【正文】 應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，移動終端的設(shè)計也逐漸倍受關(guān)注。 (5) GND：電源與信號。 引腳功能： (1) VCCSV： + 直流電壓。 (6) 有 RS232 和 TTL 雙通訊頻道，使用者可自行選擇傳輸速率 (4800預(yù)設(shè)， 9600， 19200，38400)。 (2) 快速定位及追蹤 12 顆衛(wèi)星的能力，每 秒接收一次，每秒更新一次定位資訊。本文選擇了了臺灣 HoluX 公司的 GR85GPS 接收機(jī)，它采用美國瑟孚 (SIRF)公司所設(shè)計的第二代低圖 41 系統(tǒng)硬件總框圖 XXXX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 13頁共 36 頁 耗電量衛(wèi)星定位接收 芯片 SIRFstar Ⅱ e， 是一款高性能的 GPS芯片 ， 冷開機(jī) 、 暖開機(jī) 、熱開機(jī)的時間分別達(dá)到 45s、 35s、 8s，可同時追蹤 12個衛(wèi)星信道。 GPS 接收機(jī) 作為 GPS用戶主要部件的 GPS接收機(jī)，用來接收處理 GPS衛(wèi)星送來的衛(wèi)星位置信息。 (3) GPS 定位時要求定位精度 10 米以內(nèi)。 圖 33 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) XXXX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 12頁共 36 頁 第四章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 基于物聯(lián)網(wǎng)的汽車防盜系統(tǒng)整個通信控制的總體框架如圖 所示。 控制模塊是對定位模塊和通訊模塊進(jìn)行操作和控制。 由以上四個方程即可解算出待測點(diǎn)的坐標(biāo) x、 y、 z 和接收機(jī)的鐘差 0vt 。 四個方程 式中各個參數(shù)意義如下： x、 y、 z 為待測點(diǎn)坐標(biāo)的空間直角坐標(biāo)。如圖 1所示，假設(shè) t時刻在地面待測點(diǎn)上安置 GPS 接收機(jī)，可以測定 GPS 信號到達(dá)接收機(jī)的時間 ? t，再加上接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星星歷等其它數(shù)據(jù)可以確定以下四個方程式： 四個方程式中待測點(diǎn)坐標(biāo) x、 y、 z 和 Vto 為未知參數(shù)，其中 ticdi ?? (i= 4)。然后由地面注入站發(fā)給衛(wèi)星，衛(wèi)星再由導(dǎo)航電文發(fā)給用戶設(shè)備。每顆 GPS 衛(wèi)星所播發(fā)的星歷，是由地面監(jiān)控系統(tǒng)提供的。 24 顆衛(wèi)星均勻分布在 6 個軌道平面內(nèi)，軌道傾角為55 度，各個軌道平面之間相距 60度，即軌道的 升交點(diǎn)赤經(jīng) 各相差 60 度。 系統(tǒng)組成見圖 2。 系統(tǒng)的定位技術(shù) 定位技術(shù)的選擇 隨著科技的進(jìn)步，定位技術(shù)越來越多，如全球定位系統(tǒng) GPS 技術(shù)、全球軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) GLONASS 技術(shù)、 GSM 手機(jī)定位技術(shù)等，其中 GPS 在車輛監(jiān)控定位中的應(yīng)用最為廣XXXX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 9 頁共 36 頁 泛。 （ 4）通信功能：在 GSM 網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，車載監(jiān)控終端可與監(jiān)控中心和用戶手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。車載機(jī)開啟后，由監(jiān)控調(diào)度中心進(jìn)行跟蹤管理。防盜系統(tǒng)不可能十全十美，多多少少都存在著缺陷，如機(jī) 械防盜鎖容易被撬、電子防盜易解碼等。此外，在公共衛(wèi)生突發(fā)事件管理、家庭遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療、安全監(jiān)控方面，物聯(lián)網(wǎng)也可以發(fā)揮重要的作用，從而提高政府部門的管理水平和人民生活水平。通過傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能檢測，可以及時感知土壤成分、水分、肥料的變化情況，動態(tài)跟蹤植物的生長過程，為實(shí)現(xiàn)調(diào)整耕作方式提供科學(xué)依據(jù)。 公共安全領(lǐng)域 通過傳感技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)可以監(jiān)測環(huán)境的不穩(wěn)定性，根據(jù)情況及時發(fā)出預(yù)警，協(xié)助撤離，從而降低天災(zāi)對人類生命財產(chǎn)的威脅。 