【摘要】 針對目前電動車盜竊案頻發(fā)，尋回失竊車輛難的問題，提供一種新型電動車防盜追盜系統(tǒng)。以防盜定位裝置為基礎(chǔ)，綜合運用傳感器技術(shù)，GPS和LBS定位技術(shù)以及3G通信技術(shù)，結(jié)合手機等移動終端，統(tǒng)一監(jiān)控平臺，直觀顯示目標(biāo)車輛信息，和動態(tài)計算被盜車輛和車主之前的路徑，快速定位并找到失竊車輛。能同時防范整車偷盜和電池偷盜。實際證明使用該系統(tǒng)能有效降低電動車盜竊案件的發(fā)生率。

【關(guān)鍵詞】 物聯(lián)網(wǎng) 電動車防盜 GPS LBS 導(dǎo)航追盜

一、概括

電動車作為大眾交通工具，以電為能源，無廢氣排放，不污染環(huán)境，經(jīng)濟適用，方便實惠，得到越來越多人的青睞。然而電動車的偷盜情況非常嚴(yán)重，有逐年上升的趨勢。電動車偷盜包括整車偷盜和電瓶偷盜兩種形式。不管是哪種形式，都是對車主造成了經(jīng)濟損失，也對社會治安帶來不穩(wěn)定性。因此，設(shè)計一款經(jīng)濟適用，對兩種形式偷盜行為都具防范作用的防盜定位裝置和系統(tǒng)顯得很有必要。本文分析現(xiàn)有電動車防盜定位技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上提出一種改良，優(yōu)化方案。具有以下顯著特點：1、GPS/LBS雙模定位，精度更高，覆蓋更廣；2、通過設(shè)置壓力感應(yīng)器和圖像抓拍模塊，對電瓶偷盜進行告警和犯罪人員圖像采集。3、建立監(jiān)控平臺對電動車狀態(tài)進行管控和運維；4、先進的動態(tài)追盜導(dǎo)航輔助車主快速定位，找回失竊電動車。

二、現(xiàn)有電動車防盜技術(shù)分析

目前的電動車防盜裝置和系統(tǒng)主要有三類。

1）機械類防盜鎖（方向盤鎖或普通鐵鎖）

2）電子類防盜鎖（觸摸式帶防盜報警的防盜系統(tǒng)）

3）GPS定位防盜鎖。

機械類防盜和電子類防盜是基于靜態(tài)方式，只可預(yù)防盜竊，對已失盜電動車，則無能為力，且不能提供有助于找回車輛的線索，車主也無法在第一時間就獲知車輛被盜情況。通常，竊賊在盜竊電動車時可利用壓力鉗、鋼鋸或?qū)ｉT的開鎖工具等器械在短時間內(nèi)完成盜竊行為。竊賊的盜竊活動實施時間短、動作隱蔽，不易被發(fā)現(xiàn)。因此機械類防盜鎖比較容易破解。

電子類防盜報警器，主要利用沖擊、振動監(jiān)測技術(shù)來進行防盜報警，若盜賊采用平穩(wěn)的整車搬運方式進行盜竊或快速竊取電瓶，將不會導(dǎo)致此類防盜報警器真正起作用。

GPS定位防盜鎖是市場上較主流的電動車防盜裝置，利用GPS定位技術(shù)的快速性和精準(zhǔn)性，在第一時間通過無線通信模塊告知車主被盜車輛位置信息，有助于警察抓取犯罪份子，失主尋回被盜車輛。然而GPS定位的缺點是不適用于室內(nèi)、地下車庫等較為封閉的環(huán)境。當(dāng)將失竊車輛置于此類封閉環(huán)境的盲區(qū)中進行拆解防盜裝置后，則很難再找回失竊車輛。

