Изследване и проектиране на интелигентна система против кражба на превозно средство, базирана на NB-IOT

Roadragon has designed a vehicle anti-theft system based on NB-IOT, which mainly uses NB-IOT wireless communication technology, GPS and Beidou dual-mode positioning technology to address the current public security problems of frequent theft of bicycles and electric motorcycles. The overall solution for the investigation after the case is reached.

49106А

With the promotion of the concept of low-carbon travel in recent years, the use of high-end bicycles, electric vehicles, and motorcycles has increased, and the subsequent stolen and difficult-to-track vehicles have become a major problem that plagues many car owners. However, the common vehicle anti-theft solutions on the market still have many defects[1]:

(1) 2G решение: 2G намалява капацитета и се оттегля от мрежата, със слабо покритие, слаб сигнал, липса на сигнал в подземни паркинги и висока консумация на енергия.

(2) RFID решение: Превозното средство обикновено е на повече от десет метра от полюса на RFID четеца, сигналът е много слаб, данните не могат да бъдат разчетени и терминалът е прекъснат; превозното средство не може да бъде разположено или проследено в окръга или селския район, а градската зона е ограничена до ключови прелези; Устройствата за четене на пътни стълбове трябва да се проверяват и поддържат често.

С цел недостатъците на горните две схеми, тази статия проектира интелигентна система против кражба на превозно средство, базирана на NB-IOT, която има предимствата на широко покритие, големи връзки и ниска консумация на енергия.

GPS-2

1 Системна архитектура

The intelligent anti-theft system based on NB-IOT mainly includes three parts: equipment terminal , background processing system and user terminal. The system terminal sensor can be connected to the operator’s IO domain intranet through NB-IOT. The background application system supports the docking of public security network interactive case data. The user can monitor the vehicle through the mobile phone, and the background management system can maintain the overall user data. Management and monitoring.

2 Общ план

This system transfers the GPS&Beidou satellite dual-mode positioning data and the state value of the vibration sensor to the single-chip STM32, which is then uploaded to the core network through the NB-IOT communication module, and transmitted to the cloud platform through the HTTPS protocol, and then through the cloud transparent transmission function, It is forwarded to the cloud server, then stored to MySQL and transmitted to the APP on the mobile phone.

1

3 Системен хардуерен дизайн

Хардуерното оборудване на тази система включва главно модул за разпознаване на състоянието на автомобила, GPS и Beidou сателитен двурежимен позиционен модул и комуникационен модул NB-IOT, STM32 едночипов микрокомпютър за управление Системната хардуерна рамка е показана на фигура 2. Функцията на модула за откриване на вибрационно състояние е да открива състоянието на автомобила и дали има някакво движение на автомобила. Функцията на GPS и Beidou сателитния двурежимен модул за позициониране е да локализира позицията на автомобила, да получи стойността на географската ширина и дължина и да я предаде на едночиповия STM32. NB

The function of the IOT communication module is to send the vehicle status collected by the sensors and the positioning information resolved by the main control chip to the IoT cloud platform. As the main control chip, the STM32 microcontroller is the core part of the system hardware. Its function is to implement the underlying functions of the system through code, such as obtaining the longitude and latitude data of the GPS& Beidou satellite dual-mode positioning through the serial port interrupt and detecting whether the vibration sensor inputs a high level , Pack the acquired data and upload it to the cloud server through the NB-IOT module. At the same time, it also receives the instructions issued by the mobile phone APP to determine whether the anti-theft mode should be turned on.

3.3 Анализ на експериментални резултати

От Фигура 2 може да се види, че при различните хиперпараметри Agent1 ~ 4 потокът на превозното средство във фазите Agent1, Ag ent2 и Agent3 се контролира при 600 Veh / h, докато потокът на превозното средство във фаза Agent4 се контролира при 500- 600 превозни средства / ч. Тази настройка може ефективно да гарантира разнообразието и случайността на тестовите сценарии. Сред тях състоянието на сигнала в мрежата на агентен трафик може да бъде представено от дължината на опашката за изчакване на кръстовището; функцията за действие за максимизиране на натрупаната стойност на наградата може да бъде представена чрез абсолютната стойност на разликата между дължините на чакащата опашка изток-запад и север-юг. Експерименталните резултати показват, че в сравнение със стойността на функцията на невронната мрежа на Agent1 и Agent2, Ag

Ефективността на ent3 и Agent4 в управлението на градския трафик е по-стабилна, а общата средна скорост на Agent4 е по-голяма и средната дължина на опашката за изчакване е по-малка, което е по-добре от Agent1, Agent2 и Agent3.