城市運(yùn)行管理領(lǐng)域 利用智能終端 、通信基站、顯示屏等設(shè)備，深化城市部件監(jiān)控，優(yōu)化數(shù)據(jù)流程，提高對現(xiàn)場信息的采集、處理和監(jiān)督，將信息化城市管理部件接入物聯(lián)網(wǎng)，對城市管理的興趣點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)示，可以進(jìn)一步明確網(wǎng)格化的權(quán)屬責(zé)任，加強(qiáng)對城市管理部件狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控，降低信息化城市管理中對人工巡查的依賴程度，提高問題發(fā)現(xiàn)和處置的效率，進(jìn)而提升網(wǎng)格化管理水平。針對全市的交通企業(yè)、從業(yè)人員和運(yùn)行車輛，統(tǒng)一配發(fā)電子標(biāo)簽，加強(qiáng)對身份的自動識別，提高管理水平。 城市交通領(lǐng)域 應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以節(jié)約能源、提高效率、減少交通事故的損失。在“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想中， RFID 標(biāo)簽中存儲著規(guī)范而具有互用性的信息，通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動采集到中央信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物品 (商品 )的識別，進(jìn)而通過開放性的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和共享，實(shí)現(xiàn)對物品的“透明”管理。 XXXX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 5 頁共 36 頁 第二章 物聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)是在計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用 RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個覆蓋世界上萬事萬物的“ Inter of Things”。一旦汽車被盜或出現(xiàn)異常， GPS 終端就會發(fā)出信號，指揮中心在通過 GPS 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)得到這些信號后會計算出移動目標(biāo)的經(jīng)度、緯度、速度、方向，具有傳統(tǒng)的 GPS通信方案所無法比擬的優(yōu)勢。 常見的電子式防盜系統(tǒng)有：單向通信電子防盜器 、 雙向防盜器 、鑰匙防盜器 、 感應(yīng)式電子防盜器。 機(jī)械式防盜系統(tǒng) 機(jī)械鎖是最傳統(tǒng) 最簡單最廉價 的防盜裝置，它主要是利用簡單的機(jī)械式原理，將轉(zhuǎn)向盤和控制踏板、 排擋或車輪等鎖住。 四、我國制定的汽車防盜法規(guī)還不夠健全，執(zhí)行也不夠嚴(yán)格。在汽車領(lǐng)域，所有美國、日本和歐洲的主要汽車制造商最新開發(fā)出來的防盜系統(tǒng)在面世之 初就要準(zhǔn)備迎接更加先進(jìn)的防盜技術(shù)的沖擊和挑戰(zhàn)。 四 、 20 世紀(jì) 90 年代以來，汽車防盜技術(shù)得到了迅速發(fā)展，而我國汽車防盜技術(shù)的基礎(chǔ)薄弱，且研究工作起步較晚， 因此，了解國內(nèi)外汽車防盜裝置的現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)，對于研究和促進(jìn)我國汽車防盜裝置的發(fā)展有著極其重要的作用。因此，我國汽車防盜產(chǎn)品的升級換代勢在必行，汽車防盜必將進(jìn)入一個物聯(lián)網(wǎng)防盜的新時期。這些數(shù)據(jù)足以說明現(xiàn)有的汽車防盜系統(tǒng)并 不完善。 這給社會帶來極大的不安定因素。測試結(jié)果表明，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車防盜系統(tǒng)能夠較為準(zhǔn)確地進(jìn)行汽車防盜預(yù)警，降低了誤報率，并具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的特點(diǎn)?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車防盜系統(tǒng)利用模塊化的思想進(jìn)行設(shè)計。 在失竊的汽車中，一半以上都是裝有汽車防盜系統(tǒng)的；在北京，被盜的機(jī)動車輛中裝有防盜裝置的占總數(shù)的 2/3以上。