陳系玉 張曉晰 哈曉聞

（北方民族大學(xué)，寧夏銀川750000）

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速的發(fā)展，汽車(chē)成為人們重要的交通工具也在不斷地增加。 但是，現(xiàn)代科技的快速發(fā)展促使世界上的一些犯罪分子的不斷地犯罪。汽車(chē)被盜事件非常之多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我們的深圳市每一年有一千輛高檔汽車(chē)被盜；英國(guó)汽車(chē)0.36 輛／s 被盜，等于每年至少200萬(wàn)輛汽車(chē)遭竊；我國(guó)臺(tái)灣每年也有6000 輛汽車(chē)遭竊。我國(guó)的汽車(chē)的防盜保護(hù)措施己引起深度重視。 為汽車(chē)被盜，我國(guó)的科研工作者們不斷地發(fā)明了很多汽車(chē)被偷新技術(shù)。各種各樣的防盜裝置不斷的產(chǎn)生并被很多人運(yùn)用。 目前為止，防盜技術(shù)已經(jīng)非常的“安全、綠色、先進(jìn)”一起被認(rèn)為是汽車(chē)技術(shù)進(jìn)程中的幾大課題。 截止20 世紀(jì)90 年代開(kāi)始，我們的汽車(chē)防盜技術(shù)便有了快速的發(fā)展，然而汽車(chē)防盜能力的差，且研究工作開(kāi)始較晚，所以呢，知道國(guó)內(nèi)外汽車(chē)被盜技術(shù)的現(xiàn)狀和以后的動(dòng)態(tài)， 對(duì)于研究和促進(jìn)我國(guó)汽車(chē)防盜裝置的發(fā)展有著極其重要的作用。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向

GPS 衛(wèi)星精確定位汽車(chē)阻止被盜的系統(tǒng)程序（或其他網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)）會(huì)將我們的報(bào)警型號(hào)和報(bào)警汽車(chē)所在位置悄無(wú)聲息地傳送到我們的控制中心，具有車(chē)輛精確定位、遙控熄火、網(wǎng)絡(luò)使用和查詢(xún)及追尋、車(chē)內(nèi)視聽(tīng)、路況問(wèn)詢(xún)、人工控制等等許多功能，是立體的防盜系統(tǒng)。 我們的GPS 衛(wèi)星精確定位阻止被盜系統(tǒng)屬電子式防盜器，它核心是靠鎖定打活塞或起動(dòng)打活塞達(dá)到防盜的作用，可以在世界范圍內(nèi)同步監(jiān)測(cè)車(chē)輛精確的位置，還可以使用車(chē)載移動(dòng)電話(huà)監(jiān)聽(tīng)車(chē)內(nèi)聲音，必要時(shí)可以通過(guò)手機(jī)關(guān)閉車(chē)輛油路、電路并鎖死所有門(mén)窗。 如果GPS 防盜器被非法拆卸，它會(huì)自己發(fā)出報(bào)警信息，但缺點(diǎn)是價(jià)格較為昂貴，所以目前使用的車(chē)主數(shù)目尚不多。

2 研究的內(nèi)容和意義

本課題研究的內(nèi)容是手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控汽車(chē)防盜及定位系統(tǒng)，具體是要實(shí)現(xiàn)一個(gè)電腦化、智能化、高依賴(lài)性的系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)把我們的手機(jī)作為立體系統(tǒng)程序的監(jiān)控總程， 短消息是車(chē)載版塊與手機(jī)的傳輸樞紐。系統(tǒng)的最根本的工作原理是怎么的呢？當(dāng)系統(tǒng)一般工作時(shí)候，如果受到非正常的操作（如玻璃被打破，車(chē)門(mén)被撬），就在這個(gè)時(shí)候通過(guò)安裝在小汽車(chē)上的感應(yīng)裝置的檢測(cè)，第一時(shí)間發(fā)出聲光報(bào)告客戶(hù)，然后將消息提供給車(chē)載中心，車(chē)載中心再將信息處理分析后，以消息的形式最快的把情況給用戶(hù)發(fā)過(guò)去，用戶(hù)接受消息后，也用短消息的方式發(fā)送命令到車(chē)載中心，車(chē)載中心通過(guò)按照指令發(fā)出相應(yīng)的控制。 例如通過(guò)遙感電磁閥或繼電器，還或者是切斷車(chē)子上油路等。 并且我們的GPS 全球精確定位編程可以給出汽車(chē)的非常詳細(xì)的位置，這是車(chē)主發(fā)出查詢(xún)等指令后，在通GPS 控制中心部分處理，把短消息傳給用戶(hù)。由于采用GSM 網(wǎng)絡(luò)視其為系統(tǒng)通信的樞紐，凡是GSM 網(wǎng)絡(luò)能夠采集到的地方就能保證控制系統(tǒng)的正常使用，所以系統(tǒng)似乎不受范圍的限制。 以上便是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目的，我們的目標(biāo)還有一些汽車(chē)防盜的人工化，智能化的發(fā)展需求，在本課題中的內(nèi)容如下所示：

