NB-IOT-pohjaisen älykkään ajoneuvon varkaudenestojärjestelmän tutkimus ja suunnittelu

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-ratkaisu: 2G vähentää kapasiteettia ja vetäytyy verkosta. Heikko kattavuus, heikko signaali, signaalia ei maanalaisissa pysäköintialueissa ja korkea virrankulutus.

(2) RFID-ratkaisu: Ajoneuvo on yleensä yli kymmenen metrin päässä RFID-lukijan napasta, signaali on hyvin heikko, tietoja ei voida lukea ja päätelaite on irrotettu. ajoneuvoa ei voida sijoittaa tai seurata läänissä tai maaseudulla, ja kaupunkialue on rajoitettu keskeisiin risteyksiin; Tienvarsien lukijat on tarkastettava ja huollettava usein.

Edellä mainittujen kahden järjestelmän puutteisiin tähtäävässä artikkelissa suunnitellaan älykäs ajoneuvon varkaudenestojärjestelmä, joka perustuu NB-IOT: iin ja jonka etuna on laaja peitto, suuret yhteydet ja pieni virrankulutus.

GPS-2

1 Järjestelmäarkkitehtuuri

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 Suunnitelma

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 Järjestelmän laitteistosuunnittelu

Tämän järjestelmän laitteistoon kuuluu pääasiassa ajoneuvon tilan havaintomoduuli, GPS & Beidou -satelliittimoduulin kaksimoodinen paikannusmoduuli ja NB-IOT-tietoliikennemoduuli, STM32 yhden sirun mikrotietokoneen ohjausmoduuli. Järjestelmän laitteistokehys on esitetty kuvassa 2. Tärinätilan havaintomoduulin tehtävänä on havaita ajoneuvon tila ja onko ajoneuvossa mitään liikettä. GPS & Beidou -satelliittimoduulin kaksimoodipaikannusmoduulin tehtävänä on paikantaa ajoneuvon sijainti, saada leveys- ja pituusaste ja välittää se yhden sirun STM32: lle. HUOM

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 Koetulosten analyysi

Kuviosta 2 voidaan nähdä, että eri hyperparametreissa Agent1 ~ 4 ajoneuvon virtausta Agent1-, Ag ent2- ja Agent3-vaiheissa ohjataan nopeudella 600 veh / h, kun taas ajoneuvon virtausta Agent4-vaiheessa ohjataan nopeudella 500- 600 ajoneuvoa / h. Tämä asetus Se voi tehokkaasti taata testiskenaarioiden monimuotoisuuden ja satunnaisuuden. Niistä agenttiliikenneverkon signaalin tila voidaan esittää odotusjonon pituudella risteyksessä; toimintofunktio kertyneen palkkion arvon maksimoimiseksi voidaan esittää itä-länsi- ja pohjois-etelä-odotusjonon pituuksien eron absoluuttisena arvona. Kokeelliset tulokset osoittavat, että verrattuna Agent1: n ja Agent2: n hermoverkkofunktion arvoon Ag

Ent3: n ja Agent4: n suorituskyky kaupunkiliikenteen ohjauksessa on vakaampaa, ja Agent4: n keskimääräinen kokonaisnopeus on suurempi ja keskimääräinen odotusjonon pituus on pienempi, mikä on parempi kuin Agent1, Agent2 ja Agent3.

Johtopäätös

Maamme ehdottaa SCATS-järjestelmään perustuen liikenneagentille (agentille) syvän vahvistuksen oppimisalgoritmia, joka perustuu kaupungin monimutkaiseen liikennesignaalien hallintaverkkoon liikennevirtatietojen keräämiseksi, mallinnamiseksi ja analysoimiseksi eri aikoina, mukaan lukien kaupunkiajoneuvojen sijainti. , Maailmanlaajuinen liikenopeus, keskimääräinen odotusjonon pituus ja muut datasimulaatiot, saadut kaupunkiliikenteen signaalien ohjaustulokset ovat vakaampia. Optimoimalla erilaisia ​​ajoitusparametreja ja valitsemalla vihreiden kirjainten suhdemallit se voi täyttää risteysliikenteen signaalinhallintatarpeet eri aikoina.

