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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于GPS和GSM的新型汽車防盜系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本系統(tǒng)將GPS、GSM、遠(yuǎn)程監(jiān)控、Zigbee技術(shù)運(yùn)用到了汽車防盜，結(jié)合電子地圖與手機(jī)實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽車的實(shí)時(shí)監(jiān)控和保護(hù)。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，在車輛內(nèi)建立Zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)，使用系統(tǒng)具有一定的智能性，能夠在汽車被盜走、破壞以及防盜系統(tǒng)被部分破壞的情況下，將相關(guān)信息發(fā)送到車主預(yù)先設(shè)定的終端通信設(shè)備，從而提高了系統(tǒng)的安全性，有效解決了傳統(tǒng)汽車防盜器功能單一、可靠性不高、容易遭到破壞等弱點(diǎn)。
- 詳細(xì)介紹：
- 本系統(tǒng)以高速嵌入式微控制器為核心，通過處理器的數(shù)字端口對(duì)GPS模塊、GSM模塊和其他傳感器操控，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的實(shí)時(shí)監(jiān)控保護(hù)。 系統(tǒng)由車載設(shè)備、接收設(shè)備和顯示設(shè)備構(gòu)成。車載設(shè)備以Zigbee無線局域網(wǎng)為核心，局域網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)由一個(gè)Zigbee模塊和一個(gè)GPS模塊或GSM模塊（或其它傳感器）構(gòu)成，各模塊通過局域網(wǎng)通信，主要功能是監(jiān)測(cè)車輛狀況、采集車輛的位置信息并將信息發(fā)送給接收設(shè)備；接收設(shè)備采用嵌入式系統(tǒng)與GSM模塊結(jié)合，并與顯示設(shè)備連接，主要功能是發(fā)送用戶命令、接受和處理遠(yuǎn)程端的數(shù)據(jù)、并將數(shù)據(jù)送給顯示設(shè)備。顯示設(shè)備為用戶的計(jì)算機(jī)（筆記本、PDA等），主要功能是顯示車輛的實(shí)時(shí)位置，并跟蹤車輛行駛路徑。 系統(tǒng)啟動(dòng)后，一旦監(jiān)測(cè)到異常，車載設(shè)備通過GSM網(wǎng)絡(luò)向用戶定義的接收端或手機(jī)發(fā)送報(bào)警信號(hào)。用戶通過接收端或手機(jī)下達(dá)命令，獲取車輛的位置信息，借助電子地圖，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被盜汽車的跟蹤。 車輛內(nèi)部的Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)，能夠較好應(yīng)對(duì)竊賊車載設(shè)備的攻擊。各模塊在物理連接上是獨(dú)立的，可安裝在車輛內(nèi)任何位置；模塊的數(shù)量是不確定的，由用戶自定，模塊間由Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)連接。各模塊間能相互通信，當(dāng)個(gè)別模塊被破壞，其它模塊能迅速響應(yīng)，啟動(dòng)備用模塊，并向用戶發(fā)出信息；若被破壞的是局域網(wǎng)中的主節(jié)點(diǎn)，則其它節(jié)點(diǎn)可按照設(shè)定的優(yōu)先級(jí)申明成為主節(jié)點(diǎn)，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)更改結(jié)構(gòu)，維護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本作品主要針對(duì)中小城市的個(gè)人汽車用戶，設(shè)計(jì)一種安全可靠的衛(wèi)星定位汽車防盜系統(tǒng)。 本系統(tǒng)由車載設(shè)備、接收設(shè)備和顯示設(shè)備構(gòu)成。車載設(shè)備以Zigbee無線局域網(wǎng)為核心，局域網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)均由一個(gè)Zigbee模塊和一個(gè)GPS模塊或GSM模塊（或其它傳感器）構(gòu)成，各模塊通過局域網(wǎng)通信，主要功能是監(jiān)測(cè)車輛狀況、采集車輛的位置信息并將信息發(fā)送給接收設(shè)備；接收設(shè)備采用嵌入式系統(tǒng)與GSM模塊結(jié)合，并與顯示設(shè)備連接，主要功能是發(fā)送用戶命令、接受和處理遠(yuǎn)程端的數(shù)據(jù)、并將數(shù)據(jù)送給顯示設(shè)備。