（1）大力發(fā)展對(duì)DSP 的體系學(xué)習(xí)和研究和CCS 編程的改進(jìn)；

（2）大力發(fā)展對(duì)GPS 系統(tǒng)格式和有線(xiàn)通信AT 的改進(jìn)；

（3）建設(shè)以DSP 為核心的系統(tǒng)平臺(tái)，完成系統(tǒng)的精確定位；

（4）從系統(tǒng)的整體考慮引入立體式同步操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，還要把它用到DSP 系統(tǒng)中；

（5）車(chē)子的軟件設(shè)計(jì)，采用了系統(tǒng)的重要任務(wù)線(xiàn)性代數(shù)。

本課題研究的目的在于：

（1）對(duì)于傳統(tǒng)防盜技術(shù)不足，引入了有線(xiàn)通信控制系統(tǒng)，采用了汽車(chē)防盜一系列高新的智能的具有遠(yuǎn)程遙感的功能的高級(jí)系統(tǒng)；

（2）GPS 定位的阻止被盜技術(shù)，不僅能有效阻止被盜，還可以在被盜后，能及時(shí)找到汽車(chē)的位置，方便我們及警察找到車(chē)輛；

（3）引入了立體式同步系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，快速的提高了系統(tǒng)的依賴(lài)性與同步性，為今后無(wú)線(xiàn)式防盜系統(tǒng)的研究與使用奠定了良好基礎(chǔ)。

3 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)模型和工作原理

系統(tǒng)的組成是兩倍部分包括手機(jī)和車(chē)載終端，我們的重點(diǎn)汽車(chē)終端，它也是有兩部分組成，包括硬件和軟件。硬件部分由核心的檢測(cè)控制板塊，DSP 核心控制板塊，GPS 板塊，有線(xiàn)通信模塊和液晶顯示板塊等構(gòu)成。 系統(tǒng)具體功能由硬件完成。 系統(tǒng)工作是這樣的：

車(chē)輛狀態(tài)檢查和控制電路車(chē)子的電路鏈接，并靜態(tài)捕獲小汽車(chē)的實(shí)時(shí)狀態(tài)傳入最要的控制板塊（稱(chēng)為控制核心），若我們處于正常運(yùn)行，系統(tǒng)不作反饋，若車(chē)處于不正常時(shí)（如被非法侵犯），控制核心采取無(wú)線(xiàn)通信板塊向車(chē)主手機(jī)不斷的發(fā)出一些消息，并等待車(chē)主用手機(jī)獲取指令，若收到命令，控制核心通過(guò)汽車(chē)控制連接處對(duì)車(chē)進(jìn)行一系列的控制（如熄火、聲光報(bào)警等）；若車(chē)主收到位置信息指令以后，核心控制板塊通過(guò)串口獲取GPS 板塊精確位置， 然后通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊將信息發(fā)到車(chē)主手機(jī)上系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