4 Järjestelmäohjelmiston suunnittelu

Tämän järjestelmän ohjelmistosuunnittelu sisältää STM32-ohjausmoduulin [2], GPS- ja Beidou-kaksimoodisen paikannusmoduulin, NB-IOT-tiedonsiirtomoduulin. Kuten järjestelmäohjelmiston vuokaaviosta 3 näkyy, laitepäätteeseen kytketään virta, oheislaitteistopiiri ja NB-IOT-tietoliikennemoduuli alustetaan ja liitetään sitten IoT-pilvialustaan. Jos yhteys ei onnistu, odota muutama sekunti ennen yhteyden muodostamista. Lähetysväli on 5 sekuntia. Jos aikaväli on yli 5 sekuntia, saadaan paikannustiedot, paikannustiedot lähetetään pilvialustalle ja laskuri tyhjennetään, jolloin alustan palautustiedot saadaan, jos paluutietoja ei ole tyhjä, havaintodata suoritetaan ja sitten silmukka syötetään Runkoon jatka sijaintitietojen hankkimista ja lähettämistä.

4.1 STM32-ohjausmoduulin ohjelmistosuunnittelu

STM32-ohjausmoduuli käyttää alustustoimintoa sarjaportin ja ulkoisten keskeytysnastojen ennakko- ja vasteprioriteetin asettamiseen. Sarjaportti vastaa GPS-datan vastaanottamisesta ja datan lähettämisestä ja vastaanottamisesta NB-IOT-moduulista, ja ulkoinen keskeytystappi tunnistaa iskutunnistimen tason tulon.

4.2 GPS- ja Beidou-kaksimoodipaikannusmoduulin ohjelmistosuunnittelu

Aseta ensin Beidou-paikannusmoduuli mittaustilaan, hanki sitten Beidou-paikannustiedot, laske Z-akselin kulma ja aseta sitten Beidou-paikannusmoduuli valmiustilaan ja palaa päätoiminnon keskeytysasentoon. Ota sarjaportin vastaanottava pääte käyttöön ja määritä sen keskeytysprioriteetti. Sarjaportin keskeytyskäsittelytoiminto vastaanottaa GPS & Beidou -mooditilamoduulin lähettämät tiedot ja analysoi tarvittavat leveys- ja pituusasteet siitä.

4.3 NB-IOT-tiedonsiirtomoduulin ohjelmistosuunnittelu

NB-IOT-tietoliikennemoduuli [4] käyttää AT-komentoa ilmoittaakseen, viestintämoduulin alustusfunktio konfiguroi NB-IOT-parametrit, asettaa NB-IOT CMD-tilaan ja asettaa pilven IP-osoitteen ja portin numeron läpinäkyvä lähetys. NB-IOT STM32: n vastaanottama sarjatiedo ladataan pilvipalvelimelle HTTPS-protokollan kautta. Tiedonsiirron tarkoituksena on lähettää viestejä heksadesimaalimuodossa ja vastaanottaa ja suorittaa ohjeita sarjaportin käsittelytoiminnon kautta datan vastaanoton saavuttamiseksi.

4.4 Käyttäjäpäätteen suunnittelu

Käyttäjäpäätteen yleinen kehys on esitetty kuvassa 5. Tämän järjestelmän käyttäjäpuoli käyttää WeChat-verkkokehitystyökalua WeChat-sovelmien kehittämiseen. Käyttäjäpäätteen ohjelmisto-osa sisältää pääasiassa käyttäjätietojen kirjautumisen, käyttäjälaitteiden käytön, käyttäjälaitetietojen hankkimisen ja käyttäjälaitteiden tietojen näyttämisen. Odota neljä osaa.

2

5 Järjestelmätesti ja analyysi

Tämä järjestelmä saa virtansa litiumparistosta ja sillä on ulkoinen virtalähteen jännite: 12V-40V, käyttölämpötila: 40 ° C ~ 70 ° C, kosteus: <95% RH, tukitaajuusalue LTE-FDD B3 / B5 / B8, LTE-M1, LTE-NB1.

5.1 Järjestelmäohjelmiston toimintatesti

Kenttämittauksen avulla, kun ajoneuvo liikkuu, hälytys laukeaa ja hälytystiedot ladataan pilveen. Järjestelmä voi paikantaa ajoneuvotiedot reaaliajassa kuvan 6 mukaisesti; kun ajoneuvo värisee, se antaa hälytyksen epänormaalista ajoneuvon tärinästä, kuten kuvassa 7 on esitetty; ja matkapuhelin voi tarkastella vastaavia hälytystietoja.

6 Päätelmä

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.


Lähetysaika: 18.-20.2020