基于運動姿態識別的物聯網物品安全系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于物聯網技術領域，涉及基于物聯網的物品安全系統，具體涉及一種基于運動姿態識別的物聯網物品安全系統。
【背景技術】
[0002]我們每天上班和外出時隨身幾乎都會必帶幾件物品:手機、錢包、鑰匙、各種背包等，這些物品承載了我們的親朋社會關系、銀行財產、身份證明、個人隱私、工作成果、商業機密等，幾乎每樣都是生活中最重要不可或缺的部分，一旦丟失或被盜將會帶來巨大甚至是無法彌補的損失和隱患。而且我們也會有不少次出門后才發現忘帶手機或錢包等物品，會給工作和生活帶來極大的不便和尷尬。所以如何有效保護個人隨身物品的安全實現防盜、防丟失、防遺忘成為一個非常重要產品開發任務。
[0003]目前市面上銷售的很多個人物品防盜防丟失報警產品，均不同程度的存在保護目標類型單一、智能化程度低、操作使用麻煩、易受使用環境影響報警提醒會有誤報、漏報、晚報，甚至有的連自己正常使用物品時都會報警等缺點。一、容易漏報、誤報、晚報。目前市面上有很多的個人防盜防丟失報警產品，一般都是采用手機上的APP程序檢測隨身佩帶或攜帶物品內無線子機的藍牙無線信號強度RSSI值來估算手機與無線子機的距離，信號減弱或失去信號則認為物品遠離，從而判斷手機或物品是否被盜或遺失。因藍牙連接本身的特性有時距離很遠才會報警，造成手機或攜帶物品被盜、丟失時不能被及時發現而無法再追回物品造成損失，從而嚴重影響此類型防盜防丟失報警器的實用性。現實生活中有很多攜帶的貴重物品被盜案中往往都是在物品所有者不注意的情況下(仍在報警器無線連接范圍內)，攜帶箱包被打開、內置貴重物品被盜走，在這種情況下一般簡單依靠信號估算物品距離判斷是否被盜的防盜防丟失報警器均無法及時有效進行檢測報警。而且由于無線信號容易受到實際生活環境的干擾影響造成信號衰減或無線連接斷開，非常容易造成誤報給使用者帶來極大困擾。再舉個常見例子，使用這種防盜產品當你在單位時去上廁所，臨時沒有帶著被保護的背包就會引發報警。很多人僅使用此類個人防盜產品很短一段時間便感覺不勝其煩，不得不放棄使用。二、不能區分物品是被盜還是自己正在使用。例如目前無論是采用微動開關、光線傳感、磁場傳感還是采用加速度傳感的防盜錢包，都無法有效區分出錢包是本人還是別人從自己的口袋里掏出來，錢包同樣都會發出報警，必需要自己手動解除報警。如此頻出烏龍猶如時時上演“狼來了”的故事，讓人的警惕性容易產生疲勞而導致會忽略真正的報警信號。

【發明內容】

[0004]根據以上現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是提出一種基于運動姿態識別的物聯網物品安全系統，采用多種物聯網傳感技術，對手機、錢包、鑰匙、箱包等不同類型物品可針對性的采用不同的狀態識別，充分考慮在家、工作及外出時的各種環境因素及不同人對物品使用習慣和方式，在物品使用中無需過多人為干預，即可自動辨別使用者當前的行為狀態并自動設定系統工作在不同的防盜情景模式及等級。可以準確辨別出是自己的手在拿取物品還是正在被盜，或者物品是否脫離了使用者本人攜帶控制。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:一種基于運動姿態識別的物聯網物品安全系統，該系統包括主機和無線傳感終端，所述主機和無線傳感終端通過無線進行通信，所述主機包括控制單元和用于采集防盜主機參數的信息采集單元；所述無線傳感終端包括物品無線傳感終端和參照無線傳感終端，所述參照無線傳感終端包括人體運動姿態參照無線傳感終端和手部運動姿態參照無線傳感終端。所述無線傳感終端包括控制器以及與控制器分別連接的聲音提醒模塊、震動提醒模塊、電池模塊、光線傳感器、三軸加速度傳感器、三軸陀螺儀傳感器、三軸電子羅盤傳感器，所述控制單元依次查詢各個無線傳感終端傳感數據，并對數據進行分析。所述無線傳感終端以較低發射功率進行數據通訊；且在沒有進行數據傳輸時進入低功耗狀態；如果主機檢測到無線傳感終端接收信號強度指示RSSI值低于可保證穩定通訊RSSI值標準或收到不完整數據時，則發送指令讓無線傳感終端以最大功率發送數據以保證正常數據通訊，如果連續3次沒有收到相應回應則判定通訊失敗，主機將嘗試重新建立BLE連接。