汽车防盗系统发展研究综述论文.doc

汽车防盗系统发展研究 *摘要：对汽车防盗系统的发展和研究，目前国内汽车主要采用单片机等芯片组成的的芯片式和基于GSM网络的网络式防盗系统，国外主要采用的数码式和影像式汽车防盗系统。本文将重点论述基于GPS和GSM的防盗系统的工作原理及特点以及物联网汽车防盗系统。展望未来的汽车防盗系统将向着网络式、数字式、集成式一体化的方向发展。最终将被基于指纹、声音等生物特性的汽车防盗系统所取代。关键词：汽车防盗系统 GSM GPS 物联网 指纹防盗分类号 文献标识码 文章编号Guard against theft system development researchAbstract:To guard against theft system development and research,at present the domestic automobile mainly adopts singlechip of chip type of chip based on GSM network and the network security systems,The major foreign digital type and image type automobile guard against theft system.This paper focuses on the GPS and GSM based on the security system principle and characteristic of guard against theft system networking and things.Looking to the future of guard against theft system will toward, digital network, the integration of the integrated development direction.Eventually will be based on fingerprint, sounds, etc, biological characteristics of guard against theft system replaced.Key words： Guard against theft system GSM GPS Content networking Finger.print security0 引言 随着人们生活水平的不断提高，汽车成为了人们生活中的不可或缺的一部分。汽车变成了不少心术不正的人的“目标”。汽车的简单门锁已经无法成为万无一失的铁将军。偷盗汽车也就成为了当今社会主要犯罪之一，随之的汽车防盗变得尤为重要，成为了一个亟待解决的全球性问题。增强人们汽车防盗意识的同时，汽车防盗系统也在不断趋于完善，让汽车偷盗分子无孔可钻，无车可偷。汽车防盗系统根据结果功能主要分四类，分别是基于传感器的机械类、基于电子器件的电子式、基于单片机等芯片的芯片式、基于GPS和GSM的网络式。目前使用最广的是电子式机械式，但网络式也在不断推广。本文第一部分将给读者阐述汽车防盗系统的发展过程与阶段，本文第二部分将系统论述当前国内外的汽车防盗系统的使用情况与防盗产品的工作原理及特点，以及存在的缺陷与不足。第三部分将根本当前汽车防盗系统的研究情况，给读者阐述汽车防盗系统的发展趋势与前景。 1 汽车防盗系统的发展阶段 随着车辆技术的不断升级，汽车防盗系统也在不断发展更新。汽车防盗系统主要经历了4个发展阶段：固定码传输防盗系统（第一代）；可变码传输汽车防盗系统（第二代）；两级可变码防盗系统（第三代）；网络式防盗系统（第四代）。 第一代汽车防盗系统主要由防盗点火钥匙、防盗器控制单元、发动机控制单元组成。其工作原理为：防盗器中的防盗点火钥匙不仅具有一般钥匙的功能，还具有一个识别码。当钥匙插入打火时钥匙中特有脉冲发生器将会产生特有脉冲发生信号，当信号被辨认线圈感应后，产生此钥匙的识别码并传送到控制单元，与控制单元中的信息进行对比，如果控制单元有该钥匙的信息，防盗控制单元将向发动机控制单元发送信息解锁，此时钥匙可以旋转发动汽车，反之，则不能启动汽车。 第二代汽车防盗系统的防盗单元将随机产生一个用于钥匙和控制单元计算的变码。钥匙和防盗控制单元分别计算，然后钥匙将计算的结果传送到控制单元，控制单元在自己的计算列表中比较，如果正确，此钥匙便能启动汽车。