針對GPS定位防盜裝置的現(xiàn)狀，本論文設(shè)計一種改良方案，提出一種基于GPS/LBS雙模定位的防盜追盜系統(tǒng)，實現(xiàn)電動車防盜和追盜功能，將3G技術(shù)應(yīng)用于電動車的防盜領(lǐng)域，能夠使電動車具備實施報警和即時定位功能，為被盜電動車的追回提供最有力的幫助，減少公安人員辦案難度，維護了社會治安，提升社會和諧性。

三、關(guān)鍵技術(shù)

1、GPS（Global Positioning System ，全球定位系統(tǒng)），GPS車載定位通過接受GPS衛(wèi)星提供的經(jīng)緯度坐標(biāo)信號來進行定位。GPS定位精確度高，只要能接收到4顆衛(wèi)星的定位信號，就可以進行誤差在5-10米以內(nèi)的定位。而中國地區(qū)，一般都可以接收到6-10顆衛(wèi)星信號。缺點是GPS受天氣和位置的影響比較大。當(dāng)遇到天氣不佳時，或處于高架橋/樹蔭下，或者高樓的角落，地下車庫，露天的下層車庫（見不到天空時），GPS定位會受到很大影響，甚至無法進行定位服務(wù)。

2、LBS（Location Based Service ，移動位置服務(wù)），LBS通過移動通信的基站信號差異計算手機（無線通信模塊）所在的位置。只要用戶處于移動通信網(wǎng)絡(luò)的有效范圍，就可隨時進行位置定位，而不受天氣、高樓、位置等的影響。缺點，定位精度沒有GPS定位高，不適用于超出通信服務(wù)范圍或基站數(shù)量不足的野外使用。LBS定位在郊區(qū)和農(nóng)村定位精度在10-20米，城區(qū)由于高大建筑物較多，電波傳播環(huán)境不好，信號很難直接從基站到達手機終端，一般還要經(jīng)過折射或反射，因為定位范圍在100-200米。

3、動態(tài)目標(biāo)導(dǎo)航，通常導(dǎo)航的目標(biāo)是靜態(tài)的，車主只要在行駛前按照導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)劃的路徑即能達到目的地。而在電動車被盜的情況中，電動車是在動態(tài)的被轉(zhuǎn)移中，此時傳統(tǒng)的導(dǎo)航方式不能很好的指引路線?；趧討B(tài)目標(biāo)的導(dǎo)航系統(tǒng)中， 路徑計算過程包括以下幾步：

1）監(jiān)控平臺同時接收兩者的位置信息，并據(jù)此計算出兩者間的最優(yōu)路徑。將此路徑在監(jiān)控平臺界面顯示，和發(fā)送至車主移動終端。

2）以固定頻率（如1-2分鐘）間隔連續(xù)接收兩者的位置信息，判斷其距離是否低于預(yù)置的最小追蹤距離（如2-5米），若已經(jīng)小于該值則停止動態(tài)導(dǎo)航，若大于等于該值，則根據(jù)被盜車輛最近兩次的位置信息，計算出最近兩次的位置的最優(yōu)可用路徑，在監(jiān)控平臺界面顯示，和發(fā)送至車主移動終端。

3）重復(fù)第二步過程。

四、技術(shù)方案

電動車防盜控制系統(tǒng)總體包括三大部分：1、移動終端；2、電動車防盜定位裝置；3、監(jiān)控平臺。移動終端即用戶手機是這個雙向系統(tǒng)的控制端，用來接收報警信息，遠(yuǎn)程控制電動車狀態(tài)。通過在手機上設(shè)置布防/撤防來建立/取消對電動車的監(jiān)控。電動車防盜定位裝置包括MCU控制器、無線通信模塊、電源模塊、GPS/LBS雙模定位模塊、報警檢測模塊等。監(jiān)控平臺主要用于電動車輛信息管理，電動車輛定位和根據(jù)，設(shè)備參數(shù)配置和維護等，還可以作為監(jiān)控人員和電動車主信息交換的平臺。實現(xiàn)對車輛全程“透明化”跟蹤管理，為車主、廠商等提供全方位的信息服務(wù)，包括多種功能，如精準(zhǔn)定位、振動、越界、位移、斷電多重報警、軌跡回放、遠(yuǎn)程控制、導(dǎo)航追盜等。

