Istraživanje i dizajn inteligentnog sistema protiv krađe vozila zasnovanog na 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.

49106A

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 rješenje: 2G smanjuje kapacitet i povlači se s mreže, sa slabom pokrivenošću, slabim signalom, bez signala na podzemnim parkiralištima i velikom potrošnjom energije.

(2) RFID rješenje: Vozilo je uglavnom udaljeno više od deset metara od pola RFID čitača, signal je vrlo slab, podaci se ne mogu čitati i terminal je isključen; vozilo se ne može naći ili pratiti u županiji ili ruralnom području, a gradsko područje je ograničeno na ključne prijelaze; Čitači putnih stubova moraju se često pregledavati i održavati.

U cilju nedostataka gore navedene dvije sheme, ovaj rad dizajnira inteligentni sistem protiv krađe vozila zasnovan na NB-IOT, koji ima prednosti širokog pokrivanja, velikih veza i male potrošnje energije.

GPS-2

1 Arhitektura sistema

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 Opšti plan

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 Dizajn hardvera sistema

Hardverska oprema ovog sistema uglavnom uključuje modul za otkrivanje statusa vozila, GPS i Beidou satelitski modul za pozicioniranje u dva načina i komunikacijski modul NB-IOT, upravljački modul mikroračunara sa jednim čipom STM32. Okvir sistemskog hardvera prikazan je na slici 2. Funkcija modula za otkrivanje stanja vibracija je otkrivanje stanja vozila i postoji li kretanje vozila. Funkcija GPS i Beidou satelitskog modula za pozicioniranje u dva načina je lociranje položaja vozila, dobivanje vrijednosti geografske širine i dužine i njegovo slanje na jednočipni 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 Analiza eksperimentalnih rezultata

Iz slike 2 može se vidjeti da se u različitim hiperparametrima Agent1 ~ 4 protok vozila u fazama Agent1, Ag ent2 i Agent3 kontrolira na 600 Veh / h, dok se protok vozila u fazi Agent4 kontrolira na 500- 600 vozila / h. Ova postavka može efikasno garantirati raznolikost i slučajnost test scenarija. Među njima, status signala u mreži prometa agenata može se predstaviti dužinom reda čekanja na raskrsnici; akcijska funkcija za maksimiziranje akumulirane vrijednosti nagrade može se predstaviti apsolutnom vrijednošću razlike između dužina čekanja istok-zapad i sjever-jug. Eksperimentalni rezultati pokazuju da, u usporedbi s vrijednošću funkcije neuronske mreže za Agent1 i Agent2, Ag

Učinak ent3 i Agent4 u upravljanju gradskim prometnim signalima je stabilniji, a ukupna prosječna brzina Agenta4 je veća i prosječna duljina reda čekanja je manja, što je bolje od Agenta1, Agenta2 i Agenta3.

Zaključak

Na osnovu SCATS sistema, naša zemlja predlaže algoritam za duboko pojačanje za prometnog agenta (agenta) zasnovan na složenoj gradskoj mreži za kontrolu prometnih signala za prikupljanje, modeliranje i analizu podataka o protoku prometa u različito vrijeme, uključujući lokaciju gradskih vozila. , Globalna brzina prometa, prosječna dužina reda čekanja i ostale simulacije podataka, dobiveni rezultati upravljanja gradskim prometnim signalima su stabilniji. Kroz optimizaciju različitih vremenskih parametara i odabirom šema omjera zelenih slova, može zadovoljiti potrebe za upravljanjem signalom prometa raskrsnice u različito vrijeme.

4 Dizajn sistemskog softvera

Softverski dizajn ovog sistema uključuje STM32 kontrolni modul [2], GPS i Beidou dual-mode pozicioni modul, NB-IOT podatkovni komunikacijski modul. Kao što je prikazano na dijagramu toka sistemskog softvera 3, sistem terminala uređaja je uključen, periferni hardverski krug i NB-IOT komunikacijski modul su inicijalizirani, a zatim je povezan na IoT platformu u oblaku. Ako veza nije uspješna, pričekajte nekoliko sekundi prije ponovnog povezivanja. Interval slanja je 5 sekundi. Ako je vremenski interval veći od 5 sekundi, dobit će se podaci o pozicioniranju, podaci o pozicioniranju poslati će se na platformu u oblaku, a brojač će biti obrisan, a zatim će se dobiti povratni podaci platforme, ako podaci o povratu nisu prazno, izvršit će se podaci otkrivanja, a zatim će se petlja unijeti u tijelo, nastavite dobivati ​​i slati informacije o lokaciji.

4.1 Softverski dizajn upravljačkog modula STM32

Upravljački modul STM32 koristi funkciju inicijalizacije za postavljanje prioriteta spremanja i prioriteta odziva serijskog porta i vanjskih pinova prekida. Serijski priključak odgovoran je za primanje GPS podataka i slanje i primanje podataka od NB-IOT modula, a vanjski pin za prekid otkriva nivo ulaza senzora udara.

4.2 Dizajn softvera GPS i Beidou modula za pozicioniranje u dva načina

Prvo postavite Beidou modul za pozicioniranje na način mjerenja, zatim pribavite Beidou podatke o pozicioniranju, izračunajte kut Z osi, a zatim postavite Beidou modul za pozicioniranje u stanje pripravnosti i vratite se u položaj prekida glavne funkcije. Omogućite terminal za prijem serijskog porta i konfigurirajte prioritet prekida. Funkcija obrade prekida serijskog porta prima podatke koje šalje GPS i Beidou dual-mode modul za pozicioniranje i analizira potrebne vrijednosti geografske širine i dužine iz njega.

4.3 Dizajn softvera modula za komunikaciju podataka NB-IOT

Komunikacijski modul NB-IOT [4] koristi AT naredbu za indiciranje, podfunkcija inicijalizacije komunikacijskog modula konfigurira NB-IOT parametre, postavlja NB-IOT u CMD način i postavlja IP adresu i broj porta oblaka transparentan prenos. Serijski podaci koje je primio NB-IOT STM32 prenose se na cloud server putem HTTPS protokola. Prijenos podataka je slanje poruka u heksadecimalnom formatu te primanje i izvršavanje uputa putem funkcije obrade serijskog porta kako bi se postigao prijem podataka.

4.4 Dizajn korisničkog terminala

Ukupni okvir korisničkog terminala prikazan je na slici 5. Korisnička strana ovog sistema koristi WeChat web programer alat za razvoj WeChat apleta. Softverski dio korisničkog terminala uglavnom uključuje prijavu korisničkih podataka, pristup korisničkoj opremi, dobivanje podataka o korisničkoj opremi i prikaz podataka o korisničkoj opremi Pričekajte četiri dijela.

2

5 Ispitivanje i analiza sistema

Ovaj sistem napaja litijumska baterija i ima vanjski napon napajanja: 12V-40V, radna temperatura: 40 ° C ~ 70 ° C, vlažnost: <95% RH, frekvencijski opseg podrške LTE-FDD B3 / B5 / B8, LTE-M1, LTE-NB1.

5.1 Test funkcije sistemskog softvera

Mjerenjem polja, kada se vozilo kreće, aktivira se alarm i informacije o alarmu se prenose u oblak. Sistem može locirati informacije o vozilu u stvarnom vremenu, kao što je prikazano na slici 6; kada vozilo zavibrira, to će dati alarm za nenormalne vibracije vozila, kao što je prikazano na slici 7; a mobilni telefon može vidjeti odgovarajuće informacije o alarmu.

6 Zaključak

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.


Vrijeme objavljivanja: septembar 18-2020