מחקר ועיצוב מערכת חכמה נגד גניבה ברכב המבוססת על 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.

49106 א

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) פתרון 2G: 2G מצמצם את הקיבולת ופורש מהרשת, עם כיסוי חלש, אות גרוע, אין אות בחניונים תת קרקעיים וצריכת חשמל גבוהה.

(2) פתרון RFID: הרכב נמצא בדרך כלל במרחק של יותר מעשרה מטרים מקוטב קורא ה- RFID, האות חלש מאוד, לא ניתן לקרוא את הנתונים והמסוף מנותק; לא ניתן לאתר או לעקוב אחר הרכב במחוז או באזור הכפרי, והשטח העירוני מוגבל למעברי חצייה מרכזיים; יש לבדוק ולתחזק את קוראי עמודי הדרך לעיתים קרובות.

מאמר זה מכוון לחסרונות של שתי התוכניות לעיל, ומעצב מערכת חכמה נגד גניבה ברכב המבוססת על NB-IOT, שיש לה יתרונות של כיסוי רחב, חיבורים גדולים וצריכת חשמל נמוכה.

GPS-2

1 ארכיטקטורת מערכת

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 תוכנית כוללת

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 תכנון חומרת מערכת

ציוד החומרה של מערכת זו כולל בעיקר מודול זיהוי מצב רכב, GPS ומודול מיצוב לוויני במצב כפול ולווייני ומודול תקשורת NB-IOT, מודול בקרת מחשב מיקרו-מחשב STM32 יחיד. מסגרת חומרת המערכת מוצגת באיור 2. תפקידו של מודול זיהוי מצב הרטט הוא לזהות את מצב הרכב והאם יש תנועה כלשהי של הרכב. תפקידו של מודול המיקום הלוויני GPS & Beidou במצב כפול הוא לאתר את מיקום הרכב, להשיג את קו הרוחב והאורך ולהעביר אותו ל- STM32 החד שבב. 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 ניתוח תוצאות הניסוי

ניתן לראות מאיור 2 כי בהפרפרמטרים השונים Agent1 ~ 4, זרימת הרכב בשלב Agent1, Ag ent2 ו- Agent3 נשלטת על 600 וולט לשעה, ואילו זרימת הרכב בשלב Agent4 נשלטת על 500- 600 רכב / שעה. הגדרה זו היא יכולה להבטיח ביעילות את המגוון ואת האקראיות של תרחישי הבדיקה. ביניהם, מצב האות ברשת תנועת הסוכנים יכול להיות מיוצג על ידי אורך תור ההמתנה בצומת; פונקציית הפעולה כדי למקסם את ערך התגמול המצטבר יכולה להיות מיוצגת על ידי הערך המוחלט של ההפרש בין אורך תור ההמתנה מזרח-מערב לצפון-דרום. תוצאות הניסוי מראות כי בהשוואה לערך פונקציית הרשת העצבית של Agent1 ו- Agent2, Ag

הביצועים של ent3 ו- Agent4 בבקרת אותות התנועה העירוניים יציבים יותר, והמהירות הממוצעת הכוללת של Agent4 גדולה יותר ואורך תור ההמתנה הממוצע קטן יותר, וזה טוב יותר מאשר Agent1, Agent2 ו- Agent3.

מסקנה

בהתבסס על מערכת SCATS, המדינה שלנו מציעה אלגוריתם למידה לחיזוק עמוק עבור סוכן התעבורה (Agent) המבוסס על רשת בקרת האותות התעבורתית המורכבת כדי לאסוף, לדגם ולנתח נתוני זרימת תנועה בזמנים שונים, כולל מיקום כלי רכב עירוניים. , מהירות תעבורה עולמית, אורך תור המתנה ממוצע וסימולציות נתונים אחרות, תוצאות בקרת האותות התעבוריים המתקבלות יציבות יותר. באמצעות אופטימיזציה של פרמטרי תזמון שונים ובחירת תוכניות יחס אותיות ירוקות, הוא יכול לענות על צרכי בקרת האות של תנועת צומת בזמנים שונים.

