基于NB-IOT的防盗定位追踪系统

方宇 刘文财 陈天生

摘要：本项目采用的是NB-IOT，GPS，传感器等构成终端，将数据传入后台服务器，进行数据保存和处理。手机和微信公众号等用来作为接收查看相應的报警信息。防止资产流失、确保资产完整性的方法和措施，是针对有形资产（如商店物品、家庭物品等固定资产、移动资产等载体）来实现资产保全的目的。此项目优于市面上的防盗定位追踪产品，主要为功耗低，稳定性高，通信质量好等特点。

关键词：NB-IOT;防盗定位追踪;模块化设计

中图分类号：TN915.9    文献标识码：A     文章编号：1007-9416（2018）10-0000-00

随着现代科学技术的飞速发展，犯罪伎俩的一直完善，有形资产（如家庭物品、商店物品等固定资产、车辆等移动资产）的盗窃日益频繁，有型资产的安全保护技术早就引起了高度的关注。传统工艺的防盗装置有一定的局限性。随着NB-LOT的兴新，该技术具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等优点，被广泛应用[1]。基于NB-IOT的防盗定位追踪系统可以解决目前市面上同类产品普遍存在的不足，本项目采用服务器、app、公众号等多方位的结合，在一定程度上提高了用户体验。app端还增加了被盗后的运动轨迹回放，当发生被盗后警方可以根据已经运行的轨迹预选判断小偷会走的路线。从各方面考虑此项目的设计提高了用户的体验和加快了破案的成功率。

1 系统组成及系统结构图

1.1系统组成

该系统整体由NB-LOT通信模块、传感器模块、GPS定位模块、中心服务器、APP监控平台等5部分组成。

1.2系统结构图（见图1）

2 软硬件设计

2.1 系统硬件设计

2.1.1 NB-LOT通信模块

BC95 是一款功耗低、灵敏度高、性能好的NB-IoT 无线通讯模块。其尺寸仅为19.9 &TImes; 23.6 &TImes; 2.2mm，它极大限制的符合终端设备对小面积模块产品的要求，有效地协助客户优化产品成本，缩小产品尺寸。BC95构造为与GSM / GPRS系列移动通信的M95模块兼容，以使客户能够方便灵敏地升级和创作产品。里面嵌入了很多的网络服务协议栈。BC95应用LCC封装，方便焊接，并可用规范的SMT设备加快制造，向客户提供稳当的连接，特别是自动化、大面积、低投资的现代化生产。SMT规划技术让BC95能有很大的稳定性，使之在不理想的环境中也能有较好的表现。BC95具有极小的覆盖面积、极小的功耗和极大的工作温度范围，已经跃为M2M应用的最优考虑对象，一般用于智能城市、安全、资产跟踪、智能家电、无线抄表、农业和环境监测等许多领域。提供综合的SMS和数据传输服务。监控平台具有安全、异常报警功能，一旦目标物体移动（灵敏度可调），监控平台立即知道它可以在第一时间报警，使损失最小化。

2.1.2 传感器模块

使用先进的半导体运动传感器以及优异的生产工艺，安装简略、工作稳定、无需调试。低功耗三轴加速度传感器，能够实时监测被检测物品的振动或姿态已经运动状态。

2.1.3 GPS定位模块

GPS定位技术无时不刻为用户提供精确位置信息服务。其基本原理是通过计算GPS接收机在误差处理后接收的信号，得到位置信息，然后将位置信息发送给所连接的设备，所述连接设备计算并转换所述信息（如地图投影变换）。然后将坐标系统等的转换传递给移动终端。

