【正文】 ，是一個高度集成的系統(tǒng)，成為國際公認的最優(yōu)秀的科技應(yīng)用軟件。 設(shè)用戶的三圍坐標(biāo)位置為 ( ux ， uy ， uz )，偏移量為 ut ，則測量方程組為 ： ujj ctus ???? (61) 式中， ? 是偽距， j 取 4，代表不同的衛(wèi)星 ， s 代表衛(wèi)星在 ECEF 坐標(biāo)系中的坐標(biāo)， u 代表用戶在 ECEF 坐標(biāo)系中的坐標(biāo)， c 為光速， ut 代表接 收機相對于系統(tǒng)XXXX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 24頁共 36 頁 時的超前量。這里采用最常用的方向余弦法。 圖 62 可見衛(wèi)星數(shù)變化曲線 圖 63 幾何精度因子變化曲線 XXXX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 27頁共 36 頁 通常情況下，規(guī)定 PDOP 的值不能大于 6，超過這個值， GPS衛(wèi)星的幾何性能無法保證位置解算的精度。另外，衛(wèi)星仰角過低，產(chǎn)生的大氣層延遲和多徑問題的可能性較大，因此還必須引入遮蔽角。 通過最佳定位星座的選取，得到定位精度最高的四顆衛(wèi)星為 :291617，其 GDOP(幾何定位因子 )值為 ； PDOP(位置精度幾何因子 )值為 ； HDOP(平面位置精度幾何因子 )值為 ； VDOP(垂直位置精度幾何因子 )值為 ； TDOP(時間精度幾何因子 )值為 。數(shù)據(jù)流程如 圖 64所示。 完成了整個系統(tǒng)相關(guān)知識的收集和整理，對與本課題 有 關(guān)的理論如無線通信，單片機， GSM技術(shù)、 GPS 技術(shù)等進行了深入的學(xué)習(xí)和研究。 網(wǎng)絡(luò)化 網(wǎng)絡(luò)化能實現(xiàn)遠程跟蹤、遙控并在竊賊得手后找回被盜汽車，因此汽車防盜網(wǎng)絡(luò)化是大勢所趨，是主流發(fā)展的產(chǎn)品。 仇老 師從始至終嚴格要求，在繁忙的日常工作之余給予我悉心指導(dǎo)。（ 2）秘密報像機，該報像機體積很小，可隱蔽安裝在汽車內(nèi)。未來汽車防盜系統(tǒng)將向 大眾化、 網(wǎng)絡(luò)化、可視化發(fā)展。 表 64 最佳定位衛(wèi)星信息 編號 坐標(biāo) 坐標(biāo) 坐標(biāo) 2 +07 +06 +07 9 +07 +07 +06 16 +07 +07 +07 17 +07 +06 +06 表 65 定位因子值 定位因子 GDOP PDOP HDOP VDOP TDOP 數(shù)值 表 66 車輛定位信息輸出 時間 2020 年 4 月 1 日 10:00:00 WGS84坐標(biāo)系 經(jīng)緯度坐標(biāo) X 坐標(biāo) +6 經(jīng)度 39。各種誤差對定位精度的影響是不同的，仿真時不能精確加以區(qū)別，考慮到其綜合的情況，以最大的定位誤差來模擬。3410117? 、 緯度 39。 GPS 仿真試驗系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 衛(wèi)星位置的計算 GPS 仿真系統(tǒng)不需要接收來自導(dǎo)航衛(wèi)星的真實信號，取而代之的是通過已知衛(wèi)星運動方程計算任一歷元衛(wèi)星坐標(biāo)，從而確定衛(wèi)星在車輛上空的分布情況，作為推算車輛位置的數(shù)據(jù)源。 采用 UTC1993 年 7月 l日 0時的歷元時間為基準(zhǔn)，將衛(wèi)星系統(tǒng)初始數(shù)據(jù)代 入衛(wèi)星運動方程，得到 2020 年 4 月 1 日的衛(wèi)星在 WGS84 坐標(biāo)系中的分布，并利用 MATLAB 實時地對 GPS 星座進行仿真。 將各幾何精度因子 GDOP 排序求得最小值，最小 GDOP 值對應(yīng)的四顆星就是最佳星座的衛(wèi)星組合。此車輛定位模型可以模擬真實的衛(wèi)星定位，為仿真調(diào)試、虛擬駕駛等研究帶來便利 .可以滿足離線試驗對虛擬定位數(shù)據(jù)的需要，對于 GPS 接收機改進及 GPS 仿真系統(tǒng)的開發(fā)具有重要的意義。 NMEA0183 報文輸出的常用語句信息包含內(nèi)容，如表 52。 防盜模塊 在此模塊中主要編寫汽車防盜器的接口通訊協(xié)議，包括對汽車防盜器的控制以及從防盜器讀取汽 車報警信息。