電動車防盜定位裝置結(jié)構(gòu)圖如下

MCU控制器的與報警器連接，以觸發(fā)聲控報警，震懾竊賊以及引起周圍環(huán)境注意。

MCU控制器與無線通信模塊雙向連接，既可以利用3G技術(shù)由控制器通過無線通信模塊向移動終端和監(jiān)控平臺發(fā)送文本、圖像信息。也可以移動終端和監(jiān)控平臺通過無線通信模塊向控制器發(fā)出遠(yuǎn)程控制指令、下發(fā)數(shù)據(jù)。

MCU控制器與壓力感應(yīng)器連接，壓力感應(yīng)器安裝于電動車電瓶盒內(nèi)，當(dāng)MCU控制器判斷壓力感應(yīng)器感應(yīng)值低于預(yù)置值時，觸發(fā)報警器報警，發(fā)送告警信息到車主移動終端和監(jiān)控平臺。

MCU控制器與振動檢測單元連接，對布防情況下，電動車的非正常振動進行感應(yīng)和告警。

MCU控制器與雙模定位模塊；當(dāng)MCU控制器通過定位模塊獲取電動車的定位信息超過設(shè)定的移動范圍時，觸發(fā)報警器報警，發(fā)送告警信息到車主移動終端和監(jiān)控平臺。GPS/LBS雙模定位實現(xiàn)GPS/LBS兩種定位技術(shù)自由切換，室外采用GPS高精度定位，在GPS信號不好的車庫、地下室、地鐵、大樓里等區(qū)域采用LBS定位，從而實現(xiàn)無死角定位

MCU控制器與圖像采集存儲單元連接，在控制器觸發(fā)報警時驅(qū)動圖像采集單元拍攝電動車電池盒上方角度的圖像信息。此模塊主要針對局部偷盜電瓶行為。

電動車防盜裝置采用整車電源作為主電源，同時還配有備用電源，確保當(dāng)電動車電池沒電或電池被盜時仍然可以進行報警定位。主電源日?？蓪溆秒娫闯潆?。

控制器觸發(fā)報警時，同時將定位信息通過無線通信模塊上傳到用戶移動終端和監(jiān)控平臺。

本系統(tǒng)中還增加了特有的電動車自動追盜導(dǎo)航功能，對于運動中的目標(biāo)也能設(shè)置導(dǎo)航，動態(tài)規(guī)劃追盜路徑，指導(dǎo)車主快速地跟蹤并找回被盜車輛。

五、總結(jié)

電動車防盜一直以來都是一個政府和老百姓比較關(guān)心的問題。本系統(tǒng)中將3G技術(shù)應(yīng)用于電動車的報警定位系統(tǒng)，將電動車用戶的手機作為整個系統(tǒng)的監(jiān)控、導(dǎo)航接收終端，和控制信息發(fā)送端。先進的動態(tài)目標(biāo)導(dǎo)航技術(shù)，能夠在電動車被盜后，即時、準(zhǔn)確地獲知被盜信息，確定被盜車輛所處位置，以及實時收取尋回被盜車輛的最優(yōu)路徑信息。通過引入壓力傳感器探測，既能防范整車被盜，也能檢測到電池偷盜行為，配合圖像采集技術(shù)，使盜竊者圖像信息一目了然。整個系統(tǒng)設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、最大限度地提高了被盜車被找回幾率，減輕了公安和車主查找失竊車輛的負(fù)擔(dān)，提高了效率，系統(tǒng)安裝的聲控報警裝置，也對違法犯罪起到很好的震懾作用。目前該套系統(tǒng)也已經(jīng)投入市場，逐步推廣，隨著有效提升被盜車輛召回率的影響，和硬件成本的降低未來基于該技術(shù)的系統(tǒng)勢必會得到大眾認(rèn)可，取得大規(guī)模應(yīng)用。