一種新密鑰的汽車防盜系統設計

李天麟

摘 要：人們生活向好，出行方式發生很大的而變化，乘車成為人們出行首選，其數量也在逐年遞增。汽車數量的增加使得不法分子有了可乘之機，汽車防盜系統為降低人們的損失提供了很大的幫助。汽車的防盜系統根據其結構的類型主要有機械式、網絡式、電子式以及芯片式四種。現階段的防盜系統雖然在一定程度上減少被盜次數，但是不能從根本上確保被盜。為了確保汽車無法被盜，本文研究的防盜系統采用的是根據汽車的車載數據生成的新的密鑰，新密鑰具有以下多數據的融合性、時變性、隨機性等特點，并且其運用了嵌入式以及射頻技術等讀取性。射頻技術可以實現單次傳輸性，從而增加密鑰的保密程度。

關鍵詞：新密鑰 車載數據 射頻識別技術 汽車防盜

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

伴隨社會的發展與進步，人們的生活質量越來越高，代步工具也發生了巨大的變化，人們從之前的徒步到現在的汽車或者轎車，由此可以看出其數量也達到了較大的增長。隨著車輛數目的增加，私家車的數量也在遞增，價格昂貴的汽車被盜案屢見不鮮。汽車的防盜工作已經成為車主們重點關注的話題，也成為社會日益嚴重的問題，也成為汽車技術發展階段的重要課題之一。

2 汽車密鑰相關原理

2.1 數據融合算法

汽車防盜系統密鑰形成采取的是多矩陣特征值融合的方式。數據的融合指的是來源于多個傳感器的數據進行了綜合處理，從而使得處理之后的數據更加準確、可靠，數據的保密程度相對更高。新密鑰的產生會采集汽車在形式過程中發動機的轉速，汽車行進速度以及溫度等，將這些數據連續采集三秒鐘，也就是一共采取九個數據，將其組合在一個三行三列的矩陣當中，再分別求出形成的矩陣的，特征值，將這三個特征值相加，其結果存到單片機中。通過特征值可以更準確的判斷九個數值的融合度，從而為新密鑰的汽車防盜系統的數據融合算法做好基礎。具體的矩陣表示為，發動機的轉速分別為X1、X2、X3，汽車行駛的速度分別為Y1、Y2、Y3，汽車的溫度為Z1、Z2、Z3，將采集的九個數據放到矩陣中去。

注：一般情況下，汽車的發動機的轉速在0-8000r/min。汽車的行駛速度一般在0-260km/h，汽車的發動機速度一般在0-400℃。

2.2 汽車數據時變性設計

所謂汽車的時變性指的是隨著時間的變化，數據得到了不斷的更新，數據的有效時長降低，從而數據的保密性增加。密鑰的時變形式通過其覆蓋數據的具體方式，實現每一個數據的更新，提高密鑰的保密性。在每一個內置的數據存儲區中，進行數據時變形的控制時在每一個存儲器中都是十個單元的儲存作為一組，數據發生變化的時候，指針PC就會增加1，進而內置的存儲區的數據也會發生相應的變化。在汽車啟動之后，數據存儲器的指針就會加1，數據會保存在存儲單元中，在之后數據指針繼續增加1，數據就會繼續概念。在數據指針指向0009H這一個儲存單元的時候，數據就會存滿。在這種情況下，如果還要繼續存儲數據，那么就會重新回到最初的節點，數據再伴隨時間的變化，不斷地進行存儲。周而往復形成這樣的一個數據存儲的過程，得到時變性的數據與循環。新的數據會不斷的覆蓋之前的數據，從而使得數據得到不斷的更新。

2.3 數據防盜系統隨機性設計

汽車防盜系統的隨機性的設計主要考慮的是汽車在行駛過程中的隨機偏移地址而生成的相關密鑰。伴隨著數據的不斷更新，PC數據的指針也在不斷的發生變化。在汽車的行駛過程中，地址也在不斷的發生變化，密鑰也就不斷的進行改變，從而是的密鑰沒有任何規律可言，這極大的保證了密鑰的保密程度。汽車在數據指針偏移的地址就是其物理地址，每次的偏移都會將數據存儲到內置儲存器上，從而確定每一物理地址上的密鑰存儲，保證密鑰產生的隨機性。

3 防盜數據的存儲與傳輸

3.1 相關數據的存儲

在內置存儲器的數據單元當中，需要采用二進制來簡化相關的計算。內置儲存器的儲存空間相對有限，所以必須要進行節省。進行數據的存儲一般采用的是順序儲存，這樣可以將額外的存儲空間降至最低。這種方法可以實現點對點的交接，具體的儲存順序如圖1所示：

3.2 數據的傳輸

對數據進行采集之后就需要進行數據的傳輸。在進行汽車防盜系統的設計時選擇的是就近的讀取以及單次進行傳輸，加之所采用的射頻識別技術可以使兩者之間進行結合，從而實現數據之間的交換，不需要任何物理上面的接觸，降低數據的被盜性。數據的傳輸方式會給汽車防盜系統設計更加方便、簡潔以及安全化。

4 實驗驗證

為了保證汽車防盜系統設計數據傳輸過程中沒有錯誤，在進行設計的過程中進行了硬件平臺的搭建。這一硬件平臺系統主要是通過控制器以及相關的射頻識別模塊來構建的。數據的閱讀器的接口與數據的控制器相連接，閱讀器由于系統的應答器相連接，從而實現信號的傳遞。系統的相關結構圖如圖2所示：

這一系統所采用高的隨機函數矩陣如下式所示，其主要為新形成的密鑰示這一系統控制器存儲單元0000H到整體的存儲單元的一個過程，其發動機的轉速、汽車行駛的車速以及發動機的溫度所形成的具體的車載矩陣如下式所示：

將這一矩陣的三個特征值都求出之后，可以求出整體的二進制。這樣整體就可以形成密鑰，具體的密鑰經過計算之后為000000111100000。用汽車放到系統形成的單片機與RS232的接口的密鑰進行相應的鏈接，并對此進行實驗驗證。利用單片機所開發出來的新的程度進行程序的編寫并進行一定的調試，經過相關的軟件測試之后，發現效果的研究是具有一定的效果的。從汽車防盜系統圖中可以看出單片機是通過接口得到密鑰，并且在相應的屏幕的顯示器中顯示出來，如果這一密鑰與單片機內部中存儲的密鑰相同，那么這種情況之下，單片機就會通過相應接口帶動電動機的旋轉，汽車就會正常啟動，正常行駛。反之如果單片機內部的密鑰與其接受的密鑰是不相同的，那么汽車就不會接受到啟動的命令，與此同時也會發出報警的信號。經過系統仿真之后，發現單片機軟件編程以及調試是成功的，在汽車防盜中會起到良好的效果。

5 結語

這一種汽車防盜系統的設計主要是運用車載數據來形成的，結合相應的射頻識別技術以及嵌入式技術進行汽車防盜系統的設計。這一汽車防盜系統有效的提高了密鑰的保密性，降低了汽車被盜的風險。因此，這一種新密鑰的汽車防盜系統的推廣具有較大的推廣意義。經過相關的數據的接受、分析與傳輸之后，經過相應的仿真軟件進行驗證，結果表明設計系統達到了防盜系統設計之初的目標，形成的新密鑰也可以準確無誤的進行匹配，操作簡單、及時、方便給新密鑰的汽車防盜系統的推廣帶來了更大的可能性，降低車主的損失。因此，新密鑰形成的汽車防盜系統將會得到更大的推廣。

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