4 תכנון תוכנת מערכת

תכנון התוכנה של מערכת זו כולל מודול בקרה STM32 [2], מודול מיקום GPS כפול GPS ו- Beidou, מודול תקשורת נתונים NB-IOT. כפי שמוצג בתרשים הזרימה של תוכנת המערכת 3, מערכת מסוף המכשירים מופעלת, מעגל החומרה ההיקפי ומודול התקשורת NB-IOT מאותחלים ואז הם מחוברים לפלטפורמת הענן של IoT. אם החיבור לא הצליח, המתן מספר שניות לפני החיבור מחדש. מרווח השליחה הוא 5 שניות. אם מרווח הזמן גדול מ- 5 שניות, יתקבלו נתוני המיקום, מידע המיקום יישלח לפלטפורמת הענן, והדלפק ינוקה ואז נתוני החזרת הפלטפורמה יתקבלו, אם נתוני ההחזרה לא ריק, נתוני הזיהוי יבוצעו ואז הלולאה תוזן בגוף, המשך להשיג ולשלוח מידע מיקום.

4.1 תכנון תוכנה של מודול בקרה STM32

מודול הבקרה STM32 משתמש בפונקציית האתחול כדי לקבוע את עדיפות הקדימה ואת עדיפות התגובה של היציאה הטורית וסיכות הפרעה חיצוניות. היציאה הטורית אחראית על קבלת נתוני GPS ושליחה וקבלת נתונים ממודול ה- NB-IOT, וסיכת ההפסקה החיצונית מזהה את כניסת הרמה של חיישן ההלם.

4.2 GPS & Beidou כפול מצב מיקום מודול עיצוב תוכנה

ראשית הגדר את מודול המיקום של ביידו למצב המדידה, ואז השג את נתוני המיקום של ביידו, חשב את זווית ציר ה- Z ואז הגדר את מודול המיקום של בידו למצב המתנה, וחזור למצב ההפסקה של הפונקציה הראשית. אפשר את מסוף קבלת היציאה הטורית והגדר את עדיפות ההפסקה שלו. פונקציית עיבוד הפסקת היציאה הטורית מקבלת את הנתונים הנשלחים על ידי מודול המיקום במצב כפול GPS וביידו ומנתחת ממנו את ערכי הרוחב והאורך הנדרשים.

4.3 תכנון תוכנת מודול תקשורת נתונים NB-IOT

מודול התקשורת NB-IOT [4] משתמש בפקודה AT כדי להגיש כתב אישום, פונקציית המשנה לאתחול של מודול התקשורת מגדירה את הפרמטרים NB-IOT, מגדירה את ה- NB-IOT למצב CMD, וקובעת את כתובת ה- IP ומספר היציאה של הענן. שידור שקוף. הנתונים הטוריים המתקבלים על ידי NB-IOT STM32 מועלים לשרת הענן באמצעות פרוטוקול HTTPS. העברת נתונים היא לשלוח הודעות בפורמט הקסדצימלי, ולקבל ולהוציא הוראות באמצעות פונקציית עיבוד היציאות הטוריות כדי להשיג קליטת נתונים.

4.4 תכנון מסוף משתמשים

המסגרת הכוללת של מסוף המשתמש מוצגת באיור 5. צד המשתמש במערכת זו משתמש בכלי מפתח האינטרנט WeChat לפיתוח יישומוני WeChat. החלק של תוכנת מסוף המשתמש כולל בעיקר כניסה למידע על המשתמש, גישה לציוד המשתמש, קבלת נתוני ציוד משתמש והצגת נתוני ציוד משתמש המתן לארבעה חלקים.

2

5 בדיקת וניתוח מערכת

מערכת זו מופעלת על ידי סוללת ליתיום ובעלת מתח אספקת חשמל חיצוני: 12V-40V, טמפרטורת עבודה: 40 ° C ~ 70 ° C, לחות: <95% לחות יחסית, תדר תדר LTE-FDD B3 / B5 / B8, LTE-M1, LTE-NB1.

5.1 מבחן תפקוד תוכנת מערכת

באמצעות מדידת שדה, כאשר הרכב נע, מופעלת אזעקה ומידע האזעקה מועלה לענן. המערכת יכולה לאתר מידע על רכב בזמן אמת, כפי שמוצג באיור 6; כאשר הרכב רוטט, הוא מעורר אזעקה מפני רעידות חריגות ברכב, כפי שמוצג באיור 7; והטלפון הנייד יכול להציג את פרטי האזעקה המתאימים.

6. מסקנה

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.


זמן ההודעה: 18-8-2020