一、"水盾"防溺水安全預警系統(tǒng)簡介

"水盾"防溺水安全預警系統(tǒng)（下文簡稱，"水盾"系統(tǒng)），主要由5大部分組成：客戶端、轉(zhuǎn)發(fā)中繼系統(tǒng)主機、系統(tǒng)軟件、報警終端。

"水盾"系統(tǒng)的客戶端佩戴于客戶泳帽內(nèi)，客戶端會定時向外發(fā)送指定代碼信號。當客戶端處在空氣中時，代碼信號能順利傳達給轉(zhuǎn)發(fā)中繼，轉(zhuǎn)發(fā)中繼再將代碼信號發(fā)送給系統(tǒng)主機；當客戶端入水后，由于水吸收電磁波作用，信號傳送被阻斷，此刻主機端無法正確接收到來自客戶端的代碼信號，主機端會記錄最后一次收到客戶端信號的時間，并與當前時間進行計算對比，當這個時間超過規(guī)定值上限時，主機端發(fā)出溺水預警，提示救生員排查險情。

下面主要講解的是"水盾"系統(tǒng)的應用：

二、無線模塊在"水盾"系統(tǒng)中的成功應用

"水盾"系統(tǒng)中，客戶端需與轉(zhuǎn)發(fā)中繼進行數(shù)據(jù)通信，轉(zhuǎn)發(fā)中繼需與系統(tǒng)主機進行數(shù)據(jù)通信，系統(tǒng)主機需與報警終端進行數(shù)據(jù)通信。而采用無線模塊進行這些數(shù)據(jù)通信成為了一種最優(yōu)的選擇，安裝方式簡單，現(xiàn)場無布線，也不必對現(xiàn)場環(huán)境進行結(jié)構(gòu)性改動。但高頻無線通信存在軟硬件特殊性，必須由專業(yè)公司進行設計和生產(chǎn)。

本文介紹的"水盾"系統(tǒng)采用億佰特公司出品的3種無線模塊?？蛻舳说臒o線模塊ZMSD與轉(zhuǎn)發(fā)中繼的無線模塊E05-MLE124AP2基于2.4G頻率進行無線通信。

轉(zhuǎn)發(fā)中繼的無線模塊E05-MLE124AP2收到的代碼信號通過串口UART傳遞給單片機，緊接著單片機通過另一串口UART傳遞給無線模塊E31-TTL-1W，轉(zhuǎn)發(fā)中繼的無線模塊E31-TTL-1W與系統(tǒng)主機的無線模塊E31-TTL-1W基于433M頻率進行無線通信。同樣地，系統(tǒng)主機與報警終端的數(shù)據(jù)通信也是基于無線模塊E31-TTL-1W。

三、無線模塊簡介

1、ZMSD

模塊是一款2.4GHz無線模塊，采用挪威 Nordic 公司原裝進口的nRF24LE1E射頻芯片設計開發(fā)，QFN32型，內(nèi)置51單片機，性能穩(wěn)定，通信速率高,可編寫軟件，客戶端定時向外發(fā)送指定代碼信號。

2、E05-MLE124AP2

模塊是一款2.4GHz無線模塊，采用挪威 Nordic 公司原裝進口的nRF24LE1D射頻芯片設計開發(fā)，QFN24型，配有美國進口PA、LNA一體芯片RFX2401C，放大功率到100mW，并改善了接收靈敏度。nRF24LE1D內(nèi)置51單片機，性能穩(wěn)定，通信速率高,可編寫軟件，轉(zhuǎn)發(fā)中繼通過E05-MLE124AP2一直接收來自客戶端的代碼信號。

3、E31-TTL-1W

模塊是一款基于瑞士AXSEM原裝進口AX5043射頻芯片的433MHz無線串口模塊（UART）,半雙工，收發(fā)一體，透明傳輸方式，發(fā)射功率1W，工作在425–450.5MHz免費頻段（默認433MHz）,TTL電平輸出，具有空中喚醒功能。

模塊具有軟件FEC前向糾錯算法，其編碼效率較高，糾錯能力強，在突發(fā)干擾的情況下，能主動糾正被干擾的數(shù)據(jù)包，大大提高可靠性和傳輸距離。

模塊具有數(shù)據(jù)加密和壓縮功能。模塊在空中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，具有隨機性，通過嚴密的加解密算法，使得數(shù)據(jù)截獲失去意義。而數(shù)據(jù)壓縮功能有概率減小傳輸時間，減小受干擾的概率，提高可靠性和傳輸效率。

轉(zhuǎn)發(fā)中繼獲得來自客戶端的代碼信號后，則通過E31-TTL-1W向系統(tǒng)主機發(fā)送，信號穿墻能力強，杜絕信號死角，可以享受到廣闊的無線信號空間。

五、結(jié)語

在電子產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的今天，頂尖的行業(yè)公司通過強強聯(lián)合、優(yōu)勢互補，以科技創(chuàng)新為依托，將單片機、射頻技術、物聯(lián)網(wǎng)、穿戴科技等應用到 各個行業(yè)中。本文介紹的"水盾"系統(tǒng)，可以廣泛應用到游泳行業(yè)里，大大降低泳客溺亡風險，解決游泳館經(jīng)營中的難題。

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