基于RFID物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車輛防盜報(bào)警系統(tǒng)研究與應(yīng)用

引言

車輛防盜一直是令廣大車主和警務(wù)人員所棘手的問題, 為了防止車輛在住宅小區(qū)、辦公單位等公共場所被盜，傳統(tǒng)的 防盜措施如加裝昂貴的鎖具或派專人執(zhí)勤或出入口盤查等手 段，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且效果不好，車輛被盜現(xiàn)象難以得到有 效遏制。

射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID)又 稱無線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號(hào)識(shí)別 特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建 立機(jī)械或光學(xué)接觸。RFID卡即人們所熟知的電子標(biāo)簽或電子 條碼等，是近年來興起的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心技術(shù)和關(guān)鍵部件 之一，是國家目前正在著力培養(yǎng)和推廣的新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)之一。 RFID技術(shù)具有防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、識(shí)別距離遠(yuǎn)、 數(shù)據(jù)加密、不怕油漬、抗灰塵污染等優(yōu)點(diǎn)。

1系統(tǒng)主要優(yōu)勢

車輛防盜報(bào)警系統(tǒng)采用RFID技術(shù)對區(qū)域內(nèi)的車輛進(jìn)行 防盜管理，建立了車輛智能防盜報(bào)警與管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了車 輛進(jìn)出自動(dòng)與車主身份識(shí)別、車輛定位、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、非法移動(dòng) 報(bào)警等。具有以下的技術(shù)優(yōu)勢：

技術(shù)先進(jìn)，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和自動(dòng)傳感技術(shù)；

主動(dòng)防范，可疑車輛離出口較遠(yuǎn)時(shí)即可被識(shí)別，有 充分的布控時(shí)隙；

可靠性強(qiáng)，信號(hào)穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)；

安全性高，采用32位滾動(dòng)編碼技術(shù)，有效防止標(biāo)簽

被人破譯復(fù)制；

使用簡單，無需停車，除主無需任何操作，自動(dòng)識(shí) 別車輛合法性；

管理方便，無需值守，非法車輛自動(dòng)報(bào)警；

部署便捷，僅需安裝在小區(qū)大門出入口 ；

識(shí)別率高，可以達(dá)到98%以上的精準(zhǔn)識(shí)別，有效防 止偷盜；

功能齊全，提供非機(jī)動(dòng)車管理和收費(fèi)管理功能。

2系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)組成

車輛防盜報(bào)警系統(tǒng)主要分為硬件和軟件兩塊。其中硬件 主要包括：RFID讀卡器、RFID遠(yuǎn)距離識(shí)別卡、聲光報(bào)警器、 識(shí)別及報(bào)警服務(wù)器等；軟件主要分為：數(shù)據(jù)采集及設(shè)置模塊、 數(shù)據(jù)抽取模塊、算法匹配模塊、自動(dòng)報(bào)警模塊等。圖1所示 是本系統(tǒng)的組成示意圖。

2.2系統(tǒng)資源E-R圖

系統(tǒng)的實(shí)體是用戶與車輛，抽象到邏輯關(guān)系就是用戶卡 與車輛卡之間的關(guān)系。用戶名下可有多輛車，一輛車的戶主只 能是一個(gè)人，而一輛車一般只有一把鎖，而一把鎖可以有多把開啟的鑰匙。因此對應(yīng)到邏輯關(guān)系即是 ：一輛車對應(yīng)一張 RFID 卡，與之匹配可安全通過的卻有多張 RFID 用戶卡。其 E-R 圖如圖 2 所示。

