防盗系统（通用12篇）
防盗系统 篇1
现代汽车的盗窃事故已是全球性的问题, 可以说是在反盗窃的斗争中发展了汽车的防盗技术, 为提高汽车的安全防盗性能, 现在不仅在高级轿车上装置有防盗系统, 就连普通的货车和摩托车上大多都安装了防盗装置。这里所讲的防盗装置不是指常规的点火锁和普通门锁, 而是使偷盗者用一般手段无法盗窃汽车或汽车上的某些重要、珍贵的部件的特殊装置, 当然这些防盗装置一般都安装在车上很隐蔽的地方。
一、汽车防盗装置的功用结构及防范标准
汽车防盗系统, 是指防止汽车本身或车上的物品被盗所设的系统。它由电子控制的遥控器或钥匙、电子控制电路、报警装置和执行机构等组成。最早的汽车门锁是机械式门锁, 只是用于汽车行驶时防止车门自动打开而发生意外, 只起行车安全作用, 不起防盗作用。随着社会的进步、科学技术的发展和汽车保有量的不断增加, 后来制造的汽车车门都上装了带钥匙的门锁。这种门锁只控制一个车门, 其他车门是靠车内门上的门锁按钮进行开启或锁止。
为了更好的发挥防盗作用, 有的汽车上还装有一个转向锁, 转向锁是用来锁止汽车转向轴的。转向锁与点火锁设在一起, 安装在转向盘下, 它是用钥匙来控制。即点火锁切断点火电路使发动机熄火后, 将点火钥匙再左旋至极限位置的挡位, 锁舌就会伸出嵌入转向轴槽内, 将汽车转向轴机械性的锁止。即使有人将车门非法打开并起动发动机, 由于转向盘被锁止, 汽车不能实现转向, 故不能将汽车开走, 于是起到了汽车的防盗作用。有的汽车设计和制造时就没有转向锁, 而是用另外一个所谓的拐杖锁锁止转向盘, 使之不能转动, 也可起到防盗作用。
有的汽车在变速器上设有机械锁, 是将变速器操纵杆锁止, 使盗窃者不能挂挡而使汽车不能移动。点火开关是用来接通或断开发动机点火系的电路, 根据一把钥匙开一把锁的道理, 也起到了一定的防盗作用。由于汽车技术不断发展, 近年来多数轿车上都安装了中央门锁。即汽车上的车门门锁和行李厢锁实现了集中控制。
为防止汽车被盗, 现代汽车全部安装了防盗系统, 各种汽车防盗装置款式繁多, 其防范内容不一, 但一般具有以下防范标准要点:一是防止发动机不正当启动。要求具有独立报警功能, 且当发现不正当启动发动机时以以下4 种方式中的两种以上方式切断发动机的工作:切断发动机点火;切断发动机燃油供应;不能启动发动机;切断车辆其他相关系统。另外还有其他防止发动机不正当启动的方法, 如利用电气代码等;二是盗窃报警。要求当用不正当的手段开启车门、发动机舱盖、行李箱时进行报警, 另外当检测出下列三种情况之一时进行报警:车窗破坏;车厢内有人移动;车辆倾斜。当车门锁定后车辆即开始进入预警状态。盗窃报警系统应具有与防止发动机不正当启动装置独立的功能, 并且必须备有后备电源;三是配线进行直接连接或断线时, 不能降低防范功能;四是报警解除要由标准钥键才能进行。当没有标准钥键时, 也可以采用其他方法, 例如, 开关板、集成电路卡、可变代码式遥控键等电子钥键;五是当采取不正当手续盗窃或破坏配线与零部件时, 要花费规定以上的时间 (如15min) 。
二、汽车防盗器的分类
汽车防盗器大致可分为机械式、电子式、网络式。常见防盗装置在汽车上的布置见图1。
1、机械式防盗器
机械式防盗装置是市面上最简单最廉价的一种防盗器型式, 其原理也很简单, 只是将转向盘和控制踏板或挡柄锁住。其优点是价格便宜, 安装简便;缺点是防盗不彻底, 每次拆装麻烦, 不用时还要将其找地方放置。机械式防盗装置比较常见的有:
转向盘锁。所谓转向盘锁就是大家熟悉的拐杖锁, 它靠坚固的金属结构锁住汽车的操纵部分, 使汽车无法开动。方向盘锁将方向盘与制动踏板连接在一块, 或者直接在方向盘上加上限位铁棒使方向盘无法转动。目前市场上推出一种护盘式转向盘锁, 以覆盖的方式, 将镍铝高强度合金钢横跨在转向盘的某二辐, 在锁头上再接一根钢棒, 防止歹徒使用暴力窃车。这种锁为隐藏式, 有一层防锯防钻钢板保护, 另外材质也比传统的拐杖锁坚固, 琐芯也设计得更加精密。
可拆卸式转向盘。该种防盗器材在市场上较拐杖锁少见, 其整套配备包括:底座、可拆式转向盘、专利锁帽盖。操作程序是:先将转向盘取下, 将专利锁帽盖套在转向轴上。即使小偷随便拿一个转向盘也无法安装在转向轴上。该类防盗锁的优点是不会破坏原车结构, 故障率低, 操作容易;缺点是车主必须找一个空间藏这个拆下的转向盘。
排挡锁。目前使用排挡锁成为车主的最爱, 因为此防盗系统简便又坚固, 这套材质采用特殊高硬度合金钢制造, 防撬、防钻、防锯, 且独特采用同材质镍银合金锁芯和钥匙, 没有原厂配备钥匙, 绝无法打开, 钥匙丢失后, 可使用原厂电脑卡复制钥匙。
上述机械式防盗装置结构比较简单, 占用空间不隐蔽, 每次使用都要用钥匙开锁, 比较麻烦, 而且不太安全。因此, 随着电子技术在汽车上的应用, 电子式防盗装置就应运而生。
2、电子式防盗装置
所谓电子防盗, 简而言之就是给车锁加上电子识别, 开锁配钥匙都需要输入十几位密码的汽车防盗方式, 它一般具有遥控技术, 是随着电子技术的发展而迅速发展起来的一种防盗方式。电子式防盗器有如下四大功能:
一是防盗报警功能。这个功能是指在车主遥控锁门后, 报警器即进入警戒状态, 此时如有人撬门或用钥匙开门, 会立即引及防盗器鸣叫报警, 吓阻窃贼行窃, 这也是电子防盗器最大的卖点和争议之处, 因为它发出的“哇、哇”声在震慑盗贼的同时, 也存在着扰民的弊端。北京和深圳等一些城市已经对电子式防盗器中的一种俗称“哇哇叫”的防盗器亮了红牌;
二是车门未关安全提示功能。行车前车门未关妥, 警示灯会连续闪烁数秒。汽车熄火遥控锁门后, 若车门未关妥, 车灯会不停闪烁, 喇叭鸣叫, 直至车门关好为止;
三是寻车功能。车主用遥控器寻车时, 喇叭断续鸣叫, 同时伴有车灯闪烁提示;
四是遥控中央门锁。当遥控器发射正确信号时, 中央门锁自动开启或关闭。
电子遥控防盗装置的遥控器、电子钥匙都有相对应的密码。遥控器发射部分采用微波/ 红外线系统。利用手持遥控器将密码信号发向停车位置, 门锁系统接收开启, 驾车者进车后再将电子钥匙放入点火锁内, 电子钥匙将内置密码发至控制电路中的接收线圈, 产生电感耦合令电路和油路启动, 使汽车得以运行。
电子防盗的两个最大的卖点就在于它的密码解锁和报警声, 其中密码解锁根据密码的发射方式的不同分为定码式和跳码式两种。定码式防盗器的特点是密码量少。工作原理主要是利用密码扫描器或解截码器, 通过它们接收到的空间无线电信号截取主机密码, 从而通过复制解除防盗系统。现在, 因为它密码重复的机率比较大, 已经基本被淘汰。跳码式防盗器的工作原理则是通过在防盗工作过程中, 不断变化的大量密码函使得主机能确认由车主发出的信号来工作。它的优点就是密码量多, 不容易出现重复。现在市面上常见的科警电子数码主要是通过专用微电脑数据来锁定汽车的油路、点火电路以达到控制车辆启动的目的, 只有唯一的数码车匙接触对码方可解除锁定, 因此在解码截码上具备了不错的性能。
过去的电子式防盗器在雷声和剧烈的震动、碰撞中往往会发出恼人的叫声, 不但扰民, 自己听了也觉得心惊肉跳。现在的电子式防盗器在这方面也取得了不错的长进, 比如常见的科警电子防盗器一般就只有在窃贼试图剪断防盗线路的时候才会立即动作, 清静了不少。
3、GPS卫星定位汽车防盗系统网络式防盗器
和很多高端技术的来历一样, GPS的“出身”也有着浓浓的军事背景, 即全球卫星定位系统, 是上个世纪70 年代, 美国为了和苏联对抗, 耗资130 亿美金研制和开发出来的。最初只使用于军事领域。1993 年后, 美国国防部正式宣布GPS向全球免费开放使用, 由于它先进的技术特点在很多方面和交通行业不谋而合, 因此很快就被广泛的用于交通行业。GPS的工作原理是利用接收卫星发射信号与地而监控设备和GPS信号接收机组成全球定位系统, 卫星星座连续不断发送动态目标的三维位置、速度和时间信息。保证车辆在地球上的任何地点、任何时刻都至少能收到卫星发出的信号。GPS主要是靠锁定点火或启动来达到防盗的目的, 同时还可通过GPS卫星定位系统, 将报警处和报警车辆所在位置无声地传送到报警中心。因此, 只要每辆移动车辆上安装的GPS车载机能正常的工作, 再配上相应的信号传输链路 (如GSM移动通讯网络和电子地图) , 建一个专门接收和处理各个移动目标发出的报警和位置信号的监控室, 就可形成一个卫星定位的移动目标监控系统。GPS卫星定位汽车防盗系统有如下五大功能:
一是定位功能:监控中心在全国范围内可随时监控某辆车的运营状况, 可以24 小时不间断地检测目标车辆当前的运行位置、行使速度和前行方向等数据;
二是通讯功能。GPS适应信息时代的需求, 在行车中可以为车主提供GSM网络上的全国漫游服务。车主可以随时随地和外界和服务中心保持联络。在实际使用过程中, 对一些劫车者也具有震慑作用。另外, 它的话费优惠和免提功能也让您用得更方便更舒心;
三是监控功能。如果您万一不幸遇上劫匪, 也不用担心, 您可以通过GPS系统配备的脚踏/ 手动报警、防盗报警等报警设施迅速取得和监控中心的联系;
四是停驶功能。即使您爱车不幸丢失, 您也可通过监控中心对它实行“远程控制”。监控中心在了解到您提供的信息和警情无误后, 可以遥控该车辆, 对其实行断油断电, 再配合附近警方将困在车里动弹不得的劫匪绳之以法;
五是调度功能。在车辆日渐增多的大城市遇上塞车GPS同样可以帮你忙。监控服务中心可以将当前的道路堵塞和交通信息广播, 发布中文调度指令, 提高客货运效率。
三、国外汽车防盗新装置
进入21 世纪, 在世界各地, 汽车被盗案件频繁发生, 为了有效在打击盗窃案空汽车的犯罪行为。保护车主的财产安全, 各国纷纷出资研究汽车防盗装置, 高新科技因而得到有效的应用和推广, 使盗贼望车兴叹, 或束手就擒。
1、数码防盗装置
P.A.T.S微晶辨识密码防盗系统:独特的电子密码高达500多亿种, 当装有密码发射器有汽车钥匙插入之后, 钥匙孔内的受讯模组将密码传至控制模组进行判读, 若吻合即可启动汽车发动机。该系统不用电池电线, 使用接线点火的方式即可, 若控制模组未解除禁令, 发动机就无法启动。数码防盗钥匙将小型化的无线电发射机与汽车钥匙合成一体, 并在方向盘隐藏的地方装有一个接收阅读机。当这种汽车钥匙插入点火开关时, 一个有20 个数字码的无线电信号发射出来, 阅读机接收后, 确认无误时, 点火开关便启动车辆, 若是数字码对不上或无信号发出, 车辆就无法点火启动;密码防盗锁BMW全车系统均配有智慧型防盗锁, 该防盗锁采用雷达收发器的原理, 其特点是在点火器外装有螺旋天线, 钥匙孔内装有微晶片, 当钥匙转动时, 天线便成为一种转换器, 供电给微晶片, 以显示密码次序, 若符合次序, 若符合授权身份便可启动车门。每位BMW的车主, 都配有4 把原厂设计编码的密码钥匙, 每一把钥匙的密码是由一个固定的个人密码及个别的常换的密码所组成, 此系统还可提供6 套密码组合, 以备万一。一旦钥匙遗失, 此系统能让车主注销任意一把钥匙。
