《物联网技术》发表iCAN获奖作品集节选（二）

《物联网技术》发表iCAN2012-2017获奖作品集，节选两件作品，OBM活氧呼吸面罩和URBAN-TAXI绿色自助呼叫系统。

OBM活氧呼吸面罩

华中科技大学

原 帅，韩利亚，楼 谊，马梦云

摘 要：

活氧呼吸面罩是基于麦克风传感器的具有自动呼吸调控功能和智能化报警系统的新型间断式节约供氧呼吸面罩产品。本产品通过检测使用者的呼吸状态来控制供氧管的通断以达到延长氧气使用时间的目的，并且当呼吸异常时，还可以进行智能报警。

关键词：呼吸面罩；呼吸检测；自动调控；智能报警

技术原理：

整个工作流程可分为两个部分：自动呼吸调控供氧部分和呼吸检测及智能报警部分。

自动呼吸调控供氧部分结构图

使用者佩戴好呼吸面罩，打开开关，面罩开始工作。安装在出气管上与进气管的麦克风传感器检测气流流动状况。经过STC12C5A60S2 单片机与自行设计的算法对传感器的反馈信号进行综合，判断使用者出于吸气或者呼气状态，并由此控制电磁阀的通断。

呼吸检测及智能报警部分的工作流程

当传感器反馈信号满足特定条件时，系统判断为呼吸异常，供氧模式切换到持续供氧模式，并且通过无线芯片向电脑终端报警。

控制面板上设有8 个按钮，依次可以发送报警信号，发送经纬度信号，发送成功信号，发送一切正常信号，调低显示屏亮度，调高显示屏亮度，发送天气恶劣信号，发送天气良好信号。

控制面板图

作品创新点、应用前景和市场：

本作品的创新点是能够根据使用者的呼吸自动调控供氧，并且监测呼吸及智能报警。它是一款全新的、划时代的辅助氧气呼吸面罩。

随着经济的发展以及青藏铁路的开通，越来越多的人开始走进西藏，走进雪山。攀登雪峰，已经成为了一种新型的受欢迎的户外运动项目。例如去年中国地质大学登山队成功登顶珠穆朗玛峰峰顶。OBM 活氧呼吸面罩的使用，将大大延长登山者的登山可用时间，提高登山者的安全性，为生命提供保障。

OBM 活氧呼吸面罩不仅将会成为登山者的好装备，更会成为消防员的好帮手。它的使用将会为被困者赢得更多的救援时间，可以让消防员从死神手里抢回更多的生命。

活氧呼吸面罩不仅可以应用在这两个行业里。在所有需要用到氧气瓶的地方，如在高粉尘环境中工作的工作人员，地下深井中的矿工，有心肺功能疾病的家庭等，活氧呼吸面罩都能够节约氧气、提供必要的安全保障。

URBAN-TAXI绿色自助呼叫系统

山东大学

孙聪毅，孙 粲，解春柳

摘 要：

以GPRS/3G 通信技术、嵌入式地图技术、GPS/ 基站组合定位技术、数据库技术、出租车匹配算法为核心，通过智能手机，将出租车、控制中心服务器和叫车乘客联系为一体。叫车乘客可通过系统实现一键叫车；出租车司机可在地图上查看叫车请求位置并应答叫车请求；同时控制中心提供管理查看界面，可对整个区域内车辆情况和叫车请求进行查看。使用本系统，可减少乘客叫车等待时间，降低出租车空驶率。

关键词：自助叫车；智能终端；无线通信；空驶率

本系统主要由乘客叫车终端、出租车终端和控制中心服务器三部分组成。

系统组成图

1、乘客叫车终端

在地图上，蓝点表示用户当前位置，绿色出租车标志表示已确认应答的出租车。在界面顶部的信息框内显示有应答车辆的车牌、电话等基本信息。通过“定位”、“呼叫”、“上车”按键，可分别执行获取用户位置、呼叫出租车、上车确认等操作。

乘客叫车终端软件界面

2、出租车终端

在地图上，红色小人标志表示发出叫车请求的乘客位置。在界面顶部的信息框内显示有发送请求乘客的位置、电话等基本信息。通过“定位”、“呼叫”、和应答按键，可分别执行车辆定位、加入控制中心车辆数据库、确认叫车应答等操作。

出租车终端软件界面

3、控制中心服务器

在地图部分，显示有区域内乘客叫车服务请求和所有车辆的实时位置和载客状态（包括“空车”、“叫车”、“载客”三种状态）。点击某一车辆，可显示对应车辆基本信息；点击某一个叫车请求，可查看发送请求乘客的基本信息。在界面右侧，对叫车服务进行历史记录和查询。

控制中心软件平台界面

技术原理说明：

本系统主要技术由无线通信、GPS/ 基站组合定位、嵌入式地图、数据库和出租车匹配算法组成。

其中，无线通信基于手机GPRS/3G/WiFi 模块，通过我们自定的协议进行数据打包，与服务器进行数据通信。

本系统中，GPS 通过接收3 颗（或以上）卫星信号来确定用户位置。在室内或楼群中GPS 信号微弱的位置，通过搜索手机附近基站信号，在后台查询相应基站位置，结合算法，推算出用户位置。

嵌入式地图基于第三方地图服务接口实现。在原有服务基础上，增加了图标添加、数据刷新、状态更改等服务。

基于SQL Sever 数据库可对出租车实时上传位置进行保存，为位置匹配算法提供数据基础；同时，数据库对每次叫车服务进行记录，方便以后的数据回查和服务评价。

其中，出租车匹配算法由我们自主研发提出。算法根据乘客位置、周边车辆位置、车辆行驶方向等计算因子作为参考，可以迅速和准确地对乘客和出租车进行匹配。

系统原理图

科技创新创业服务社会、改善人类生活。

Zhao Jifa