![点击分享此内容可以赚币 分享](/master/images/share_but.png)
基于GPS-GSM的汽车防盗追踪系统设计.doc
《基于GPS-GSM的汽车防盗追踪系统设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于GPS-GSM的汽车防盗追踪系统设计.doc(25页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)基于GPS-GSM的汽车防盗追踪系统设计1.1 引言 随着经济的飞速发展,汽车作为人类重要的交通工具正在迅猛增加。然而,现代科技的发展促使犯罪分子的作案手段不断提高,汽车被盗事件越来越多。据统计,深圳市每年有上千辆汽车被盗;美国汽车被盗率为0.36辆/s,每年至少有150万辆汽车被盗;香港每年也有4000辆汽车被盗。汽车的安全保护技术已引起广泛重视。为了防范汽车被盗,科研工作者们研制开发了很多汽车防盗新技术,各种装置相继产生并被广泛运用。汽车防盗器按其结构和功能可以分为四大类:机械式、电子式、芯片式和网络式。其中机械锁是最传统的防盗装置,一般不
2、单独使用;电子式防盗系统是目前运用最广的防盗装置;而芯片式数码防盗器和网络防盗系统则是汽车防盗技术的发展方向。其中网络防盗系统的最大优势是突破了距离的限制,其中应用得最广泛的是GPS-GSM模式。该模式下的网络防盗系统将车主和汽车之间实时的联系在一起,一旦汽车被盗或出现异常,可通过GSM模块将汽车的位置信息传递给车主,以此车主可将汽车追回。1.2 国内外研究现状 20世纪90年代以来,电子信息技术的飞速发展使电子信息技术、传感器技术、数据通讯技术、网络技术、计算机处理技术和控制技术等有效地应用于汽车防盗技术,促进了汽车防盗技术的高度智能化和功能多样化。随着汽车电子技术的发展,汽车防盗设备按其结
3、构与功能可分为四大类:机械式防盗器、电子式防盗系统、芯片式防盗系统和基于GPS-GSM的网络式防盗系统。它们之间各有优劣,但是汽车防盗的发展方向是向智能化程度更高的芯片式和网络式发展。1.2.1 机械式防盗器机械式防盗装置是比较常见而又古老的装置,它主要是利用简单的机械式原理锁住汽车上的某一机构,使其不能有效发挥应有的作用,以达到防盗的目的。目前,国内常见的机构式防盗装置有: (1)方向盘锁,即常见的拐杖锁。主要是将方向盘与制动脚踏板连接在一起,使其不能做大角度转向或制动,有的可直接使方向盘不能正常使用。 (2)轮胎锁,即用一套锁具把汽车的一个轮胎固定,使之不能转动。这种方法比较麻烦,而且锁具
4、也很笨重。 (3)变速器锁,通常在停车后,把换挡杆推回P位或挂挡位置,加上变速锁,可使汽车不能换挡。机械式防盗锁装置主要靠锁定离合器、转向盘、变速杆等来达到防盗的目的,但只能防盗不能报警。其优点是价格便宜,安装简便。缺点是使用不隐蔽,防盗不彻底,拆装较麻烦。1.2.2 电子式防盗系统 随着电子技术在汽车上的应用,各种电子防盗报警器应运而生。它克服了机械锁能防盗不能报警的缺点,是目前应用最广泛的防盗锁之一,分为单向和双向两种。单向的电子防盗系统的主要功能是:车的开关门、震动或非法开启车门报警等,甚至有些可以用电子遥控器来完成发动机启动、熄火等。双向可视的电子防盗系统相比单向的更为直观,能彻底让车
5、主知道汽车现实的状况,当车有异动报警,同时遥控器上的液晶显示器会显示汽车遭遇的状况,缺点是有效范围只有100-200米。同时电子防盗系统还有一个致命伤在于其电子密码和遥控器操作方式,当车主用遥控器开关车门时,匿藏在附近的偷车贼可以用接收器或扫描器盗取遥控器发出的无线电波或红外线,再经过解码,就可以开启汽车的防盗系统。1.2.3 芯片式防盗系统目前在汽车防盗领域位居重点的当属芯片式数码防盗器。它通过锁住汽车马达、电路和油路达到防盗目的,若没有芯片钥匙便无法启动车辆。数字化的密码重码率极低,而且要用密码钥匙接触车上的密码锁才能开锁,杜绝了被扫描的可能。由于特点突出且使用方便,大多数轿车均采用它作为
6、原配防盗器。目前进口的很多高档车及国产大众、广州本田等车型已装用原厂的芯片防盗系统。芯片式防盗已经发展到第四代,除了比电子防盗系统更有效的防盗作用外,它还具有特殊诊断功能。如独特的射频识别技术(RFID)可保证系统在任何情况下都能正确识别驾驶者,当驾驶者接近或远离车辆时可自动识别其身份,打开或关闭车锁。1.2.4 网络式防盗系统 网络式防盗系统是通过网络实现对汽车的控制,及时向车主汇报汽车的实时信息。计算汽车当前的经纬度、速度和方向等信息,再将这些信息通过GSM网络的短信息平台作为通信媒介实现定位信息的传输。一旦汽车被盗或出现异常,可通过这些信息来确定汽车的实时地理位置和多方面信息,配合各方面
