北斗定位导航系统在电动自行车上的应用

黄忠怡

摘 要：在全球卫星定位系统中，我国正在自主研发、独立运行的北斗卫星位置服务系统以其完善的功能和独有的特点，对智慧化应用的发展提供了有力的支持，在民用领域中得到了重要应用。我国人民出行主要交通工具之一是电动自行车，下文主要介绍了北斗卫星位置服务系统在电动自行车上的应用。

关键词： 北斗导航 电动自行车 防盗 发展趋势

引言

近年来，电动自行车在路上随处可见，在给予车主便捷的同时，电动车被盗的事件频频发生。针对电动自行车市场定位的特点及防盗追逃的需求，基于北斗定位技术，一种“基于北斗位置服务在电动自行车上的应用”出现。通过北斗卫星提供的位置服务系统，实现电动自行车的实时监控、定点追踪、安全维护、后台管理、保险赔付等功能，实现全民主动防盗。

1、需求分析

1.1车主对车辆安全防盗需求

当车主上班或返回家中时，一般会将电动自行车长时间停在道路旁、地铁站、小区等公共场所，而这些区域也是车辆被盗案件高发的场所，如何能保障自己车辆的安全，是几乎所有车主都关心的问题。

1.2公安部门刑侦破案需求

电动自行车存量大，车主防盗措施落后，易销易盗，但追缴困难。如何提高盗窃案件破获和被盗车辆追缴效率，以及对电动自行车的监管是公安部门目前迫切需要解决的问题。

1.3公众信息服务的需求

电动自行车被盗的问题是市民和政府共同的问题，解决这个难题，需要政府和市民一起努力，运用互联网和物联网技术，通过现在主流的微信、手机APP等互联网工具，形成互动，既发动群众力量帮助案件破获，又拉近了政府和公众的距离，提升了公眾的满意度。

1.4保险公司对保险评估需求

基于电动自行车盗窃率居高不下，保险公司都不承保电动自行车被盗理赔业务。如何在利益可控的情况下，拓展电动自行车保险业务，大幅提升保险业绩，也是保险公司面临的重要问题与需求。

1.5厂家对产品发展需求

电动自行车品牌众多，竞争激烈，首先，产品差异化是提高市场竞争力的必需手段；其次，利用移动互联网的方式向目标客户群体进行定向产品营销，是节省营销费用、提高品牌效应的重要渠道；第三，如何与用户建立有效沟通，推荐后市场服务，是提升产品客户满意度，提升口碑的重要方式。

2、技术介绍

利用北斗定位技术，研发电动自行车“电子追踪器”-北斗智能防盗终端。在电动自行车生产过程中应用该终端升级打造智能电动自行车，建立电动自行车生产企业云管理平台，为企业研发、营销、运营智能电动自行车提供决策支持，同时开发前装市场APP，为车主提供车辆检测、防盗追逃等服务；在用户实际使用过程中，对存量电动自行车上安装北斗智能防盗终端，建立后装企业管理平台，实现车辆报警、定位追踪及运营管理功能，同时后装市场APP为车主提供主动追查服务。

北斗防盗智能终端是安装在电动自行车上的控制实施终端，终端采用大规模集成电路，天线全内置设计，每个功能模块和整机经过多重测试，保证终端设备的性能的稳定可靠。并且根据不同功能需求定制，满足不同设备需要。

电动自行车车厂企业平台是针对智能电动自行车生产厂家，包括四大系统、一大平台和两大辅助系统。通过对智能电动车使用路况、温度、速度等数据统计，运用大数据分析工具对后续研发提供决策支持的研发决策支持系统；通过对大量客户数据进行分析，为厂家营销方案决策提供数据支持的营销决策系统；通过大数据分析客户用车习惯、偏好等向目标客户群体进行定向产品营销的新品推荐支持系统；完整记录和管理企业对客户服务请求处理情况的智能售后服务系统；实现车厂企业各子系统联动及互操作的云管理平台；为车主提供智能化流量管理服务的管家式流量辅助系统以及其他围绕售后服务的辅助系统。

