一、选题背景和意义：
本设计属于可穿戴设备与物联网与5G范畴。
近年来可穿戴设备概念持续火热。可穿戴设备，即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能，可穿戴设备将会对我们的生活、感知带来很大的转变。目前市场上主要的可穿戴产品形态各异，主要包括智能眼镜、智能手表、智能手环、意念控制、健康穿戴、体感控制、物品追踪等。其中，医疗卫生、信息娱乐、运动健康是热点；产品功能方面，互联（NFC、Wifi、蓝牙、无线）、人机接口（语音、体感）、传感（骨传感、人脸识别、地理定位、各类传感器）是该类产品必不可少的功能。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是'信息化'时代的重要发展阶段。物联网利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”，是继通信网之后的另一个万亿级市场。
2019年6月4日，随着工信部正式公布中国将于近期发放5G商用牌照，中国正式跨入5G时代。5G的真正意义在于打开万物互联的物联网时代，5G商用产品也将突破以往的手机、电脑和智能穿戴设备，更多的人工智能产品将进入公众视野并成为生活标配。未来将是5G与物联网碰撞的时代，可穿戴设备将迅速普及，成为物联网的重要入口与应用终端。
就设计本身而言，为了保证在建筑工地等施工现场的工人们的生命安全，拟对其运动状态，位置高度等状态特征进行实时观测，通过有无异常的加速度，位置变化等来判断其是否可能发生了跌落、冲撞或摔倒等紧急事故，及时进行事故地点定位与抢救工作展开。
为实现这一目标，本设计采用了将NB-IoT芯片嵌入工人佩戴的安全帽中，并同时安装GPS信号收发器、加速度传感器、温度传感器、激光测距传感器等多种传感器进行数据的采集，通过5G网络进行数据通信，在后台进行处理分析。
本设计从安全帽出发，在为施工现场工人们提供一种安全保障思路的同时，结合了时下的诸多热点与新兴技术，使得该设计能适应时代发展与需要，为进一步的研究与工作打好了基础。
二、课题关键问题及难点：
本课题的研究重点是物联网设备的构架，包括硬件部分的设备选取与组合，软件部分的代码编写，以及网络部分的数据通信。
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