7、力量将汽车追回。网络式防盗突破了距离的限制,覆盖范围广,可用于被盗汽车的追踪侦查,可全天候应用。可以说GPS防盗技术是一场技术革命,它一改传统防盗器的被动、孤立无助的被动式服务,能为车主提供全方位的主动式服务,是目前其他类型汽车防盗系统所不能比拟的。1.3 课题研究的背景及意义1.3.1 课题研究背景国内外汽车防盗装置的种类繁多,发展迅速。目前,国际上流行的基本上是电子式汽车防盗产品,如汽车识别钥匙、电子编码点火钥匙、生物特征电子锁,它具有很好的性价比,在市场上占有绝对优势。欧盟所有新车型从1997年开始都必须配备电子防盗装置,并经过过渡期后,将此规定变成法律限期强制施行。据统计,装有电子防盗
8、器汽车的被盗率为万分之四五,而未装电子防盜装置的汽车被盗率则高达万分之四十!机械锁是最早的汽车防盗锁,现己很少单独使用,主要与电子式、芯片式联合使用。从20世纪70年代至今,以轿车为突破口,汽车锁己由初期的机械控制发展成现在的电子密码遥控呼救信息报警系统,且防盗功能有很大提高。总体来看,国内的汽车防盗技术水平仅为国际20世纪90年代后期的水平,国内掌握制动器防盗装置的开发实验技术并形成批量生产的厂商没有几家,且防盗装置一般都存在报警范围小、只能实现本地报警、不能实现远程控制,只能实现单纯报警、对被盜车辆不能实现跟踪等缺点。除此之外,国内制定的汽车防盗法律法规不够健全,执行不够严格;生产企业对汽
9、车防盗的认识不够重视,资金投入不足,这些都造成国内汽车防盗水平相对落后,不能适应我国汽车发展对汽车防盗技术的需求。因此,我国汽车防盗产品的升级换代势在必行,汽车防盗必将进入一个调整发展的新时期。1.3.2 课题研究的意义 本课题研究的意义在于: (1)在传统防盜器领域,引入了嵌入式系统理念,提出一种新的全方位汽车安全解决方案,通过GSM的通讯平台,为汽车防盗系统的无线网络化发展提供了良好的应用基础。 (2)将GPS定位技术运用到相应的汽车防盗系统中,通过监控中心的管理使得汽车安全系数有了很大提高,为汽车防盗安全体系的实现提供了一种新型解决方案。 (3)利用较低的硬件环境完成较高的系统功能,为网
10、络式汽车防盗系统市场探索出一条新路,为今后网络式防盗系统在国内的普及奠定了基础。. 课题主要研究内容本课题主要对汽车防盗器进行研究,在分析GPS-GSM原理及其应用的基础上,针对传统汽车防盗器功能单一、结构简单、可靠性不高的缺点,在充分研究该系统各要素的基础上,以Silicon Laboratories公司的高速8位嵌入式微控制器C8051F340为核心,通过该处理器的串口和各个数字I/O端口分别实现对GPS模块的控制,实现了对汽车当前的位置、速度等信息进行实时监控,并利用GSM模块实现对车主和监控中心的交互,实现对汽车的跟踪定位功能。2. 防盗追踪系统的总体设计 基于的汽车防盗追踪系统主要由
11、:车载终端(微控制器、GPS模块、GSM模块、LCD显示电路)、传输网络(GSM网络)、用户手机组成。在对系统的通信平台、定位技术、功能和性能要求分析的基础上,提出系统的整体设计方案。2.1 系统的通信平台2.1.1 通信平台的选择目前,车辆防盗系统的通信平台有常规通信网、集群通信网、GSM网、CDPD(CellularDigitalPacketData,蜂窝数字分组数据)网以及GPRS网等多种方案。(1)常规通信网:常规通信网信道利用率低,通常采用大区制,覆盖范围小,仅适用于构建小系统。 (2)集群通信网:集群通信网虽然信道利用率比常规通信网有所提高,但是信道建立需要时间,系统在TDMA(T
12、imeDivisionMultipleAccess,时分多址)传输模式下,容量过大时系统的实时性得不到保证,并且误码率相对较髙。 (3)CDPD网:CDPD网虽然传输速度快,但其建网范围相对较小。 (4)GSM短消息:GSM短消息业务的通信方式是目前用的较多的一种,因为其覆盖范围大,并且可以全国漫游 。 (5)GPRS网:GPRS具有传输速率大,频率利用率高,误码率几乎为零,支持多种网络协议,并且支持漫游等特点。综合传输速率、频率利用率、网络时延、覆盖范围等多方面的考虑,选用GSM网络作为系统通信平台。2.1.2 GSM网络 GSM是“全球移动通信系统”(Global System for M