3.1 DSP 核心板

DSP 核心板主要是由CPU SRAM，JSHA TMS320LF2407A，調(diào)試接口， 晶體振動(dòng)、WEF 和RUN／HK 選擇跳線(xiàn)等組成。 JKS 公司的DTDFSFS320LF2407A 有很好地的內(nèi)核功能，多樣的外部接口和綠色。采用高性能動(dòng)態(tài)JCVHAU 技術(shù)，使得供電電壓降低3.3V，降低了控制器的消耗能量；40DJHSFUE 的執(zhí)行速度把指令周期縮短到20ns，從而加速了控制器的同步控制。 片內(nèi)有高達(dá)45KBFSDDJA 程序存儲(chǔ)器、2.5M 的數(shù)據(jù)／程序DFW，773 雙存取FWEFFA 黜氣M） 和2M 的單存取RAM（FDAFWE。 可外擴(kuò)的外部存儲(chǔ)器綜合起來(lái)有322M 的空間：64M 的程序存儲(chǔ)功能、38M 的I/O 尋址空間23M 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。有很多60 個(gè)可獨(dú)立的編程核心或復(fù)用的通用終端引腳（DFAD）。由于GE2407A 只有一個(gè)鏈接扣，為此系統(tǒng)用35321 擴(kuò)展一個(gè)鏈接庫(kù)，分別用于與無(wú)線(xiàn)通訊板塊和FDF 模塊通訊板塊。 還有就是在系統(tǒng)中增加了液晶模塊，F(xiàn)AW 采用4341，可以顯示5 行字，每行456 個(gè)字，主要用來(lái)顯示經(jīng)度和緯度，等一系列的信息和提示等信息。

3.2 GPS 無(wú)線(xiàn)模塊

在我們的核心系統(tǒng)中采取臺(tái)灣HJAHO GR 一33 GPS 板塊的負(fù)責(zé)接收精確的信息，消息經(jīng)DSP 處理之后，便在在車(chē)載KDA 上顯示，同時(shí)根據(jù)車(chē)主控制命令通過(guò)通訊板塊將經(jīng)度和緯度、 時(shí)間／日期等等一系列的信息發(fā)送給我們的手機(jī)。 JDF 模塊通過(guò)擴(kuò)展的連接口與DSP通信。

3.3 無(wú)線(xiàn)通信GPS 模塊

汽車(chē)系統(tǒng)中使用DFAJWJA 的AJFE38i 模塊，JAHFE38i 是最先進(jìn)的雙頻DAF／AWFE 有線(xiàn)模塊，是到現(xiàn)在為止使用廣泛的JDA66i GSM模塊的環(huán)保型升級(jí)更新?lián)Q代的產(chǎn)品。 它采用微小形設(shè)計(jì)，完全和上一代MDJ38i 產(chǎn)品更新，為車(chē)主有了一個(gè)簡(jiǎn)單、無(wú)線(xiàn)鏈接口。 JDA33i 有多樣DA 命令，功非常強(qiáng)大，操作靈活還很便利，是FDA 手機(jī)外的新的非常重要的DFA 移動(dòng)通信控制系統(tǒng)的高檔設(shè)備。 DSF23i 通過(guò)串口與DSP 之間的無(wú)線(xiàn)通信。

控制中心通過(guò)該板塊與汽車(chē)主手機(jī)完成遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。車(chē)主的手機(jī)主能夠獲取車(chē)輛的運(yùn)行信息，他還可完成車(chē)輛的遠(yuǎn)程控制等一系列工作，如車(chē)輛開(kāi)關(guān)等。 在程序中主要是采用電話(huà)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)小轎車(chē)的遠(yuǎn)程有線(xiàn)防盜。 但在較大的規(guī)模的車(chē)輛控制程序中，為了加大系統(tǒng)的同步性，則可使用了一些該模塊的FSWA 功能，但是，這個(gè)方法在一定程度上會(huì)加大我們的系統(tǒng)成本。

3.4 汽車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)

主控板我們也加強(qiáng)了與汽車(chē)檢測(cè)的終端鏈接口。 通過(guò)檢測(cè)連接口，核心板能得到汽車(chē)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，如玻璃窗的狀態(tài)，汽車(chē)是否已經(jīng)處于點(diǎn)火狀態(tài)等。 根據(jù)這些狀態(tài)，核心控制板塊能對(duì)車(chē)輛有一個(gè)相應(yīng)的控制措施，主要是汽車(chē)的燈的功能、報(bào)警喇叭和開(kāi)關(guān)火的控制。車(chē)輛的運(yùn)行信息可直接與主控板DFW 的A／R 口鏈接， 通過(guò)讀AFE 對(duì)應(yīng)的A／R 口鏈接，獲取車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)。 對(duì)車(chē)輛的運(yùn)行控制則不能是鏈接核心DFW 的A／R 鏈接，必須在鏈接口上連接采取措施，通過(guò)這項(xiàng)措施實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛的遠(yuǎn)程之間的控制。

