它更有市场竞争力。让它来为生活在快节奏的生活中的人们服务。
这个设备只是物联网初期时代的小小简单应用,甚至可以说它暂时只是一个基于RFID技术的一种简单应用根本算不上物联网,但是我仍然对它充满信心。我希望在物联网发展以后我能够制作出一个智能私人管家系统,向文章开头那样为人们提供便利。
心得:希望这个小设备可以得到老师同学们的认可,更希望我以后如果有能力将它制作出来。我认为物联网是为了便利人们的生活而出现的,所以关于物联网的创意最好能起源于生活解决于生活。这样才能让这个东西不断的发展下去。同时我也有了个新的小创意《智能公交站牌》,以后有机会会发表出来。
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