2.1.4 中心服务器

SQL Server 2000 给予了以 Web 规范为基础的扩展数据库编程功能。丰富的Internet 和 XML标准支持让您使用内置的存储过程用 XML 格式方便快捷的进行存储和检索数据，并且能够利用 XML 更新程序轻松地插入、更新和删除数据。使用 HTTP 向数据库发送查询、向数据库中保存的文档进行行全文检索、还能通过 Web 进行自然语言查询[2]。SQL Server 2000 分析服务功能被扩展到了 Internet。可以通过 Web浏览器来访问和控制多维数据。使用 SQL Server 2000 能够获得非凡的可伸缩性和可靠性[3]。SQL Server Enterprise Edition 最多能使用64 GB 随机存储内存和32 个处理器。如果向外部扩展可以将数据库和数据负载分派给多架服务器。凭借增强的故障转移群集、日志传送和新添的备份策略，SQL Server 2000 可用性达到了最优。可以创建带有集成工具的端到端分析处理方案，从数据转换价值。另外可以依赖所分析的结果自动启动动商业过程，并且能从最复杂的计算中轻捷地搜索自定义结果集。SQL Server 2000 带有交互式调节和调试查询、能够从任意数据源快速转化和搬移数据、以及按Transact-SQL方式利用和声明函数等功能。可以依靠任意 Visual Studio 工具以可视化方式设计和编写数据库应用程序。可以很便捷地在企业资源旁边集中管理数据库。能够在保持联机的同时，还能轻松地在计算机间或实例间转移和复制数据库。

2.1.5 APP监控平台

APP终端可以实时监控目标的姿态，增加物体被盗后的回放轨迹，当发生被盗后警方可以根据已经运行的轨迹预选判断小偷会走的路线。它能对设备用户进行添加、删减、更改和检查。相应操作有着对应的日志记录功能。Android和iOS需要独立开发，为用户提供不同平台的双向体验。你只需要运转一个应用程序而不是浏览器，因此能够节省宽带成本[4]。

2.2 系统软件设计

2.2.1 程序设计步骤

本系统步骤概括如下：

（1） 了解系统需求并选择算法。通过分块简化问题，将其简化为简单的问题，拔丝剥茧，整理线索，就可以逐渐绘制出总体方向，并选择最合适的算法。

（2）繪制程序流程图。程序流程图简单直观地表达了整个系统的过程，包含了整个系统最重要的信息，以防止错误和遗漏。

（3）编写程序。根据绘制的流程图，用一种简短有效的程序语言编写程序并实现系统所需的功能。

2.2.2程序流程图（见图2）

3 结语

本设计基于NB-IOT，在查阅数据、硬件电路设计、软件编程等步骤后，最后设计出一个防盗定位和跟踪系统，来有效保护现有资产的安全。根据市场调研需求进行分析，对新技术模块进行实验，完成相应的初期产品，根据产品测试情况进行改进，最后完善相应的产品。进行产品试点，项目总结。本系统不同与市面上的安全防盗设备，采用目前比较先进的窄带物联网技术，跟随国家提倡的万物相连，它具有成本低、接入点多、覆盖面广、功耗低和体系结构优良的特点[5]。但是，由于该系统采用GPS定位技术，GPS受到天气和位置的影响很大。如果碰见天气不好的时候、或是在桥梁/树的下面，或是在高楼层边的角落、地下停车场，GPS定位会受到很大影响，甚至无法提供定位服务等不足之处。今后在技术方面将加入LBS（基站）定位、WIFI定位、北斗定位，这样不论是在什么环境都能大大提高定位的精度。

参考文献

[1] 张良德.NB-IOT的特点及应用研究[J].通讯世界，2017，（02）：115.

[2] 李振宇.浅议黑龙江省统计系统网站电子政务建设[J].统计与咨询，2012，（04）：54.

[3] 孙海宁.基于SQL Server 2000数据库的海上事故管理系统设计[D].大连海事大学，2008.

[4] zzl.干掉手机预装的APP[J].电脑迷，2014，（05）：77.

[5] 刁媛，宁洁萍.物联网改变了什么？[J].工程机械，2014，45（05）：74-80.

NB-iot Dased Anti-Theft Location Tracking System

FANG Yu，LIU Wen-cai，CHEN Tian-sheng

（College of Information Engineering，Yango University，FuZhou Fujian  350000）

Abstract：This project uses NB-IOT， GPS， sensors and other components of the terminal， the data into the background server， data storage and processing. The mobile phone and WeChat public address are used to receive corresponding alarm information. Methods and measures to prevent the loss of assets and ensure the integrity of assets are aimed at tangible assets （such as households， stores， securities and other fixed assets， mobile assets and other carriers） to achieve the purpose of asset preservation. This project is superior to the anti-theft positioning and tracking products on the market， mainly for low power consumption， high stability， good communication quality and so on.

Key words： NB-IOT;Anti-theft location tracking; Modular design