一种新密钥的汽车防盗系统设计

李天麟

摘 要：人们生活向好，出行方式发生很大的而变化，乘车成为人们出行首选，其数量也在逐年递增。汽车数量的增加使得不法分子有了可乘之机，汽车防盗系统为降低人们的损失提供了很大的帮助。汽车的防盗系统根据其结构的类型主要有机械式、网络式、电子式以及芯片式四种。现阶段的防盗系统虽然在一定程度上减少被盗次数，但是不能从根本上确保被盗。为了确保汽车无法被盗，本文研究的防盗系统采用的是根据汽车的车载数据生成的新的密钥，新密钥具有以下多数据的融合性、时变性、随机性等特点，并且其运用了嵌入式以及射频技术等读取性。射频技术可以实现单次传输性，从而增加密钥的保密程度。

关键词：新密钥 车载数据 射频识别技术 汽车防盗

Design of  a Car Anti-theft System of a New Key

Li Tianlin

Abstract：People's lives are improving， and the way of travel has changed greatly. Cars have become the first choice for people to travel， and the number of them is increasing year by year. The increase in the number of cars has given criminals an opportunity to take advantage of， and the car anti-theft system has provided great help in reducing people's losses. The anti-theft system of a car mainly has four types： mechanical， network， electronic， and chip according to its structure. Although the anti-theft system at this stage reduces the number of thefts to a certain extent， it cannot fundamentally ensure safety. In order to ensure that the car cannot be stolen， the anti-theft system studied in this article uses a new key based on the cars on-board data. The new key has the following characteristics of multi-data fusion， time-varying， and randomness， and it uses readability of embedded radio frequency technology. Radio frequency technology can achieve single transmission， thereby increasing the degree of confidentiality of the key.

Key words：new key， vehicle data， frequency identification technology， car anti-theft

1 引言

伴隨社会的发展与进步，人们的生活质量越来越高，代步工具也发生了巨大的变化，人们从之前的徒步到现在的汽车或者轿车，由此可以看出其数量也达到了较大的增长。随着车辆数目的增加，私家车的数量也在递增，价格昂贵的汽车被盗案屡见不鲜。汽车的防盗工作已经成为车主们重点关注的话题，也成为社会日益严重的问题，也成为汽车技术发展阶段的重要课题之一。

2 汽车密钥相关原理

2.1 数据融合算法

汽车防盗系统密钥形成采取的是多矩阵特征值融合的方式。数据的融合指的是来源于多个传感器的数据进行了综合处理，从而使得处理之后的数据更加准确、可靠，数据的保密程度相对更高。新密钥的产生会采集汽车在形式过程中发动机的转速，汽车行进速度以及温度等，将这些数据连续采集三秒钟，也就是一共采取九个数据，将其组合在一个三行三列的矩阵当中，再分别求出形成的矩阵的，特征值，将这三个特征值相加，其结果存到单片机中。通过特征值可以更准确的判断九个数值的融合度，从而为新密钥的汽车防盗系统的数据融合算法做好基础。具体的矩阵表示为，发动机的转速分别为X1、X2、X3，汽车行驶的速度分别为Y1、Y2、Y3，汽车的温度为Z1、Z2、Z3，将采集的九个数据放到矩阵中去。

注：一般情况下，汽车的发动机的转速在0-8000r/min。汽车的行驶速度一般在0-260km/h，汽车的发动机速度一般在0-400℃。

2.2 汽车数据时变性设计

所谓汽车的时变性指的是随着时间的变化，数据得到了不断的更新，数据的有效时长降低，从而数据的保密性增加。密钥的时变形式通过其覆盖数据的具体方式，实现每一个数据的更新，提高密钥的保密性。在每一个内置的数据存储区中，进行数据时变形的控制时在每一个存储器中都是十个单元的储存作为一组，数据发生变化的时候，指针PC就会增加1，进而内置的存储区的数据也会发生相应的变化。在汽车启动之后，数据存储器的指针就会加1，数据会保存在存储单元中，在之后数据指针继续增加1，数据就会继续概念。在数据指针指向0009H这一个储存单元的时候，数据就会存满。在这种情况下，如果还要继续存储数据，那么就会重新回到最初的节点，数据再伴随时间的变化，不断地进行存储。周而往复形成这样的一个数据存储的过程，得到时变性的数据与循环。新的数据会不断的覆盖之前的数据，从而使得数据得到不断的更新。

