程玲 張江山

(江西警察學院，江西 南昌 330100)

常規(guī)的汽車防盜報警系統(tǒng)，在報警實時性、可靠性、以及系統(tǒng)自身運行安全穩(wěn)定性等方面，均很難滿足現(xiàn)代汽車功能和技術(shù)日新月異變化的人性化、智能化、自動化、網(wǎng)絡化、集成化等特性需求，防盜功能存在較多缺陷。

近幾年，GPS技術(shù)研究和實際應用的進一步成熟完善，GPS技術(shù)已在汽車導航系統(tǒng)中發(fā)揮非常良好的性能。同時，加上移動通信技術(shù)服務覆蓋范圍的進一步擴大，基于GPS無線移動通信技術(shù)的汽車動態(tài)防盜報警集成系統(tǒng)的研究，就顯得非常有理論研究和實際應用價值。

1 汽車報警系統(tǒng)整體設計方案

GSM(全球移動通信)是我國無線通信覆蓋面較廣、傳輸可靠性較高、數(shù)據(jù)保密性強的數(shù)字移動通信服務網(wǎng)絡，而短消息服務(SMS)則是GSM數(shù)字通信服務中的一項非常重要且成熟的業(yè)務，其實質(zhì)是在移動網(wǎng)絡上在不需要建立撥號連接的前提下，實現(xiàn)間斷信息的實時傳輸通信?；贕SM網(wǎng)絡與單片機控制的汽車防盜報警系統(tǒng)的整體設計方案如圖1所示：

從圖1可知，基于GSM網(wǎng)絡與單片機控制系統(tǒng)的汽車防盜報警系統(tǒng)，其核心在于以SMS短消息為傳輸媒介，用戶的手機可以發(fā)送短消息到支持中文短信息的工業(yè)級GSM模塊--TC35I手機通信模塊，實現(xiàn)使用手機遠程開關(guān)車門、鎖定打開油路、實時監(jiān)控汽車運行安全狀態(tài)、以及防盜報警燈功能。例當車主發(fā)送"oil"到 TC35I手機通信模塊，則可以智能檢測汽車油路是否鎖定，如果處于鎖定狀態(tài)，則TC35I手機模塊就會返回短信"oil is lock"的短消息，反之則會返回"oil is open"的短消息?；贕SM網(wǎng)絡的汽車防盜報警系統(tǒng)，會實時動態(tài)監(jiān)測汽車的安全狀態(tài)，一旦監(jiān)測到車門被非法打開、汽車點火系統(tǒng)被非法開啟等危險時，防盜系統(tǒng)就會自動通過TC35I手機通信模塊，向車主手機發(fā)送防盜報警短信。在進行遠程操作時，TC35I手機通信模塊會將接收到車主手機返回的短消息內(nèi)容，自動轉(zhuǎn)換成標準格式數(shù)據(jù)信息，通過相應串口將數(shù)據(jù)傳回單片機控制系統(tǒng)，由單片機內(nèi)部程序自動化判斷短消息內(nèi)容是否為合法遠程操作指令，如果為合法則執(zhí)行相應的操作，提供對應的智能化、人性化服務；如果指令不合法，則會自動清空數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)為下一次接收車主短消息指令做好準備。當防盜報警系統(tǒng)檢測到車門被非法打開、點火系統(tǒng)被非常開啟時，就會通過單片機將汽車安全數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標準格式的短消息，通過TC35I手機模塊向車主手機發(fā)送短消息，同時用戶可以根據(jù)需要回復短消息到防盜報警系統(tǒng)中，通過單片機驅(qū)動對應執(zhí)行機構(gòu)，完成相應遠程操控，如點火系統(tǒng)自動閉鎖、停止油路供給等防盜遠程操作，從而大大提高汽車防盜報警性能。

2 主要功能模塊工作原理

2.1 單片機控制系統(tǒng)

基于GSM網(wǎng)絡的汽車防盜報警系統(tǒng)的硬件平臺主要選用PIC18F458型單片機，作為整個系統(tǒng)的邏輯判斷控制中心，其外圍核心電路主要包括報警信號采集系統(tǒng)（包括傳感器等功能模塊）、GSM通信控制子系統(tǒng)（包括定位、短信等功能模塊）、以及汽車遠程控制執(zhí)行系統(tǒng)（包括汽車點火閉鎖系統(tǒng)、油路供應系統(tǒng)等）。單片機控制系統(tǒng)是汽車防盜報警系統(tǒng)的中心處理中樞也是遠程操控執(zhí)行命令發(fā)出單元，負責短消息信號處理、外設功能模塊接入與控制、以及所有功能模塊軟件程序運轉(zhuǎn)載體。