2.3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采集 B/S/D 分布式架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，分為數(shù)據(jù)采集模塊、報(bào)警模塊、檢測服務(wù)、數(shù)據(jù)庫等。數(shù)據(jù)采集主要功能是將采集到的數(shù)據(jù)通過局域網(wǎng)上傳到服務(wù)中心 ；報(bào)警模塊主要是根據(jù)檢測服務(wù)的指令，并發(fā)放給相應(yīng)的報(bào)警終端進(jìn)行相應(yīng)的處置 ；檢測服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的匯總并根據(jù)檢測算法進(jìn)行檢測車輛，當(dāng)有報(bào)警時(shí)，向報(bào)警模塊發(fā)送指令 ；數(shù)據(jù)庫是存放系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的采集數(shù)據(jù)、運(yùn)行過程數(shù)據(jù)、處置結(jié)果等。圖 3 所示是本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。

3 智能檢測算法設(shè)計(jì)

智能檢測算法由讀卡器與 RFID卡的自身信號(hào)驅(qū)動(dòng)工作。讀卡器的工作原理是實(shí)時(shí)地掃描卡信號(hào)，且對已掃描到的卡仍然進(jìn)行掃描。當(dāng)一臺(tái)主機(jī)連接多臺(tái)讀卡器時(shí)，系統(tǒng)首先為每臺(tái)讀卡器建立一個(gè)資源池，用于保存各臺(tái) / 組內(nèi)讀卡器讀到的 RFID 卡號(hào)。圖 4 所示是本系統(tǒng)的智能檢測算法流程圖。

設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況將系統(tǒng)分為兩個(gè)場景 ：

3.1 場景一 ：先識(shí)別到車卡

（1）當(dāng)識(shí)別到車卡后，系統(tǒng)會(huì)在一定的時(shí)間間隔內(nèi)（如 30秒），每隔 1 秒掃描一次與車卡綁定的用戶卡 ；

（2）當(dāng)未掃描到用戶卡后，進(jìn)行報(bào)警處理，并記錄在報(bào)警表 ；

（3）當(dāng)識(shí)別到用戶卡后，才放行車輛通過，并記錄在進(jìn)出日志表。

3.2 場景二 ：先識(shí)別到用戶卡

（1）當(dāng)識(shí)別到用戶卡后，系統(tǒng)會(huì)在一定的時(shí)間間隔內(nèi)（如10 s），每隔 1 秒掃描一次與用戶卡綁定的車卡 ；

（2）當(dāng)未掃描到車卡后，系統(tǒng)不作處理 ；

（3）當(dāng)識(shí)別到車卡后，放行車輛通過，并記錄在進(jìn)出日志表。

由于讀卡器處于開機(jī)狀態(tài)后，會(huì)一直處于掃描狀態(tài)，當(dāng)上述兩個(gè)場景發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在首先掃描到的卡的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行計(jì)時(shí)，在時(shí)間間隔內(nèi)把掃描到的所有卡進(jìn)行對比。具體的匹配邏輯步驟如下：

（1）當(dāng)同一組內(nèi)識(shí)別到新車卡后，會(huì)在組內(nèi)識(shí)別到的用戶卡進(jìn)行匹配。若匹配成功，跳轉(zhuǎn)到步驟 2。若匹配不成功，跳轉(zhuǎn)到步驟 3 ；

（2）記錄成功標(biāo)識(shí)；

（3）進(jìn)行下一次掃描，并判斷是否有新掃描到的車卡；

（4）若無新車卡，則跳轉(zhuǎn)到步驟3；

（5）若有新車卡，則跳轉(zhuǎn)到步驟1；

（6）若掃描到老車卡，則跳轉(zhuǎn)到步驟3；

（7）若未掃描到老車卡，則刪除未掃描到的老車卡，并跳轉(zhuǎn)到步驟3。

4結(jié)語

目前，RFID技術(shù)已應(yīng)用在了多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域，并取得了很好的成效。本系統(tǒng)通過對車輛防盜方面存在的問題和現(xiàn)狀進(jìn)行分析，結(jié)合RFID物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)遠(yuǎn)程采集等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了車輛智能檢測防盜系統(tǒng)。為人們使用車輛安全出行提供了安全保證，可有效地保護(hù)人民的財(cái)產(chǎn)免受損失。

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