當無線傳感終端的運動姿態發生超出預定限值的變化時，無線傳感終端主動發送傳感數據。所述主機接收到無線傳感終端加速度傳感器和陀螺儀傳感器等傳感的數據通過卡爾曼算法濾波后計算出姿態歐拉角，進行空間坐標轉換后計算與參照傳感終端的姿態歐拉角變化差值，再與3秒內的兩者加權平均差值進行對比，如果結果超出預設容差范圍判定物品出現脫離使用者本人攜帶控制的異常情況，主機即根據相應情景模式的設定進行報警提醒。該系統還設有策略庫，策略庫記錄著對異常事件執行的特別處理操作。
[0006]—種基于運動姿態識別的物聯網物品安全系統的控制方法，該方法包括以下步驟:步驟一、主機綁定物品無線傳感終端，確定人體運動姿態參照無線傳感終端和手部運動姿態參照無線傳感終端；步驟二、輪詢各物品無線傳感終端的運動姿態數據；步驟三、如果物品無線傳感終端運動姿態和人體運動姿態參照無線傳感終端不一致，檢測是否和手部運動姿態參照無線傳感終端運動姿態一致；步驟四、如果物品無線傳感終端運動姿態和手部運動姿態參照無線傳感終端參照不一致，則物品無線傳感終端綁定的物品被盜或丟失；步驟五、系統發出聲音、震動報警。所述手部運動姿態參照無線傳感終端通過智能手環進行手勢識別解除報警、設定防范級別，手勢動作可學習記錄、對應要執行的操作功能可設置。所述主機與物品無線傳感終端綁定時，根據不同類型的物品特征，對該物品綁定的物品無線傳感終端進行不同功能及檢測設置。主機根據參傳感器狀態值特征及極限值范圍判別使用環境，按使用環境設定不同的情景模式和防范級別，進行不同的防范報警級別條件設定。
[0007]本發明有益效果是:采用多種物聯網傳感技術，對手機、錢包、鑰匙、箱包等不同類型物品針對性的采用不同的狀態識別，充分考慮在家、工作及外出時的各種環境因素及不同人對物品使用習慣和方式，在物品使用中無需過多人為干預，即可自動辨別使用者當前的行為狀態并自動設定系統工作在不同的防盜情景模式及等級。通過對人體及手部運動姿態傳感數據進行算法分析處理，系統可以實現智能鑒別出是自己的手還是別人正在拿取被保護的物品，而且可以在物品將要被盜或遺失前的瞬間即可感知并報警提醒，也避免了被盜丟失不報或自己使用時也會誤報的情況。而且系統在無線信號減弱連接斷開前即可檢測到被保護物品的運動姿態異常情況并及時發出報警，不會受到信號強度變化的影響，可實現多種使用環境下的無誤報無延遲。從而最大程度的避免了其他防盜防失報警器保護目標類型單一、易受使用環境限制、有誤報、漏報、晚報等缺點造成的不必要的麻煩和損失。
【附圖說明】
[0008]下面對本說明書附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明:
圖1為本發明的系統結構框圖。
[0009]圖2為無線傳感終端結構框圖。
[0010]圖3為系統基本工作流程圖。
【具體實施方式】
[0011]下面對照附圖，通過對實施例的描述，本發明的【具體實施方式】如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
[0012]如圖1和圖2為本發明【具體實施方式】，一種基于運動姿態識別的物聯網物品安全系統，其特征在于，該系統包括智能無線傳感主機和無線傳感終端(不超過7個)，所述主機和無線傳感終端通過無線進行通信，所述主機包括控制單元和用于采集防盜主機參數的信息采集單元；所述無線傳感終端包括物品無線傳感終端和參照無線傳感終端，所述參照無線傳感終端包括人體運動姿態參照無線傳感終端和手部運動姿態參照無線傳感終端。所述物品無線傳感終端分別與手機、錢包、鑰匙、箱包等需保護的物品綁定，形成手機無線傳感終端、錢包無線傳感終端、鑰匙無線傳感終端、箱包無線傳感終端等，主機優選內置多種傳感器和BLE藍牙低功耗技術的Android、1S等系統的智能手機及相應APP應用程序，無線傳感終端由帶MCU的BLE模塊、光線傳感器、三軸加速度傳感器、三軸陀螺儀傳感器、三軸電子羅盤傳感器、高響度喇叭、微型振子、鋰電池等部件構成，無線傳感終端根據需要的個數分別放置于錢包、背包等需保護的物品內，并用粘貼