Výzkum a design inteligentního systému proti krádeži vozidla založeného 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) Řešení 2G: 2G snižuje kapacitu a vyřazuje ze sítě, se slabým pokrytím, špatným signálem, žádným signálem na podzemních parkovištích a vysokou spotřebou energie.

(2) Řešení RFID: Vozidlo je obecně více než deset metrů od pólu čtečky RFID, signál je velmi slabý, data nelze číst a terminál je odpojen; vozidlo nelze lokalizovat nebo sledovat v kraji nebo na venkově a městská oblast je omezena na klíčové přechody; Čtečky silničních sloupů musí být často kontrolovány a udržovány.

Tento dokument, zaměřený na nedostatky výše uvedených dvou schémat, navrhuje inteligentní systém proti krádeži vozidla založený na NB-IOT, který má výhody širokého pokrytí, velkých připojení a nízké spotřeby energie.

GPS-2

1 Architektura systému

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 Celkový plán

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 Návrh hardwaru systému

Hardwarové vybavení tohoto systému zahrnuje zejména modul detekce stavu vozidla, satelitní polohovací modul GPS a Beidou a komunikační modul NB-IOT, řídicí modul jednočipového mikropočítače STM32. Systémová hardwarová struktura je zobrazena na obrázku 2. Funkcí modulu detekce stavu vibrací je detekovat stav vozidla a to, zda se vozidlo pohybuje. Funkce satelitního duálního polohovacího modulu GPS & Beidou je lokalizovat polohu vozidla, získat hodnotu zeměpisné šířky a délky a přenést ji do jednočipového STM32. Pozn

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 Analýza experimentálních výsledků

Z obrázku 2 je patrné, že v různých hyperparametrech Agent1 ~ 4 je tok vozidla ve fázích Agent1, Ag ent2 a Agent3 řízen na 600 veh / h, zatímco tok vozidla ve fázi Agent4 je řízen na 500- 600 veh / h. Toto nastavení Může efektivně zaručit rozmanitost a náhodnost testovacích scénářů. Mezi nimi může být stav signálu v dopravní síti agenta reprezentován délkou čekající fronty na křižovatce; akční funkce pro maximalizaci kumulované hodnoty odměny může být reprezentována absolutní hodnotou rozdílu mezi délkami čekající fronty východ-západ a sever-jih. Experimentální výsledky ukazují, že ve srovnání s hodnotou funkce neurální sítě Agent1 a Agent2, Ag

Výkon ent3 a Agent4 v řízení signálů městského provozu je stabilnější a celková průměrná rychlost Agent4 je větší a průměrná délka fronty čekání je menší, což je lepší než Agent1, Agent2 a Agent3.

Závěr

Na základě systému SCATS navrhuje naše země algoritmus učení hlubokého posílení pro agenta dopravy (Agent) založený na komplexní síti řízení dopravních signálů města, která shromažďuje, modeluje a analyzuje data o dopravním toku v různých časech, včetně umístění městských vozidel. „Rychlost globálního provozu, průměrná délka čekající fronty a další simulace dat, získané výsledky řízení signálů městského provozu jsou stabilnější. Díky optimalizaci různých parametrů časování a výběru schémat poměru zeleného písmene může uspokojit potřeby řízení signálu křižovatky v různých časech.

4 Návrh systémového softwaru

Softwarový design tohoto systému zahrnuje řídicí modul STM32 [2], polohovací modul GPS a Beidou, modus datové komunikace NB-IOT. Jak ukazuje vývojový diagram systémového softwaru 3, koncový systém zařízení je zapnutý, periferní hardwarový obvod a komunikační modul NB-IOT jsou inicializovány a poté je připojen k cloudové platformě IoT. Pokud připojení není úspěšné, počkejte před opětovným připojením několik sekund. Interval odesílání je 5 sekund. Pokud je časový interval větší než 5 sekund, budou získána polohovací data, informace o poloze budou odeslány na cloudovou platformu a počitadlo bude vymazáno, poté budou získána vratná data platformy, pokud návratová data nejsou prázdné, budou provedena detekční data a poté bude zadána smyčka V těle pokračujte v získávání a odesílání informací o poloze.

4.1 Softwarový design řídicího modulu STM32

Řídicí modul STM32 používá inicializační funkci k nastavení priority přednosti a priority odezvy sériového portu a kolíků externího přerušení. Sériový port je zodpovědný za příjem dat GPS a odesílání a příjem dat z modulu NB-IOT a kolík externího přerušení detekuje vstup úrovně snímače otřesů.

4.2 Softwarový design polohovacího modulu GPS a Beidou pro duální režim

Nejprve nastavte polohovací modul Beidou do režimu měření, poté získejte polohovací data Beidou, vypočítejte úhel osy Z a poté nastavte polohovací modul Beidou do pohotovostního režimu a vraťte se do polohy přerušení hlavní funkce. Povolte přijímací terminál sériového portu a nakonfigurujte jeho prioritu přerušení. Funkce zpracování přerušení sériového portu přijímá data odeslaná polohovacím modulem duálního režimu GPS & Beidou a analyzuje z něj požadované hodnoty zeměpisné šířky a délky.

4.3 Návrh softwaru modulu datové komunikace NB-IOT

Komunikační modul NB-IOT [4] používá k indikaci příkaz AT, dílčí funkce inicializace komunikačního modulu konfiguruje parametry NB-IOT, nastavuje NB-IOT do režimu CMD a nastavuje IP adresu a číslo portu cloudu transparentní přenos. Sériová data přijatá NB-IOT STM32 se nahrávají na cloudový server prostřednictvím protokolu HTTPS. Přenosem dat je odesílání zpráv v hexadecimálním formátu a přijímání a provádění pokynů prostřednictvím funkce zpracování sériového portu k dosažení příjmu dat.

4.4 Návrh uživatelského terminálu

Celkový rámec uživatelského terminálu je uveden na obrázku 5. Uživatelská strana tohoto systému používá k vývoji appletů WeChat webový vývojářský nástroj WeChat. Softwarová část uživatelského terminálu zahrnuje hlavně přihlašování uživatelských informací, přístup k uživatelskému vybavení, získávání údajů o uživatelském vybavení a zobrazování údajů o uživatelském vybavení Počkejte na čtyři části.

2

5 Test a analýza systému

Tento systém je napájen lithiovou baterií a má externí napájecí napětí: 12V-40V, pracovní teplota: 40 ° C ~ 70 ° C, vlhkost: <95% RH, podporuje frekvenční pásmo LTE-FDD B3 / B5 / B8, LTE-M1, LTE-NB1.

5.1 Test funkce systémového softwaru

Prostřednictvím měření v terénu se při pohybu vozidla spustí alarm a informace o alarmu se nahrají do cloudu. Systém dokáže vyhledat informace o vozidle v reálném čase, jak je znázorněno na obrázku 6; když vozidlo vibruje, vydá alarm neobvyklých vibrací vozidla, jak je znázorněno na obrázku 7; a mobilní telefon může zobrazit odpovídající informace o alarmu.

6 Závěr

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.


Čas zveřejnění: 18. září 2020