Investigación e deseño dun sistema antirroubo de vehículos intelixentes baseado en 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) Solución 2G: o 2G está reducindo a capacidade e retirándose da rede, cunha cobertura débil, un sinal deficiente, sen sinal nos estacionamentos subterráneos e un alto consumo de enerxía.

(2) Solución RFID: o vehículo adoita estar a máis de dez metros do polo do lector RFID, o sinal é moi débil, os datos non se poden ler e o terminal está desconectado; o vehículo non se pode localizar nin rastrexar na comarca ou na zona rural, e a zona urbana limítase aos cruces clave; Os lectores de postes deben ser inspeccionados e mantidos con frecuencia.

Con este obxectivo, destinado ás deficiencias dos dous esquemas anteriores, un sistema intelixente antirroubo de vehículos baseado en NB-IOT, que ten as vantaxes dunha ampla cobertura, grandes conexións e baixo consumo de enerxía.

GPS-2

1 Arquitectura do 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 Plan xeral

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 Deseño de hardware do sistema

O equipamento de hardware deste sistema inclúe principalmente o módulo de detección de estado do vehículo, o módulo de posicionamento en dobre modo por satélite GPS e Beidou e o módulo de comunicación NB-IOT, o módulo de control de microordenador STM32 dun chip. O marco de hardware do sistema móstrase na Figura 2. A función do módulo de detección de estado de vibracións é detectar o estado do vehículo e se hai algún movemento do vehículo. A función do módulo de posicionamento en dobre modo por satélite GPS & Beidou é localizar a posición do vehículo, obter o valor de latitude e lonxitude e transmitilo ao STM32 de chip único. 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 Análise de resultados experimentais

Na figura 2 pódese ver que nos diferentes hiperparámetros Agent1 ~ 4, o fluxo do vehículo nas fases Agent1, Ag ent2 e Agent3 contrólase a 600 veh / h, mentres que o fluxo do vehículo na fase Agent4 contrólase a 500- 600 vehículos / h. Esta configuración Pode garantir efectivamente a diversidade e a aleatoriedade dos escenarios de proba. Entre eles, o estado do sinal na rede de tráfico de axente pode representarse pola lonxitude da cola de espera na intersección; a función de acción para maximizar o valor da recompensa acumulada pode representarse polo valor absoluto da diferenza entre a lonxitude da cola de espera leste-oeste e norte-sur. Os resultados experimentais mostran que, en comparación co valor da función de rede neuronal de Agent1 e Agent2, Ag

O rendemento de ent3 e Agent4 no control do sinal de tráfico urbano é máis estable e a velocidade media global de Agent4 é maior e a lonxitude media da cola de espera é menor, o que é mellor que Agent1, Agent2 e Agent3.

Conclusión

Baseado no sistema SCATS, o noso país propón un algoritmo de aprendizaxe de reforzo profundo para o axente de tráfico (axente) baseado na complexa rede de control de sinais de tráfico da cidade para recoller, modelar e analizar os datos do fluxo de tráfico en diferentes momentos, incluída a localización de vehículos urbanos. , Velocidade global do tráfico, lonxitude media da cola de espera e outras simulacións de datos, os resultados obtidos do control do sinal de tráfico urbano son máis estables. Mediante a optimización de diferentes parámetros de sincronización e a selección de esquemas de proporción de letras verdes, pode satisfacer as necesidades de control de sinal do tráfico de intersección en diferentes momentos.

4 Deseño de software do sistema

O deseño de software deste sistema inclúe o módulo de control STM32 [2], o módulo de posicionamento de dobre modo GPS e Beidou, o módulo de comunicación de datos NB-IOT. Como se mostra no diagrama de fluxo 3 do software do sistema, o sistema de terminal do dispositivo está acendido, inicialízase o circuíto de hardware periférico e o módulo de comunicación NB-IOT e, a continuación, está conectado á plataforma cloud IoT. Se a conexión non ten éxito, agarde uns segundos antes de volver conectarse. O intervalo de envío é de 5 segundos. Se o intervalo de tempo é superior a 5 segundos, obteranse os datos de posicionamento, enviarase a información de posicionamento á plataforma na nube e limparase o contador, entón obteranse os datos de retorno da plataforma, se os datos de retorno non son baleiro, realizaranse os datos de detección e entón introducirase o bucle No corpo, siga obtendo e enviando información de localización.

4.1 Deseño de software do módulo de control STM32

O módulo de control STM32 usa a función de inicialización para establecer a prioridade de prelación e a prioridade de resposta do porto serie e os pinos de interrupción externos. O porto serie é o responsable de recibir datos GPS e enviar e recibir datos do módulo NB-IOT e o pin de interrupción externo detecta a entrada de nivel do sensor de choque.

4.2 Deseño de software de módulo de posicionamento GPS e Beidou de dobre modo

Primeiro configure o módulo de posicionamento Beidou no modo de medición, despois obtén os datos de posicionamento Beidou, calcule o ángulo do eixo Z e logo configure o módulo de posicionamento Beidou no modo de espera e volva á posición de interrupción da función principal. Active o terminal receptor do porto serie e configure a súa prioridade de interrupción. A función de procesamento de interrupcións do porto serie recibe os datos enviados polo módulo de posicionamento en dobre modo GPS & Beidou e analiza os valores de latitude e lonxitude requiridos a partir del.

4.3 Deseño de software do módulo de comunicación de datos NB-IOT

O módulo de comunicación NB-IOT [4] usa o comando AT para acusar, a subfunción de inicialización do módulo de comunicación configura os parámetros NB-IOT, establece o NB-IOT en modo CMD e establece a dirección IP e o número de porto da nube transmisión transparente. Os datos de serie recibidos por NB-IOT STM32 cárganse no servidor na nube a través do protocolo HTTPS. A transmisión de datos consiste en enviar mensaxes en formato hexadecimal e recibir e executar instrucións a través da función de procesamento de porto serie para conseguir a recepción de datos.

4.4 Deseño de terminal de usuario

O marco xeral do terminal de usuario móstrase na Figura 5. O lado do usuario deste sistema usa a ferramenta de desenvolvemento web WeChat para desenvolver applets WeChat. A parte do software do terminal do usuario inclúe principalmente o inicio de sesión na información do usuario, o acceso ao equipo do usuario, a obtención dos datos do equipo do usuario e a visualización dos datos do equipo do usuario Agarde catro partes.

2

5 Proba e análise do sistema

Este sistema funciona cunha batería de litio e ten unha tensión de alimentación externa: 12V-40V, temperatura de traballo: 40 ° C ~ 70 ° C, humidade: <95% HR, banda de frecuencia de apoio LTE-FDD B3 / B5 / B8, LTE-M1, LTE-NB1.

5.1 Proba de función do software do sistema

Medindo a medición de campo, cando o vehículo se move, dispárase unha alarma e a información da alarma cárgase á nube. O sistema pode localizar a información do vehículo en tempo real, como se mostra na Figura 6; cando o vehículo vibre, dará unha alarma de vibración anormal do vehículo, como se mostra na figura 7; e o teléfono móbil pode ver a información de alarma correspondente.

6 Conclusión

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.


Tempo de publicación: 18 de setembro de 2020