DIY汽車(chē)防盜模塊,系統(tǒng)解決方案,軟硬件架構(gòu)
1. 引言
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201610/309932.htm1.1. 背景
本文在傳統(tǒng)防盜系統(tǒng)的基礎(chǔ)上采用了嵌入式系統(tǒng)理念,提出了一種新的全方位汽車(chē)安全解決方案,在PSoC3硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)上設(shè)計(jì)出具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能的智能車(chē)鎖,為汽車(chē)防盜系統(tǒng)的遠(yuǎn)程無(wú)線網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展提供了良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。終端由于安裝方便、靈活性強(qiáng)、性?xún)r(jià)比高等特點(diǎn)在汽車(chē)防盜等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
1.2. 國(guó)內(nèi)外的研究狀況
系統(tǒng)主要由幾個(gè)模塊組成:指紋識(shí)別模塊、GPS模塊和GPRS模塊?,F(xiàn)逐一介紹下各個(gè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況。
(一)指紋識(shí)別
目前世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣泛、市場(chǎng)占有率最高的身份識(shí)別方法是傳統(tǒng)的指紋識(shí)別技術(shù)與現(xiàn)代的模式識(shí)別技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(Automated Fingerprint Identification System, AFIS)。在我國(guó),上世紀(jì)八十年代末九十年代初,由清華大學(xué)和北京市公安局,北京大學(xué)和上海市公安局研究的單機(jī)版AFIS分別投入實(shí)用。
(二)GPS
全球定位系統(tǒng)(Global Position System)技術(shù)目前已經(jīng)比較成熟,使用也比較方便。由于GPS技術(shù)所具有的全天候、高精度和自動(dòng)測(cè)量的特點(diǎn),作為先進(jìn)的測(cè)量手段和新的生產(chǎn)力,已經(jīng)融入了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。至今,通過(guò)專(zhuān)用的GPS模塊已經(jīng)可方便的獲得車(chē)載GPS智能終端所在的全球定位目標(biāo),且定位精度高,近幾年隨著GSM/GPRS網(wǎng)在中國(guó)的普及,車(chē)載終端通過(guò)GSM/GPRS網(wǎng)與監(jiān)控中心通訊的方式已經(jīng)成為最受歡迎的方式。
(三)GPRS
通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)(General Packet Radio Service)的簡(jiǎn)稱(chēng),它是GSM移動(dòng)電話用戶(hù)可用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。它經(jīng)常被描述成“2.5G”,也就是說(shuō)這項(xiàng)技術(shù)位于第二代(2G)和第三代(3G)移動(dòng)通訊技術(shù)之間。它通過(guò)利用GSM網(wǎng)絡(luò)中未使用的TDMA信道,提供中速的數(shù)據(jù)傳遞。GPRS突破了GSM網(wǎng)只能提供電路交換的思維方式,只通過(guò)增加相應(yīng)的功能實(shí)體和對(duì)現(xiàn)有的基站系統(tǒng)進(jìn)行部分改造來(lái)實(shí)現(xiàn)分組交換,這種改造的投入相對(duì)來(lái)說(shuō)并不大,但得到的用戶(hù)數(shù)據(jù)速率卻相當(dāng)可觀。
2. 項(xiàng)目概述
2.1. 工作內(nèi)容
本項(xiàng)目旨在PSoC3平臺(tái)上,設(shè)計(jì)出智能車(chē)鎖終端。該終端利用GPRS,可通過(guò)短信發(fā)出控制信息,使汽車(chē)處于遠(yuǎn)程監(jiān)控狀態(tài),同時(shí)可從GPS定位系統(tǒng)的接口獲取地理位置信息,將其傳至用戶(hù)手機(jī)上。因此,它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)防盜報(bào)警功能,而且能夠?qū)Ρ槐I汽車(chē)進(jìn)行跟蹤定位和遠(yuǎn)程控制。加之系統(tǒng)利用指紋識(shí)別技術(shù)和振動(dòng)傳感器實(shí)現(xiàn)安全開(kāi)鎖,多重保險(xiǎn),集防盜和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能于一體。