顯示設(shè)備為用戶的計(jì)算機(jī)（筆記本、PDA等），主要功能是顯示車輛的實(shí)時(shí)位置，并跟蹤車輛行駛路徑。 創(chuàng)新點(diǎn)：①將GPS、GSM和Zigbee技術(shù)運(yùn)用到了汽車防盜，結(jié)合電子地圖，能夠在汽車被盜走、破壞以及防盜系統(tǒng)被部分拆卸的情況下，將相關(guān)信息發(fā)送到車主預(yù)先設(shè)定的手機(jī)等通信設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽車的實(shí)時(shí)跟蹤和監(jiān)控。②應(yīng)用Zigbee技術(shù)在車輛內(nèi)部組建無線傳感網(wǎng)絡(luò)的方法使系統(tǒng)具有一定的智能性，能夠較好的應(yīng)對(duì)盜賊對(duì)系統(tǒng)的破壞，其安全性相對(duì)同類產(chǎn)品有很大提高，開創(chuàng)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于汽車防盜的先例。 本系統(tǒng)涉及多項(xiàng)技術(shù)，其關(guān)鍵技術(shù)主要有：車輛信息集、GSM網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、ZigBee無線局域網(wǎng)的組建。 主要技術(shù)指標(biāo)： 電源電壓：3.3～5.0V 電流消耗：休眠狀態(tài)3.5mA，空閑狀態(tài)25mA，發(fā)射狀態(tài)300mA(平均)，峰值2.5A 定位精準(zhǔn)度: 小于10 meters at 2D 適用范圍：GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋地區(qū)
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 與普通的GPS汽車防盜系統(tǒng)比較，本系統(tǒng)增加了冗余的GPS、GSM模塊，提高了系統(tǒng)的可靠性。由于模塊間采用無線自組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，增加了防盜系統(tǒng)的隱秘性，降低了系統(tǒng)遭受徹底破壞的可能。 采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)的方法的提高了系統(tǒng)的安全性，有效解決了傳統(tǒng)汽車防盜器功能單一、可靠性不高、容易遭到破壞等弱點(diǎn)。 與現(xiàn)有的產(chǎn)品相比，其優(yōu)點(diǎn)在于不依賴監(jiān)控中心、無須中間商服務(wù)、在被竊賊破壞、防盜系統(tǒng)被部分拆卸的情況下也能對(duì)汽車進(jìn)行跟了解，具有可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1、本作品發(fā)表相關(guān)科研論文三篇： 論文一：《基于GPS和GSM的新型汽車防盜系統(tǒng)》，2010年8月《電子設(shè)計(jì)工程》（中國(guó)科技核心期刊） 論文二：《基于TC35i GSM模塊的SMS設(shè)計(jì)和應(yīng)用》，2010年8月《現(xiàn)代電子技術(shù)》（中國(guó)科技核心期刊） 論文三：《基于J2ME技術(shù)的電子地圖的設(shè)計(jì)》，《電腦編程技巧與維護(hù)雜志社》（中國(guó)核心期刊（遴選）） 2、本作品于2009年10月在“第二屆全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新論壇”（南京東南大學(xué)）上進(jìn)行了科研成果展示與交流，并發(fā)表學(xué)術(shù)報(bào)告一篇，《基于GPS和GSM的新型汽車防盜系統(tǒng)》研制報(bào)告，《第二屆全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新論壇》論文集。 3、本作品于2010年8月在“第六屆全國(guó)高等學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研討會(huì)”（西安交通大學(xué)）上進(jìn)行了科研成果交流，并獲得“全國(guó)大學(xué)生科研論文評(píng)比三等獎(jiǎng)” （論文一）。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 圖片，樣品，現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用方便，用戶只需要隨身攜帶本系統(tǒng)的無線鑰匙即可，自動(dòng)設(shè)防解防，無須其它操作。 