基于物聯網在學步車上的應用

楊洋 余淑婷 鄭景南 江錦銳 何曉昀

摘? 要：本文將物聯網技術運用于家庭嬰兒學步車上，將物聯網無線監控技術和物聯網智能處理技術結合起來，并融入到嬰兒學步車之中，使得嬰兒學步車變得更加的安全。該功能可以使得學步車擁有防撞、安全等功能，對于正在育兒的家長來說更加的安心。

關鍵詞：紅外感應;GPS定位;3D雷達掃描

如今幼兒的照看問題一直都是監護人面臨最頭疼的問題，照看幼兒的難題也讓如今很多的年輕群體晚生，不生成了一大原因之一，國家衛生健康委老齡健康司于 2021年 10月 15日發布了《2020年度國家老齡事業發展 公報》（以下簡稱《公報》）?！豆珗蟆分赋?，截至2020年11月1日零時，全國60周歲及以上老年人口26 402 萬人，占總人口的18.70%;全國65周歲及以上老年人口19 064萬人，占總人口的13.50%;全國老年 人口撫養比為 19.70%，比 2010 年提高 7.80%?！?】為此可以看出如果充分的解決照看幼兒的難題，減輕了育兒的壓力，那生育的人將逐漸增多，從而降低人口老齡化的程度。

剛剛學步的幼齡兒童是監護人最艱難的一段時間，家長們希望孩子盡快學會走路卻又害怕他們在學步時摔倒，為此他們很多人會選擇購買不同價格的學步車。但是價格高的學步車真的就安全，真的就質量高了嗎？我們總可以在新聞中看到，因為家里的監護人做家務而疏忽照看，就這一小段時間幼兒被熱水燙傷或因巴拉柜子等遭到壓砸，這樣的新聞也已屢見不鮮了。嬰兒在使用學步車時往往無法控制車輛，為此發生意外。

1.系統組成：

為了使幼兒學步時的看管更加方便和使學步嬰兒更加安全，智能家居的學步車將改變以往普通的學步車的功能，在以往的學步車的前提下增加了物聯網技術，并且增加一個區域劃分系統并加入紅外感應、GPS定位系統、3D雷達掃描等技術最終通過協議由微型電腦控制，形成物聯網學步車，從而防撞、控制等功能。

1.1控制運行范圍系統：

學步車將制作一個控制運行范圍的系統，這需要物聯網將紅外感應、定位、激光掃描等信息傳感按照協議，把嬰兒學步車與互聯網相連接可以在手機上設定區域范圍大小從而使得學步車在范圍控制之內，該系統離不開傳感技術。傳感器可以采集大量信息，它是許多裝備和信息系統必備的信息攝取手段。若無傳感器對最初信息的檢測、交替和捕獲，設備將無法進行相應的反饋，傳感器技術的突破和發展正是因為它有網絡化、感知信息、智能化的3個方面【2】。如果我們將該技術運用在學步車上，在學步車上裝上相應的傳感器，在手機上設定范圍后，將手機作為接收器，當學步車離開了手機所設定的范圍后，傳感器發出信號，在手機接收信號后發出警報，這樣可以使得即使家長在忙，孩子離開他們的控制范圍內以后，家長可以第一時間知道孩子離開了他們的管控范圍.并給予及時的管理。

1.2防撞系統：

1.2.1紅外線感應技術

網上總可以看見兒童因使用學步車撞到熱水壺或尖銳物品而受傷的新聞。為此使學步車增加防撞功能也必不可少，學步車采用紅外線感應技術。紅外線技術的應用常常在一些控制距離不遠的場合，如紅外線光電檢測和近距離紅外線光控等。這些應用一般是較近距離的場合，干擾影響不大， 發射電路中紅外發光二極管可以采用恒定直流紅色動。采用恒定直流驅動，發射及接受電路可得到大大簡化。這類電路一般不用于較遠距離的遙控 ，通常，發射與接收部分屬同一整體電路系統 。所以我們可以將其運用到學步車上面并且運用微型電腦計算，紅外線發射電路發射出一定頻率的紅外線之后，當學步車在特定距離內遇到障礙物紅外線發生漫反射，學步車接收反射信號后將會在微型電腦計算之后，進行相應的減速與轉彎，避免碰撞危險發生。