2、通讯防盗系统
全球通信网络汽车防盗系统:以呼叫器控制汽车启动系统和车门的开关, 可在汽车被盗后以电话的方式将动力系统工程解除, 使车辆在10s内停止行驶, 并使警铃大叫。电话控制系统仅有香烟盒大小, 可暗藏在汽车的任何部位。车主和警方可在世界上的任何地方, 通过拨打电话, 使汽车置于控制中。如逐渐减少燃料供应使汽车渐渐停止;关闭车门、车窗、使盗贼进行交涉;关闭其它电动控制设备。这样, 不仅可以找回汽车, 还可以确保车主的人身安全, 达到将盗贼抓获的目的。GPS车用卫星导航系统利用其信号发射器, 可将信号发射到卫星上, 再传回控制中心, 通过地理咨询系统, 克服地形、电波的干扰, 可有效掌握汽车的行踪。
3、影像防盗
一是微型间碟相机:该相机体积极小。可以安在汽车的任何部位而不被人注意, 并能在很弱的光线下工作, 可拍摄多达12 幅的照片, 与蜂窝式无线电话网络联接, 可将闯入汽车盗贼的照片直接传达室送到控制中心, 使盗贼立即被辨认出来, 以供警方采取相应的措施。二是秘密报像机:该报像机体积很小, 可隐蔽安装在汽车内。秘密报下盗贼强行进入汽车的影像, 并通过全球定位系统, 传达室送到控制中心, 使控制中心随时掌握车辆所在的位置及盗贼的动向, 以便抓获。
4、报警网络系统
该系统主机安装在汽车尾部的行李厢中, 并与空中警察全球定位系统联网。当汽车被盗后, 报警网络系统工程可通过全球定位系统, 不断向警方显示汽车行程坐标和传送汽车内人员的谈话内容, 以便迅速找到被盗汽车并抓住盗贼。无光发烟器安装在汽车内之后, 只要盗贼一进入汽车, 它便会自动放出无毒烟雾, 使盗贼双眼看不见周围的物体, 只有束手就擒;高分贝放声器安装在汽车内之后, 盗贼只要一接触汽车门, 就会立即发出高他贝的警报声, 以便将盗贼吓走和引起行人注意;自排锁是安装在排挡杆里面的锁具, 采用铝合金钢铸造成, 可防锯、防剪、防钻, 号称是能承受任何外力的“超级防盗锁”, 比早期的方向盘防盗锁, 更具先进性;方向盘锁号称“铁甲武士”, 采用镍铬钼合金钢材料, 经硬化处理后, 可防止锯、钻等破坏, 锁头为100 万组号码的立体锁制成, 对于防盗有极大的功效。随着科技的发展, 尤其是电脑技术的投入使用, 汽车防盗技术已走向自动化、智能化。
四、汽车防盗装置的结构原理
1、电控门锁的组成
汽车电控门锁通常是由控制部分和执行机构组成。控制部分包括输入器、存储器、识别器、编码器、驱动装置、抗干扰电路、显示装置、保险装置和电源等部分组成。电源用来向该系统提供电能;编码器用来人为的设置一定的密码;存储器可以将编码存储起来;输入器是用来将密码输入锁内;识别器是对来自输入器的编码和存储记忆的编码进行比较, 当两组编码不相同时, 便会通过显示装置显示出来, 或报警求救, 或控制防止汽车移动装置执行指令, 不得使汽车移动;驱动装置是在接到识别器输送来的信号时, 接通执行机构的电路, 使执行机构进行开启或锁止;抗干扰电路防止汽车内外电磁信号干扰所引起防盗系统误动作;显示器和报警器是输出装置, 它是用来在需要报警时进行报警;保险装置的作用是防止车速过高时车门自动打开, 在控制电路发生故障时, 门锁可以直接开启;执行机构可以分为电动机式或电磁线圈式。它用来将电能转换为机械能, 以使门锁开启或锁止。汽车电控门锁的基本结构如下:
控制部分由以下部分组成。其中, 电源是电子锁控制部分和执行机构必不可少的, 编码和鉴别是整个控制部分的核心。一是编码器。编码器的实质就是人为地设定一组几位二进制数或几位十进制数。设定该组数的原则是所编的密码不易被人识破。对编码电路的要求是:容量大、换码率高;保密性、可靠性好;换码操作简单, 便于日常管理;二是输入器和存储器。它们的作用是经输入器输入一组编码, 由存储器记忆后送至鉴别器;三是鉴别器。它的作用是对来自输入器和编码器的两组密码进行比较, 仅当两组密码完全相同时, 鉴别器才输出电信号, 经抗干扰处理后送至驱动级和显示装置。若用户有特殊要求, 鉴别器还可以输出报警和封锁行车所需的电信号;四是驱动级。由于鉴别器送出的电信号通常很微弱, 为了能带动执行机构的电磁铁产生动作, 故设置驱动级;五是抗干扰电路。为了抑制来自汽车内外的电磁干扰, 保证在恶劣电磁背景下电子锁不会自行误动作而设置了抗干扰电路, 由此提高汽车电子锁的可靠性和安全性。通常采用延时、限幅和定相等手段来达到抗干扰目的;六是显示器和报警器。这部分是电子控制部分的附加电路, 用于显示鉴别结果和报警, 从而扩展了电子锁的功能;七是保险装置。保险装置是指速度传感器和车门锁止器, 它是汽车电子锁的独特组成单元, 当汽车运行超过一定时速时, 车门锁止器根据来自速度传感器的信号将锁体锁止;若控制电路万一失灵, 可通过紧急开启接口直接控制锁体的开启;八是电源。电源是电子锁必不可少的。设计理想的不间断电源对于电子锁来讲, 仍是一个至关重要的课题。
车用电子锁的执行机构一般采用电磁铁或微型电动机控制。对于汽车电子密码点火锁, 则是利用执行电器触点的通断来控制点火线路的启闭。一是电磁铁式自动车门锁:这种汽车电控门锁的开启和锁闭均由电磁铁驱动, 其结构是内设两个线圈, 分别用来开启、锁闭门锁, 门锁集中操作按钮平时处于中间位置。这种车门锁的优点是结构简单内部摩擦力小, 动作敏捷, 操作方便;缺点是耗电量大, 电磁铁质量大, 且动作时有撞击声;二是电动式自动车门锁:该锁由可逆式电动机、传动装置及锁体总成构成。由电动机带动齿轮条副或螺杆螺母副进而驱动锁体总成, 实现车门的锁闭或开启。这种锁的优点是体积小, 耗电少以及动作较迅速;不足之处在于, 打开或关闭车门之后, 若因疏忽通了电, 易把电机烧损。电磁铁式和电动机式自动车门锁都可以配用速度传感器和车门锁锁止器, 从而提高汽车行驶时的安全性。
2、钥匙控制式防盗系统
当驾驶员将车门锁锁住的同时, 接通了电子防盗系统电路, 从此电子防盗系统开始进入工作状态。一旦有窃贼非法打开车门, 电子防盗系统一方面用喇叭报警求救, 另一方面切断点火系统电路, 使发动机不能起动, 于是起到了防盗报警的作用。这种防盗报警系统主要由电源、控制电路和执行部分等组成。电源的作用是向防盗系统提供电能。控制电路用来启动报警装置和控制发动机不能起动, 以达到防盗的目的。执行部分主要由报警喇叭和切断点火电路的继电器等组成。
3、中央集控门锁的功能与结构
为提高汽车使用的便利性和行车的安全性, 现代汽车越来越多地安装中央集控门锁。中央集控门锁主要有以下的功能:一是中央控制。当驾驶员锁住其身边的车门时, 其他车门也同时锁住, 驾驶员可通过门锁开关同时打开各个车门, 也可单独打开某个车门;二是速度控制。当行车速度达到一定时, 各个车门能自行锁定, 防止乘员误操作车内门把手而导致车门打开;三是单独控制。在除驾驶员身边车门以外的其他门设置有单独的弹簧锁开关, 可独立地控制一个车门的打开和锁住。目前汽车上装用的中央集控门锁种类很多, 但其基本组成主要有门锁开关、门锁执行机构和门锁控制器。
多数中央集控门锁的开关都是由总开关和分开关组成, 总开关装在驾驶员身旁的车门上, 驾驶员操纵总开关可将全车所有车门锁住或打开。分开关装在其他各车门上, 可单独控制一个车门。门锁执行机构受门锁控制器的控制, 执行门锁的锁定和开启任务。门锁执行机构有电磁线圈和直流电动机两种驱动方式, 两种结构都是通过改变极性转换其运动方向而执行锁门或开门动作的。当给锁门线圈通正向电流时, (例如双线圈、电磁式门锁执行机构) , 衔铁带动连杆左移, 门被锁住;当给开门线圈通反向电流时, 衔铁带动连杆右移, 门被打开。直流电动机式门锁执行机构的驱动力是由可逆转的直流电动机提供的, 利用电动机正转和反转, 完成锁门或开门动作。门锁控制器是为门锁执行机械提供锁/ 开脉冲电流的控制装置。无论何种门锁执行机构都是通过改变执行机构通电电流方向, 控制连杆左、右移动, 实现门锁的锁定和开启, 因而门锁控制器应具有控制执行机构通电电流方向的功能。同时由于门锁执行机构长期带电要消耗较大的电能, 为了缩短工作时间, 门锁控制器应具有定时功能。定时装置工作原理一般是利用电容器充放电特性, 在超过规定时间后输送给门锁机构的电流就自行中断, 正常锁门或开门也如此, 定时装置可以保护电路和所用电器的安全。门锁控制器的种类很多, 按其控制原理大致可分为晶体管式、电容式和车速感应式三种门锁控制器。
(4) 新车出厂已装防盗系统。现在许多轿车都在出厂前预装了车用电脑防盗系统。当钥匙芯片数据与车载电脑预存数据相符, 电脑才会通知相关系统开始工作, 允许发动机启动。自带车载电脑防盗系统的轿车不需要再安装电子防盗器。这容易和原车所安装的防盗系统发生系统冲突;如果一定要额外安装电子防盗器, 请注意与点火系统分离, 否则会造成发动机无法启动等故障。当出现了故障, 不要自行拆卸, 可以去专业车锁店使用专业解码器现在市场上出售的国产车如奥迪A6, 帕萨特B4、B5, 桑塔纳2000 时代超人, 桑塔纳世纪新秀, 一汽大众宝来、捷达新内饰系列、红旗系列;进口车型包括斯柯达欧亚、进口本田、奥迪A8、大众甲克虫、日产风度A32、A33 和奔驰、宝马、卡迪拉克、沃尔沃、欧宝、福特、丰田、捷豹的部分车型, 都自带电脑防盗系统, 车主无须再花冤枉钱。买车时随车带的防盗电脑密码和车钥匙编码一定要保存好, 这些数据是配置钥匙的关键。一旦丢失, 将给车辆维修、钥匙配置带来不必要的麻烦。如果您的车已经预装了车用电脑防盗系统, 当遇到有歹人抢劫车辆时, 只需把钥匙往地上一摔, 就可以震坏钥匙中的数据芯片, 任何人都无法将您的车开走了。
五、现代汽车的智能化防盗主要措施
常见现代汽车的智能化防盗主要有以下措施:
1、采用智能防盗钥匙
该防盗器主要有以下三种功能:即服务功能, 如遥控车门的功能;报警提示功能, 即当有人非法动车时, 能发出警报声功能防盗功能。该车的原厂防盗器主要注重防盗功能。每个钥匙内带有发射芯片, 当钥匙插入点火开关时, 芯片向收发线圈输送发信号 (相当于加密密码) , 假如防盗控制器识别编码不正确, 就会立刻指令发动机电脑板切断供油和点火系统, 使发动机无法启动。
2、对付盗贼是断油断电
与帕萨特类似, 宝来原厂防盗器是利用各个传感器, 传递符合原定的脉冲信号, 达到合法启动的效果。当汽车内部监控电脑得不到相关信息后, 就会默认为非法启动, 控制单元就会下令电子点火系统, 起动系统、供油系统停止工作, 起到断油、断电的效果, 使汽车无法启动达到防盗作用。以往, 很多车主害怕借车给别人使用, 担心别人偷配钥匙盗窃车辆, 这些问题有了智能原车防盗系统后就能迎刃而解。当车钥匙发出的特殊脉冲信号被点火开关上的信号接收线圈认可后, 车辆就可合法启动, 贼人即使复制钥匙, 也完全不能完成上述过程。