同時，汽車的左前后門，右前后門及前蓋箱和后蓋箱被非正常打開時都會把信息以開關(guān)量的形式送給單片機，然后系統(tǒng)再通過 GSM 網(wǎng)絡(luò)把相應(yīng)的信息發(fā)送給用戶。對于 TC35 的其他管腳在不使用的時候，如果該管腳為輸出的話，一般懸空 ； 如果為輸入時，則需要通過 10K 的電路上拉。再進行語音通話時，話音清晰。 （ 5） SIM 卡 電路 基帶處理器集成了一個與 ISO 78163 IC card 標(biāo)準(zhǔn)兼容的 SIM 接口。 （ 3）手動關(guān)機電路 TC35 的關(guān)機電路只要由開漏極三極管構(gòu)成，其輸出關(guān)機信號直接接至 TC35 的引腳。 （ 2）語音通信電路 模塊語音接口的外圍電路相對簡單。此外，該模塊還具有電話簿功能、多方通話，漫游檢測功能，常用工作模式有 省電模式、 IDLE、 TALK 等模式。 (6) TIMEMARK：時間脈沖。 (7) 輸入電壓： 士 10％或 士 10％。 它 是一個完整的衛(wèi)星定位接收器。 (4) 要求單片機處理速度較高。 通訊模塊實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。 xi、 yi、 zi(i= 4) 分別為衛(wèi)星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 4 在 t 時刻的空間直角坐標(biāo)，可由衛(wèi)星導(dǎo)航電文求得。 GPS 工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)包括一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站。每個軌道平面內(nèi)各顆衛(wèi)星之間的升交角距相差 90度，一軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平面上的相應(yīng)衛(wèi)星超前 30度。 GPS 接收機相對于其他定位技術(shù)，其種 類更多、價格更便宜、便于選擇適合系統(tǒng)需求的接收機。車載機可單次報位，也可以按照指定時間間隔自動報位，還可以通過數(shù)據(jù)連線后實施報位。 文化領(lǐng)域 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以應(yīng)用于智能文化創(chuàng)意園、文化監(jiān)管、網(wǎng)吧監(jiān)控、文物、古樹、文 化古跡保護等方面 。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)嵌入城市智能管理系統(tǒng)，加強對重點地區(qū)、重點部位的視頻監(jiān)測監(jiān)控及預(yù)警，增強網(wǎng)絡(luò)傳輸和數(shù)據(jù)分析能力，實現(xiàn)公共安全事件監(jiān)控；利用電子標(biāo)簽、視頻 監(jiān)控、紅外感應(yīng)等手段，加強對危險物品監(jiān)控、垃圾監(jiān)測處理、可燃物排放、有毒氣體排放、醫(yī)療廢物、疾病預(yù)防控制等的全流程過程監(jiān)測和控制；利用公共顯示屏幕、感應(yīng)器等設(shè)備，增強對建筑工地、礦山開采、水災(zāi)火XXXX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 7 頁共 36 頁 警等現(xiàn)場的信息采集、分析和處理；加強監(jiān)察執(zhí)法管理的現(xiàn)場信息監(jiān)測，提高行政效能；通過智能司法管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對矯正對象的監(jiān)控、管理、定位、矯正，幫助各地各級司法機構(gòu)降低刑罰成本、提高刑罰效率。 智能交通系統(tǒng)是指是利用現(xiàn)代信息技術(shù)為核心，利用先進的通訊、計算機、自動控制、傳感器技術(shù)，實現(xiàn)對交通的實時控制與指揮管理。 “物聯(lián)網(wǎng)”概念的問世，打破了之前的傳統(tǒng)思維。 