1.2.2云計算技術

云計算是把一些相關網絡技術和電腦融合在一起的產物。它是利用分布式計算機計算出的信息和運行數據中心改成與互聯網相近，使資源能夠運用到有用的技術上，對存儲系統和電腦做必要的咨詢。當學步車接收到紅外線的漫反射之后，微型電腦做出云計算以后，學步車會做出相應的剎車減速、掉頭轉向等操作，使得學步車可以有效地防撞，讓學步幼兒更加安全。

1.3 GPS定位系統

近年來GPS在國內外得到十分廣泛的應用，在各個領域發揮了極大的作用，己成為信息時代不可缺少的部分，被譽為本世紀以來繼計算機之后又 一項對人類進步有重大影響的成果和發明，它為解決人類在地球上的定位問題提供了重的技術手段。為了使學步車可以在家長的管控之內，GPS定位技術也是十分重要，如今的GPS分為兩種定位服務方式 ， 一種是精密定位服務（PPS），而另一種就是標準定位服務（SSP ）。精密定位服務的主要對象是一般是軍事部門，而標準定位服務的主要對象就是面對廣大的民間用戶，況且GPS定位技術有著的高精度、高效率和低成本等優點?！?】同時，手機是也是GPS接收器之一，在如今手機大面積普及的情況下，利用它也是對學步車的一大優勢，倘若我們在學步車上安裝一個GPS的跟蹤系統，家長們也能輕松放開雙手，讓學步的孩子們可以在他們的手機跟蹤下知道他們的位置。同時，當學步的孩子在公園游玩時，家長可以根據手機定位確保他們的安全。

2物聯網在育兒學步車的應用

如今正是物聯網普及的社會，很多難以為解決的社會問題也變得游刃有余，而新型智能兒童學步車正是使用了物聯網使得育兒問題得以解決。很多父母都有相同的煩惱，這就是當他們照看幼兒時，無論什么時候都要打起十二分精神，每時每刻眼睛都不能離開幼兒身上一會，生怕一個不留神發生什么意外。由于這樣的種種原因，很多人覺得育兒所需要的消耗的時間與精力，這導致近些年出生率不斷下降，也是我國人口老齡化越來越嚴重的原因之一，面對這一系列社會問題。智能的嬰兒學步車有著解決父母要緊盯幼兒的問題，緩解父母的壓力的能力，根據它便利的跟蹤系統與安全的防撞系統，使得家長更加放心，另外它不知運用在家庭之中，一些幼兒托管，婦產醫院等幼兒相關的機構之中，這可以有效的對幼兒進行管理，同時也拓寬了如今育兒市場的前景。

3.結語：

本文通過物聯網相應的感應技術、云計算系統與GPS定位系統等應用于家庭兒童學步車之中，使學步兒童的安全得以保障，通過安全的設備使得家長對兒童的管理更加方便，更加放心，不僅可以讓兒童學步變得不拘束，也可以讓孩子在自己的管控之中，解決家長育兒的痛點，滿足育嬰產品安全方面的產品需求，對國家老齡化的現狀有著潛在意義的減弱。

參考文獻

[1]本刊訊.國家衛生健康委老齡健康司發布《2020年度國家老齡事業發展公報》[J].上海護理，2021，21（11）：19.

[2]沈梁鋒.紅外線感應燈的應用及相關問題的解決[J].科技信息，2006（01）：43-44.

[3]何香玲，張躍，鄭鋼，曲天培.GPS全球衛星定位技術的發展現狀、動態及應用[J].微計算機信息，2002（05）：3-5.

項目基金：2020年廣東大學生科技創新戰略專項資金（“攀登計劃”專項資金）資助項目（項目編號：pdjh2021b0593）;教育部2019年第二批產學合作協同育人項目 項目編號：201902166007;廣東省本科高校教學質量與教學改革工程建設項目（產業學院立項建設項目 編號19）.