3、将感应器当作守护者
丰田汽车公司生产的新款佳美2.0、2.4 和天津丰田公司生产的威驰GXL-i、GXL-s车型上都装有较为先进的TVSS电子防盗系统 (简称丰田汽车安全保护系统) 。该车所装的防盗系统不仅满足一般的防盗功能, 并在防盗系统上采用了先进的智能密码车匙, 即使发生车匙被他人复制或者采用传统的拨线偷车方法, 也将无法启动车辆。当用钥匙扣状的遥控器锁车时, TVSS系统同时启动, 如果未用遥控器开启车门, 发动机将无法启动, 同时发出警报, 使偷车贼无处落手。丰田佳美通过多个感知器不间断地侦测车辆状况, 并及时将信号传输给防盗电脑, 再由防盗电脑里面特定程序进行处理、判断。当满足特定的条件时, 那么相应的程序将启动, 并通过控制件来实现报警作用 (如若有人试图不用车匙或遥控器打开车门、发动机防护盖、行李仓门, 或者强行进入车厢, 防盗系统将启动报警程序, 使喇叭长鸣、前灯或转向灯闪烁示警, 同时, 防盗系统将切断启动电路或点火电路、供油系统) , 以实现防盗、防抢和方便寻车作用。
4、将超声波介入防盗
目前, 奥迪A6 车型所装备的防盗止动器, 是与国际技术同步的产品。不仅如此, 在奥迪A6 车上, 还装备着国内其它车型汽车都不具备的内部监控系统:如果未经允许, 任何进入车内轻微移动的物体 (人) , 都会被灵敏的超声波探测器探测到, 从而触发警报系统, 令盗贼逃之夭夭。
5、防闯入防非法启动
广本的雅阁、奥德赛两款车所安装的电子防盗器一般有两种, 一种是发动机锁止系统, 另一种为安全防盗系统。发动机锁止系统是将车匙电子化, 通过车匙、防盗模块和发动机ECU之间的通信, 识别密码吻合后, 方能启动发动机。通过破坏机械锁, 复制车匙及回路短接等方式非法启动发动机时, 该系统可起到锁止发动机限制车辆移动的作用。安全防盗系统, 主要是为防止非法进入车内而设的。该系统是通过车门和机罩的开关传感器及车身振动传感器来触发喇叭或灯光报警, 起到警示作用。
6、将21 位密码自主调对
宝马七系的防盗器包括遥控器、电子禁启动防盗锁控制、蓄电池及电子控制充电系统内含机械钥匙。当遥控车钥匙插入钥匙插口时并锁定, 经防盗系统对钥匙进行合法性确认 (车匙电脑晶片有自主性调对密码功能, 密码由21 位数字组合而成) 后, 才可以启动和关掉发动机。
六、结束语
随着科学技术的发展, 汽车偷盗技术越来越高, 令人们防不胜防, 已对全世界造成极大的危害。
汽车防盗无论是对汽车制造商还是社会保险业都具有极其重要的研究价值, 如何制定出更为严范的法规, 开发出更为有效的汽车防盗装置, 减少车主的损失是今后人们研究的重要课题。针对目前世界范围内汽车盗窃案的上升趋势, 各汽车厂家都在不断地改进防盗技术, 尤其是随着微电子技术的进步, 汽车防盗技术已向着自动化、智能化方向发展。
防盗系统 篇2
1.1 主机电路
如图1所示，主机电路由射频接收模块接收传大吃一惊器发来的.报警信号，通过解码器(PT2272)解码后得到报警传感器的地址和数据类型只有主机和传感器地址相同时才能被主机接收。解码输出的数字代表传感器类型解骊输出信号进入CPU的INT1，触发中断处理程序。中断处理程序通过DTMF收发电路，拨打用户预先设好的电话号码(如手机号码，办公室号码)进行远程拨号报警;同时，启动语音电路，将预先录制好的语音信号通过电话线传给主人，实现语音提示通信功能。CPU输出警笛触发信号，经放大后推动警笛或喇叭，以驱赶和震胁盗贼。用户还可通过电话线进行远程设/布防，及输入远程控制信号，通过8路控制输出端控制有线连接的电器设备，也可通过编码电路和射频发射模块控制无线连接的电器设备。显示部分采用RT12232A图形点阵LCD模块，实现汉字显示功能;显示报警时间与报警类型。键盘可实现密码修改、语音录入和信息查看功能。
物业管理中心的接收主机具有家庭报警主机的功能外，还可以通过RS232实现与物业管理中心的通信 功能，实现联网和小区控制。
1.1.1 DTMF收发电路
要实现电话线远程通信，关键部分为DTMF收发电路。它将实现自动拨号、忙音识别、铃声识别、远程接键数字信号识别等功能。我们选用MT8888双音多频(DTMF)收发器，与单片机及音频放大电路组合，实现各种信号音的检测及DTMF信号的产生，并将DTMF信号送到电话线上，如图3所示。
MT8888是采用CMOS工艺生产的DTMF信号收发一体的集成电路。它的发送部分采用信号失真小、频率稳定性高的开关电容式D/A变换器，可发出16种双音多频DTMF信号。接收部分用于完成DTMF信号的妆收、分离和译码，并以4位并行二进制码的方式输出。
图3
选择中断模式时，当接收或发送了有效的音频信号后IRQ/CP脚输出低电平，产生中断信号供给CPU，在延迟控制电压的跳变缘将数据锁存至输出端;当选择呼叫过程(CP)方式
防盗系统 篇3
【关键词】RFID；婴儿防盗；报警事件处理
1.引言
婴儿安全是医院和婴儿家属关注的敏感问题。基于RFID的婴儿防盗系统是专门针对婴儿安全而设计的解决方案，能有效地对医院内的新生婴儿进行可靠和安全的保护。婴儿可以佩戴对人体无害的电子标签，同时在医院内需要进行控制的区域安装信号接收装置，信号接收装置能够随时接收到婴儿电子标签所发出RF信号，并据此信号判断标签所处的状态，从而对婴儿所在位置进行实时监控和追踪，系统可以对企图盗窃婴儿的行为及时报警提示，并结合门控系统更有效地防止盗窃婴儿事件的发生。
2.系统功能结构
基于RFID的婴儿防盗系统包括四个主要模块：RFID模块、通讯模块、应用软件管理模块和供电模块。RFID工作原理如图1所示，标签（即射频卡）进入磁场后，接收读感器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或者主动发送某一频率的信号。读感器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
图1 RFID工作原理图
3.系统组成
基于RFID的婴儿防盗系统包括婴儿标签、母亲/呼市腕表、定位器、读感器以及相关管理软件组成。
3.1 婴儿标签
婴儿标签是系统的主要监控电子标签，特点如下：
（1）全球唯一ID号识别。
（2）标签具有防破坏特性，佩戴标签后，表面不暴露安装或者规定卡位，不破坏标签或腕带的情况下无法解除。戴上标签穿上腕带的瞬间开始，电子标签就不断地自动发射出信号，系统随时进行监控。未经授权，任何试图取下标签的行为都会触发报警。
（3）婴儿防盗标签要求可以重复使用，可以防水设计，可以进行清洗，无任何过敏反应。
（4）婴儿防盗标签具备腕带防反抽特性，一旦穿好，无法在不破坏标签的情况下抽取。强行破坏标签抽取腕带将引发系统即时报警。
（5）快速的腕带被剪断检测响应时间
3.2 母亲/护士腕表
母亲/护士标签是为母亲或者医护人员配置的电子标签，特点如下：
（1）全球唯一ID号识别。
（2）提供光、震动报警功能，出现报警事件时，系统可根据设定向佩戴腕表的指定或者全部母亲/医护人员发出光、震动报警。
3.3 定位器
定位器包括智能定位器和普通定位器。
智能定位器可以加速标签上报信息的速度，部署于特别监控区域，可以辅助系统加强对区域的监控。同时智能定位器还具有分级的声光报警功能，可以在软件的控制下，根据事件的严重程度，发出不同的声光提示，为医护人员及时提供报警指示。特点如下：
（1）监控范围为以设备为中心半径2～4m（可调）的圆形区域。
（2）可加强系统对监控范围内标签的检测速度。
（3）分级的声光报警功能。
（4）定时向数据服务器汇报工作情况，系统可以实时检测各系统组件是否运行正常，防止各种原因引起的失效。
普通定位器是最基本的标签信息采集设备，兼具定位和识别功能，采用无线的方式接入系统。普通定位器可以扩展全向读感器的监控范围，在适当的位置部署普通定位器可以减少全向读感器的设备量。特点如下：
（1）监控范围为以设备为中心2.4～9m（可调）。
（2）定位监控范围内的标签以及各类事件。
（3）扩展全向读感器的监控范围。
（4）定时向数据服务器汇报工作情况，系统可以实时检测各系统组件是否运行正常，防止各种原因引起的失效。
3.4 读感器
读感器包括远距离定向读感器、全向读感器和杆式读感器。
远距离定向读感器具有较为精确的区域定位能力和较高的信息处理能力，可以在短时间内处理大量标签信息，专用于需要严密监控的区域，如出入口等。远距离定向读感器采用RS485总线接口接入系统。特点如下：
（1）监控范围为0.6～3.5m的区域（可调）。
（2）强大的多标签识别处理能力。
（3）数据服务器定时检测是否运行正常，防止各种原因引起的失效。
全向读感器是标签信息的搜集汇总和预处理设备，采用RS422接口接入系统。特点如下：
（1）在室内无阻隔情况下，可靠覆盖半径约为20m。
（2）若存在120mm半砖墙阻隔，可靠覆盖范围为穿1墙，半径约为8m。
（3）可同时采集处理超过500个标签的数据。
（4）数据服务器定时检测是否运行正常，防止各种原因引起的失效。
杆式读感器是定向式的標签信息采集设备，采取无线方式接入系统，其感应区域较小，可以用于出入口等区域的监控，为系统及时提供预警信息。
4.系统实现的关键技术点
4.1 精确定位
精确定位不但可以实现准确地识别婴儿，而且还可以快速的定位到每个婴儿、母亲或护士当前所在的位置。同时也可以清楚、详细地显示每个房间有哪些婴儿、母亲或护士，并且记录婴儿、母亲或护士行动的路线。
4.2 快速的报警事件处理
实现快速地指示发生报警的准确位置，能够引导护士或保安人员迅速地到达报警发生的位置。而且当系统发生报警事件时，护士手上带的标签会发出光和振动提示，提示相关护士迅速的去处理报警事件。
4.3 标签的主动式防盗保护
所有防盗标签每隔3秒钟左右向系统发出信息，汇报其工作状态，主要信息包括：位置信息、电池电量信息、防盗标签腕带和休眠状态标识；系统可以快速检测各个标签的工作状态，并及时发出各种警报，如标签电量过低、标签处于非法位置等。
4.4 全方位区域监控
系统能够对部署设备的整个病房区域进行监控。标签的实时定位和跟踪功能，实时监控佩戴防盗标签的婴儿所处的位置，并跟踪记录婴儿的移动情况。发生婴儿偷盗、设备被破坏等事件时，能够立即触发报警，并定位报警事件发生的位置。
5.结束语
基于RFID的婴儿防盗系统可以代替传统的人防系统，从而提高了防盗安全系数，提高了医院的管理效率。系统立足于开放原则，既支持集中式管理，又支持人性化的服务，符合目前和未来的发展需要。
参考文献
[1]陈敏亚，沈志强.基于RFID技术的婴儿防盗系统的设计[J].研制报告，2010，31（7）：59-60.
