Penelitian dan desain sistem anti-pencurian kendaraan cerdas berbasis 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) Solusi 2G: 2G mengurangi kapasitas dan berhenti dari jaringan, dengan jangkauan yang lemah, sinyal buruk, tidak ada sinyal di tempat parkir bawah tanah, dan konsumsi daya tinggi.

(2) Solusi RFID: Kendaraan umumnya berjarak lebih dari sepuluh meter dari tiang pembaca RFID, sinyalnya sangat lemah, data tidak dapat dibaca, dan terminal terputus; kendaraan tidak dapat ditemukan atau dilacak di daerah kabupaten atau pedesaan, dan daerah perkotaan terbatas pada perlintasan utama; Pembaca tiang jalan harus sering diperiksa dan dirawat.

Ditujukan pada kekurangan dari kedua skema di atas, makalah ini merancang sistem anti maling kendaraan cerdas berbasis NB-IOT, yang memiliki keunggulan cakupan yang luas, koneksi yang besar, dan konsumsi daya yang rendah.

GPS-2

1 Arsitektur sistem

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 Rencana keseluruhan

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 Desain perangkat keras sistem

Peralatan perangkat keras dari sistem ini terutama mencakup modul deteksi status kendaraan, modul pemosisian mode ganda satelit GPS & Beidou dan modul komunikasi NB-IOT, modul kontrol komputer mikro chip tunggal STM32. Kerangka perangkat keras sistem ditunjukkan pada Gambar 2. Fungsi modul deteksi status getaran adalah untuk mendeteksi keadaan kendaraan dan apakah ada pergerakan kendaraan. Fungsi modul pemosisian mode ganda satelit GPS & Beidou adalah untuk menemukan posisi kendaraan, mendapatkan nilai garis lintang dan garis bujur, dan mengirimkannya ke chip tunggal 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 Analisis hasil eksperimen

Dapat dilihat dari Gambar 2 bahwa pada hyperparameter berbeda Agent1 ~ 4, aliran kendaraan pada fase Agent1, Ag ent2, dan Agent3 dikontrol pada 600 kendaraan / jam, sedangkan aliran kendaraan pada fase Agent4 dikontrol pada 500- 600 kendaraan / jam. Pengaturan ini Dapat secara efektif menjamin keragaman dan keacakan skenario pengujian. Diantaranya, status sinyal dalam jaringan lalu lintas agen dapat direpresentasikan dengan panjangnya antrian tunggu di persimpangan; fungsi tindakan untuk memaksimalkan akumulasi nilai reward dapat diwakili oleh nilai absolut dari selisih panjang antrian antrian timur-barat dan utara-selatan. Hasil percobaan menunjukkan bahwa, dibandingkan dengan nilai fungsi jaringan saraf dari Agent1 dan Agent2, Ag

Performa ent3 dan Agent4 dalam pengendalian sinyal lalu lintas perkotaan lebih stabil, dan kecepatan rata-rata Agen4 secara keseluruhan lebih besar dan panjang antrian tunggu rata-rata lebih kecil, yang lebih baik daripada Agen1, Agen2, dan Agen3.

Kesimpulan

Berdasarkan sistem SCATS, negara kami mengusulkan algoritma pembelajaran penguatan yang mendalam untuk agen lalu lintas (Agen) berdasarkan jaringan kontrol sinyal lalu lintas kota yang kompleks untuk mengumpulkan, memodelkan, dan menganalisis data arus lalu lintas pada waktu yang berbeda, termasuk lokasi kendaraan perkotaan. , Kecepatan lalu lintas global, panjang antrian rata-rata menunggu dan simulasi data lainnya, diperoleh hasil pengendalian sinyal lalu lintas perkotaan yang lebih stabil. Melalui optimalisasi parameter waktu yang berbeda dan pemilihan skema rasio huruf hijau, ini dapat memenuhi kebutuhan kontrol sinyal lalu lintas persimpangan pada waktu yang berbeda.