13、obile Communications)的英文缩写,是由欧洲电信标准协会于1982年开始研究制定的国际标准化的技术体制。SMS是短信息服务(Short Message Service)的简称,它是GSM 移动通信技术提供的一项基本数据业务。SMS通过无线控制信道进行传输,经短消息业务中心完成存储和前转,实现手机发送和接收有限长度的文本信息的功能。一条短信最多可以包含160个英文字母(7-bit编码)或70个非拉丁字母(16-bit编码),如中文汉字。2.1.3 AT指令的格式AT指令一般应用于MT和TE程序间通信,即终端设备与PC应用之间的连接与通信。AT指令是以AT作首发送,每个指令执行成
14、功与否都有相应的返回,其他的一些非预期的信息(如有人拨号进来、线路无信号等),模块将有对应的一些信息提示,接收端可做相应的处理。所以它的命令和返回的值及格式都是固定的,总体上来说AT指令有四种形式: (1)“AT+xxx=?”为测试命令(Test Command),执行此种命令将返回此命令所支持的参数及参数范围; (2)“AT+xxx?”为读命令(Read Command),执行此种命令将返回此命令当前的参数值; (3)“AT+xxx=”为写命令(Write Command),执行此种命令将设置此命令的参数值; (4)“AT+xxx”为无参数的执行命令(Execution Command);特
15、别要注意的是这些命令的返回形式为: Response代表ASCII中回车字符,值为0x0D;代表ASCII中换行字符,值为0x0A;2.1.4 短消息发送格式详解 短消息的发送方式取决于网络中SMSC能支持的接口ETEI(European Telecommunications Standards Institute欧洲通信技术标准委员会)制定的短信息发送协议定义了三个接口协议:块模式、文本模式和PDU模式,用于移动台和终端设备之间通过异步接口传送短消息数据,本文采用PDU模式。PDU模式(PDU Mode):GSM短消息原先的设计是用来发送西文消息,其支持的字符集为七位编码,表示西文字母己经足
16、够,但要表示中文信息,七位编码是完全不够的。要表示中文信息,则必须采用PDU模式。PDU模式又包含了3种编码方式,分别是7-bit编码(UTF-7),8-bit编码(UTF-8),16bit编码(UTF-16)。7-bit编码用于发送普通的ASCII字符;8-bit编码通常用于发送数据消息,比如图片和铃声等;而16-bit编码用于发送Unicode字符。在这三种编码方式下,可以发送的最大字符数分别是160、140和70(实际都占用140 bytes)。Unicode(Universal Multiple-Octet Code Character Set,万国码、统码)是一种字符编码方法,它为每
17、种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码,以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。 Unicode可以简称为UCS(Universal Character Set),UCS有两种格式:UCS-2和UCS-4。顾名思义,UCS-2就是用两个字节编码,UCS-4就是用4个字节(实际上只用了31位,最高位必须为0)编码。下面我们重点介绍一下UTF-16编码。UTF-16以16位为单元对UCS进行编码。UTF-16可看成是UCS-2的父集。对于小于0x10000的UCS码,UTF-16编码就等于UCS码对应的16位无符号整数。对于不小于0x10000的UCS码,则定义了一个算法。不过由于
18、实际使用的UCS2、UCS4的码值必然小于0x10000,所以就目前而言,可以认为UTF-16和UCS-2基本相同。使用PDU模式发送“hello,你好!”至手机“13893815453”的实例如下:AT+CMGF=0设置采用PDU模式发送短信AT+CMGS=32输入发送指令和数据长度(不包括短信信息中心地址长度)GSM模块返回“”号0891683108908305F011000D91683198835154F30008001200680065006C006C006FFF0C4F60597DFF01输入PDU数据串和结束符“” 下面以上表为例详细分析一下PDU数据串的含义。PDU数据串从结构上