此控制单元只能与惟一的一把钥匙进行配对。 第三代汽车防盗系统是基于第一代和第二代发展出来的汽车防盗机制。由固定码和可变码组成的汽车防盗系统。其工作原理是：只有在经过第一级的固定码认定正确时，才能向控制单元传送可变码进行配对。唯有当可变码配对成功之后，钥匙才能启动汽车。 第四代汽车防盗系统则是最新的汽车防盗系统。以GPS卫星定位和GSM网络通信的汽车防盗系统。通过GPS将报警信号和车辆位置无声的传送给报警中心和车主手机。GPS卫星定位汽车防盗系统属于网络式汽车防盗系统，主要锁定点火或启动达到防盗目的。还可以通过车载移动电话监听车内声音，必要时还可以通过手机关闭车辆油路、电路并锁死所有门窗。如果GPS防盗器被非法拆卸，它会自动报警。2 国内外汽车发展研究2 .1 国内汽车防盗系统产品调查与研究 目前国内汽车防盗系统主要采用的机械式、电子式、芯片式和网络的各种防盗系统，此部分将重点论述国内的各种汽车防盗系统。（1） GSM汽车防盗报警系统：主要功能：用户根据需要将自己的手机号码、办公室电话、报警监控中心的号码预存入报警主机。报警主机不断的对所监控的汽车的各传感器进行状态巡检，传感器可以选用红外传感器、震动传感器、烟雾传感器等。当遇到不安全情况的时候，报警主机向预存入的号码发送短信，并且拨打报警监控中心的电话和启动蜂鸣器等。 工作原理：常用的系统采用AT89C52单片机作为控制核心，这些传感器用于探测报警信号，当单片机巡检到新的报警信号的时候，报警主机会自动进行警情处理。发送短信和拨打报警电话的工作原理如下：系统通过串口接到GSM模块，同时AT89C52对GSM进行初始化操作，同时对传感器进行巡检，有报警信号时，立即向GSM模块发送指令，等待GSM返回确认OK。GSM返回确认则发送信息成功。然后向预存报警监控中心拨打报警电话报警。GSN汽车防盗系统的优点：此系统实现了主控机对GSM模块的实时控制，确保了GSM模块的稳定性，报警功能齐全，也实现了用户对报警系统的实时管理。系统探测实现了红外线可调距离的报警，同时实现了发现警情是蜂鸣器报警与向车主发送短信和拨打报警监控中心的电话的多管齐下功能。并且操作方便、通信速度快、可靠性高等优点。GSN汽车防盗系统的缺点：该系统的探测传感器不能够智能的区分人和物，功能有待完善。（2） GPS与GPRS汽车防盗系统： 主要功能：基于先进的ARM技术，采用GPRS通信网络以及GPS全球定位网络提成的一种网络型智能汽车防盗系统，系统采用了LPC2368微处理器、SIM3000CZ无线通信模块、SKG17A1型GPS模块以及防盗系统传感器模块。微处理器对采集到的传感器信号进行处理，当确认有盗贼分子时，切断汽车油路并且向车主发送短信通知，并且实现定位显示。 工作原理：由传感器（超声波传感器、加速度传感器、红外传感器等）探测到信息，传输到控制核心RAM单片机，由其向GSM、GPS模块发送控制指令。由GSM、GPS模块执行，向车主或者报警控制中心拨打电话。 GPS与GPRS汽车防盗系统优缺点：网络智能型汽车防盗系统采用先进的GPRS远程通信技术，利用日益完善的GPRS全球移动通信网络和嵌入式控制技术一体化的先进汽车防盗系统。具有简单、快捷、易操作等优点，缺点：技术还不够完善，需要有待提高；费用昂贵等。2.2国外汽车防盗系统：（1）数码防盗装置： P.A.T.S微晶辨识密码防盗系统。独特的电子密码高达500多亿种，当装有密码发射器的汽车钥匙插入之后，钥匙孔内的受讯模组将密码传至控制模组进行判读，若吻合即可启动汽车发动机。该系统不用电池电线，使用接线点火的方式即可，若控制模组未解除禁令，发动机就无法启动。数码防盗钥匙。将小型化的无线电发射机与汽车钥匙合成一体，并在方向盘隐藏的地方装有一个接收阅读机。当这种汽车钥匙插入点火开关时，一个有20个数字码的无线电信号发射出来，阅读机接收后，确认无误时，点火开关便启动车辆，若是数字码对不上或无信号发出，车辆就无法点火启动。密码防盗锁。BMW全车系统均配有智慧型防盗锁，该防盗锁采用雷达收发器的原理，其特点是在点火器外装有螺旋天线，钥匙孔内装有微晶片，当钥转动时，天线便成为一种转换器，供电给微晶片，以显示密码次序，若符合次序，若符合授权身份，便可启动车门。每位BMW的车主，都配有4把原厂设计编码的密码钥匙，每一把钥匙的密码是由一个固定的个人密码及个别的常换的密码所组成，此系统还可提供6套密码组合，以备万一。一旦钥匙遗失，此系统能让车主注销任意一把。