基于物联网技术的智能车载防盗系统的研究

廖顺程 伍保红 曾惠敏

摘 要：针对当今世界车辆被盗逐年增多的现象，本文研究了一种基于物联网技术的智能车载防盗系统。利用物联网技术，在单片机、传感器、GPS等模块的基础上实现车的防智能防盗以及报警。从而避免车辆被盗的现象发生。利用振动传感器和声光传感器检测车的状态，看是否被非正常破坏，将检测到的信息传递给单片机进行处理，利用GPS模块将信息实时的发送给车主。研究表明，该系统能够实现车载智能防盗以及人车定位，效果良好且有效的降低了汽车被盗率。

关键词：物联网;智能防盗;单片机;传感器

1.引言

本文基于传感器技术、WSN、通信技术等多种技术相结合的基础上，对智能车载防盗系统进行了研究。由于目前被盗的私家车现象比较频繁，被盗车辆逐年增多，为了防止此类现象的发生，所以研究出了一种智能的防盗系统。本文所研究的系统功能全面，在车主的车窗被敲碎或者被破坏的时候，车本身发出声光报警，一方面可震慑犯罪嫌疑人，另一方面可引起车主及周围人们的注意。当车主离开汽车之后，GPS会检测到车主与车的距离超过了车主听到嚣叫的范围，车除了声光报警的同时，对车主的手机发送短信，提示车主车的状况异常，车主车有被盗的风险，或者给指定号码发送短信提示以及报警。

汽车内置的挡风装置内测装有6个利用内外大气压力的差别式的吸附式的侵入检测传感器，该传感器使用的时候方便快捷，需要使用的时候就装上去并启动，不需要使用的时候就拆下来，不会损坏汽车内部任何配件。当车主离开车并锁好车的时候，该装置对应的集成装置芯片通过GPRS模块，使用通用无线分组业务与指定的无限通讯设备进行通信。通信双方采用按位进行、遵守时序的通信方式，按照一定的通信指令进行数据交换。

2.研究内容

智能车载防盗系统由GPS模块、单片机、玻璃破碎检测传感器、声光报警器等装置组成。智能车载防盗系统结构框图如图1所示：

正常情况下当汽车本身被锁定在某一位置后，就向车主的个人移动通信设备发送信号，当移动设备接收到信号后将信号返回给车内的导航仪模块，检测出车的具体位置信息。再经过集成控制芯片的计算处理得出车主与车的实时距离;车主的移动终端设备向车发送对应的信号，当车内的导航仪模块接收到信息后，则将信息返回到车主的移动终端设里，这样，车本身的具体位置信息就能用可视化的形式传输到车主的移动终端设备上。

当车发生异常情况时，则马上将车的位置的具体信息发送到车主的移动终端设备内，让车主能在车辆发生异常时的第一时间接收到准确的车辆位置信息，从而传达报警信息。当车内置的防风装置损坏后，检测信号的传感器检测到了因人为或者天灾等不可抗力因素造成的损害后的振动、光照、声音等基本信息后，传感器将这些信息转化成随着时间而变化的电压或电流或者转化成其他对应所需的形式的信息输出到对应的单片机，单片机对数据进行计算处理，并将数据解析出来发送到车主的移动终端设备内，同时触发声光报警器进行振动报警。

单片机使用的是STM32F103单片机，单片机接收到传感器接收过来的数据后，对数据进行分析处理，当达到预定的阈值后将启动相应的报警装置，并通过GPS模块将信息传送给车主。

GPS模块用于获取车主车辆的当前地理坐标、运动速度、周边、方向等基本信息，然后通过卫星数据传送给处理器，实现对车辆的实时导航和监控。GPS模块采用蓄电池作为电源供电。当GPS模块通电后，开始自动搜索卫星导航信息，随后将定位到的数据按照一位一位的传输方式顺序的传输给控制器，控制器接收到了数据并将其缓存起来，再经过对相应的数据进行计算以及解析，从而获得定位信息，利用电子地图数据库以及Android平台软件的API接口将定位信息显示在液晶屏幕上。

3.研究过程及结果

本文研究的难点主要在于振动传感器和声光传感器各种数据的获取及测试，单片机的处理相对来说比较简单。振动传感器最大的特点就是多功能性，比较智能化以及数字化，本文采用的检测方法是机械式和电测式。机械式测量法将不同层次的振动量转化成对应的机械信号，这些信号需要经过一定的放大处理后，传输给传感器并进行计算与处理，才能够进行测量的数据。但是这种方法得到的数据波动太大，非常的不准确。所以本文又采用了第二种方法也就是电测试测量法，同样的，这种方法也是把对应的振动信号转化成电信号，传输给传感器，再经过精确的计算与微处理转换为可读信号，进而得出较为准确的多组数据。这样得到的数据波动较小。从而证实了本次研究方案的可行性。

虽然方案可行，但是应用到实际情况的时候，往往情况要复杂的多。当汽车停车后，它本身是不会移动的，故汽车的状态一般都是不可抗力因素或者人为因素造成的改变。本文在研究过程中首先设定一个基准值，统一处理成报警信息的阈值，当外界对车造成的影响被系统检测到并达到这个阈值后，系统直接判定其为被盗信号，从而做出相应的应急反应，如嚣叫发光，给车主的移动通信设备发送信息提示。因为不论是人为因素，还是外界因素，都是对车物理结构造成影响，反映了车本身发生了损害或出现被盗现象，而车主关心的是车本身有无发生损害，当车发生了不论是人为还是自然造成的危害后，能够第一时间得到消息，进而第一时间到达事故发生现场，进而对汽车，对事故做出对应的处理，这才是车主真正所需要的需求。所以我们将系统设置一个标准的统一的阈值，当超过这个阈值则会做出对应的应急方案。

4.结尾

智能车载防盗技术采用物联网以及GPS移动通信相结合的技术，完成了基于物联网技术对智能车载防盗系统的研究。经过多次的实验及统计，成功的克服了数据的采集与传输上的困难，克服了在GPRS定位上追踪不足的缺陷，真正意义上实现了汽车的防盗。让智能防盗系统不仅仅限于车的防风装置，更应该拓展到汽车其他的领域方面去，为我们的用户提供优质的解决方案。

参考文献

[1] 肖清旺，王錦华，朱易翔.物联网智能终端设备识别方法[J].电信科学，2017，33（02）：3-8.[2017-08-31].

[2] 方小祥.物联网与人工智能关键技术[J].电子技术与软件工程，2017，（04）：258-259.（2017-03-07）[2017-08-31].

作者简介：廖顺程，男（2000.2--）湖北武汉，大三学生，专业：数据传输与处理。

伍保红，女（1985.4--）湖北武汉，讲师，硕士，研究方向：嵌入式系统软件开发，物联网工程。

曾惠敏，女（2000.5--）湖北武汉，大三学生，专业：数据传输与处理。

基金项目：大学生创新创业训练计划项目（S202013242023）