基于3G技術和GPS的汽車防盜系統設計

摘要：針對汽車盜竊日益猖獗，本文介紹了一種網絡型智能汽車防盜系統，文中詳細闡述了系統組成和軟硬件設計。該系統采用3G和GPS模塊分別實現了信息收發和車輛定位，從而實現對車輛被盜報警和遠程遙控。運用ARM11架構微處理器，使系統結構簡單、功能強大，有效地提高了車輛報警系統的防盜系數。

關鍵詞：3G通信；GPS定位；汽車防盜

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712(2012)16-0022-03

一、引言

隨著人們生活水平的日益提高，汽車已經逐步進入人們的日常生活中。這就讓不法分子有了可乘之機，導致了汽車盜竊日益猖獗。在此現狀下，如何更有效地防止汽車被盜及加強其安全性才是大家所關注的。隨著科技的進步，搭載著各種新技術的防盜系統及安全設備相繼出現。傳統的傳感器式防盜裝置對于防盜作用并不十分明顯，犯罪分子會用各種方式進行破解。同時傳感器式防盜裝置由于設計缺陷很容易引起錯誤，甚至會出現誤判報警，如加速度傳感器，智能鎖等都是通過機械測量由單片機進行邏輯式控制，面對一些突發狀況無法進行有效地判斷，導致防盜系統的誤判。

基于上述原因，本文設計了一種網絡型智能汽車防盜系統，該系統將GPS定位系統與3G網絡相互結合，運用ARM11架構微處理器，使系統結構簡單、功能強大，有效地提高了車輛報警系統的防盜系數。

二、系統整體方案設計

（一）信號采集系統

當車體震動、中央門控鎖、車內紅外等節點傳感器【1】采集到入侵信息時，通過CAN總線將信息傳至主控MCU進行分析與判斷。

（二）車輛監控系統

當發現汽車非法入侵后，向車主發送入侵短信，并通過GPS全球定位系統確定汽車所在位置信息，把汽車所在的位置，路況信息可以實時的傳送到PC機監控端或者車主手機，這樣對車輛的監控起到關鍵的作用。同時喚醒攝像頭的使能端，使攝像頭開始工作，迅速采集視頻信息，并通過3G網絡傳輸發送到PC終端。

（三）報警控制系統

當MCU判斷為非法入侵后，啟動報警系統。車主及車輛監控中心根據車輛所處環境，可通過短信方式發送給車載系統的MCU，使其對汽車的發動機系統，進行切斷油路和熄火等措施。

三、系統硬件

（一）主控制模塊

S3C6410包括許多硬件外設，如一個相機接口，TFT24位真彩色液晶顯示控制器，系統管理器（電源管理等），4通道UART，32通道DMA，4通道定時器，通用的I/O端口，IIS總線接口，IIC總線接口，USB主設備等。

（二）GPS模塊

系統采用GR-87型GPS模塊，它通過串口與開發板進行對接。

GR-87采用SIRF III芯片，是當前靈敏度最高的模塊，結構小巧、性能優良的20通道接收機，可以在小型的封裝里輸出所需的數據，簡單易用。模塊內建實時時鐘、1PPS定時輸出、DGPS波特率可選輸入、NMEA0183波特率可選輸出。

（三）3G模塊

系統采用的3G模塊是華為E1750上網卡，它通過USB接口與開發板進行對接。同時支持WCDMA和EDGE網絡，可保證隨時隨地無線上網。該模塊上行最高速率為HSUPA5.76Mbps，下行最高速率HSDPA7.2Mbps，數據傳輸快。

（四）電源部分

系統采用鋰電池供電，供電電壓為3.6V，而3G模塊的工作電壓為4V，系統其他部分則為3.3V。由于采用的是電池供電，因而在低功耗方面有嚴格的控制，這就要求在電源管理方面必須科學管理系統的各部分功耗。

本設計采用了多個帶使能控制引腳的電源芯片，對于不需要工作的模塊，則用處理器關掉其供電，只有在需要的時候重新打開開關，從而做到電能的節約使用，大大降低系統功耗【2】。

（五）存儲器系統

（六）攝像頭模塊

系統采用OV9650CMOS攝像頭。它內部集成了一系列功能部件，可通過SCCB總線控制圖像質量、數據格式和傳輸方式。本系統CAMIF接口與OV9650相連。CAMIF接口包括一個輸出主時鐘信號，3個來自攝像頭的輸入同步時鐘信號和一個輸出復位信號以及8位來自攝像頭的輸入數據信號。圖像數據僅通過該數據通道傳輸。I2C總線連接攝像頭SCCB總線接口[4]。

四、系統軟件

（一）GPS工作流程

車載端GPS接收機在接收數據后根據NMEA協議對GPS信息進行處理。以處理GPRMC語句為例，通過Splitfromstring函數把GPRMC信息，每兩個逗號之間的數據取出放到datatemp數組里面，根據GPRMC協議的格式，將用戶經度，緯度等當前數據顯示到指定位置。

（二）3G模塊工作流程

為了更好地實現USB3G撥號功能，本系統使用一個后臺服務程序。當系統啟動之后，一個進程名為fa-network-service的后臺服務程序總是處于運行狀態，所有3G撥號請求都是通過給這個后臺服務程序發送指令來進行3G撥號。fa-network-service后臺服務程序的好處是，可以統一維護USB3G的網絡狀態，同時，可以方便地實現開機自動進行3G撥號的功能。撥號程序與fa-network-service后臺程序之間通過本地Socket來進行通訊交互。

五、結束語

本文所描述的網絡型智能車防盜系統，采用了GPS定位和3G技術，相比于以往的傳感器式報警防盜系統，它能更好地監控被盜車輛，有效地避免了誤判。同時還能通過監控中心終端進行車輛的切斷油路和熄火等措施，很好的起到了防盜效果。本系統的另一大亮點是引進了3G網絡技術，能更好地傳播視頻進行實時監控，在結合車輛和路況的綜合信息后，考慮熄火和切斷油路措施。相信隨著3G網絡的普及，本文所設計的系統能得到廣泛的運用。

參考文獻：

[1]卑璐璐，劉玉珍，黃凱.基于ARM的車輛防盜系統車載終端設計[J].通信技術，2008，41(12):358-362.

[2]李立志，周明建，于忠臣.基于GPRSGPS的防盜追蹤系統的設計[J].國外電子測量技術，2011，3(5):59-62.

[3]蘇麗華，趙可萍，崔玥.基于嵌人式ARMLinux的GPS智能終端設計[J].現代電子技術，2009，12(299):25-30.

[5]高麗萍，周斌.在嵌入式Linux下OV9650驅動程序的實現[J].軟件導刊，2012，11(4):73-75.

[作者簡介]顧曉祥（1991-），男，上海人，本科，上海工程技術大學，學生，研究方向：過程控制。王宇嘉（1979-），女，黑龍江哈爾濱人，上海工程技術大學，副教授，研究方向：多目標優化，進化計算。王夢遙（1990.10-），男，江蘇鹽城，上海工程技術大學，本科，研究方向：運動控制。