各類 防盜系統(tǒng) 優(yōu)缺點 比較如下表所示： 防盜系統(tǒng)優(yōu)缺點 對比 表 特點 分類 優(yōu)點 缺點 機械式 防盜器 價格便宜、安裝簡便 防盜不徹底； 拆裝麻煩， 不用時還要找地方放置 電子式 防盜器 價格便 宜； 具有聲音報警 、 車門未關(guān)安全提示 、 尋車 、 遙控中央門鎖 等功能 無法反饋汽車情況，抗干擾能力差；不易安裝，遙控器耗電量大； 鑰匙可被專用儀器復(fù)制 ； 操作時密碼信息會 被泄露 芯片式 防盜器 使用方便； 增加了獨特的射頻識別技術(shù)；很難復(fù)制芯片鑰匙， 杜絕了被掃描的可能 鑰匙一旦丟失， 重新匹 配可能要等上一段時間 網(wǎng)絡(luò)式 防盜器 功能全 ； 網(wǎng)絡(luò)控制，突破了距離的限制； 24 小時不間斷、高精度的監(jiān)控 ； 系統(tǒng)價格昂貴 通過比較，可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)防盜是最安全的一種防盜系統(tǒng)。使其不能有效發(fā)揮應(yīng)有的作用以達到防盜的目的。而我國在汽車防盜技術(shù)方面一直較為落后，其原因是 ： 一、我國的汽車制造廠商對汽車防盜的認識不夠重視，資金投入不足。 課題研究的意義 本課題研究的意義，綜合起來在于以下幾點 ： 一 、 引入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提出一種新的全方位 汽車安全解決方案，通過設(shè)計具有遠程監(jiān)控功能的網(wǎng)絡(luò)通訊平臺，為汽車防盜系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展提供了良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。 為了防范汽車被盜， 各種防盜裝置 應(yīng)運而生 ?？傮w設(shè)計后，對防盜系統(tǒng)的 電源模塊 ，控制模塊，通信模塊，定位模塊，顯示模塊 分別進行細化設(shè)計，最后進行整個系統(tǒng)的聯(lián)機調(diào)試試驗。本文首先對國內(nèi)外汽車領(lǐng)域的現(xiàn)狀進行了調(diào)查， 據(jù)互聯(lián)網(wǎng) 統(tǒng)計數(shù)據(jù) 顯示， 全世界每年汽車銷售量達 5000多萬輛，保有量已超過 4億輛 。 本文 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建了汽車防盜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型 ， 制定了應(yīng)用于該防盜系統(tǒng)的各種 傳感設(shè)備 ， 按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理 的功能。 關(guān)鍵詞 ：汽車防盜 ， 物聯(lián)網(wǎng) ， 傳感設(shè)備 ， 互聯(lián)網(wǎng) XXXX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 2 頁共 36 頁 第一章 前言 課題研究的 背景及意義 課題研究的背景 隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，汽車已經(jīng)作為了人類重要的交通工具并且其數(shù)量正在不斷增加。它的最大優(yōu)勢是突破了距離的限制。 1986 年， 美國 通用公司首次推出了汽車防盜系統(tǒng)。汽車防盜經(jīng)過幾十年的發(fā)展，安全性能得到了極大的改善和提高，防盜產(chǎn)品也經(jīng)歷了有簡單到復(fù)雜，由手動控制到智能化的不斷變化發(fā)展過程。由于特點突出且使用方便， 目前進口的很多高檔轎車 均采用這種防盜方式作為原配防盜器。其實質(zhì)是利用射頻自動識別 (RFID)技術(shù)，通過計算機互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品 (商品 )的自動識別和信息的互聯(lián)與共 享。通過監(jiān)控攝像頭、傳感器、 通信系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等手段掌握交通狀況，進行流量預(yù)測分析，完善交通引導(dǎo)與信息提示，緩解交通擁堵等事件的發(fā)生，并快速響應(yīng)突發(fā)狀況；利用車輛傳感器、移動通信技術(shù)、導(dǎo)航系統(tǒng)、集群通訊系統(tǒng)等增強對城市公交車輛的身份識別，以及運營信息的感知能力，降低運營成本、降低安全風(fēng)險和提高管理效率。