基于3G技术和GPS的汽车防盗系统设计

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  摘要:针对汽车盗窃日益猖獗,本文介绍了一种网络型智能汽车防盗系统,文中详细阐述了系统组成和软硬件设计。该系统采用3G和GPS模块分别实现了信息收发和车辆定位,从而实现对车辆被盗报警和远程遥控。运用ARM11架构微处理器,使系统结构简单、功能强大,有效地提高了车辆报警系统的防盗系数。
  关键词:3G通信;GPS定位;汽车防盗
  中图分类号:TP277 文献标识码:A 文章编号:1674-7712(2012)16-0022-03
  一、引言
  随着人们生活水平的日益提高,汽车已经逐步进入人们的日常生活中。这就让不法分子有了可乘之机,导致了汽车盗窃日益猖獗。在此现状下,如何更有效地防止汽车被盗及加强其安全性才是大家所关注的。随着科技的进步,搭载着各种新技术的防盗系统及安全设备相继出现。传统的传感器式防盗装置对于防盗作用并不十分明显,犯罪分子会用各种方式进行破解。同时传感器式防盗装置由于设计缺陷很容易引起错误,甚至会出现误判报警,如加速度传感器,智能锁等都是通过机械测量由单片机进行逻辑式控制,面对一些突发状况无法进行有效地判断,导致防盗系统的误判。
  基于上述原因,本文设计了一种网络型智能汽车防盗系统,该系统将GPS定位系统与3G网络相互结合,运用ARM11架构微处理器,使系统结构简单、功能强大,有效地提高了车辆报警系统的防盗系数。
  二、系统整体方案设计
  (一)信号采集系统
  当车体震动、中央门控锁、车内红外等节点传感器【1】采集到入侵信息时,通过CAN总线将信息传至主控MCU进行分析与判断。
  (二)车辆监控系统
  当发现汽车非法入侵后,向车主发送入侵短信,并通过GPS全球定位系统确定汽车所在位置信息,把汽车所在的位置,路况信息可以实时的传送到PC机监控端或者车主手机,这样对车辆的监控起到关键的作用。同时唤醒摄像头的使能端,使摄像头开始工作,迅速采集视频信息,并通过3G网络传输发送到PC终端。
  (三)报警控制系统
  当MCU判断为非法入侵后,启动报警系统。车主及车辆监控中心根据车辆所处环境,可通过短信方式发送给车载系统的MCU,使其对汽车的发动机系统,进行切断油路和熄火等措施。
  三、系统硬件
  (一)主控制模块
  S3C6410包括许多硬件外设,如一个相机接口,TFT24位真彩色液晶显示控制器,系统管理器(电源管理等),4通道UART,32通道DMA,4通道定时器,通用的I/O端口,IIS总线接口,IIC总线接口,USB主设备等。
  (二)GPS模块
  系统采用GR-87型GPS模块,它通过串口与开发板进行对接。
  GR-87采用SIRF III芯片,是当前灵敏度最高的模块,结构小巧、性能优良的20通道接收机,可以在小型的封装里输出所需的数据,简单易用。模块内建实时时钟、1PPS定时输出、DGPS波特率可选输入、NMEA0183波特率可选输出。
  (三)3G模块
  系统采用的3G模块是华为E1750上网卡,它通过USB接口与开发板进行对接。同时支持WCDMA和EDGE网络,可保证随时随地无线上网。该模块上行最高速率为HSUPA5.76Mbps,下行最高速率HSDPA7.2Mbps,数据传输快。
  (四)电源部分
  系统采用锂电池供电,供电电压为3.6V,而3G模块的工作电压为4V,系统其他部分则为3.3V。由于采用的是电池供电,因而在低功耗方面有严格的控制,这就要求在电源管理方面必须科学管理系统的各部分功耗。
  本设计采用了多个带使能控制引脚的电源芯片,对于不需要工作的模块,则用处理器关掉其供电,只有在需要的时候重新打开开关,从而做到电能的节约使用,大大降低系统功耗【2】。
  (五)存储器系统
  (六)摄像头模块
  系统采用OV9650CMOS摄像头。它内部集成了一系列功能部件,可通过SCCB总线控制图像质量、数据格式和传输方式。本系统CAMIF接口与OV9650相连。CAMIF接口包括一个输出主时钟信号,3个来自摄像头的输入同步时钟信号和一个输出复位信号以及8位来自摄像头的输入数据信号。图像数据仅通过该数据通道传输。I2C总线连接摄像头SCCB总线接口[4]。
  四、系统软件
  (一)GPS工作流程
  车载端GPS接收机在接收数据后根据NMEA协议对GPS信息进行处理。以处理GPRMC语句为例,通过Splitfromstring函数把GPRMC信息,每两个逗号之间的数据取出放到datatemp数组里面,根据GPRMC协议的格式,将用户经度,纬度等当前数据显示到指定位置。
  (二)3G模块工作流程
  为了更好地实现USB3G拨号功能,本系统使用一个后台服务程序。当系统启动之后,一个进程名为fa-network-service的后台服务程序总是处于运行状态,所有3G拨号请求都是通过给这个后台服务程序发送指令来进行3G拨号。fa-network-service后台服务程序的好处是,可以统一维护USB3G的网络状态,同时,可以方便地实现开机自动进行3G拨号的功能。拨号程序与fa-network-service后台程序之间通过本地Socket来进行通讯交互。
  五、结束语
  本文所描述的网络型智能车防盗系统,采用了GPS定位和3G技术,相比于以往的传感器式报警防盗系统,它能更好地监控被盗车辆,有效地避免了误判。同时还能通过监控中心终端进行车辆的切断油路和熄火等措施,很好的起到了防盗效果。本系统的另一大亮点是引进了3G网络技术,能更好地传播视频进行实时监控,在结合车辆和路况的综合信息后,考虑熄火和切断油路措施。相信随着3G网络的普及,本文所设计的系统能得到广泛的运用。
  参考文献:
  [1]卑璐璐,刘玉珍,黄凯.基于ARM的车辆防盗系统车载终端设计[J].通信技术,2008,41(12):358-362.
  [2]李立志,周明建,于忠臣.基于GPRS&GPS的防盗追踪系统的设计[J].国外电子测量技术,2011,3(5):59-62.
  [3]苏丽华,赵可萍,崔玥.基于嵌人式ARMLinux的GPS智能终端设计[J].现代电子技术,2009,12(299):25-30.
  [5]高丽萍,周斌.在嵌入式Linux下OV9650驱动程序的实现[J].软件导刊,2012,11(4):73-75.
  [作者简介]顾晓祥(1991-),男,上海人,本科,上海工程技术大学,学生,研究方向:过程控制。王宇嘉(1979-),女,黑龙江哈尔滨人,上海工程技术大学,副教授,研究方向:多目标优化,进化计算。王梦遥(1990.10-),男,江苏盐城,上海工程技术大学,本科,研究方向:运动控制。
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