XXXX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 1 頁共 36 頁 基于物聯(lián)網(wǎng)的汽車防盜系統(tǒng)的設(shè)計 電子信息工程專業(yè) XXX 指 導(dǎo) 教 師 XXX 摘要 ： 為了提高汽車防盜系統(tǒng)的可靠性，降低汽車報警的誤報率，本文在利用物聯(lián)網(wǎng)在監(jiān)測領(lǐng)域的優(yōu)勢基礎(chǔ)之上，研制了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車防盜系統(tǒng)。 美國汽車被盜率為 輛 /S，每年至少有 150 萬輛汽車 被盜 ； 香港每年也有 4000 輛汽車被盜。使汽車防盜的可靠性能夠在一定程度上得以控制。通過測試分析，確定了用于汽車防盜的實(shí)車搭載方案，為該設(shè)計的產(chǎn)品化奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。然而，現(xiàn)代科技的發(fā)展亦使得 汽車被盜事件的發(fā)生 越來越頻繁 。 雖然絕大多數(shù)轎車都裝有汽車防盜系統(tǒng)，但是抽樣調(diào)查顯示：在失竊的汽車中，一半以上都是裝有汽車防盜系統(tǒng)的；在北京，被盜的機(jī)動車輛中裝有防盜裝置的占總數(shù)的2/3以上。一旦汽車被盜或出現(xiàn)異常，終端設(shè)備就會發(fā)出信號，指揮中心在通過 GPS 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)得到這些信號后會計算出移動目標(biāo)的經(jīng)度、緯度、速度、方向，熄滅發(fā)動機(jī)和配合各方力量追回車輛。 三 、 利用較低的硬件環(huán)境完成較高的系統(tǒng)功能，為網(wǎng)絡(luò)式汽車防盜系統(tǒng)市場探索出一條新路，為今后網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)在國內(nèi)的普及奠定了基礎(chǔ)。到目前為止，通用公司已經(jīng)開發(fā)出了第四代汽車防盜產(chǎn)品。 三、國內(nèi)經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的不平衡性及地區(qū)性差異的存在，不同檔次的汽車用戶對防盜產(chǎn)品和技術(shù)需求各異，使汽車防盜新技術(shù)、新產(chǎn)品在國內(nèi)大面積推廣還需要一段時間。國內(nèi)外市場上防盜器的種類繁多，按其結(jié)構(gòu)與功能可分四大類：機(jī)械式防盜系統(tǒng)、電子式防盜系統(tǒng)、芯片式防盜系統(tǒng)和基于物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)。 電子式防盜系統(tǒng) 隨著電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用，各種電子式防盜系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，目前電子式防盜是最廣泛的汽車防盜設(shè)備。 物聯(lián)網(wǎng) 防盜系統(tǒng) 物聯(lián)網(wǎng)防盜系統(tǒng)的基本工作原理是通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)車門的開關(guān)、馬達(dá)的啟動和汽車的截停、定位及遠(yuǎn)程車況報告等功能。 雖然 此系統(tǒng)價格昂貴，目前僅用于少數(shù)高端車型上尚未實(shí)現(xiàn)普及，但是物聯(lián)網(wǎng)防盜是未來發(fā)展的方向。而 RFID，正是能夠讓物品“開口說話”的一種技術(shù)。而在“物聯(lián)網(wǎng)”時代，鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施，在此意義上 ，基礎(chǔ)設(shè)施更像是一塊新的地球工地，世界的運(yùn)轉(zhuǎn)就在它上面進(jìn)行，其中包括經(jīng)濟(jì)管理、生產(chǎn)運(yùn)行、社會管理乃至個人生活。增強(qiáng)對交通“一卡通”數(shù)據(jù)的分析與監(jiān)測，優(yōu)化公共交通服務(wù)；對出租車輛加強(qiáng)實(shí)時定位、車況等信息監(jiān)測，豐富和完善出租車信XXXX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 6 頁共 36 頁 息推送服務(wù)；通過傳感器增強(qiáng)對橋梁道路健康狀況、交通流、環(huán)境災(zāi)害、安全事故等全壽命監(jiān)測評估；完善停車位智能感知，加強(qiáng)引導(dǎo)與信 息顯示，基本形成全市停車誘導(dǎo)服務(wù)平臺；建設(shè)和完善城市交通綜合計費(fèi)系統(tǒng)。無論是交通控制還是交通違章管理系統(tǒng)，都涉及交通動態(tài)信息的采集，交通動態(tài)信息采集也就成為交通智能化的首要任務(wù)。通過統(tǒng)一的射頻識別和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，建立戶外廣告牌匾、城市家具、棚亭閣、城市地井的管理體系，以方便進(jìn)行相關(guān)規(guī)劃管理、信息查詢和行政監(jiān)管。通過統(tǒng)一的射頻識別和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，建立主要農(nóng) 副產(chǎn)品、食品、藥品的追溯管理體系，以方便進(jìn)行相關(guān)信息查詢和行政監(jiān)管。