4 Desain perangkat lunak sistem

Rancangan perangkat lunak sistem ini mencakup modul kontrol STM32 [2], modul pemosisian mode ganda GPS & Beidou, modul komunikasi data NB-IOT. Seperti yang ditunjukkan dalam diagram alur perangkat lunak sistem 3, sistem terminal perangkat dinyalakan, rangkaian perangkat keras periferal dan modul komunikasi NB-IOT diinisialisasi, lalu disambungkan ke platform cloud IoT. Jika koneksi tidak berhasil, tunggu beberapa detik sebelum menghubungkan kembali. Interval pengiriman adalah 5 detik. Jika interval waktu lebih besar dari 5 detik, data pemosisian akan diperoleh, informasi pemosisian akan dikirim ke platform cloud, dan penghitung akan dihapus, kemudian data pengembalian platform akan diperoleh, jika data yang dikembalikan tidak kosong, data deteksi akan dilakukan, dan kemudian loop akan dimasukkan ke dalam tubuh, terus mendapatkan dan mengirim informasi lokasi.

4.1 Desain perangkat lunak modul kontrol STM32

Modul kontrol STM32 menggunakan fungsi inisialisasi untuk mengatur prioritas preemption dan prioritas respons dari port serial dan pin interupsi eksternal. Port serial bertanggung jawab untuk menerima data GPS dan mengirim serta menerima data dari modul NB-IOT, dan pin interupsi eksternal mendeteksi input level dari sensor kejut.

4.2 Desain perangkat lunak modul pemosisian mode ganda GPS & Beidou

Pertama, setel modul pemosisian Beidou ke mode pengukuran, lalu dapatkan data pemosisian Beidou, hitung sudut sumbu Z, lalu setel modul pemosisian Beidou ke mode siaga, dan kembali ke posisi interupsi fungsi utama. Aktifkan terminal penerima port serial dan konfigurasikan prioritas interupsi. Fungsi pemrosesan interupsi port serial menerima data yang dikirim oleh modul pemosisian mode ganda GPS & Beidou dan menganalisis nilai lintang dan bujur yang diperlukan darinya.

4.3 Perancangan perangkat lunak modul komunikasi data NB-IOT

Modul komunikasi NB-IOT [4] menggunakan perintah AT untuk mendakwa, sub-fungsi inisialisasi modul komunikasi mengkonfigurasi parameter NB-IOT, mengatur NB-IOT ke mode CMD, dan mengatur alamat IP dan nomor port cloud transmisi transparan. Data serial yang diterima oleh NB-IOT STM32 diunggah ke server cloud melalui protokol HTTPS. Transmisi data adalah mengirim pesan dalam format heksadesimal, serta menerima dan menjalankan instruksi melalui fungsi pemrosesan port serial untuk mencapai penerimaan data.

4.4 Desain terminal pengguna

Kerangka keseluruhan dari terminal pengguna ditunjukkan pada Gambar 5. Sisi pengguna sistem ini menggunakan alat pengembang web WeChat untuk mengembangkan applet WeChat. Bagian perangkat lunak terminal pengguna terutama mencakup memasukkan informasi pengguna, mengakses peralatan pengguna, memperoleh data peralatan pengguna, dan menampilkan data peralatan pengguna. Tunggu empat bagian.

2

5 Pengujian dan analisis sistem

Sistem ini didukung oleh baterai lithium dan memiliki tegangan catu daya eksternal: 12V-40V, suhu kerja: 40 ° C ~ 70 ° C, kelembaban: <95% RH, mendukung pita frekuensi LTE-FDD B3 / B5 / B8, LTE-M1, LTE-NB1.

5.1 Pengujian fungsi perangkat lunak sistem

Melalui pengukuran lapangan, saat kendaraan bergerak, alarm dipicu dan informasi alarm diunggah ke cloud. Sistem dapat menemukan informasi kendaraan secara real time, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6; saat kendaraan bergetar maka akan memberikan alarm getaran kendaraan yang tidak normal, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7; dan ponsel dapat melihat informasi alarm yang sesuai.

6. Kesimpulan

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.


Waktu posting: Sep-18-2020