2.3 数据防盗系统随机性设计

汽车防盗系统的随机性的设计主要考虑的是汽车在行驶过程中的随机偏移地址而生成的相关密钥。伴随着数据的不断更新，PC数据的指针也在不断的发生变化。在汽车的行驶过程中，地址也在不断的发生变化，密钥也就不断的进行改变，从而是的密钥没有任何规律可言，这极大的保证了密钥的保密程度。汽车在数据指针偏移的地址就是其物理地址，每次的偏移都会将数据存储到内置储存器上，从而确定每一物理地址上的密钥存储，保证密钥产生的随机性。

3 防盗数据的存储与传输

3.1 相关数据的存储

在内置存储器的数据单元当中，需要采用二进制来简化相关的计算。内置储存器的储存空间相对有限，所以必须要进行节省。进行数据的存储一般采用的是顺序储存，这样可以将额外的存储空间降至最低。这种方法可以实现点对点的交接，具体的储存顺序如图1所示：

3.2 数据的传输

对数据进行采集之后就需要进行数据的传输。在进行汽车防盗系统的设计时选择的是就近的读取以及单次进行传输，加之所采用的射频识别技术可以使两者之间进行结合，从而实现数据之间的交换，不需要任何物理上面的接触，降低数据的被盗性。数据的传输方式会给汽车防盗系统设计更加方便、简洁以及安全化。

4 实验验证

为了保证汽车防盗系统设计数据传输过程中没有错误，在进行设计的过程中进行了硬件平台的搭建。这一硬件平台系统主要是通过控制器以及相关的射频识别模块来构建的。数据的阅读器的接口与数据的控制器相连接，阅读器由于系统的应答器相连接，从而实现信号的传递。系统的相关结构图如图2所示：

这一系统所采用高的随机函数矩阵如下式所示，其主要为新形成的密钥示这一系统控制器存储单元0000H到整体的存储单元的一个过程，其发动机的转速、汽车行驶的车速以及发动机的温度所形成的具体的车载矩阵如下式所示：

将这一矩阵的三个特征值都求出之后，可以求出整体的二进制。这样整体就可以形成密钥，具体的密钥经过计算之后为000000111100000。用汽车放到系统形成的单片机与RS232的接口的密钥进行相应的链接，并对此进行实验验证。利用单片机所开发出来的新的程度进行程序的编写并进行一定的调试，经过相关的软件测试之后，发现效果的研究是具有一定的效果的。从汽车防盗系统图中可以看出单片机是通过接口得到密钥，并且在相应的屏幕的显示器中显示出来，如果这一密钥与单片机内部中存储的密钥相同，那么这种情况之下，单片机就会通过相应接口带动电动机的旋转，汽车就会正常启动，正常行驶。反之如果单片机内部的密钥与其接受的密钥是不相同的，那么汽车就不会接受到启动的命令，与此同时也会发出报警的信号。经过系统仿真之后，发现单片机软件编程以及调试是成功的，在汽车防盗中会起到良好的效果。

5 结语

这一种汽车防盗系统的设计主要是运用车载数据来形成的，结合相应的射频识别技术以及嵌入式技术进行汽车防盗系统的设计。这一汽车防盗系统有效的提高了密钥的保密性，降低了汽车被盗的风险。因此，这一种新密钥的汽车防盗系统的推广具有较大的推广意义。经过相关的数据的接受、分析与传输之后，经过相应的仿真软件进行验证，结果表明设计系统达到了防盗系统设计之初的目标，形成的新密钥也可以准确无误的进行匹配，操作简单、及时、方便给新密钥的汽车防盗系统的推广带来了更大的可能性，降低车主的损失。因此，新密钥形成的汽车防盗系统将会得到更大的推广。

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