3.5 汽車(chē)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)

我們的GPS 系統(tǒng)要求通過(guò)車(chē)主實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的遠(yuǎn)程防盜遙感， 基于精確的硬件措施，軟件應(yīng)完成如下幾部分步奏：（1）車(chē)輛狀態(tài)的運(yùn)行；（2）車(chē)輛的遠(yuǎn)程控制；（3）短信的處理；（4）FQE 數(shù)據(jù)的獲得。 因?yàn)橄到y(tǒng)控制是非常非常的復(fù)雜，但是要增強(qiáng)系統(tǒng)性能和軟件變更簡(jiǎn)便，軟件移植同步操作系統(tǒng)WE/F32，在這個(gè)運(yùn)行之下，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的主要任務(wù)數(shù)學(xué)方程，包括GPS 定位的各種采集，車(chē)輛狀態(tài)的遠(yuǎn)程遙感，短消息等一系列數(shù)據(jù)收發(fā)，以及我們的液晶顯示等。

4 結(jié)論

本文在充分分析系統(tǒng)功能要求的基礎(chǔ)上，我們參考了許多國(guó)家的大量相關(guān)信息，在理論上完成了對(duì)系統(tǒng)的組件，并且實(shí)現(xiàn)了核心模塊軟件電路的開(kāi)發(fā)和說(shuō)明，程序的編寫(xiě)，到目前為止正在進(jìn)行試用。本文的主要開(kāi)發(fā)工作如下所示：

（1）對(duì)基于FAW 信息的汽車(chē)精確定位防盜功能的目的、開(kāi)發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)如FWA，QEF，VAQ 短消息等做了充分的研究， 并且不斷的完成了整個(gè)系統(tǒng)的有關(guān)資料的收集和采納。

（2）通過(guò)對(duì)系統(tǒng)功能的不斷分析，設(shè)計(jì)了GPS 系統(tǒng)的立體組成結(jié)構(gòu)，講述了工作原理，完成了了以FWA 為中央核心單元，結(jié)合AWF 定位功能，F(xiàn)WA 模塊功能、運(yùn)行控制、電源控制及液晶運(yùn)行控制等板塊的硬件電路組件設(shè)計(jì)。

（3）在研究FDA 模塊和AWEF0183 通信協(xié)議的理論，給出了接收FWQ 數(shù)據(jù)試用的方法。在研究WJ45i 有線(xiàn)通信控制模塊，WEF 指令及一些信息的收發(fā)格式的功能上，設(shè)計(jì)了JFW89i 收發(fā)短消息的技巧。從系統(tǒng)的可準(zhǔn)確性出發(fā)，引入了立體式同步操作系統(tǒng)FWJAF-Ⅱ，并將它更改到JWIA320u13452A，且設(shè)計(jì)了主要功能程序。

本文提出的整體工程采用了FWFA／QEA 新技術(shù)， 通過(guò)這項(xiàng)設(shè)計(jì)具有近程監(jiān)控功能的通訊交流，這也就為汽車(chē)防盜的有線(xiàn)智能化發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)。 由于筆者的時(shí)間是有限的，對(duì)本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)還存在許多不足之處要不斷地改進(jìn)和完善，包括：

（1）在采用SDQ 接收衛(wèi)星消息時(shí)，由于汽車(chē)的運(yùn)行會(huì)受到高山、高樓等之類(lèi)高層建筑物的影響而出現(xiàn)誤導(dǎo)區(qū)；這個(gè)問(wèn)題就非常需要接收機(jī)性能的不斷完善或添加其他輔助定位組件，這樣會(huì)更完善這套系統(tǒng)的功能。

（2）在使用GPS 傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)我們的信道被中斷時(shí)，將無(wú)法同步傳送消息，這個(gè)時(shí)候我們可以選擇GSM 業(yè)務(wù)的話(huà)音業(yè)務(wù)，取得更好的實(shí)時(shí)效果。

（3）為了系統(tǒng)得到更廣泛的應(yīng)用，可以將系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)展，配上電子地圖系統(tǒng)GIS，配合一定的算法，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航功能，使車(chē)主在行進(jìn)過(guò)程中選擇最優(yōu)路線(xiàn)。

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