Заключение

Въз основа на системата SCATS, нашата страна предлага алгоритъм за задълбочено укрепване на трафика на агента (Agent), базиран на сложната мрежа за контрол на сигнала на трафика в града, за да събира, моделира и анализира данните за потока на трафика по различно време, включително местоположението на градските превозни средства. , Глобална скорост на трафика, средна дължина на опашката за чакане и други симулации на данни, получените резултати от управлението на градския трафик са по-стабилни. Чрез оптимизацията на различни времеви параметри и избора на схеми за съотношение на зелени букви, той може да отговори на нуждите за контрол на сигнала на трафика на пресичане по различно време.

4 Дизайн на системен софтуер

Софтуерният дизайн на тази система включва контролен модул STM32 [2], GPS и Beidou модул за позициониране в два режима, модул за комуникация на данни NB-IOT. Както е показано в диаграмата на системния софтуер 3, терминалната система на устройството се включва, периферната хардуерна схема и комуникационният модул NB-IOT се инициализират и след това се свързва към облачната платформа на IoT. Ако връзката не е успешна, изчакайте няколко секунди, преди да се свържете отново. Интервалът на изпращане е 5 секунди. Ако интервалът от време е по-голям от 5 секунди, данните за позициониране ще бъдат получени, информацията за позиционирането ще бъде изпратена до платформата в облака и броячът ще бъде изчистен, тогава данните за връщане на платформата ще бъдат получени, ако данните за връщане не са празно, данните за откриване ще бъдат извършени и след това цикълът ще бъде въведен в тялото, продължете да получавате и изпращате информация за местоположението.

4.1 Софтуерен дизайн на контролния модул STM32

Контролният модул STM32 използва функцията за инициализация, за да зададе приоритет за приоритет и приоритет на отговора на серийния порт и външните прекъсващи щифтове. Серийният порт е отговорен за получаване на GPS данни и изпращане и получаване на данни от модула NB-IOT, а външният щифт за прекъсване открива нивото на входния сигнал на сензора за удар.

4.2 GPS и Beidou двурежимен модул за позициониране на софтуер

Първо настройте модула за позициониране на Beidou в режим на измерване, след това получете данни за позиционирането на Beidou, изчислете ъгъла на оста Z и след това настройте модула за позициониране Beidou в режим на готовност и се върнете в основната позиция за прекъсване. Активирайте терминала за получаване на сериен порт и конфигурирайте неговия приоритет на прекъсване. Функцията за обработка на прекъсвания на серийния порт приема данните, изпратени от двурежимния модул за позициониране GPS & Beidou и анализира от него необходимите стойности на географска ширина и дължина.

4.3 NB-IOT софтуер за модул за комуникация на данни

Модулът за комуникация NB-IOT [4] използва командата AT за индициране, подфункцията за инициализация на комуникационния модул конфигурира параметрите NB-IOT, настройва NB-IOT в режим CMD и задава IP адреса и номера на порта на облака прозрачно предаване. Последователните данни, получени от NB-IOT STM32, се качват на облачния сървър чрез протокол HTTPS. Предаването на данни е да изпращате съобщения в шестнадесетичен формат и да получавате и изпълнявате инструкции чрез функцията за обработка на сериен порт, за да постигнете приемане на данни.

4.4 Дизайн на потребителския терминал

Цялостната рамка на потребителския терминал е показана на Фигура 5. Потребителската страна на тази система използва инструмента за уеб разработчици WeChat, за да разработи аплети на WeChat. Софтуерната част на потребителския терминал включва основно влизане в потребителска информация, достъп до потребителско оборудване, получаване на данни за потребителското оборудване и показване на данни от потребителското оборудване Изчакайте четири части.

2

5 Тест и анализ на системата

Тази система се захранва от литиева батерия и има външно захранващо напрежение: 12V-40V, работна температура: 40 ° C ~ 70 ° C, влажност: <95% RH, поддържаща честотна лента LTE-FDD B3 / B5 / B8, LTE-M1, LTE-NB1.

5.1 Тест на функционалността на системния софтуер

Чрез измерване на полето, когато автомобилът се движи, се задейства аларма и информацията за алармата се качва в облака. Системата може да намира информация за превозното средство в реално време, както е показано на фигура 6; когато превозното средство вибрира, то ще подаде аларма за необичайни вибрации на превозното средство, както е показано на фигура 7; и мобилният телефон може да вижда съответната информация за алармата.

6 Заключение

The intelligent vehicle anti-theft system designed in this paper adopts NB-IOT technology to realize wireless data transmission, which can ensure the speed and quality of data transmission, and has a wider coverage; it adopts GPS & Beidou dual-mode positioning system, which can still be used after the vehicle is stolen. See the real-time location of the vehicle from the mobile terminal, so as to quickly find the stolen vehicle, which provides an effective means for prevention before the case and investigation after the case.


Време за публикуване: септември 18-2020