物聯網電動車防盜系統設計

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［摘要］現有的電動車車鎖產品功能都過于單一，智能化、自動化程度不高，市場上大部分產品都還是手動開啟。針對現有情況設計基于物聯網的電動車防盜系統，以物聯網的三層體系來設計，包括感知層的數據采集、網絡層的GPRS數據傳輸、應用層的數據存儲與處理。該設計使用震動傳感模塊檢測電動車的狀態，再通過GPRS把狀態以及GPS+北斗定位模塊的定位數據發送至服務器中，再轉發至用戶手機上，從而實現實時監控;用戶同樣可以通過手機控制電動車鎖的打開與關閉，這種控制方式無需通過鑰匙開鎖或者解鎖，極大地提升了設備智能化程度。

［關鍵詞］物聯網技術;電動車防盜;北斗定位

1引言

快節奏的生活對應的是快節奏的生活用品。當前市場上電動車鎖還使用著第一代彈子鎖，彈子鎖作為古老的產品需要手動使用鑰匙才能打開和關閉，極其復雜與費時;而在防盜方面，現有產品直接使用簡單粗暴的鳴笛來試圖震懾小偷，而對盜竊監測的技術也是比較單一，只能靠小偷是否剪斷車鎖來判斷電動車的狀態。本文結合物聯網(Internetofthings簡稱IoT)技術，著重解決這兩個較為突出的問題。

2系統總體設計

該產品總體是以物聯網的三層結構進行設計，傳感模塊為感知層，GPRS通信技術為網絡層，用戶APP為應用層系統，總體框圖如圖1所示。感知層主要有震動傳感模塊，它負責采集電動車現在的狀態，是否有動作;北斗+GPS定位模塊則負責提供電動車現在的經緯度信息，用戶可以通過手機APP及時了解愛車的位置情況。由系統框圖可以看出，基于物聯網的電動車防盜系統主機主要由震動傳感模塊、執行機構組成，與傳統的電動車防盜系統相比，其在系統復雜度上有著很大差別。加入微處理器使得整個系統能更加智能、更加快速、更加準確地處理來自傳感模塊機構的數據，進而減少誤判造成不必要的麻煩。

3系統硬件設計

系統硬件設計主要在于感知層的設計，包括震動傳感模塊設計、執行器的設計。3．1震動傳感模塊震動傳感模塊由微處理器以及三軸加速度計與北斗+GPS定位模塊組成?？紤]到電源為電池供電一般都是處于休眠模式，每隔3分鐘自動喚醒一次，用于檢測電動車的位置以及狀態，而由震動傳感器提供一個緊急喚醒微處理器的震動觸發信號，以便提供快速反應機制，而震動傳感器使用的是水銀開關是一種物理開關器件，是不需要耗電的，所以系統在休眠的情況下功耗非常低，相對于電動車的自身消耗基本忽略不計。3．2執行器執行器使用兩路繼電器控制電動車電源以及鳴笛機構。服務器接收到感知層的數據，通過大數據分析現在用戶電動車的狀態，是否是用戶或者經過用戶授權使用，如果不是則通過網絡層通知用戶APP以及控制執行器，控制電動車電源的繼電器不打開，而控制電動車鳴笛機構的繼電器則打開，用以震懾偷盜者。

4系統軟件設計

系統軟件設計主要包括感知層的微控制器程序設計與應用層APP的設計。4．1微控制器程序。微控制器程序主要為感知層的底層程序，面向底層直接操作硬件資源。系統硬件上電后先對IO設備、定時器、串行通信口、三軸加速度計、北斗+GPS定位模塊等資源進行初始化以便正常使用，初始化完畢后微控制器進入休眠模式，每隔3分鐘自動喚醒一次，把感知的一些信息通過GRPS發送到服務器中，發送完成后便再次進入休眠模式，以降低系統功耗。震動模塊檢測到震動則強制喚醒微控制器發送感知信息到服務器。4．2APP設計。APP設計分為兩個步驟:第一是UI的設計;第二是編程。首先把APP的每個UI設計好，設計完畢后就進行程序編寫以及做好數據交互和交互數據的通信協議。圖3為APP地圖界面，簡潔的UI設計是為了更好地讓用戶感受到產品的方便快捷。

5結束語

基于物聯網的電動車防盜系統歷經10個多月的開發與調試最終完成。本設計初衷是為了使人們在出行方面充分感受現代科技發展帶來的便利，所有的設計包括硬件和軟件都充分考慮了用戶體驗。圖4為最終調試好的APP地圖界面，用戶可以通過手機隨時查看自己愛車的位置以及狀態，在有緊急情況時APP可以做到迅速通知用戶，用戶可以點擊愛車位置的圖標來開啟導航，進而準確地找到愛車。

參考文獻:

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［2］劉少軍，王瑜瑜．基于GPRS的紅外防盜報警器的設計［J］．國外電子測量技術，2015，34(4):81-85．

［3］吳甜甜，張云，劉永明，等．北斗/GPS組合定位方法［J］．遙感學報，2014，18(5):1087-1097．

作者:唐夢達 徐飛艷 羅 樂 陳 燃 房曉麗 單位:湖南信息學院