![圖1 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20160912/309932_1_0.jpg)
圖1 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)
基于GPRS構(gòu)建的汽車(chē)防盜監(jiān)控系統(tǒng)的車(chē)載端系統(tǒng),在車(chē)主和車(chē)載終端之間形成了交互平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)以下功能:
1、將指紋識(shí)別系統(tǒng)與車(chē)載終端相連,當(dāng)指紋確認(rèn)后,打開(kāi)車(chē)鎖(用繼電器模擬的車(chē)鎖);
2、用戶(hù)可通過(guò)GPRS控制車(chē)載終端開(kāi)啟、終止GPS工作.同時(shí)模塊可從GPS單元接收位置信息,通過(guò)GPRS轉(zhuǎn)發(fā)用戶(hù)手機(jī)上;
3、將車(chē)載終端與震動(dòng)傳感器相連,當(dāng)發(fā)生劇烈震動(dòng)時(shí),發(fā)出報(bào)警信號(hào),同時(shí)車(chē)載終端通過(guò)GPRS向用戶(hù)報(bào)警;
4、車(chē)載終端也可通過(guò)GPRS單元將現(xiàn)場(chǎng)圖片上傳給用戶(hù)。
1.1. 項(xiàng)目技術(shù)路線和技術(shù)指標(biāo)
1.1.1 技術(shù)路線
指紋識(shí)別模塊的作用是打開(kāi)車(chē)鎖。它使用戶(hù)在忘記帶鑰匙的時(shí)候也可以安全的打開(kāi)車(chē)門(mén)。首先通過(guò)光學(xué)采集頭獲取車(chē)主指紋的圖像,和模塊內(nèi)的指紋模板進(jìn)行匹配,計(jì)算出它們的相似程度,當(dāng)相似度達(dá)到一定數(shù)值的時(shí)候,模塊返回指令控制鎖打開(kāi)。
為了完成數(shù)據(jù)的傳輸,用戶(hù)通過(guò)手機(jī)向GPRS模塊發(fā)送AT指令,控制移動(dòng)終端的通信過(guò)程。同時(shí)移動(dòng)終端也可以借助GPRS提供的網(wǎng)關(guān)和路由接入Internet,并通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議完成與Internet上主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)的任務(wù)。
安裝在車(chē)上的震動(dòng)感應(yīng)器采用壓電陶瓷片,當(dāng)敲打擠壓其表面時(shí),能產(chǎn)生一個(gè)微小的電壓。為了提高其靈敏度,可在陶瓷片上焊一截彈簧,上有一個(gè)小錘,受到振動(dòng)時(shí),小錘擺動(dòng),引起陶瓷片表面振動(dòng),產(chǎn)生微小的電壓輸出,經(jīng)放大進(jìn)入一個(gè)比較器,當(dāng)其值大于設(shè)定的門(mén)限電位時(shí),啟動(dòng)GPS定位系統(tǒng)開(kāi)始工作,向主機(jī)傳送所在地的位置信息。此時(shí),車(chē)主可以通過(guò)地點(diǎn)來(lái)判斷車(chē)子的狀況,可以根據(jù)具體情況判斷是否關(guān)閉GPS,并將執(zhí)行結(jié)果通過(guò)Command(“1”:不鳴笛;“2”:鳴笛)發(fā)送給車(chē)鎖,由車(chē)鎖中的蜂鳴器及聲音放大器執(zhí)行執(zhí)行報(bào)警或非報(bào)警指令。 1.1.2 技術(shù)指標(biāo)
1. 數(shù)據(jù)傳送速率9.6 ~19.2kbps;
2. 控制口:采用28PIN接口,有良好的可擴(kuò)展性;
3. GPS定位精度:25M (SA OFF RSM 95%);
4. GPS數(shù)據(jù)信息的記錄:循環(huán)保存GPS數(shù)據(jù);
5. 8Mbit數(shù)據(jù)緩沖區(qū);
6. GPRS發(fā)射功率:≤0.3W;
7. 工作電壓: 5V~12V;
8. 工作電流:≤140mA;
9. 工作條件:溫度 –20~60℃
1.2. 可行性分析
在國(guó)外,指紋識(shí)別車(chē)鎖日漸盛行,但國(guó)內(nèi)市場(chǎng)并未充分開(kāi)發(fā)。本項(xiàng)目在指紋識(shí)別方面的研究可以借鑒大量國(guó)外的資料。無(wú)線監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)大量地運(yùn)用于各種場(chǎng)合,相應(yīng)產(chǎn)品也日臻成熟;現(xiàn)用的汽車(chē)防盜系統(tǒng)都采用了振動(dòng)傳感器的技術(shù)。本項(xiàng)目是將幾種較為成熟的技術(shù)相互融合,實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的,因此具有較好的可行性。
評(píng)論