[2]邢俊凤，李慧萍，高琦.RFID技术在婴儿安全防盗中的应用研究[J].计算机与数字工程，2013，41（10）：1710-1712.
基金项目：内蒙古自治区高等学校科学研究项目（项目编号：NJZY12226）。
报警防盗系统的设计 篇4
随着国民经济高速发展, 人民的财产与生命安全越来越值得注意。防盗报警系统是用物理方法或光电、电子、计算机等技术, 自动探测监测区内的入侵行为产生的报警信号, 并提示监测人员发生区域。报警防盗系统是保为平安、预防盗窃, 抢劫等事件的重要设备。当有突发事件时, 就可以在监测控制中心, 通过报警的信号查出侵入点, 迅速采取措施。抽样调查表明, 普通的家庭很少装有电子防盗报警装置, 因现有的廉价家用电子防盗报警系统只够实现简单的报警, 不能在犯罪发生后给予警方取证留下任何帮助;而大型监控系统造价高, 且需要配备专业的监控人员, 不适合家用。随着人民生活水平地提高和生活节奏地提高, 开发基于移动和固定通信网络的无人监控防盗系统有着巨大的经济价值和深远的社会意义。
2、系统原理
本系统的特点如下: (1) 采用先进的传感技术获得灵敏的侵入信号; (2) 语音芯片的编程; (3) 使用单片机技术完成智能系统的控制; (4) 遥控技术和电话线远程通信的关键部分是DTMF收发电路。
电话报警将从以下几个部分入手, 电话报警的遥控器部分, 采用无线控制模式。检测模块根据用户的需要可以设置在4个以内。这四个“检测模块”都可以触发控制电路。
控制电路完成语音报警:由检测模块来的信号触发自动拨号, 先拨打110, 收到110的提机信号进行语音播放出事地点 (这个语音由用户购回该产品后进行设置) 三遍, 然后拨通主人的手机号码, 进行提示报警。
报警流程:传感器监测到侵入信号, 用SN74LS148译码传输到单片机, 单片机开始运行, 把储存的号码用MT8880传到电话线路, 接通后, ISD1420语音芯片把之前录制的语音信息放大并传给呼叫方, 完成报警。
报警信息的录制:录音时间8至20秒, 录音时Led3点亮同时ISD1420的25引脚变低, 录音结束后退出, Led3熄灭。
预设号码:用键盘录入号码, 在LED显示器上进行设置。此系统能设置4个号码, 分别在4个位置, 可以查询与拨打。
接收到启动信号后89S52开启采集模块, 并初始化图像存储模块62256.完成初始化后对图像采集的部分传输拍摄命令, 然后接收拍摄传回的图像数据, 并把传回的数据保存在数据缓存当中。接收完一个完整的数据后读出在图像缓存里的数据, 最后通过USB接口保存在U盘。整个系统框图如图1所示。
3、结语
本款新型智能无人监控防盗报警器是为解决快速报警, 有利于公安人员通过报警器的语音信息及时地将罪犯绳之以法。该系统的核心是探测、智能报警, 实验证明各种指标都基本达到要求。我们充分考虑了系统可靠性、安全性和适用性, 有较高的性价比, 适合于广泛推广使用。
参考文献
[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计[M].北京:航空航天大学出版社, 1990.
[2]贾金玲.单片机原理及应用[M].成都:电子科技大学出版社, 2004.
防盗系统 篇5
一、主要开发内容：
1、多语言翻译报站功能
2、车辆发动机自动调控功能
3、车辆求助功能
4、自动调节室温功能
5、数据统计分析功能
6、公交智能电子站牌
二、调度员需求
1.调度员调度路况
（1）调度员调度路面拥堵（2）调度员调度路面事故
2.调度员调度车况
（1）调度员调度车门异常（2）调度员调度燃油量异常（3）调度员调度发动机异常（4）调度员调度车温异常 3.调度员调度运行状况
（1）调度员调度车速异常（2）调度员调度私自绕行
（3）调度员调度首末车发车情况（4）调度员调度车载客流量
三、乘客需求
1、乘客询问线路信息
2、乘客询问站次信息
3、乘客询问拥堵路况信息
四、报表需求
1、业务管理员生成车辆班次统计报表
2、业务管理员生成路况拥堵信息统计报表
3、业务管理员生成员工考核统计报表
4、业务管理员生成乘客投诉统计报表
五、乘务员需求
1、乘务员热情服务，及时解决乘客问题
2、乘务员检查车内易燃易爆物品
3、乘务员报告需求
防盗系统 篇6
关键词: 自行车防盗 RFID 射频识别
中图分类号: TM7文献标识码: A文章编号: 1007-3973 (2010) 04-035-02
随着越来越多的自行车被盗的情况发生,怎样解决这一社会顽疾成了大家关注的话题。自行车被盗看起来是小现象,但其社会背景是复杂的,反映出来的社会问题也是深刻的。如何根本解决这一社会顽疾?将自行车管理纳入科学、系统的管理上来,装上“电子身份证”。
随着一种处理速度快、数据准确、自动识别能力较强的 RFID技术应用的日益成熟。结合这种技术我们便可以如愿以偿地给自行车装上“身份证”。以往小区或学校自行车丢失主要是因为自行车数量不清楚,车主身份不明确。有了这种电子芯片,就可以对小车进行科学有效地管理。
1 射频识别技术( RFID)简介
RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification,RFID)的缩写,又称电子标签。射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,它是一项利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术,可通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。
(1)RFID的工作原理是:标签进入磁场后,如果接收到阅读器发出的特殊射频信号,就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(即无源标签),或者主动发送某一频率的信号(即有源标签),阅读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。
(2)RFID系统的组成:射频识别系统至少应包括以下两个部分,一是读写器,二是电子标签。另外还应包括天线,主机等。RFID系统在具体的应用过程中,根据不同的应用目的和应用环境,系统的组成会有所不同,但从RFID系统的工作原理来看,系统一般都由信号发射机、信号接收机、发射接收天线几部分组成。
(3)RFID系统的分类:根据RFID系统完成的功能不同,可以粗略地把RFID系统分成四种类型:EAS系统、便携式数据采集系统、网络系统、定位系统。?本文主要利用其中的定位系统。定位系统用于自动化加工系统中的定位以及对车辆、轮船等进行运行定位支持。阅读器放置在移动的车辆、轮船上或者自动化流水线中移动的物料、半成品、成品上,信号发射机嵌入到操作环境的地表下面。信号发射机上存储有位置识别信息,阅读器一般通过无线的方式或者有线的方式连接到主信息管理系统。
2 系统结构和工作组成
基于RFID电子射频技术的自行车防盗系统的结构图如下所示:
系统组成:车辆防盗标签,接收器,出入口监视器,控制电脑及管理软件。当每辆带有防盗标签的自行车进出时都会发射出唯一的ID编号,控制电脑能随时显示进出自行车的信息。
借助RFID射频识别技术,在自行车身上安装可发射RF射频信号且对人体无害的智能电子标签。系统工作时,RFID监测系统不断地将带有数据信息的加密载波信号经读卡器天线发出 ,当车载射频卡进入读卡器射频信号工作区域内 ,射频卡自动激活并将加密信号传回读卡器 ,送入计算机终端进行处理。读卡器将读到的卡的信息通过485总线送送入计算机终端进行处理,处理器将这个信息与EEPROM中的档案的信息进行核对。读卡器正常读取标签上面的信息后,同时配备输入键盘供车主输入密码,密码验证正确后才可以实现用户认证 ,根据运行结果 ,进行相应的报警或通行操作。当非正常或暴力开门时,门磁开关信号输入到门禁控制器内,门禁控制器输出报警信号,以声光信号报警。为了防止有人恶意篡改信息,芯片上的信息一旦被写入,便具有不可更改性。
图1 自行车防盗系统的结构图
3 硬件系统设计
硬件结构图如图2所示:
图2 硬件系统结构图
由于是远距离控制读卡距离不能太远也不能太近,要使车载的卡片一进入感应的范围就读卡,最好距离为离门有一米左右的时候,此时车主需要在读卡器处输入密码,密码验证正确才能通过门禁系统。如果密码不正确,语音报警系统就会响起,推车人将无法通过。要求距离读卡器读卡全向范围稳定,具有明确的边界,读卡范围在3米以内;卡片不受人体影响,不能被人体屏蔽;卡片角度的转换对读卡距离影响小,读卡不存在死脚。
综合各方面考虑选用低频系统, Cryptag Census系列感应射频识别产品能满足需求,发射频率为153KHZ,接收频率为115KHZ。对人体无辐射伤害,对心脏患者、孕妇、心脏起搏器、助听器等特殊人群和设备均无影响。
(1)RFID防盗标签:标签主要由芯片、天线、和封装材料三个部分组成。
电子标签芯片按结构和功能可以分为:射频前端、模拟前端、数字基带和存储器单元等模块。其系统框图如图3所示。其中,射频前端模块主要用于对射频信号进行整流和反射调制。模拟前端模块主要用于产生芯片内所需的基准电源和系统时钟进行上电复位。数字基带模块主要用于对数字信号进行编码解码以及进行防碰撞协议的处理,并根据需求与EEPROM进行数据读写。存储器单元模块用于信息存储,一般采用EEPROM,用于存储EPC代码以及password等标签的标识性信息。
图3电子标签芯片系统框图
(2)RFID天线与读卡器:天线用于实现标签与读卡器之间的通信,标签被激活后向读卡器发送信号,然后读卡器接收来自标签的载波信号,对接收的信号进行解调和解码后送至计算机进行处理。当安装标签的自行车通过或接近任何一个阅读器时,读卡器就会感应到信号,同时立即传到RFID服务器上,并记录具体信息。
(3)终端控制计算机:用于显示自行车的车辆信息,提供对车主姓名、地址、车辆型号、牌照号码、交税情况、交停车费情况等数据的查询。根据读卡器前端获取的信息和输入密码的合法性,针对不同的情况作出相应的处理和控制。
4 软件系统设计
软件是指运行于电子标签与各个控制电脑之间的应用软件。主要用于实现对标签的维护与管理,门禁控制系统和自动报警系统的管理,以及车辆信息的读取、分析、统计等功能。
自行车防盗标签管理软件系统如图4所示:
图4 防盗标签管理软件管理系统
(1)标签维护管理模块:主要负责防盗标签的正常使用,包括制作标签、挂失解挂和系统维护等功能。设计的目的主要是解决标签在使用过程可能会出现的一些问题,有力地保证了标签在自行车防盗系统中正常工作。