產(chǎn)品的主要優(yōu)勢(shì)有： ①本防盜系統(tǒng)具有GPS定位跟蹤、短信告警、用戶識(shí)別等功能，用戶可實(shí)時(shí)了解車輛的狀況。 ②與同類產(chǎn)品相比，本產(chǎn)品采用ZigBee技術(shù)，將整個(gè)系統(tǒng)分解成物理上獨(dú)立的模塊，分布在車輛內(nèi)部，各模塊間通過無線局域網(wǎng)通信。各模塊的體積很小，數(shù)量也不確定，可安裝在車輛內(nèi)任意位置，提高了系統(tǒng)的隱蔽性，降低了系統(tǒng)遭受徹底破壞的可能。 ③使用方便，系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)防解防，用戶只需攜帶無線開關(guān)，自動(dòng)識(shí)別用戶，不需其它操作。 ④低能耗。在大多數(shù)情況下，系統(tǒng)的多數(shù)模塊是關(guān)閉的，只有ZigBee模塊開啟，而ZigBee模塊的耗電量非常低，在使用專用電池的情況下，系統(tǒng)可以用使用1～2年不換電池。 ⑤沒有第三方參與，最程度保護(hù)了用戶隱私。 基于GPS和GSM的汽車防盜系統(tǒng)屬于第三代網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)，它代表著汽車防盜的發(fā)展方向，可廣泛適用于個(gè)人用戶，隨著汽車數(shù)量增多，應(yīng)用前景非常廣闊。
同類課題研究水平概述
- 汽車防盜設(shè)備主要有機(jī)械式防盜器、電子式防盜系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)。它們之間各有優(yōu)劣，但其發(fā)展趨勢(shì)是向智能程度高的網(wǎng)絡(luò)式方向發(fā)展。20世紀(jì)年60代以來，電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展使電子信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等有效地應(yīng)用于汽車防盜技術(shù)，促進(jìn)了汽車防盜技術(shù)的高度智能化和功能多樣化。國(guó)內(nèi)已有部分高校、公司開發(fā)了相關(guān)的產(chǎn)品。從相關(guān)資料看[1]-[9]，存在易被破壞、易受干擾等缺陷。 目前在市場(chǎng)上所使用的汽車GPS防盜報(bào)警設(shè)備，它們必須加入GPS監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過電子地圖，把經(jīng)緯度轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的地理位置，來確定被盜車輛的位置。防盜報(bào)警設(shè)備的車載部分，是把GPS-OEM接收到的GPS數(shù)據(jù)由GSM-OEM通過GSM網(wǎng)絡(luò)（或3G-OEM通過3G網(wǎng)絡(luò)或CDMA-OEM通過CDMA網(wǎng)絡(luò)）傳送到監(jiān)控中心，然后監(jiān)控中心來查看車輛所處的位置和判斷車輛報(bào)警類型及車輛所需要的服務(wù)，監(jiān)控中心通過核實(shí)后為車主提供相應(yīng)服務(wù)。此類GPS防盜報(bào)警設(shè)備具有以下缺點(diǎn)： 1. 用戶不僅要購(gòu)買設(shè)備，還必須每月（或每年）向監(jiān)控中心交納服務(wù)費(fèi)，加重了用戶的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。 2. 防盜器結(jié)構(gòu)單一，各模塊集中在一個(gè)黑匣子里，一旦被破壞將完全失去作用。 3. 監(jiān)控中心知道用戶的行蹤，暴露了用戶的個(gè)人隱私。 4. 由于監(jiān)控中心地理位置的限制，不能滿足廣大用戶的需要。 從建造監(jiān)控中心的系統(tǒng)集成商來看，各個(gè)系統(tǒng)和設(shè)備之間沒有一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不能兼容，這也為用戶選擇系統(tǒng)集成商以達(dá)到更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)造成了一些不必要的麻煩。 本作品正是在深入研究現(xiàn)有GPS汽車防盜產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，提出一種新的汽車防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，可有效解決現(xiàn)在產(chǎn)品的不足，為廣大中小城市的用戶提供一種安全可靠的解決方案。
