物联网技术应用于电动车防盗设想

电动车也可智慧安防

——物联网技术应用于电动车防盗设想

    林翠霞/文

   电动自行车在人们生活中应用广泛，据统计，仅广西南宁市区就有十万多辆电动车。电动车已取代很多交通工具成为老人小孩出行的首要选择。电动车在人们生活中的普遍使用与其具有的优势分不开，与自行车相比，省力更轻松快捷；与汽车相比，行程更自由更环保，不受交通堵塞情况影响，不会排出污染城市美观的废气；与摩托车相比，更适合大众，更易操作。电动车在生活中这样必不可少，电动车被盗却也层出不穷，许多市民都遇到过电动车新买没多久就失窃，或是电池被盗，不仅财产蒙遭损失，而且干扰了市民的日常生活工作。

   目前市场上常见电动车防盗装置是遥控防盗报警器，由车载主机和手持遥控发射器组成，报警喇叭安装在车载主机上，遥控器的作用主要是设防、撤防和启动报警功能，相当于主机的一个无线遥控电源开关，这类报警器是现在电动车市场上的主流防盗产品，灵敏度较高，报警声响可达100分贝以上，基本可以满足一般电动车用户的需要，但是此类装置误报率较高，如刮风打雷，儿童嬉闹等，都有可能触发报警器报警，这种由于误报警带来的噪音污染扰民现象严重，所以大部分电动车用户并没有开启防盗报警装置，导致一些不法分子有机可乘，电动车被盗现象日益严重。由此可见，传统的安防产品已经不能满足用户的需求。

    物联网技术原理

   物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频(RFID)自动识别等技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。物联网的建立一般分为三层，感知层、网络层和应用层。其中，感知层是物联网的皮肤和五官识别物体，采集信息，包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等。网络层是物联网的神经中枢大脑，负责信息传递和处理，包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。应用层是物联网的“社会分工”与行业需求结合，实现广泛智能化。

    系统硬件总体架构

   物联网电动车防盗系统硬件部分除了对象电动车本身，还包括智能电子标签（物联网终端）、用户手机、通信卫星、监控中心和服务器数据中心兼物联网运营管理平台，电动车防盗系统硬件总体架构如图1所示。

图1 系统总体架构

    系统详细设计

    电子标签终端

    电子标签技术原理

   该系统的物联网智能电子标签是结合卫星通讯和全球定位系统（GPS）技术的混合智能标签，可以分别为移动通信卫星和定位卫星获取地面电动车行驶车辆的位置信息，移动通信卫星提供电动车与数据中心之间的通信。智能电子标签可通过无线电波与通讯卫星、车主手机实行数据交换，每个电子标签都有唯一的ID号。

    电子标签模块

   基于物联网的电动车防盗系统电子标签系统硬件设计与实现由四个部分组成：定位模块、通信模块、控制模块和报警模块。

   定位模块获得电动车所在的地理位置信息，使用GPS来实现，全天候24小时连续不断地接收GPS卫星的信号，提供的电动车辆运动状态数据包括车辆方位、运行速度、运行方向、时间信息和车辆沿途建筑标志信息等。

    通信模块在GSM网络覆盖范围内，电子标签终端可与数据中心和用户手机进行数据交换。

   报警模块在用户设置防盗功能后，车辆被触碰、震动、电池被盗和整车被移动，即可向用户手机发送报警信息。

   控制模块是对定位模块、通讯模块和报警模块进行操作和控制，控制功能接收到物联网管理平台或用户的控制命令后，对车辆执行控制动作。

    手机用户智能端软件设计

   利用智能手机的多功能性，通过与移动、联通或电信等运营商合作，车主在手机上安装电动车防盗系统软件终端，输入自己电动车内置智能电子标签的ID，即可与防盗系统数据中心、监控中心和车身内置智能电子标签之间实行数据交换，实现对电动车进行当前位置查询、历史轨迹回放、控制、报警等操作。手机端软件设计包括查询、数据回放、控制和报警模块（如图2）。

   查询模块。查询一般和特定的车辆位置表；查询车辆位置及运动状态、车牌号、车型、驾驶员名称和通讯联系方法；查询沿途主要建筑物、酒店、火车站、飞机场、公安局、居民区等。

   历史数据记录、分析、回放模块。车辆的运行轨迹、与监控中心信息传递、远程控制、紧急报警和断电报警的次数及具体时间，系统都自动记录，根据所保存的历史数据，可平面回放所选车辆的实际行车过程，准确再现所选车辆的行车路线轨迹及时间，为被盗被抢等突发事件提供有力证据。

    控制模块。选择对车辆进行控制的操作，锁死、断电。

    报警模块。收到车辆报警信息后，可选择转监控中心报警或直接拨打110。

    监控中心

   监控中心安装在各地区公安机关，可联动110报案指挥中心响应市民报案事件，通过输入智能电子标签ID查询对应车辆厂家信息、车辆经销商信息、购车车主信息及车辆历史行程和被盗记录等，对失窃车辆可设置预警，各地公安机关对被设置预警的车辆加大追踪搜寻打击力度，对于失窃事件已经处理完的车辆撤销预警的同时，将处理过程和结果传送至数据中心存档（如图3）。

    数据中心兼物联网运营管理平台

   数据中心用于存储电动车的各种数据档案信息，包括生产厂家、经销商、车主、车子的基本信息和车子行程的各种信息，如生产厂家信息（厂名、法人、厂家地址）、经销商信息（经销品牌、地址、联系方式）、车主信息（姓名、联系方式、购车地点）；车况信息（品牌、颜色、型号）、车子行程（车子所有行驶记录）等。

   物联网运营管理平台可绑定智能电子标签与电动车，可修改电动车车主各种信息，可对智能电子标签进行添加、变更和注销管理。

   电子技术发展的日趋成熟，利用物联网技术实现精确的智能电动车安防已不是难事，物联网技术防盗电动车必将逐步普及。利用智能终端、监控平台及客户手机的信息交互，实现了电动自行车的定位查询、轨迹监控、自主防盗、智能报警、远程锁车等功能，为系统解决电动车防盗社会难题提供了新思路。

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    （作者单位：中国物品编码中心广西分中心）

图2 车主手机终端软件系统流程

图3 监控中心软件系统流程图

    《中国自动识别技术杂志》2014年第3期