(2)数据处理模块:主要负责对电子标签的读写和查询。计算机通过读卡器获取电子标签的基本信息,并显示在相应的屏幕上,系统可以通过读取车辆信息统计或查找车主的个人信息。
(3)门禁控制模块:主要负责门禁系统的管理、门禁控制器管理、权限管理、实时监控。门禁系统管理又包含了通讯配置、修改操作员密码、数据库设置、数据库管理、操作日志等方面。通讯配置主要是对通讯服务器与控制器的连接端口、通讯模式及其参数进行设置。管理员可以利用修改操作员密码功能来修改系统登录操作员密码。数据库设置主要完成对数据库的链接。数据库管理负责对数据库进行备份和恢复操作。操作日志主要是提供查询系统操作者所对软件的操作,以便在系统出现问题时恢复系统。门禁控制器管理由控制器、门参数、电参数、外联动组、临时时间组、特殊时间组等方面组成。主要是完成以下功能:定义并管理系统当前所连接的门禁控制器;设置门参数、扩展功能、门禁计划组和门状态计划组;配置控制器的输入输出点参数;定义控制器之间的联动对象及其动作;定义从当天起一周内有效的临时日期计划;以在该时间段产生与正常设置不一样的门状态或门禁计划;设置在一年内与正常时间组中所执行的门禁计划或门状态计划不同的日期。权限管理包含单元管理、标签管理、门禁权限组,设置系统的单元资料信息和系统的使用人员资料信息,以及定义门权限组。实时监控主要有下面一些内容:门状态控制、点状态控制、事件查询。通过实时监控可实时查看正常读卡事件、异常读卡事件、普通事件、报警事件等信息。并且可以手动设置门的状态(休眠、常开、安全、密码),从而使门保持在门卫设置的状态下,手动控制指定的点就可使该点处于打开或者关闭状态。
5 结语
目前,越来越多的小区居民和学校的学生抱怨自行车丢失的问题,本系统主要是利用Cryptag Census系列感应射频识别产品的远距离读卡的特点用于小区以及学校的自行车防盗,可以帮助人们解决“老丢车”的老大难问题。Cryptag Census系列感应射频识别产品为日益增长的自动识别需要提供一种真正有效的解决方案。对车辆、物品的识别,Cryptag Census感应产品都具有无与伦比的优点。
参考文献:
[1] 周晓光,王晓华.射频识别 (RFID) 技术原理与应用实例[M].北京:人民邮电出版社,2006.7-9.
[2] 深圳奥仕德科技。深圳奥仕德科技小区门禁、停车场、电梯控制系统方案[DB/OL].http://solution.rfidworld.com.cn/
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[7] 远距离RFID智能停车场管理系统,RFID世界网[DB/OL].
防盗系统 篇7
蓄电池作为移动通信基站不可缺少的后备电源, 是通信系统不间断运行的保证, 然而基站无人值守, 蓄电池价格昂贵, 遭到不法分子盗窃不断发生, 特别是边远地区特别严重, 在停电后, 基站瘫痪, 通信系统中断, 而往往出现这种情况后, 维护人员到了基站才能确认蓄电池被盗了, 重新安装蓄电池方能恢复正常, 费时费力, 且由于发现不及时, 被盗的电池往往无法追回, 造成无法估量的损失。如何对蓄电池进行防盗, 追回被盗蓄电池是移动通信行业一个研究热点问题, 本文提出了在动力及环境监控系统基础上增加蓄电池防盗器, 进行二次开发实现蓄电池防盗的功能。
1 动力及环境监控系统
动力及环境监控系统是由区域监控中心 (LSC) 、现场监控单元 (FSU) 和数据采集模块 (SM) 组成, 其结构如图1所示:
其中, SM负责采集数据, 主要采集开关电源、空调、环境等设备的数据。FSU负责管理SM, 同时把SM采集的数据传送到LSC, 而LSC主要是对SM采集的数据进行分析、处理及存储。
蓄电池防盗器作为动环系统的SM, 通过采集GPS获取经纬度信息, 传输给系统来识别蓄电池是否被盗, 在被盗是执行定位跟踪, 追回蓄电池。
2 工作原理
2.1 防盗器组成
蓄电池防盗器利用单片机, 嵌入GPRS模块[3,4,5], GPS模块[6], RF无线模块, 通过单片机控制对嵌入的功能模块, 实现防盗功能, 其结构如图2所示:
其中MCU为单片机, 是防盗器的核心器件, 其运行着蓄电池防盗软件, 通过控制各个功能模块实现防盗功能。
GPRS模块为远程无线通信模块, 利用它可实现与防盗监控中心实现通信。
GPS为卫星定位模块, 通过它采集防盗器的所在的经纬度, 用于实现定位跟踪。
RF通信模块为短程通信模块, 用来与动环系统通信的传输模块, 实现防盗器与动环系统接入。
2.2 防盗器工作原理
防盗器中的单片机 (MCU) 运行着防盗软件, 在正常情况下, 它通过RF通信模块与基站的监控单元 (FSU) 通信, 利用动环系统的通道传输数据。
(1) 首次运行时, 关闭GPRS模块, 打开GPS模块, 获取经纬度信息。
(2) 启动RF模块与动环通信, 上传经纬度信息。
(3) 若RF模块通信正常情况下且获取到了经纬度信息后, 关闭GPS模块, 进入节能状态。
(4) 若出现RF模块通信异常, 无法与FSU通信时, 打开GPS模块获取经纬度, 若发现经纬度发生变化后, 启动GPRS模块, 通过GPRS模块定时发送GPS模块采集到的经纬度信息到中心。
2.3 系统结构及功能的实现
2.3.1 系统结构
蓄电池防盗系统主要由蓄电池防盗器, 防盗系统服务器, 用户终端和智能定位跟踪手机组成, 并通过动环系统通道或GPRS通道实现数据传输, 如图3所示。
其中, 防盗器主要用来收集蓄电池的经纬度信息, 根据传输通道情况, 向防盗服务器发送经纬度信息的;防盗服务器则记录局站蓄电池的经纬度信息, 识别被盗情况, 在电子地图绘制蓄电池运动轨迹;用户终端是展现蓄电池被盗情况的人机交互终端, 值班人员通过该终端查看蓄电池被盗情况;智能定位跟踪手机则是打开电子地图, 连接防盗服务器, 获取蓄电池运动轨迹, 实现定位追踪, 追回蓄电池。
2.3.2 防盗器安装
防盗要求具备隐蔽性, 不易被发现, 且安装方便, 因此防盗器设计成体积小, 密封, 抗腐蚀, 通过蓄电池的减压阀嵌入安装, 安装后, 通过蓄电池表面看不出是否安装有防盗器, 如图4所示。
2.3.3 定位跟踪
蓄电池防盗系统是基于动环系统基础上二次开发而来, 通过图3, 可知防盗器与防盗服务器之间通信有两条通道, 一条是动环系统通道, 一条是GPRS通道, 正常情况下, 使用的是动环通道, 一是为了节约运营成本;二是利用动环系统的功能来识别蓄电池是否被盗, 并及时告警派单, 为追回蓄电池争取时间, 保障通信系统的运行;在动环通道不正常情况下, 也可以启动GPRS通道, 根据经纬度信息识别蓄电池是否被盗。
系统工作流程如图5所示:
在蓄电池被盗后, 用户可通过PC终端及手机终端打开电子地图, 获取蓄电池的运动轨迹, 实施实时追踪, 追回蓄电池, 如图6所示:
3 试点验证
蓄电池防盗器经过厂房调试测试, 达到了实用要求, 需要选择试点安装进行实地测试。根据统计河北某市通信公司近5年的蓄电池维护数据, 找出蓄电池经常被盗的区域, 经常被盗的基站, 选出10个基站进行安装实验测试。
在不到1个月的时间, **村基站蓄电池就发生被盗情况, 系统产生告警, 维护人员通过手机定位跟踪, 在当地警方的配合下, 全部追回蓄电池, 没有造成基站通信中断, 挽回了损失经济。
4 数据分析
基站均为24只单体48V大容量的蓄电池组, 价格昂贵, 一般情况下, 基站安装2组蓄电池, 一共48只, 大容量蓄电池按容量销售, 用于基站的蓄电池每安时大约2元, 假设单体容量为500安时, 则蓄电池被盗造成直接经济损失为:500×2×48= 4.8万元, 全河北省大约2万多个基站, 若有1%的被盗率, 也造成巨大的经济损失。
河北省*通信公司近年蓄电池被盗数据统计, 如表1所示:
通过表1可知, 近三年由于蓄电池被盗造成经济损失1642.2万元, 而安装蓄电池蓄防盗系统, 前期仅对这些频繁被盗安装防盗器, 所需的成本33.6万元, 仅投入蓄电池0.04%的成本, 即可, 产生很多的经济效益, 具有广阔的应用价值。
5 结论
通过实地安装实验验证, 蓄电池防盗系统对蓄电池启动了防盗作用, 在盗窃份子还没有来得及处理蓄电池的情况下, 维护人员就追回了蓄电池, 并有效震慑到盗窃犯罪份子, 有效保护了通信设备。经过历年蓄电池被盗统计数据, 每年平均造成直接经济损失525万元, 间接经济损失21.7万元, 安装蓄电池防盗系统后, 挽回经济损失547.4万元, 有可观的经济收益。
参考文献
[1]刘光明, 移动通信基站蓄电池防盗探讨[J], 移动通信, 2009, 33 (2)
[2]王道吉, 基站蓄电池防盗监控实施方案[J], 山东通信技术, 2011, 16 (3)
[3]赵建敏, 基于GPRS的数据采集模块的设计[J], 化工自动化及仪表, 2012, 39 (7)
[4]郭永彩, 基于GSMGPRS的远程安防监控管理系统[J], 计算机系统应用, 2010, 19 (1)
[5]刘建平, 基于GPRS的无线数据传输模块的设计[J], 信息通信, 2009, 14 (2)
新款赛欧防盗系统的编程适配 篇8
一、防盗控制系统的工作原理
新款赛欧轿车IMMOⅡ防盗系统由收发器、防盗控制模块、ECM和相关的通信线路组成。其基本配置如图1所示。
其中收发器是一个安装在点火钥匙手柄内的无源信号发射接收器件, 他具有读写和发射信号的能力, 不需要电源就可以执行变码处理。在收发器内存储有固定代码 (FC) 和密码 (SK) 。防盗控制模块 (IMMOⅡ) 在Tech-2诊断软件中又叫“阻断器”, 他安装在点火开关的锁芯上, 在他上面集成有发射天线, 防盗控制模块与收发器的数据通信均由发射天线来实现。其内存储5组信息:固定代码 (FC) 、安全代码 (SC) 、密码 (SK) 、车架号 (VIN) 、点火钥匙齿形码 (MK) 。
防盗系统的工作原理如下:当点火开关接通后, 防盗控制模块先判断钥匙 (每个钥匙都有一个固定代码) 的ID是否正确, 同时ECM向防盗控制单元释放一个随机码。如果ID正确, 防盗控制模块将随机码发送给钥匙, 钥匙计算后再将结果反馈给防盗模块IMMOⅡECM。ECM也利用这个随机码进行计算, 并将计算结果和钥匙反馈回来的计算结果比较。如果比较结果一致, 钥匙合法, 发动机就可以起动。如果防盗控制单元判断钥匙的ID不正确, 则不再向钥匙反馈ECM发送的随机码, ECM也收不到反馈结果, 发动机防盗禁止起动。
当发动机已经正常运转时, 拔掉防盗控制模块电气插头, 则发动机并不熄灭, 但会进入防盗失效状态。此时, 用任何钥匙无限次地起动发动机, 用Tech-2检测防盗系统和发动机控制系统都不能读出数据。