為病人監(jiān)護(hù)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、殘障人員救助提供支撐，為弱勢人群提供及時溫暖的關(guān)懷，是物聯(lián)網(wǎng)備受關(guān)注的先導(dǎo)應(yīng)用領(lǐng)域之一，且在發(fā)達(dá)國家得到了前所未有 的重視，并在隱私保護(hù)的立法基礎(chǔ)上，予以推廣應(yīng)用。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，汽車防盜系統(tǒng)失效是導(dǎo)致汽車被盜的主要原因。其功能有以下幾點(diǎn)： （ 1）定位功能：防盜系統(tǒng)全天候 24小時連續(xù)不斷的接收 GPS 衛(wèi)星的信號，提供的車輛運(yùn)動狀態(tài)數(shù)據(jù)有：車輛方位、運(yùn)行速度、運(yùn)行方向、時間信息、高度信息、車載機(jī)定位控制等。 （ 3）控制功能：接收到監(jiān)控中心或用戶的控制命令后，對車輛執(zhí)行控制動作。根據(jù)所保存的歷史數(shù)據(jù)，可平面回放所選車輛的實(shí)際行車過程，準(zhǔn)確再現(xiàn)所選車輛的行車路線軌跡及時間，為處理乘客投訴、路上事故、被盜被搶等突發(fā)事件提供有力證據(jù)。 GPS 定位系統(tǒng)介紹 GPS 是英文 Global Positioning System 的簡稱，意思為全球定位系統(tǒng)。 GPS衛(wèi)星星座 GPS 工作衛(wèi)星及其星座由 21 顆工作衛(wèi)星和 3 顆在軌備用衛(wèi)星組成 GPS 衛(wèi)星星座，記作（ 21+3） GPS 星座。星的位置是依據(jù)衛(wèi)星發(fā)射的星歷 — 描述衛(wèi)星運(yùn)動及其軌道的的參數(shù)算得的。這就需要地面站監(jiān)測各顆衛(wèi)星空間部分 24 顆衛(wèi)星，廣播衛(wèi)星軌道 、 時 間數(shù)據(jù)及輔助資料信息 監(jiān)控部分 衛(wèi)星控制系統(tǒng)，保證時 間同步并對衛(wèi)星跟蹤 用戶部分 接收設(shè)備接收衛(wèi)星信號進(jìn)行定位與導(dǎo)航 圖 31 GPS 系統(tǒng)組成 XXXX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 10頁共 36 頁 的時間，求出鐘差。 GPS 信號接收機(jī) 定位 的 基本 原理是 根據(jù)高速運(yùn)動的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會的方法，確定待測點(diǎn)的位置。 XXXX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 11頁共 36 頁 c 為 GPS 信號的傳播速度（即光速）。 0vt 為接收機(jī)的鐘差。 定位模塊獲得汽車所在的地理位置信息，使用 GPS來實(shí)現(xiàn)。 顯示模塊為監(jiān)控中心和用戶手機(jī)。 硬件的主要技術(shù)指標(biāo)包括 ： (1) 需要 2個 UART 串口 (2) 由于程序較為復(fù)雜，需要支持在線仿真。 (6) 采用信號燈反映系統(tǒng)狀態(tài)，需要電源指示燈， GSM 搜網(wǎng)指示燈和 GPS 定位指示燈。在軟件的操作下，接收機(jī)將衛(wèi)星信息接收、采集、放大、識別、存儲、處理，并輸出有用的定位信息、速度信息和時間信息。 其主要特點(diǎn)： (1) 使用 SIRFstar Ⅱ e 低耗電量，高 性 能 芯片 ，大大降低耗電量。 (5) 低耗電量，具備有省電模式功能，以及 在設(shè)定的時間內(nèi)才能夠啟動的定時定位功能。 (8) 外形尺寸小， **7mm。 (4) RXB：異步 串行數(shù)據(jù)輸入 B， TTL電平，接收的 GPS差分信息。 MAX232 工作電壓 ， RS232/TTL 接口， GR85 與 MAX232 連接電路。模塊的工作電壓為 ~，可以工作在 900MHz和 1800MHz兩個頻段，所在頻段功耗分別為 ZW(900MHz)和 Iw(1800MHz)。通過 ZIF 連接器及 500天線連接器，可分別連接 SIM 卡支架和天線。 （ 1）電源及激活電路 電源電路分為充電電池和穩(wěn)壓電源模塊兩部分 :充電電池主要為整個系統(tǒng)提供 工作電壓，同時產(chǎn)生 MAX3232 所需要的高電平；同時另一路電源連接到 ZIF連接器的 1圖 42 TC35 功能框圖 XXXX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 15頁共 36 頁 12引腳，在充電模式下，為 TC35 提供 +6V、 500mA 的充電電壓。為了適合不同的外設(shè)，模塊共有 6 種語音模式。設(shè)計電路時，在麥克風(fēng)、耳機(jī)、以及手持聽筒的插孔處都裝有電感。如圖 44所示。當(dāng) LED為 600ms亮 /600ms 熄時，表明 TC35 己經(jīng)登錄網(wǎng)路，處于待機(jī)狀態(tài)。在 為 SIM 卡預(yù)留 5個引腳的基礎(chǔ)上， T