胡茵茵，李洋，王春燕，陈美薇，陈嘉静，雷渊

摘要：人们在日常生活中常常会遇到因为遗忘个人物品的摆放位置，导致找不到物品的苦恼;另一方面，由于老年人记忆力衰退、年轻人丢三落四的坏习惯以及小孩戏耍打闹，对定位物品的需求也成为问题。基于家庭场景的特殊性，笔者设想通过“新一代AI可寻物对讲机”这一中控平台，实现对各种贴上电子标签的个人物品的精準定位。随着AI+IOT迅速发展，万物互联成为一种发展趋势。

关键词：物联网;RFID;嵌入式;对讲机;可视寻物

中图分类号：TP393      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）34-0095-02

在生活节奏不断加快的今天，人们会因各种各样的事情或原因而找不到自己的物品，比如拿的东西太多而落下某物，或因年纪大而记性差等，这样给他们的生活带来了很多的 麻烦。目前，我国对讲机行业品牌企业数量超过60家，行业企业总数量达到了几百家，行业企业规模大多较小，2018年我国对讲机行业产量约1940万部。从数量上来说，不论是专业对讲机通信还是公众低功率民用对讲机通信，相对于公众移动通信和整个通信市场而言都是非常微小的。主营业务来说，对讲系统、智能家居收入占其主营业务收入的比例超过八成，其合作对象多为住房建设及地产开发商。市场上智能家居系统、对讲等主要产品的需求量还是集中在房地产市场上。

本文提出的“新一代AI可寻物对讲机”除单机基本功能的实现，更加利用无线网络作为传输通道，打造云管端一体化的智能产品。笔者预期利用现有的开放接口快速搭建产品操作平台，考虑结合如百度、阿里等厂商提供的智能终端行业解决方案以迅速实现产品的落地，让每个“新一代AI可寻物对讲机”可以更个性化、人性化地提供家庭服务，提高用户的交互体验，提供生活便利。

1系统的功能设计

本文基于物联网、RFID标签、嵌入式、ARM开发板、AI训练等技术提出了新一代可视化对讲机的设计方案。实现的功能包括：对讲机寻物，通过电子标签对物品的所在地点进行精准定位，解决遗忘物品位置的烦恼;智能门禁，通过嵌入兼容性的门禁系统对智能门锁进行链接和控制，扩展门禁系统的控制，实现安全化、便捷化和智能化的门禁管理;事件响应，在用户许可的前提下进行数据收集，对用户习惯进行记录和分析，并提供改善建议，对可能出现的危险进行报警和通知，进一步保障用户的财产安全。

1.1对讲机寻物

（1）离线寻物：用户通过下达语音指令向对讲机发起查询请求，对讲机天线发送信号查询，并返回结果。用户能够查询电子标签的所在地，并对空间目标实行三维成像。

（2）在线寻物：用户通过手机应用端或网页端后台查询存储在云端中的历史标签所在位置标记，并生成物品历史移动轨迹，对物品目前所在范围进行联想、分析，从而实现物品的精准定位。

1.2事件响应

（1）指令唤醒：用户可以通过预先设置好的语音指令唤醒对讲机，并且对讲机系统内部预设了日常场景的指令，在寻找物品时，标签会做出反应。

（2）智能提醒：用户自行选择是否授权给对讲机收集、备份和分析用户习惯的权限，对讲机AI能够对用户贴电子标签的习惯数据进行整理和分析，自动学习记忆，生成报告，预测用户的行为和需求，为用户提供个性化的建议。

2系统的实现方案

2.1电子标签

电子标签RFID（Radio Frequency Identification）是无线射频识别技术的数据载体，在这里笔者采用超高频的Impinj H47/Alien Higgs-3芯片标签，该芯片支持的EPC Class 1 Gen 2和ISO18000-6协议，采纳了低成本的CMOS工艺与EEPROM技术，工作频率在860 MHz到960MHz，尺寸为44mm×44mm，有小巧，使用便捷的优势。该芯片还设置了一个64位工程代码，是一个不可更改的唯一的序列号，结合EPC（Electronic Product Code）即电子产品编码，可以实现对单品的独特标记。

电子标签上增加天线接口，以实现在极低的功率下能够提供足够的反射信号在更大的范围上读取标签，电子标签存储的数据通过部署在中央控制主机上的基站式阅读器进行实时更新与读写。

2.2声纹识别技术

声纹识别技术（Voiceprint Recognition Technology）是通过对人特有的声音特征进行分析和识别，验证说话人的一项技术。包含两道程序，分别是声纹注册和声纹认证，前者负责对语音信号进行处理，转换为电信号，提取声音特征、建立相应的数据模型;后者则负责对语音输入的声纹特征与前者建立的数据模型进行相似度匹配、比对判断。当需要寻物时，对对讲机说出指定口令，使标签进行反馈，从而达到寻物的目的。如图1。

3系统规划及实现效果

3.1系统架构

在基于新一代可视化对讲机的构建中，用户需要自行下载App，首先从手机应用端进行物品的归纳整合和收集整理，在App端发起寻找物品的请求后，应用通过云端存储的信息进行在线搜寻，实现物品的可视化分析查找。

即便对讲机处于离线状态，也可以通过所寻找的物品对应储存信息的电子标签，对讲机在覆盖物品的查收范围内发送查找信号，最终将物品所属的实际位置准确定位，实现对已备份物品的习惯移动轨迹进行可视化查找。

从系统规划上分，该可视化对讲机主要分为两个部分：（1）客户端：采用现在持有率较高的移动智能终端，配合开发者的手机App，方便对可视化对讲机系统的操作和使用。（2）后台管理端：采用AI智能识别，准确识别用户需求。

3.2使用流程

首先，用户使用App移动终端注册并上传物品对应标签，储存归纳后进行上传云端处理，设置易丢失物品对应的语音指令。

其次，对讲机可以通过App的录入，读取到物品所对应的口令。当发生物品丢失的情况下，加之用户在不确定物品所在处时都可以下达语音指令，通過标签发出的声音以及在可视化对讲机上进行对物品的精确查找。

最后，用户可以在连接互联网的同时可以通过云端数据查询追踪物品的历史轨迹，从而确定物品的精确位置。如图3。

3.3实现效果

待寻找物品可分为三类：1）长期使用的物品：例如钥匙、钱包、现金等;2）间歇性使用的物品，例如电卡、水卡和代注册证件等;3）归纳后长期未使用的物品，例如衣服、证件、证明材料等。进一步扩展对讲机的功能，提供居家生活便利。重点改造目前对讲机功能单一、使用率低的现象，增强对讲机的用户黏性。实现超长距离探测，循物时支持三维效果。

4结论与展望

本文中介绍的产品针对使用群体为记忆力下降的老年群体，以及容易丢三落四的年轻人，本文所提到的对讲机的使用方法简单易上手，适用于大部分人群，通过对讲机的使用方式，意在帮助提高寻物效率，改善生活品质。

基于现有技术限制，寻物方式只能选择查找历史轨迹和物品对应标签位置实现查找，所以该产品的局限性非常明显，对于生活中使用频率较高的物品查找很难实现100%的精准定位，未来可以通过智能扫描房屋空间，实时3D立体扫描技术对于空间中的每一个物品位置保持实时定位，届时可通过本产品从事实层面上真正实现对于生活物品的精准定位。

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