二、防盗控制系统的编程
发动机防盗控制系统的编程其实就是在收发器、防盗控制模块和ECM模块中对SC、SK和FC三者进行适配。对于一个未经编程的防盗控制系统来说, 初始状态各自存储的编码如图2所示。
从原理上来讲, 用Tech-2对防盗系统编程适配分为三步:首先由Tech-2输入安全代码SC, 获得授权后进行编程, 同时SC码将存入IMMOⅡ中。以后再需要编程时, 都要输入这个SC码。其次, IMMOⅡ将密码 (SK) 和安全代码 (SC) 写入ECM中。最后, IMMOⅡ将自身的密码 (SK) 写进收发器, 再获取收发器固定代码 (FC) , 并将FC码存入IMMOⅡ中。防盗系统编程后的状态如图3所示。
发动机防盗系统的编程步骤如下:
(一) 对全新的防盗系统进行编程适配 (2把钥匙)
(1) 连接Tech-2并打开电源, 打开点火开关。
(2) 按“Enter”进入主菜单, 选择“F0:诊断- (3) 2003-小客车-F1:车身-S-赛欧”进入下面界面:
(3) 选择“F0:阻断器”进入下面界面:
(4) 选择“F4:编程”进入下面界面:
(5) 选择“F0:阻断器编程功能”进入“建立对话”界面, 按“Enter”继续。
(6) 输入车辆的VIN码, 按“保存”, 进入下面界面:
(7) 输入机械钥匙码MK, 确认后按“备好”, 进入下面界面:
(8) 输入安全代码, 确认后按“备好”, 进入下面界面:
输入2, 进行等待, 进入“建立对话”界面, 此时有时还要输入2, 再次进入“建立对话”界面, 然后转至“循环点火由关闭至接通”, 看到此界面以后, 关闭点火开关, Tech-2将进入下一个界面。等仪表的液晶显示完全消失后插入另一把钥匙, 打开点火开关。界面显示“建立对话”, 进行等待, 界面进入“循环点火开关由关闭至接通”, 看到这个界面以后, 关闭点火开关, 等仪表的液晶显示完全消失后打开点火开关。进入“等待数据”、“建立对话”界面, 然后进入下面界面:
在此界面按“EXIT”键退出以后, 请不要马上起动发动机, 再次关闭点火开关, 等待10s后, 再起动发动机进行确认。
基于指纹识别的汽车防盗系统 篇9
近年来,随着人们生活水平的提高,汽车保有量不断增加,已经成为人们日常工作和生活中非常重要的交通工具,汽车的安全使用和安全防盗已成为广大用户和汽车制造商关注的热点[1]。目前,根据结构不同,汽车防盗装置可分为三大类: 机械式、电子式、网络式。它们虽然在汽车安全防盗方面,起到了积极的作用。但是也存在着局限性。例如,机械式防盗系统通过对离合、油门或者转向盘的锁定达到汽车防盗的目的。这种设置易于安装,但拆装比较麻烦,只防盗不报警,不够隐蔽,占用驾驶室空间,基本上已经被淘汰; 电子式防盗器使用频率一般为300 MHz ~ 350 MHz,这一频段的电子波干扰源较多,容易导致误报警; 网络式防盗系统可以实现实时信息反馈,报警效果好,但成本高,在没有完善配套设施的地方,系统因为信息扫描覆盖存“盲区”而不能正常工作[2]。
针对上述汽车报警器存在的问题,本研究利用指纹的唯一性、终身不变性和不易伪造性等特点,在传统汽车防盗技术的基础上,将指纹作为车主身份识别的依据,提出一种有效可靠的基于指纹识别的汽车防盗系统设计方案。
1系统功能
该系统通过采集、匹配用户的指纹信息以判断用户身份是否合法,然后对汽车进行开门、点火和报警的控制。例如指纹点火,系统在指纹库中先存入用户的指纹模板信息。系统利用指纹识别模块的指纹传感器采集用户活体指纹信息,并将指纹信息传送给指纹模块的高性能DSP处理器,经处理器处理后,把匹配结果送给微控制器,微控制器是整个系统的核心,由它完成系统的外围控制、报警等。如果匹配成功,则确认操作者身份合法,微控制器发出汽车点火信号,接通供油控制电路和点火控制电路,使汽车正常启动; 若用户身份不合法,系统将切断汽车供油控制电路和点火控制电路,接通声光报警装置。在通过指纹验证用户身份时,有3次验证机会,3次均失败后,则切断电路油路启动系统中的报警电路模块。如果盗贼试图破坏该基于指纹识别的汽车防盗系统( 例如: 强行断开指纹采集模块与系统控制电路之间的连线) ,汽车也会开启报警系统,通过鸣号、闪灯向外发出报警信号。
系统可以通过外围控制中的LCD液晶模块设置设防或解防,但车主要先通过指纹识别系统匹配指纹成功才能操作LCD液晶模块,进入管理员权限,可将系统设置为解防或设防模式,方便车辆维修等。不具有管理员权限的用户无法使用该功能。同理,具有管理员权限的用户可通过LCD液晶模块进行添加和删除指纹管理操作。密码应急启动操作是指在车主手指受伤无法进行指纹采集的情况下通过键盘输入密码来启动汽车。
2硬件电路设计
根据汽车防盗功能的需求,为了使系统更容易被开发,指纹识别防盗系统的硬件结构设计如图1所示[3,4,5,6]。
系统硬件电路主要包括: ARM Cortex-M3微处理器LPC1765、以TMS320VC5402为核心的指纹识别模块、声光报警模块、汽车接口电路、键盘和LCD电路。LPC1765是系统微处理器,是系统的核心,完成对系统的外围控制。
2.1微处理器
该系统采用32位微控制器LPC1765,它是由恩智浦半导体( NXP) 公司生产,基于第二代ARM CortexM3内核。LPC1765拥有256 KB片上闪存、64 KB片上SRAM,还支持各种外设,有70个通用I/O引脚( 为信号传输和人机界面电路的设计提供了条件) 、4个异步串口( UART0,1,2,3) 、标准JTAG调试接口、10 /100以太网MAC等。
该微处理器含有一个支持优先中断自动唤醒的唤醒中断控制器( WIC: wake-up interrupt controller) ,使得它能够快速高效地进出低功耗休眠状态,它具有的4种节能模式( 睡眠、深度睡眠、掉电和深度掉电) 也为降低控制系统功耗提供了条件,另外,其每个外设都自带时钟分频器,可以进一步降低功耗。LPC1765具有高性能、低功耗、接口丰富和体积小等优点,通过提供全方位系统外设,大大减少了整个系统的成本。
2.2指纹识别模块
该系统采用一个单独的指纹识别模块,由采用光学指纹传感器的指纹头、DSP处理芯片、Flash等构成, 具有独立的指纹信息采集、指纹信息处理、指纹匹配、 指纹搜索和指纹模板存储等多项功能,可以更好地采集和处理指纹。该指纹识别模块的处理器是高性能DSP处理芯片TMS320VC5402,该芯片具有很高的处理速度和操作灵活性。
该指纹识别模块具有以下三大优点: 1适应性强, 通过利用参数的自适应调节机制读取指纹信息,无论干湿手指都可以获得较好的指纹图像信息; 2算法优异,是基于光学头成像原理而设计的算法,该算法对变形、质量差指纹均有较强的校正和容错能力; 3低功耗,该模块为用户提供了休眠、唤醒控制接口,适用于低功耗应用。
指纹识别模块外部接口共有6个管脚,管脚1是VIN,电源输入端,需要3. 6 V ~ 10 V的直流电供电; 管脚2是TD,是数据发送端; 管脚3是RD,是数据接收端; 管脚4是NC,为空端子; 管脚5是EN,为使能控制端,悬空或接上拉电阻时模块正常工作,切断内部电源时,模块不工作; 管脚6是GND,接地端。指纹识别模块与系统微控制器LPC1765之间通过串口进行通信, 接口电路如图2所示。
由于微控制器LPC1765带有四通道通用异步串行数据总线UART,可以实现全双工5到8位串行数据的发送 和接收,支持DMA和中断方 式,并且LPC1765处理器的UART串口和指纹识别模块的串口均采用TTL电平,两者可以直接连接通信。在设计时,笔者选用LPC1765的RXD0、TXD0管脚分别与指纹识别模块的发送端TD和接收端RD相连。
上电后,LPC1765以发送指令的方式指使指纹识别模块完 成相应动 作。指纹识别 模块与处 理器LPC1765之间的异步串行通信数据格式如图3所示。
本研究用起始位“0”表示数据传输的开始,然后是由低到高的8位数据位,接下来是1位奇偶校验位 ( 这里不使用) ,最后用停止位“1”标志一个字符传送的结束。UART的时钟采用PCLK,配置系统的PCLK为60 M,波特率被设置为115 200 bps,数据位为8,停止位为1,无校验。
2.3声光报警系统
当指纹识别模块经过3次采集和匹配均不成功时,系统处理判定为报警信息,声光报警系统便会启动。声光报警电路如图4所示。RT0100内建低静态电流的RC振荡电路。振荡电路的输入端为1、2脚; 4脚为接地端; 5、6脚为报警信号频率输出端,由3脚控制其频率输出,如果3脚为低电平则不输出频率,为高电平则输出; 7脚为电源,并通过LPC1765的I/O口来控制; 8脚为空端子悬空。
2.4液晶模块设计
该系统的微处理器LPC1765没有集成LCD控制器,所以本研究通过使LPC1765外接一个带控制器的LCD模块来实现液晶显示。该设计选择的带控制器的LCM是点阵为240 × 64的HG240641V2-B-LWH-SV液晶显示模组,LCD的控制器芯片是T6963C,由清达光电技术有限公司生产。
该液晶显示模块工作电源电压是 + 5 V,而系统微处理器LPC1765的I/O需要3. 3V的电源供电,所以需要电平转换芯片将二者连接起来。本研究使用两片SN74LVC4245A( 电平转换芯片) 和一个10 × 2的接插件将LPC1765与LCM连接。SN74LVC4245A是用于实现3. 3 V环境与5 V环境之间转换的一块芯片,是为数据总线之间的异步通讯而设计的,该器件实现将数据从A总线传送至B总线或者是从B总线送至A总线。 在液晶显 示模块接 口电路中,一片SN74LVC4245A用于从LPC1765向LCM发送命令,另一片用于实现LPC1765与LCM之间的通信。LCD接口电路如图5所示。
/ WR—写信号; / RD—读信号; / CE—使能信号; C / D—低,该端用于传输数据,高电平时,该端用于传输指令; / REST—复位信号端,低电平有效; FS—字体选择端,低电平时 8X8,高电平时是 6X8
3软件设计
为了实现指纹识别防盗系统的系统功能,软件部分主要由模式设置程序( 包括设防模式和解防模式) 、 应急密码程序( 包括应急密码修改和应急密码启动) 、 指纹管理程序( 包括登记合法用户指纹信息和指纹删除) ,以及指纹开门程序、指纹启动程序等部分组成。 软件结构框图如图6所示[7,8]。本研究在设防模式下执行指纹开门和指纹启动程序。
指纹启动程序流程图如图7所示。指纹启动程序主要任务是通过获取指纹、匹配指纹从而判断用户是否合法,根据匹配结果给出相应的点火或拒绝操作命令。LPC1765处理器向指纹识别模块发出指纹获取和匹配命令,指纹识别模块采集到用户指纹特征并与系统中授权用户的指纹进行匹配,匹配成功,则解除系统防盗状态,接通汽车点火电路。第一次匹配失败后,还有2次输入指纹与库中指纹相匹配的机会,3次输入均匹配不成功,则锁止系统电路油路并报警。