圖1 汽車防盜報警系統(tǒng)整體設計方案

2.2 GPS定位功能模塊

定位模塊主要由GPS數(shù)據(jù)通信功能模塊完成，但當GPS定位模塊在高大建筑物下，會出現(xiàn)信號減弱甚至沒有信號等問題，因此，在汽車防盜報警系統(tǒng)設計中，采用輔助GSM的蜂窩基站定位可以彌補GPS存在障礙物阻擋環(huán)境中信號不足問題，從而有效提高GPS定位的可靠性和準確度。車載GPS接收機，可以通過接收觀測范圍內(nèi)的幾個衛(wèi)星信號，結(jié)合內(nèi)部相關(guān)運算邏輯將所接收的衛(wèi)星數(shù)據(jù)信息進行分析處理，進而可以得到車載GPS接收機的三維位置、三維方向、以及運動速度和時間等信息，便于車主對汽車進行動態(tài)定位監(jiān)控。

2.3 傳感器系統(tǒng)

在汽車防盜報警系統(tǒng)設計中，為了達到更好的防盜安防效果，傳感器的布設位置必須要能夠動態(tài)檢測到可能威脅到汽車安全，以及阻礙盜車行為發(fā)生或擴大等功能。針對砸車門、車窗等盜竊行為，可以在車窗部位處設置瞬時大震動傳感器，也就是當汽車在正常行駛過程中可能出現(xiàn)的顛簸震動不能觸發(fā)傳感器，從而提高防盜系統(tǒng)運行可靠性；如果盜車賊僥幸破壞車窗震動報警系統(tǒng)進入車內(nèi)后，會通過車內(nèi)設置的熱釋電傳感器，以檢測車處于停車狀態(tài)車內(nèi)是否有非常人員進入；同時，盜車賊如果想開動汽車，則必須啟動點火系統(tǒng)，并踩踏油門踏板方能開動車輛，在油門踏板下設置傳感器，并將點火系統(tǒng)閉鎖信號引入到單片機控制回路中，進而確保汽車在被盜竊過程中自動閉鎖保護，提高汽車防盜水平。通過層層傳感器系統(tǒng)的設置，可以達到對盜竊保護信號的動態(tài)檢測效果。當系統(tǒng)檢測到盜竊信號或用戶通過短信息返回啟動防盜系統(tǒng)時，控制器就會通過相應繼電器執(zhí)行機構(gòu)閉鎖點火系統(tǒng)、油路供應系統(tǒng)、車門車窗閉鎖系統(tǒng)等，從而在防止盜竊行為得逞和進一步擴大前提下，協(xié)助警察抓捕非常盜車人員。

3 系統(tǒng)軟件工作流程

為了區(qū)分汽車報警信號的緊急程度，在系統(tǒng)軟件程序中設置兩類短信工作模式，即：當防盜報警系統(tǒng)單一檢測器檢測到危險信號后，則會向車主手機發(fā)送以危險模式發(fā)生短信；若兩個或兩個以上檢測器檢測到危險信號時，則會以緊急嚴重模式發(fā)送短信。當用戶收到危險短信息時，只需要通過撥號連接方式就可以遠程操作閉鎖點火系統(tǒng)和油路供應系統(tǒng)。PIC18F458單片機利用準確可靠采集信息和計算方法對震動信號、紅外信號、踩踏壓力信號等進行動態(tài)采樣和運算分析，從而提高系統(tǒng)工作可靠性和動作穩(wěn)定性。汽車防盜報警系統(tǒng)的軟件工作流程如圖2所示：

圖2 汽車防盜報警系統(tǒng)軟件工作流程

從圖2可知，整個汽車防盜報警系統(tǒng)以GSM網(wǎng)絡、單片機控制系統(tǒng)、傳感器等檢測元件和執(zhí)行機構(gòu)，構(gòu)成一個完整的閉環(huán)遠程操控，大大提高了汽車防盜系統(tǒng)的運行可靠性和人性化、智能化、網(wǎng)絡化服務水平。

結(jié)束語

基于GSM網(wǎng)絡與單片機控制的汽車防盜報警系統(tǒng)，不僅可以有效提高汽車防盜報警通信的實時性、可靠性和準確性，同時采用GPS與輔助GSM的蜂窩基站對車輛進行準確定位，實現(xiàn)車主對汽車遠距離實時在線定位監(jiān)控?；贕SM網(wǎng)絡與單片機控制的汽車防盜報警系統(tǒng)，與常規(guī)的純硬件單純聲光“防盜報警”系統(tǒng)相比，具有非常明顯的靈活性和功能擴展能力，在汽車智能化、人性化、網(wǎng)絡化防盜領域具有較高理論研究和實際實用推廣應用價值。

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