19、可以分为信息头和信息体两部分,信息头中包括短信中心号码、信息类型、被叫地址和字符集选择等信息,这些都是以8位字节的16进制数,或者半8位字节的十进制数,信息体为Unicode格式编码的信息内容。08 91 683108908305F0 11 00 0D 91 683198835154F3 00 08 00 12 00680065006C006C006FFF0C4F60597DFF01(1)08短信息中心地址长度。指(91)+(683108908305F0)的长度,共8字节。(2)91短信息中心号码类型。91是TON/NPI遵守International/E.164标准,指在号码前需要“+”号;
20、此外还有其它数值,但91最常用,91H=10010001B。BIT No.76543210Name1数值类型号码鉴别数值类型(Type of Number): 000未知,001国际,010国内,111留作扩展;号码鉴别(Numbering plan indentification): 0000未知,0001ISDN/电话号码(E.164/E.163),1111留作扩展; (3)683108908305F0短信中心号码。号码需要奇偶换位,且如果长度为奇数需要在尾部补上F然后换位。实际号码应为:8613800938500。(1)(2)(3)通称短消息中心地址(Address of the SMS
21、C)。(4)11文件头字节。11H=00010001B;BIT No.76543210NameTP-RPTP-UDHITP-SRRTP-VFPTP-RDTP-MTIValue00010001应答路径TP-RP(TP-Reply-Path):0不设置;1设置。用户数据头标识TP-UDHI(TP-User-Data-Header-Indicator):0不含任何头信息;1含头信息。状态报告要求TP-SRR(TP-Status-Report-Request):0不需要报告;1需要报告。有效期格式TP-VPF(TP-Validity-Period-Format):00不提供(Not present);
22、10整型(标准);01预留;11提供8位字节的一半(Semi-Octet Represented)。拒绝复制TP-RD(TP-Reject-Duplicates):0接受复制;1拒绝复制。信息类型提示TP-MTI(TP-Message-Type-Indicator):00读出(Deliver);01提交(Submit)。(5)00信息类型(TP-Message-Reference)。(6)0D被叫号码长度,“8613893815453”共13位。与短信息中心地址长度不同,这里的长度是阿拉伯数字的个数。(7)91被叫号码类型(同(2)。(8)683198835154F3被叫号码,与短信息中心地址
23、经过了同样的处理,实际号码为“13893815453”。(6)(7)(8)通称为目的地址(TP-Destination-Address)。(9)00协议标识TP-PI(TP-Protocol Identifier):BIT No.76543210 Bit No.7与Bit No.6:0001参见GSM03.40协议标识完全定义;10预留;11为服务中心(SC)特殊用途分配。一般将这两位置为00。Bit No.0-Bit No.5:Bit No.5:0不使用远程网络,只是短消息设备之间的协议;1使用远程网络。Bit No.0-Bit No.4:00000隐含;00001电传;00010group
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 GPS GSM 汽车 防盗 追踪 系统 设计
![提示](https://www.zixin.com.cn/images/bang_tan.gif)
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【胜****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【胜****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。