4结束语
本研究利用人体指纹唯一性和长期不变性的重要特征,采用32位低功耗处理器LPC1765,结合指纹识别技术提出了一种车载智能防盗控制系统的设计方案,通过指纹识别验证车主身份、控制汽车的开门、点火,身份经过3次机会验证失败则通过锁止汽车电路油路和声光报警达到防盗的目的。该防盗系统以ARM Cortex-M3微处理器为核心,为扩展其功能和进行二次开发提供了条件。实验结果证明了该设计方案的合理性和可行性,系统达到了预期的设计目标。
摘要：为解决现有汽车报警器使用不方便、易产生误报警、成本高等问题,对指纹识别技术、液晶键盘电路、声光报警电路、汽车接口电路和汽车开门、点火、报警的控制电路等进行了研究,对汽车防盗功能的需求进行了归纳,提出了一种基于STM32 ARM Cortex-M3内核微控制器以及指纹识别技术的汽车防盗控制系统,完成了系统的硬件设计和软件编程。通过匹配指纹信息对汽车开门、点火和声光报警的控制进行了测试。研究结果表明,该系统能实现指纹启动、声光报警、密码应急启动、指纹管理和模式设置等功能,达到了设计要求,具有性能稳定、成本费用低、实用性强等优点及较好的实际应用价值。
车载定位与防盗系统设计与实现 篇10
随着经济的迅速发展,机动车保有量迅速上升,伴随机动车盗窃的案件也频频发生,如何防止车辆被盗,以及如何快速追踪被盗车辆,已经成为当前社会急需解决的问题。目前,车载防盗设备主要分为四大类:机械式防盗设备、电子式防盗设备、芯片式防盗设备和网络防盗系统[1]。本文给出了一种基于网络的车载定位与防盗系统,该系统基于S3C2410,结合GSM与GPS技术,可以让车辆不管行驶到何处,随时处于车主的掌控之中,从而在车辆被盗后,能够协助警方快速追查被盗车辆。
1 系统硬件架构
系统采用S3C2410作为主控模块,并以此为核心建立系统硬件架构,如图1所示。S3C2410采用ARM920T处理器核[2],其内部集成了LCD控制器、USB控制器等。由于系统涉及的资源众多,系统引入了一片CPLD来完成各个资源的地址译码、片选信号、以及一些高低电平的模拟。GSM模块与GPS模块通过E_lab总线接口接入系统,并与主控模块通信,其中,GPS接收机模块采用的是SkyNav GM10、GSM模块采用的是BenQ M22。
2 软件系统
系统的软件层次结构如图2所示。最底层主要有S3C2410、GPS和GSM等硬件模块,然后是引导程序vivi和Linux系统,Linux中主要有驱动程序、内核和文件系统等,MiniGUI用于开发图形用户界面。MiniGUI[3]是一种跨平台、跨操作系统图形界面支持系统,具有良好的可移植性, 适合作为嵌入式产品用户界面的开发工具。
2.1 软件开发平台
搭建本系统的开发环境主要包括引导程序、Linux系统和MiniGUI的移植。
vivi[4]是一种适用于ARM处理器系列的引导程序,通过vivi可以完成对开发板上主要部件进行初始化,在操作系统内核运行之前运行,完成分配内存空间映像,以便为最终调用操作系统做好准备。本文对vivi进行了简单移植,如配置相关参数,修改Makefile等等。系统采用的Linux内核版本为2.4.18。本文在移植时,主要根据系统硬件环境和应用需求,定制了一个轻型内核,内核之上的文件系统使用cramfs。本文所用的MiniGUI版本为1.3.3,移植时根据MiniGUI的可移植层移植MiniGUI库和资源文件到下位机。此外,根据MiniGUI的IAL (Input Abstract Layer)开发了4×4键盘的驱动程序,以供用户进行相关输入操作。
2.2 GPS与GSM的驱动与集成
2.2.1 GPS模块与及其驱动程序开发
本文采用SkyNav GM10[5]作为GPS接收模块,它通过串口周期地输出GPS定位信息,该信息通过跳线分两路输出:一路经RS232转换从DM9接口输出,而另一路给串并转换芯片TL16C450,经E_lab与主控模块S3C2410通信。系统利用TL16C450 对GPS串行接口进行初始化,并将GPS定位信息转换为并行数据上传给S3C2410。
GPS接收机模块本身是一种字符设备,其在linux系统下驱动程序的接口变量如下:
开发GPS接收机模块驱动程序时,首先要实现上述结构体中各成员函数的功能,然后利用register_chrdev(SKYNAVGPS_MAJOR, "SkyNavGPS", &gps_fops)在Linux中注册,注销则用unregister_chrdev(SKYNAVGPS_MAJOR, " SkyNavGPS ")。ioctl是驱动程序中对设备I/O通道进行管理的函数,本文在gps_Ioctl中实现GPS定位数据的获取。由于GPS模块会周期性地输出GPS数据到TL16C450,系统只需要逐个读取TL16C450寄存器中的数据即可获取GPS数据,最后将GPS驱动程序编译并加载到Linux内核。关于TL16C450相关寄存器配置见2.2.3节。
2.2.2 GSM模块及其驱动程序开发
本系统中的GSM模块采用Benq M22[6],它与GPS模块有着相似的结构和工作原理。通过集成TL16C450芯片,Benq M22可以接收S3C2410经由E_lab总线发来的AT命令,将其中的并行数据转换成串行数据交给GSM模块串行接口,然后由Benq M22模块中的固化程序解析执行。同样,Benq M22模块将AT命令执行的返回信息交给TL16C450,由TL16C450进行串并转换后传给S3C2410,以实现Benq M22与S3C2410之间的通信。AT命令是ME(Mobile Equipment)或TE(Terminal Equipment)与TA(Terminal Equipment)之间的应用接口。GSM模块可以通过AT接口实现语音、短信、数据等业务。
GSM模块驱动程序和GPS模块驱动程序框架大体相同,通过 register_chrdev(BENQM22_MAJOR, "BenqM22GSM", &gsm_fops)进行注册,其中的BENQM22_MAJOR为GSM模块设备驱动程序向系统申请的主设备号,BenqM22GSM为设备名;gsm_fops为指向文件系统与设备驱动程序的接口变量。GSM模块通过对串并转换控制芯片TL16C450的寄存器组进行读写即可实现写入AT命令和读取AT命令返回信息(包括主动上报信息)。
向GSM模块写入一个字符部分代码如下:
while ((LSR_GSM_CS0&0x20)==0); //接收数据寄存器状态判等
RTHR_GSM_CS0=ch; // 写接收数据寄存器
从GSM模块读取一个字符部分代码如下:
2.2.3 GPS与GSM模块在E_lab总线上的集成
本文所设计的系统中,E_lab提供了一对扩展接口,分别是JP1和JP2,采用双排插座,每个插座并列的两个引脚的信号定义相同。GPS模块和GSM模块的相应操作均通过读写各自的TL16C450的寄存器来实现。为了让GPS和GSM共存于E_lab总线扩展接口并正常工作,系统让GPS和GSM通过跳线选择各自的片选信号,片选信号再经由CPLD译码,就可以实现GPS和GSM在其各自的地址空间内进行操作。本文的GPS模块片选CS1,GSM模块片选CS0。相应的寄存器定义如下:
#define CPLD_BASE 0xd3000000 // S3C2410 CPLD基址
GPS模块相关寄存器定义:(片选CS1)
GSM模块相关寄存器定义:(片选CS0)
2.3 应用程序开发
为了保证GPS定位信息、GSM短信等处理的实时性,系统建立了GPS子线程、GSM子线程和主线程。对于进程所属以及多线程之间共享数据的访问问题,通过引入互斥锁机制进行线程之间的同步操作。
GPS子线程主要负责不断从GPS接收机模块中读取GPGGA语句[7],并从中截取出经纬度、海拔等数据,然后通过对GPS互斥锁的加锁写入GPS共享缓冲区中,待主线程获取并进行防盗检测、建立报警短信或者回复短信等有关处理时使用。
GSM子线程主要负责短信收、发的执行。GSM短信包括TEXT格式和PDU格式,本系统支持这两种格式短信的编码与解码、接收与发送。若要接收短信,则通过AT+CNMI命令配置短信到达后处理方式、存放位置以及上报形式,当接收短信后即会通过+CMTI主动上报,告知TE新短信是存放在SIM卡中还是ME中以及该短信的索引号。应用程序可以通过AT+CMGR命令读取短信信息,然后解析短信,并放到GSM接收短信共享缓冲区中,主线程可以通过访问该缓冲区获取该新短信内容。若主线程有短信需要发送,则先将该短信放入GSM发送短信共享缓冲区,GSM在检测到有短信需要发送时即可通过AT+CMGS命令发送该短信。
主线程是面向系统功能的实现,其主要流程如图3所示。系统运行起来后首先需要从外存U盘中读入系统密码和绑定的车主手机号码,该密码用于控制系统的有关操作,并与指定的车主手机号码(可以绑定多个手机号码)进行短信交互。然后创建GPS与GSM子线程,创建并初始化GPS与GSM共享缓冲区和对应的互斥锁,初始化系统MiniGUI界面并设置计时器,通过不断产生的计时器事件循环依次进行如下处理:更新GPS数据并 进行 防盗检测(若当前系统处于防盗模式);若发生非法移动则建立报警短信并写入GSM短信发送共享缓冲区;查看GSM接收短信共享缓冲区是否有新短息,新短信是否需要回复,若需要回复则建立回复短信并写入GSM发送短信共享缓冲区;有关后台数据的更新都要进行MiniGUI界面的刷新。此外,主线程还完成系统模式切换、系统密码修改、绑定手机号码的修改、关闭系统等功能。
3 系统测试与实验结果
系统测试时,SkyNav GM10接收机模块的经纬度等定位数据上报周期为1秒,误差在10m左右。应用程序对于数据的采集周期是1500ms,在这1500ms时间片中采集最新GPS数据并进行防盗检测,必要时生成报警短信。若不考虑GSM短信在移动通信网络中的延迟,即使车辆以100km/h速度行驶,车主收到的经纬度数据与当时实际车辆所在位置的误差也小于100m。系统运行界面如图4所示。
本文所设计并实现的车载定位与防盗系统不仅可以独立使用,在车辆定位与防盗方面有着重大实用价值,而且对于车载防盗设备与导航设备的集成具有现实的指导和借鉴意义。
参考文献
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[2]管耀武,杨宗德.ARM嵌入式无线通信系统开发[M].北京:电子工业出版社,2007.
