Forskning og design af intelligent tyverisikringssystem baseret på 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-løsning: 2G reducerer kapacitet og trækker sig tilbage fra netværket med svag dækning, dårligt signal, intet signal på underjordiske parkeringspladser og højt strømforbrug.

(2) RFID-løsning: Køretøjet er generelt mere end ti meter væk fra RFID-læserens pol, signalet er meget svagt, dataene kan ikke læses, og terminalen frakobles; køretøjet kan ikke placeres eller spores i amtet eller landdistriktet, og byområdet er begrænset til nøgleovergange Vejpælelæsere skal inspiceres og vedligeholdes ofte.

Med henblik på manglerne i de to ovennævnte ordninger designer dette papir et intelligent tyverisikringssystem baseret på NB-IOT, som har fordelene ved bred dækning, store forbindelser og lavt strømforbrug.

GPS-2

1 Systemarkitektur

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 Overordnet 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 Systemhardwaredesign

Systemets hardwareudstyr inkluderer hovedsageligt køretøjsstatusmodul, GPS & Beidou satellit dual-mode positioneringsmodul og NB-IOT kommunikationsmodul, STM32 single-chip mikrocomputer kontrolmodul. Systemhardwarestrukturen er vist i figur 2. Funktionen af ​​detekteringsmodulet for vibrationstilstand er at detektere køretøjets tilstand, og om der er nogen bevægelse af køretøjet. GPS & Beidou-satellitens positioneringsmodul med dobbelt tilstand er at lokalisere køretøjets position, opnå bredde- og længdegradsværdien og transmittere den til single-chip 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 Analyse af eksperimentelle resultater

Det kan ses fra figur 2, at i de forskellige hyperparametre Agent1 ~ 4 styres køretøjsstrømmen i Agent1-, Ag ent2- og Agent3-faserne ved 600 veh / h, mens køretøjsstrømmen i Agent4-fasen styres ved 500- 600 køretøj / t. Denne indstilling Det kan effektivt garantere mangfoldigheden og tilfældigheden af ​​testscenarier. Blandt dem kan signalstatus i agentens trafiknetværk repræsenteres af længden af ​​ventekøen ved krydset; Handlingsfunktionen for at maksimere den akkumulerede belønningsværdi kan repræsenteres af den absolutte værdi af forskellen mellem køen længderne øst-vest og nord-syd. De eksperimentelle resultater viser, at Ag, sammenlignet med den neurale netværksfunktionsværdi af Agent1 og Agent2

Ydelsen for ent3 og Agent4 i bytrafikstyringssignalkontrol er mere stabil, og den samlede gennemsnitshastighed for Agent4 er større, og den gennemsnitlige ventelængde er mindre, hvilket er bedre end Agent1, Agent2 og Agent3.

Konklusion

Baseret på SCATS-systemet foreslår vores land en dyb forstærkningsindlæringsalgoritme til trafikagenten (Agent) baseret på byens komplekse trafiksignalstyringsnetværk til at indsamle, modellere og analysere trafikflowdata på forskellige tidspunkter, herunder placeringen af ​​bybiler. , Global trafikhastighed, gennemsnitlig ventelængde og andre datasimuleringer, de opnåede bytrafiksignalstyringsresultater er mere stabile. Gennem optimeringen af ​​forskellige timingparametre og udvælgelsen af ​​ordninger med grønt bogstavsforhold kan det imødekomme signalstyringsbehovet for krydsetrafik på forskellige tidspunkter.

4 Systemsoftwaredesign

Softwaredesignet til dette system inkluderer STM32 kontrolmodul [2], GPS & Beidou dual-mode positioneringsmodul, NB-IOT datakommunikationsmodul. Som vist i systemsoftwarestrømskemaet 3 tændes enhedsterminalsystemet, det perifere hardwarekredsløb og NB-IOT-kommunikationsmodulet initialiseres, og derefter forbindes det til IoT-skyplatformen. Hvis forbindelsen ikke lykkes, skal du vente et par sekunder, før du opretter forbindelse igen. Afsendelsesintervallet er 5 sekunder. Hvis tidsintervallet er større end 5 sekunder, vil positioneringsdataene blive opnået, positioneringsinformationen vil blive sendt til skyplatformen, og tælleren vil blive ryddet, så vil platformens returdata blive opnået, hvis returdataene ikke er tom, detektionsdataene udføres, og derefter vil sløjfen blive indtastet. I kroppen skal du fortsætte med at hente og sende placeringsoplysninger.

4.1 Software design af STM32 kontrol modul

STM32-styringsmodulet bruger initialiseringsfunktionen til at indstille prioritetsprioritering og responsprioritet for den serielle port og eksterne afbrydestifter. Den serielle port er ansvarlig for modtagelse af GPS-data og afsendelse og modtagelse af data fra NB-IOT-modulet, og den eksterne afbrydelsesstift registrerer stødsensorens niveauindgang.

4.2 GPS & Beidou dual-mode positioneringsmodul software design

Indstil først Beidou-positioneringsmodulet til målemetode, hent derefter Beidou-positioneringsdata, beregn Z-akse-vinklen, og sæt derefter Beidou-positioneringsmodulet til standbytilstand, og vend tilbage til hovedfunktionsafbrydelsespositionen. Aktivér den serielle portmodtagelsesterminal og konfigurer dens afbrydelsesprioritet. Den serielle portafbrydelsesbehandlingsfunktion modtager de data, der sendes af GPS & Beidou-positioneringsmodulet med dobbelt tilstand og analyserer de krævede bredde- og længdegrader fra det.

4.3 NB-IOT softwaredesign til datakommunikationsmodul

NB-IOT-kommunikationsmodulet [4] bruger AT-kommandoen til at anklage, kommunikationsmodulets initialiseringsundefunktion konfigurerer NB-IOT-parametrene, indstiller NB-IOT til CMD-tilstand og indstiller IP-adressen og portnummeret på skyen gennemsigtig transmission. De serielle data, der modtages af NB-IOT STM32, uploades til cloud-serveren via HTTPS-protokol. Datatransmission er at sende meddelelser i hexadecimalt format og modtage og udføre instruktioner gennem den serielle portbehandlingsfunktion for at opnå datamodtagelse.

4.4 Design af brugerterminal

Den overordnede ramme for brugerterminalen er vist i figur 5. Brugersiden af ​​dette system bruger WeChat webudviklerværktøjet til at udvikle WeChat-applets. Brugerterminal-softwaredelen inkluderer hovedsageligt logning af brugerinformation, adgang til brugerudstyr, indhentning af brugerudstyrsdata og visning af brugerudstyrsdata Vent på fire dele.

2

5 Systemtest og analyse

Dette system drives af et lithiumbatteri og har en ekstern strømforsyningsspænding: 12V-40V, arbejdstemperatur: 40 ° C ~ 70 ° C, fugtighed: <95% RF, understøttelsesfrekvensbånd LTE-FDD B3 / B5 / B8, LTE-M1, LTE-NB1.

5.1 Systemsoftwarefunktionstest

Gennem feltmåling udløses en alarm, når køretøjet bevæger sig, og alarmoplysningerne uploades til skyen. Systemet kan lokalisere køretøjsinformation i realtid, som vist i figur 6; når køretøjet vibrerer, vil det give en alarm for unormal køretøjsvibration, som vist i figur 7; og mobiltelefonen kan se de tilsvarende alarmoplysninger.

6 Konklusion

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.


Indlægstid: Sep-18-2020