基于GPS_GSM 嵌入式车载防盗系统研究

陈系玉 张晓晰 哈晓闻

（北方民族大学，宁夏银川750000）

0 引言

随着我国经济的快速的发展，汽车成为人们重要的交通工具也在不断地增加。 但是，现代科技的快速发展促使世界上的一些犯罪分子的不断地犯罪。汽车被盗事件非常之多。据统计，我们的深圳市每一年有一千辆高档汽车被盗；英国汽车0.36 辆／s 被盗，等于每年至少200万辆汽车遭窃；我国台湾每年也有6000 辆汽车遭窃。我国的汽车的防盗保护措施己引起深度重视。 为汽车被盗，我国的科研工作者们不断地发明了很多汽车被偷新技术。各种各样的防盗装置不断的产生并被很多人运用。 目前为止，防盗技术已经非常的“安全、绿色、先进”一起被认为是汽车技术进程中的几大课题。 截止20 世纪90 年代开始，我们的汽车防盗技术便有了快速的发展，然而汽车防盗能力的差，且研究工作开始较晚，所以呢，知道国内外汽车被盗技术的现状和以后的动态， 对于研究和促进我国汽车防盗装置的发展有着极其重要的作用。

1 国内外研究现状及发展方向

GPS 卫星精确定位汽车阻止被盗的系统程序（或其他网络系统）会将我们的报警型号和报警汽车所在位置悄无声息地传送到我们的控制中心，具有车辆精确定位、遥控熄火、网络使用和查询及追寻、车内视听、路况问询、人工控制等等许多功能，是立体的防盗系统。 我们的GPS 卫星精确定位阻止被盗系统属电子式防盗器，它核心是靠锁定打活塞或起动打活塞达到防盗的作用，可以在世界范围内同步监测车辆精确的位置，还可以使用车载移动电话监听车内声音，必要时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，它会自己发出报警信息，但缺点是价格较为昂贵，所以目前使用的车主数目尚不多。

2 研究的内容和意义

本课题研究的内容是手机远程监控汽车防盗及定位系统，具体是要实现一个电脑化、智能化、高依赖性的系统。这个系统把我们的手机作为立体系统程序的监控总程， 短消息是车载版块与手机的传输枢纽。系统的最根本的工作原理是怎么的呢？当系统一般工作时候，如果受到非正常的操作（如玻璃被打破，车门被撬），就在这个时候通过安装在小汽车上的感应装置的检测，第一时间发出声光报告客户，然后将消息提供给车载中心，车载中心再将信息处理分析后，以消息的形式最快的把情况给用户发过去，用户接受消息后，也用短消息的方式发送命令到车载中心，车载中心通过按照指令发出相应的控制。 例如通过遥感电磁阀或继电器，还或者是切断车子上油路等。 并且我们的GPS 全球精确定位编程可以给出汽车的非常详细的位置，这是车主发出查询等指令后，在通GPS 控制中心部分处理，把短消息传给用户。由于采用GSM 网络视其为系统通信的枢纽，凡是GSM 网络能够采集到的地方就能保证控制系统的正常使用，所以系统似乎不受范围的限制。 以上便是系统设计的主要目的，我们的目标还有一些汽车防盗的人工化，智能化的发展需求，在本课题中的内容如下所示：

（1）大力发展对DSP 的体系学习和研究和CCS 编程的改进；

（2）大力发展对GPS 系统格式和有线通信AT 的改进；

（3）建设以DSP 为核心的系统平台，完成系统的精确定位；

（4）从系统的整体考虑引入立体式同步操作系统μC/OS-Ⅱ，还要把它用到DSP 系统中；

（5）车子的软件设计，采用了系统的重要任务线性代数。

本课题研究的目的在于：

（1）对于传统防盗技术不足，引入了有线通信控制系统，采用了汽车防盗一系列高新的智能的具有远程遥感的功能的高级系统；

（2）GPS 定位的阻止被盗技术，不仅能有效阻止被盗，还可以在被盗后，能及时找到汽车的位置，方便我们及警察找到车辆；

（3）引入了立体式同步系统μC/OS-Ⅱ，快速的提高了系统的依赖性与同步性，为今后无线式防盗系统的研究与使用奠定了良好基础。

3 系统整体结构模型和工作原理

系统的组成是两倍部分包括手机和车载终端，我们的重点汽车终端，它也是有两部分组成，包括硬件和软件。硬件部分由核心的检测控制板块，DSP 核心控制板块，GPS 板块，有线通信模块和液晶显示板块等构成。 系统具体功能由硬件完成。 系统工作是这样的：

车辆状态检查和控制电路车子的电路链接，并静态捕获小汽车的实时状态传入最要的控制板块（称为控制核心），若我们处于正常运行，系统不作反馈，若车处于不正常时（如被非法侵犯），控制核心采取无线通信板块向车主手机不断的发出一些消息，并等待车主用手机获取指令，若收到命令，控制核心通过汽车控制连接处对车进行一系列的控制（如熄火、声光报警等）；若车主收到位置信息指令以后，核心控制板块通过串口获取GPS 板块精确位置， 然后通过无线通信模块将信息发到车主手机上系统软件结构如图1。