手机APP为车主提供包括车辆状态查询服务：电池使用及车辆动力系统、供电系统等运行情况查询；车辆报警服务：远程断电、电瓶防拆报警、电子围栏报警、车辆震动位移报警及超速报警服务；位置服务：通过APP自助查询车辆行驶轨迹、实时定位并提供追车导航功能。

3、技术水平与发展趋势

3.1技术水平

随着社会的发展，科学技术的进步，防盗器的自身也在不断的更新换代。北斗智能防盗终端是由北斗定位技术、通讯运营商GSM制式的SIM卡、GPRS流量传送北斗位置数据至后端软件平台的一款软硬件结合的智能电动车车载定位器。本产品主要适用于监控目标运行状态，全球卫星定位、车辆位置查询、实时跟踪、远近距离寻车等主要功能，结合电动车整体功能研发的一款实用型产品。

3.2发展趋势

近两年来，电动自行车防盗定位产品得到了迅速的发展，并且随着北斗定位技术的发展，北斗电动车的概念越来越得到消费大众的认可。结合自身的开发推广经验以及对整个市场的判断，我们预计未来电动自行车防盗定位产品产业有如下几个发展方向：

（1）前装并提高防拆性能。后装的产品和电动车之间只是一个松散的耦合关系，北斗电动车智能防盗终端作为一个加装的东西，虽不是必须的配件，但却是防盗利器。在装位置若非专门设计，很容易被发现和破坏。如果改为前装设计后，可考虑在电动车腔体内部留出专门的空间，甚至将主机内置于金属车架内部，或集成在车头灯罩或仪表盘内部，安装的也更加牢靠，从而增加了窃贼偷盗的难度和时间成本。

（2）和电动车控制器强关联。通过设计好的通信协议，将北斗电动车智能防盗终端和电动车控制器对接起来，接口一般来说是串行通讯口，二者通过串口交换一些密钥数据，并保持定时的握手信号，控制器实时监测这些信号，一旦防盗定位器遭到破坏，电动车控制器监测不到上述信号后将无法正常工作，从而整车无法正常被骑行，进而达到防盗的目的。此方案的缺陷在于需要协调众多的电动车控制器厂家，而目前相关的技术联盟尚未成立，单独一家控制器厂家无法形成气候并左右大局，且不符合目前电动车整车厂的配件采购规律。另外此方案对于通信接口以及定位器的可靠性要求非常高，一旦出现故障，则可能导致用户无法使用电动车。随着技术的成熟和产业联盟的逐步形成，这必将是一大发展趋势。

（3）防盗定位器集成（嵌入）到控制器内部。简单说就是将二者合二为一，集成后通信接口可以从PCB内部走线，整体的可靠性得到提高，成本也得以降低。但此方案存在两个技术难题，一是运营商网络信号和北斗卫星信号如何获取，二是整机的散热问题。如果采用塑胶来制作控制器外壳，可以解决第一个难题，但散热问题依旧存在，特别是控制器内部存在一个较大功率的变压装置，其发热相当明显，目前普遍采用的铝质外壳就是为了解决散热问题。另外，采用塑胶材质后，控制器的防水、防尘和防冲击的性能也会下降。建议的解决方案是将塑胶和金属配合使用，既保证散热，又使得信号不被屏蔽。此外，二者集成后，降压电路可以考虑共用，节省了整机的成本。

（4）更小的体积、更低的成本、更低的功耗。更小的体积无疑为电动车厂提供了更多的安装位置选择，特别是那些简易款的电动车；而成本的进一步降低，则会推动整个市场的发展和壮大；更低的功耗则在那些低容量电瓶的电动车上体现出优势。

4、结语

通过本文的分析可知，在电动车防盗的发展历程中，北斗定位导航技术对整个电动车行业的影响巨大，利用物联网和大数据对电动车的发展具有引领和促进作用。因此，我们应对北斗卫星通信系统的特点有足够的了解，并认识到北斗卫星通信系统在民用领域技术应用的重要性。

参考文献

[1]谢军，刘天雄.北斗导航卫星的发展研究及建议[J].数字通信世界，2013（8） ；32-36.

[2]张奇善，吴今培，张志凯：智能车辆定位导航系统及其应用[M].北京科学出版社，2002.