黃諍杰 柳傳財 黃云揚(yáng) 蘭州大學(xué)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的自行車遠(yuǎn)程防盜系統(tǒng)的設(shè)計分析

黃諍杰 柳傳財 黃云揚(yáng) 蘭州大學(xué)

本設(shè)計可以輕松地定位自行車所在的位置，隨時了解到自行車的狀態(tài)和安全性，該項(xiàng)設(shè)計不僅僅可以取代現(xiàn)有的行車防盜鎖等設(shè)備，同時也提供了一套整體的針對于各類自行車的保障措施。本設(shè)計配合現(xiàn)在廣泛普及的智能手機(jī)，根據(jù)GSM通信原理，利用所在地的基站等進(jìn)行通信。在底層硬件方面，利用各個傳感器和Arduino開發(fā)板，例如加速度傳感器用于感知自行車加速度變化來分析被盜情況，存儲模塊負(fù)責(zé)存儲加速度傳感器的數(shù)據(jù)內(nèi)容，通信模塊負(fù)責(zé)將存儲模塊中的數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器。服務(wù)器端方面，服務(wù)器會接收硬件系統(tǒng)傳輸來的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理以及分析，傳送至移動端。在移動端，開發(fā)出一款專用的APP（Secured Bicycle），用于接收數(shù)據(jù)，然后針對不同信息對用戶進(jìn)行不同的響應(yīng)，自行車所有者可以通過這個APP精確地了解自行車所處在的位置以及自行車的相關(guān)信息。

自行車防盜 物聯(lián)網(wǎng)

縱觀社會安防現(xiàn)狀，車輛安全是不容忽視的一部分。雖然現(xiàn)代社會公民整體的素質(zhì)都有了很大的提升，但是自行車車輛盜竊事件時有發(fā)生。為了減少自行車被盜竊的行為的發(fā)生以及追查盜竊者，自行車持有者、物業(yè)管理人員以及警察投入了大量的人力物力。如今隨著傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)和數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的發(fā)展，傳感器已經(jīng)被應(yīng)用于各個方面?，F(xiàn)在局域網(wǎng)覆蓋全面，通信技術(shù)和數(shù)據(jù)存儲技術(shù)也相對成熟。這些現(xiàn)有的優(yōu)勢為我們研發(fā)自行車防盜系統(tǒng)提供了理論知識和技術(shù)的保障。根據(jù)這種情況，采用一種新型的智能監(jiān)控設(shè)備志在必得，本設(shè)計采用現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)思維相結(jié)合的模式，利用成熟的通信機(jī)制進(jìn)行實(shí)時有效地監(jiān)視自己的自行車。

1 設(shè)計方案

本設(shè)計基于Arduino開發(fā)板，通過這個“小型微機(jī)”來控制語言傳感等模塊的工作，接收各個模塊發(fā)來的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)存儲到存儲模塊的內(nèi)存中，實(shí)時的將數(shù)據(jù)發(fā)送的服務(wù)器。

服務(wù)器方面，會選擇一個功能強(qiáng)大的服務(wù)器作為中轉(zhuǎn)設(shè)備。在移動端需要的時候，實(shí)時、準(zhǔn)確地向用戶發(fā)送傳感器所收集到的信息。

客戶端方面，本設(shè)計利用Java語言來完成Android APP的開發(fā)，開發(fā)出了一個針對自行車所有者操作使用的APP。該APP在通過個人身份校驗(yàn)后連接到服務(wù)器，用戶可以通過該APP隨時了解自行車的相關(guān)信息，如位置及是否被挪動等，并且隨時根據(jù)服務(wù)器發(fā)來的報警信息做出提示。

用戶方面，我們目標(biāo)是深入調(diào)查，統(tǒng)計出用戶真正需要的信息，然后再客戶端上給用戶準(zhǔn)確展現(xiàn)。

1.1 底層硬件開發(fā)

在底層系統(tǒng)開發(fā)基于Arduino開發(fā)板。采用最底層、與其兼容性最好的C語言對其進(jìn)行恰到好處的控制，使開發(fā)板和加速度傳感器進(jìn)行有效的連接，并將數(shù)據(jù)存儲到存儲模塊的內(nèi)存空間里。當(dāng)存在局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接時利用局域網(wǎng)向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，在無法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接的情況下，開發(fā)板可以直接利用基站通信機(jī)制向手機(jī)作出警報，提醒用戶。

1.2 服務(wù)器

服務(wù)器連接Arduino開發(fā)板并與Arduino開發(fā)板進(jìn)行通信，開發(fā)板對應(yīng)于服務(wù)器某個特定的IP地址，基于TCP/IP連接協(xié)議，服務(wù)器會針對不同的Arduino開發(fā)板指定不同的端口。開發(fā)板利用端口來實(shí)現(xiàn)通信這一過程，并將存儲模塊中存儲的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器上。服務(wù)器作為一個中轉(zhuǎn)設(shè)備，隨時向手機(jī)APP發(fā)送報警信息。

1.3 移動設(shè)備接收軟件

開發(fā)專用的移動設(shè)備應(yīng)用軟件。此軟件是一個前端軟件，采用人性化的設(shè)計，直接面向用戶。APP直接與服務(wù)器端進(jìn)行通信，當(dāng)服務(wù)器通過上傳的數(shù)據(jù)分析出自行車被盜，并將被盜情況發(fā)送至APP時，APP會立即做出響應(yīng)，提示自行車被盜。

2 創(chuàng)新點(diǎn)

本設(shè)計較于現(xiàn)有設(shè)計具有較高的創(chuàng)新性。首先，基站通信技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)較為成熟，利用其一套完整的API可以較好的完成開發(fā)使用；使用GPRS流量通信時，本設(shè)計自己搭建服務(wù)器來完成數(shù)據(jù)的邏輯處理，可以很大程度上提高實(shí)時性和準(zhǔn)確性。同時，我們也考慮了各種突發(fā)狀況，利用端口通信和基站通信兩種方式來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。最后，本設(shè)計采用了軟件與硬件相結(jié)合的開發(fā)思路，且部署相較于已有系統(tǒng)更為簡單。

3 結(jié)論

本設(shè)計操作方便，用戶不需要了解內(nèi)部的機(jī)制，只需根據(jù)客戶端的提示就能很好的使用，交互性比較好。在經(jīng)濟(jì)方面，采用的開發(fā)板和傳感器在當(dāng)今技術(shù)下成本都較低，具有很好的推廣性。同時，本設(shè)計易于安裝，方便用戶自行對車輛安裝，可以說具有很好的經(jīng)濟(jì)適用性和移植性，更加面向大眾。

[1]Xing Zhi Lin. GSM Information Collection Design of Logistics Information System Based on Internet of Things[J].Advanced Materials Research,2013,2584(765):.

[2]劉岳. 基于物聯(lián)網(wǎng)的便攜式設(shè)備監(jiān)控防盜系統(tǒng)[D].蘇州大學(xué),2013.