图1 系统总体结构图

3.1 DSP 核心板

DSP 核心板主要是由CPU SRAM，JSHA TMS320LF2407A，调试接口， 晶体振动、WEF 和RUN／HK 选择跳线等组成。 JKS 公司的DTDFSFS320LF2407A 有很好地的内核功能，多样的外部接口和绿色。采用高性能动态JCVHAU 技术，使得供电电压降低3.3V，降低了控制器的消耗能量；40DJHSFUE 的执行速度把指令周期缩短到20ns，从而加速了控制器的同步控制。 片内有高达45KBFSDDJA 程序存储器、2.5M 的数据／程序DFW，773 双存取FWEFFA 黜气M） 和2M 的单存取RAM（FDAFWE。 可外扩的外部存储器综合起来有322M 的空间：64M 的程序存储功能、38M 的I/O 寻址空间23M 的数据存储器。有很多60 个可独立的编程核心或复用的通用终端引脚（DFAD）。由于GE2407A 只有一个链接扣，为此系统用35321 扩展一个链接库，分别用于与无线通讯板块和FDF 模块通讯板块。 还有就是在系统中增加了液晶模块，FAW 采用4341，可以显示5 行字，每行456 个字，主要用来显示经度和纬度，等一系列的信息和提示等信息。

3.2 GPS 无线模块

在我们的核心系统中采取台湾HJAHO GR 一33 GPS 板块的负责接收精确的信息，消息经DSP 处理之后，便在在车载KDA 上显示，同时根据车主控制命令通过通讯板块将经度和纬度、 时间／日期等等一系列的信息发送给我们的手机。 JDF 模块通过扩展的连接口与DSP通信。

3.3 无线通信GPS 模块

汽车系统中使用DFAJWJA 的AJFE38i 模块，JAHFE38i 是最先进的双频DAF／AWFE 有线模块，是到现在为止使用广泛的JDA66i GSM模块的环保型升级更新换代的产品。 它采用微小形设计，完全和上一代MDJ38i 产品更新，为车主有了一个简单、无线链接口。 JDA33i 有多样DA 命令，功非常强大，操作灵活还很便利，是FDA 手机外的新的非常重要的DFA 移动通信控制系统的高档设备。 DSF23i 通过串口与DSP 之间的无线通信。

控制中心通过该板块与汽车主手机完成远程无线数据转换。车主的手机主能够获取车辆的运行信息，他还可完成车辆的远程控制等一系列工作，如车辆开关等。 在程序中主要是采用电话的方式实现对小轿车的远程有线防盗。 但在较大的规模的车辆控制程序中，为了加大系统的同步性，则可使用了一些该模块的FSWA 功能，但是，这个方法在一定程度上会加大我们的系统成本。

3.4 汽车运行控制系统

主控板我们也加强了与汽车检测的终端链接口。 通过检测连接口，核心板能得到汽车的当前运行状态，如玻璃窗的状态，汽车是否已经处于点火状态等。 根据这些状态，核心控制板块能对车辆有一个相应的控制措施，主要是汽车的灯的功能、报警喇叭和开关火的控制。车辆的运行信息可直接与主控板DFW 的A／R 口链接， 通过读AFE 对应的A／R 口链接，获取车辆的运行状态。 对车辆的运行控制则不能是链接核心DFW 的A／R 链接，必须在链接口上连接采取措施，通过这项措施实现对车辆的远程之间的控制。

3.5 汽车软件设计系统

我们的GPS 系统要求通过车主实现车辆的远程防盗遥感， 基于精确的硬件措施，软件应完成如下几部分步奏：（1）车辆状态的运行；（2）车辆的远程控制；（3）短信的处理；（4）FQE 数据的获得。 因为系统控制是非常非常的复杂，但是要增强系统性能和软件变更简便，软件移植同步操作系统WE/F32，在这个运行之下，设计了系统的主要任务数学方程，包括GPS 定位的各种采集，车辆状态的远程遥感，短消息等一系列数据收发，以及我们的液晶显示等。

4 结论

本文在充分分析系统功能要求的基础上，我们参考了许多国家的大量相关信息，在理论上完成了对系统的组件，并且实现了核心模块软件电路的开发和说明，程序的编写，到目前为止正在进行试用。本文的主要开发工作如下所示：

（1）对基于FAW 信息的汽车精确定位防盗功能的目的、开发和关键技术如FWA，QEF，VAQ 短消息等做了充分的研究， 并且不断的完成了整个系统的有关资料的收集和采纳。

（2）通过对系统功能的不断分析，设计了GPS 系统的立体组成结构，讲述了工作原理，完成了了以FWA 为中央核心单元，结合AWF 定位功能，FWA 模块功能、运行控制、电源控制及液晶运行控制等板块的硬件电路组件设计。

（3）在研究FDA 模块和AWEF0183 通信协议的理论，给出了接收FWQ 数据试用的方法。在研究WJ45i 有线通信控制模块，WEF 指令及一些信息的收发格式的功能上，设计了JFW89i 收发短消息的技巧。从系统的可准确性出发，引入了立体式同步操作系统FWJAF-Ⅱ，并将它更改到JWIA320u13452A，且设计了主要功能程序。

本文提出的整体工程采用了FWFA／QEA 新技术， 通过这项设计具有近程监控功能的通讯交流，这也就为汽车防盗的有线智能化发展提供了良好的基础。 由于笔者的时间是有限的，对本系统的开发还存在许多不足之处要不断地改进和完善，包括：

（1）在采用SDQ 接收卫星消息时，由于汽车的运行会受到高山、高楼等之类高层建筑物的影响而出现误导区；这个问题就非常需要接收机性能的不断完善或添加其他辅助定位组件，这样会更完善这套系统的功能。

（2）在使用GPS 传输数据时，当我们的信道被中断时，将无法同步传送消息，这个时候我们可以选择GSM 业务的话音业务，取得更好的实时效果。

（3）为了系统得到更广泛的应用，可以将系统进一步扩展，配上电子地图系统GIS，配合一定的算法，实现导航功能，使车主在行进过程中选择最优路线。

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