（2） 影像防盗： 微型间谍相机，该相机体积极小，可以安在汽车的任何部位而不被人注意，并能在很弱的光线下工作，可拍摄多达12幅的照片，与蜂窝式无线电话网络联接，可将闯入汽车盗贼的照片直接传送到控制中心，使盗贼立即被辨认出来，以供警方采取相应的措施。秘密报像机，该报像机体积很小，可隐蔽安装在汽车内。秘密报下盗贼强行进入汽车的影像，并通过全球定位系统，传送到控制中心，使控制中心随时掌握车辆所在的位置及盗贼的动向，以便抓获。3 未来汽车防盗系统：（1）基于物联网的汽车防盗系统： 主要功能：一种基于物联网技术的汽车防盗系统，系统采用有源双频电子标签满足高速信息采集的需要，且耗能少。利用阅读器的地理位置对汽车进行跟踪定位。应用中间件技术消除数据冗余。以安全可靠的公安专网以及无处不在的移动通信网为接入点。以充分保证防盗范围以及降低了实现成本。工作原理：物联网是把所有物品通过射频识别技术等信息传感设备与互联网结合起来，实现智能化识别和管理。物联网通过电子标签收集物品信息，然后传到互联网，物主可通过网络获得物品的实时信息。并能对物品进行定位和跟踪。整个系统分为：信号采集系统、信号传输系统、信号管理系统。信号采集系统汽车的信息载体标签对汽车的特征进行描述；通过阅读器来识别、激活标签，与标签通信实现数据传输交换。通过中间件加工阅读器传送来的信息，并且将数据传送至公安专网与之前的信息进行校对、传送、存储等。信息传输心、系统主要是公安专网和移动通信网以及互联网。实现信号的传输。以互联网为核心，实时对车主提供汽车的实时信息和历史数据及安全情况。信息管理系统实现对信息的录入、查询、存储、以及对被盗车辆的稽查。基于物联网的汽车防盗系统优缺点：采用有源双频电子技术，能实现对远距离高速进行中的汽车信息采集，且识别率高，耗能低，采用中间件对信息进行核对，消除冗余。提高了信息传输的高效性，降低了系统的维护和降低了运行成本。采用了移动通信网，实现了信息传输的高效性和可靠性。缺点是：物联网技术在目前并未大面积运用，只是在个别领域有所涉及。（2） 基于指纹识别的汽车防盗系统： 工作原理：汽车防盗系统主要由MCU、指纹识别模块、无线电通信模块、LCD显示模块等组成。汽车停车熄火后，防盗器进入锁定状态，此时如果汽车钥匙不在ON位，便不能进行指纹识别，只有当汽车钥匙在ON位，才能进行指纹识别过程。指纹识别验证通过之后，解锁防盗器自动点火。在锁定状态下，汽车的油路、电路等都被切断，汽车钥匙是无法点火的。如果强行剪断指纹识别电路，汽车将自动报警。或者当不使用指纹识别，而使用钥匙强行点火，也是会自动触发报警系统。在锁定状态插入钥匙解锁过程中，会通过语音系统提示你正确的完成指纹识别。指纹识别汽车防盗系统的优缺点：它利用了人体指纹的生物特性的惟一性，通过指纹识别汽车的电路和油路，从而达到汽车防盗的目的。活体指纹的不可复制性和复杂性，可以作到防止解码的特点，能够解决目前广泛使用的无线遥控方式存在空中截取和非法截取电子密钥的问题。（3）基于语音识别的汽车防盗系统： 工作原理：智能汽车语音识别系统采用单片机为核心，灵活运用语音的强大识别功能，组建成的一套非常适合汽车的防盗系统。由于每个人的生物特性都具有惟一性和短期内不变性。不易假冒和伪造，利用每个人的声纹来识别进行精确的建立。首先，通过语音录入系统进行去噪、端点检测、特征提取等步骤之后提取出车主的声音存入控制系统。当进行解锁的时候，通过语音检测系统检测声音，通过采样等处理之后，与系统内部的已存语音信息进行比较，如果信息库中有此信号，则通过验证，解锁控制中心解锁自动点火，如果比较之后，系统库里没有此声音的信息，则验证失败，解锁失败。 语音识别的汽车防盗系统的优缺点：系统实现汽车的特定门禁防盗和车内设备的语音控制，声纹识别是带有生物特性的的身份验证技术，防盗级别较高。与其余的带有生物特性的识别技术相比较，声纹识别具有成本低、性能强等优点。（4）利用3G网络WI-FI的汽车防盗系统： Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi，是由一个名为“无线以太网相容联盟”（Wireless Ethernet Compatibility Alliance, WECA）的组织所发布的业界术语，中文译为“无线相容认证”。它是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。利用无线电信号，通过现在流行的3G网络实现汽车防盗。利用WI-FI特有的优点使其更易实现。WI-FI优点：无线电波的覆盖范围广，费用低廉