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[4]贺丹丹,张帆,刘峰.嵌入式Linux系统开发教程[M].北京:清华大学出版社,2010.
[5]Skylab M&C技术公司.SkyNav GM10GPS Receiver ModuleDatasheet[Z].深圳,2006.
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防盗系统 篇11
在次日开幕的北京科技周上，服务奥运的人脸识别系统公开亮相。据了解，该系统利用人体骨骼的识别技术，记忆量大，判断速度快，只需0.01秒即可识别其所认定的危险人物，识别错误率几乎为零。全国政协委员、北京奥运会安全专家委员会委员马昕说，这项技术将大规模用于北京奥运安保工作中。届时，相关数据库将收入包括中国公民和国际人士在内的共计13亿多人的面部信息，利用技术进行比照核对。其中储存了一个约有300万黑名单的数据库，这个数据库包括相关国家提供的恐怖分子和体育活动肇事者的详细信息。
之前， 奥运安保指挥中心总指挥、北京市公安局局长马振川说，奥运安保科技系统目前已初步建成，主要包括周界报警、车辆自动识别检测、人像对比，以及定位技术设备等系统。到2008年，北京将建成符合国际标准的交通指路引导系统，实现对全部奥运交通的无缝电视监控。另外，奥运安保指挥中心已经完成了首批31个奥运场馆主体工程防暴安检。
图书馆防盗系统漏洞的研究 篇12
国外电子商品防盗系统 (Electronic Article Surveil-lance, EAS) 进入我国约有30 年历史, 目前市面上大部分产品的检测率可以达到很高的水平, 但是漏报、误报的现象经常发生[1,2,3,4,5]。学校图书馆的电磁防盗系统同样存在这些漏洞, 不仅造成了学校图书馆资源的流失, 而且困扰着图书馆工作人员的日常工作, 也给师生借阅书籍造成了诸多不便[6,7,8]。
本文从防盗系统的各部分设备入手, 分别在检测门、检测仪、主机、充消磁仪, 甚至耗材方面找出存在的漏洞及不完善之处, 在技术层面上提出自己的改进和完善措施。本文的研究能够完善系统的功能, 提高检测率, 避免了频繁更换不必要的设备, 大大减少部门开支。
1 图书馆防盗系统检测率实验及其数据分析
1.1 实验过程
试验一:选择某校的图书馆, 请4 名同学分每人手拿一本中等大小的书本持于胸前, 以正常步速通过安检门若干次, 记录安检门报警次数, 并且计算出安检门检测率。
试验二:取一个大小如五角硬币的磁钢, 紧贴未消敏的书脊来回移动数次, 用充消敏仪检测是否消敏。
1.2 实验结果
试验一得到四个检测门的检测率结果如图1 表示 (最西侧检测门为一号, 依次类推) :一号门为75%, 二号门为7.60%, 三号门为7.10%, 四号门为18.80%。试验二经过5 次试验, 都实现消敏功能。
1.3 结果分析
试验一说明该校检测门的检测率极低, 有待提高检测率, 而目前该校图书管出口处的两个通道由于受旁边系统干扰的影响, 已经禁止通过。
试验二说明强磁铁具有消敏功能, 盗书者可以轻易将书消敏, 然后将图书带出图书馆, 而不会引起检测门报警。
2 图书馆防盗系统的漏洞分析
2.1 检测磁条
2.1.1 检测磁条原理
图书馆防盗系统中藏于书中的磁标记称之为磁条, 一般深藏于书脊中。可分为复合型磁条和永久型磁条。一般开架书库多采用复合磁条, 因为此类书籍在借阅的时候需要充磁消磁。磁条所用的材料是一种非晶充磁消磁体材料, 当成分配制合理, 制作工艺科学时, 所得到的非晶材料具有很高的导磁率。图书监测仪就是利用它的高导磁率特性进行探测报警的[1,2]。
2.1.2 磁条漏洞分析
(1) 磁条在埋藏后有时会留下明显的痕迹, 个别读者会顺着痕迹割开书籍脊部将深埋里面的磁条抽出, 然后带着书离开。
(2) 由于磁条的质量不高, 经过多年的使用和磨损, 磁条便会失效;或者由于磁条在书中埋藏不牢固, 时间久了, 经过多次使用, 容易引起脱落, 此现象在老图书馆 (藏书主要是比较薄或者无装订的杂志报刊) 最普遍。
(3) 新买来的磁条在未装进书, 通过图书监测仪通道时, 检测仪可以报警正常, 即灵敏度很高, 但装入书中当胶水干后再通过防窃通道时, 检测仪可能就不报警或探测死区很大。这是因为当胶水干后, 纸张的收缩使铁基磁条收缩引起的应力使导磁率降低, 因而图书监测仪不能或只能测到微弱的信号, 这就降低了灵敏度。
2.1.3 磁条漏洞解决方案和建议
(1) 直接将磁条粘入书中时, 尽量采用不含水分的801 强力胶做粘结剂来避免磁导率的降低。
(2) 采用不干胶带把磁条直接粘入书中或先做成不干胶包装的磁条。
(3) 购买高质量钴基磁条, 所用材料的含钴量应达到一定的比例, 保证装入书中后报警灵敏度仍然很高。
(4) 要加强宣传力度, 加强同学们的公德心教育, 鼓励举报相互监督, 形成良好的借阅风气。
2.2 消冲敏仪
2.2.1 冲消敏仪工作原理
图书的消磁实际上是对图书内置磁条进行磁化, 使其具有更强的磁性。充消敏仪大多采用交变磁场进行消磁, 交变磁场由220 V工频电压经绕组线圈后产生。
两侧铁芯与中间铁芯磁场方向相反, 由左向右, 磁场强度排列为弱 (铁芯左侧) —强 (左侧铁芯) —弱 (左侧铁芯与中间铁芯之间) —强 (中间铁芯) —弱 (中间铁芯与右侧铁芯) —强 (右侧铁芯) —弱 (铁芯右侧) 。
在图书消敏过程中, 往往需要将图书来回移动, 其经过路径上的每一点都会同时存在两个磁场的作用:一个磁场为充消敏仪本身所产生的磁场, 为工频信号;另一个为图书内置软磁条 (如坡莫合金等) 所产生的磁场, 产生原因是坡莫合金软磁条在消磁过程中, 被充消敏仪产生的磁场所磁化, 实现消敏功能。
相反, 若充消敏仪本身产生混乱无规律的磁场, 将坡莫合金软磁条的磁场干扰混乱, 即可实现冲敏功能。带敏的磁条可以反射谐振信号, 经过检测门即可报警[9,10]。
2.2.2 存在漏洞分析
一般的冲销敏仪基本都能够准确无误的充消敏, 但是可能出现冲敏不足或者消敏未尽的情况, 从而发生漏报和误报的情况。
2.2.3 充消敏仪改进方案
采用EM电磁波系统消磁效果自动检测仪, 本仪器可以对磁条的消磁效果进行检测, 消磁完毕时候会发声提示消磁完成[11,12,13]。
2.3 检测支架
2.3.1 检测支架工作原理
图书馆电磁感应类监测系统采用固定安装监测支架, 即“门禁”;用监测线圈探测检测介质, 实现自动报警。该类仪器技术较为成熟, 成本较低廉, 更主要的是由于该设置在出入口明显位置处的监测支架具有强烈的心理震慑作用, 使得绝大部分图谋不轨之徒望而生畏。
该类仪器大致可分为高频和低频两种, 后者的主机和监测支架体积较为庞大, 检测介质是120 mm×3 mm×0. 1 mm左右的专用钴基镀镍 (镀钛) 合金条制成, 体积小, 柔软且具有弹性, 俗称磁条或软标签。高频或低频是以监测仪的工作频率划分的, 前者大致为27~30 MHz, 后者在2 k Hz左右。图书馆一般采用的是低频的, 当带有磁条的图书经过门禁时, 磁条在磁场磁饱和, 从而产生多次谐波, 监测支架接收到后分析出其频率, 然后发出声光报警。这就要求监测支架有较高的灵敏度信噪比及稳定性。
2.3.2 存在漏洞及其解决方案提出
由于磁场是容易受到干扰的, 且空间分布不均匀, 因此稳定性很难保证, 有时候受某些特殊材料的影响, 灵敏度也有所下降。通过实际观察和实验, 找出了检测支架存在的以下漏洞:
(1) 有些同学走的太快, 特别是在午饭或晚自习结束后, 人流密度较大时, 未消磁的书本被带出图书馆, 通过检测支架时没有报警声发出。
(2) 把书放在特殊的书包或者盒子里造成检测支架的不报警或者误报警 (如书本放在一个铁盒中) 。
(3) 打着电话或者身上带着某些特别电子器件 (如手机) 时通过检测支架时都会使监测支架不报警或误报警。
为解决监测支架漏洞, 从原理出发, 提出以下改进方案:
(1) 安装监测强磁性的设备, 不让同学把强磁性的物体带入图书馆, 以防干扰监测支架;
(2) 加长监测支架的长度即通道的长度, 这样既减慢了同学们的行进速度, 又能使磁场分布均匀, 有利于检测门的检测;
(3) 由于电源在不稳定时可以使检测门工作在不稳定状态, 这样就会造成检测门的不报或误报, 所以稳定监测支架的驱动源, 使其发出稳定的磁场, 有利于检测门的性能的提高。
(4) 由于周围存在大量的电磁波, 这是对检测门很大的干扰, 在监测支架周围安装屏蔽措施, 可以把外界干扰减到最低。
3 结语