通過視頻監(jiān)控、傳感器、通信系統(tǒng)、 GPS 定位導(dǎo)航系統(tǒng)等手段掌握各類作業(yè)車輛、人員的狀況，對日常環(huán)衛(wèi)作業(yè)、掃雪鏟冰、垃圾渣土消納進行有效地監(jiān)控。 醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域 可用于醫(yī)療監(jiān)管、藥品監(jiān)管、醫(yī)療電子檔案管理、血漿的采集監(jiān)控等。并發(fā)出聲光報警信號，從而能更有效的防盜。 （ 6）歷史數(shù)據(jù)記錄、分析、回放功 能：車輛的運行軌跡、與監(jiān)控調(diào)度中心信息傳遞、遠程控制、緊急報警和斷電報警的次數(shù)及具體時間，系統(tǒng)都自動記錄。接收機從接收到的反饋信息來獲知汽車當(dāng)時所處的位置。地面監(jiān)控系統(tǒng)另一重要作用是保持各顆衛(wèi)星處于同一時間標(biāo)準(zhǔn) —— GPS時間系統(tǒng)。 ti? (i= 4)分別為衛(wèi)星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 4的信號到達接收機所經(jīng)歷的時間。 基于物聯(lián)網(wǎng)的汽車防盜系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)主要由五個部分組成：定位部分、電源模塊，控制模塊，通信模塊，定位模塊，顯示模塊。需要協(xié)調(diào)各器件電壓匹配轉(zhuǎn)換，因此要進行硬件電路設(shè)計。主機的核心是由低噪放大器、信道電路、中央處理器、存儲器等組成。 (4) 支持 NMEA． 01 83V2． 2 協(xié)議和 SIRF 二位元編碼。 (3) RXA：異步串行數(shù)據(jù)輸入 A， TTL電平，用于接收初始化信息和配置信息。 TC35 模塊 TC35 是西門子公司推出的新一代無線通信 GSM 模塊，可以快速安全可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)XXXX 學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 14頁共 36 頁 方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務(wù) (ShortMessageServiee)和傳真。 TC35 共有 40 個引腳，通過 ZIF連接器分別與電源電路、啟動與關(guān)機電路、語音通信電路、數(shù)據(jù)通信電路、信號指示燈電路、 SIM 卡電路等連接。 為了防止從麥克風(fēng)和耳機導(dǎo)線引入高頻干擾，影響 TC35 的正常運行。工作狀態(tài)指示時，當(dāng) LED熄滅，表示 TC35處于關(guān)閉或睡眠狀態(tài)。 在設(shè)計中為 SIM 卡布線時，如果將 SIM卡的第四腳 CCGND 直接與印刷電路板的 GND相連，不作任何信號的隔離保護，則通話時音量較小。 整個 系統(tǒng)采用汽車蓄電池供電，蓄電池提供標(biāo)準(zhǔn)的 12V 電壓，對于輸出功率較大的驅(qū)動元件，都使用 12v 電源直接供電，而單片機、無線接收模塊等均采用 7805 穩(wěn)壓模塊，將 12V 電壓轉(zhuǎn)換為 5V標(biāo)準(zhǔn)電壓輸出，如圖 46 所示。無偷盜情況時，喇叭繼電器斷開，喇叭線相當(dāng)于斷路，此時此時光藕 不會導(dǎo)通， 為高電平。 主控模塊 此模塊是本系統(tǒng)的核心，包括對相關(guān)設(shè) 備初始化函數(shù)的調(diào)用和設(shè)置，以及在它的程序主函數(shù)中調(diào)用其他模塊中的相關(guān)函數(shù)以完成程序功能。 NMEA0183 是 GPS25 輸出的數(shù)據(jù)格式，它是美國國家海洋電子協(xié)會制定的，是目 前普遍使用且為大多數(shù)生產(chǎn)商遵循的協(xié)議。該軟件具有功能強大、界面友善、語言自然、開放性強等特點，使它獲得對應(yīng)用學(xué)科極強的適應(yīng)力，在線性代數(shù)、矩陣分析、數(shù)值計算及優(yōu)化、數(shù)理統(tǒng)計和隨機信號分析、信號和圖象處理、控制理論分析和系統(tǒng)設(shè)計、過程控制、建模和仿真、通信系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域的理論研究和過程設(shè)計中得到廣泛應(yīng)用。 設(shè)用戶近似位置為 ( ?ux ，