黃諍杰 柳傳財(cái) 黃云揚(yáng) 蘭州大學(xué)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的自行車(chē)遠(yuǎn)程防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

黃諍杰 柳傳財(cái) 黃云揚(yáng) 蘭州大學(xué)

本設(shè)計(jì)可以輕松地定位自行車(chē)所在的位置，隨時(shí)了解到自行車(chē)的狀態(tài)和安全性，該項(xiàng)設(shè)計(jì)不僅僅可以取代現(xiàn)有的行車(chē)防盜鎖等設(shè)備，同時(shí)也提供了一套整體的針對(duì)于各類(lèi)自行車(chē)的保障措施。本設(shè)計(jì)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(gè)傳感器和Arduino開(kāi)發(fā)板，例如加速度傳感器用于感知自行車(chē)加速度變化來(lái)分析被盜情況，存儲(chǔ)模塊負(fù)責(zé)存儲(chǔ)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(chǔ)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(huì)接收硬件系統(tǒng)傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理以及分析，傳送至移動(dòng)端。在移動(dòng)端，開(kāi)發(fā)出一款專(zhuān)用的APP（Secured Bicycle），用于接收數(shù)據(jù)，然后針對(duì)不同信息對(duì)用戶進(jìn)行不同的響應(yīng)，自行車(chē)所有者可以通過(guò)這個(gè)APP精確地了解自行車(chē)所處在的位置以及自行車(chē)的相關(guān)信息。

自行車(chē)防盜 物聯(lián)網(wǎng)

縱觀社會(huì)安防現(xiàn)狀，車(chē)輛安全是不容忽視的一部分。雖然現(xiàn)代社會(huì)公民整體的素質(zhì)都有了很大的提升，但是自行車(chē)車(chē)輛盜竊事件時(shí)有發(fā)生。為了減少自行車(chē)被盜竊的行為的發(fā)生以及追查盜竊者，自行車(chē)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(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，傳感器已經(jīng)被應(yīng)用于各個(gè)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(chǔ)技術(shù)也相對(duì)成熟。這些現(xiàn)有的優(yōu)勢(shì)為我們研發(fā)自行車(chē)防盜系統(tǒng)提供了理論知識(shí)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(jì)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(shí)有效地監(jiān)視自己的自行車(chē)。

1 設(shè)計(jì)方案

本設(shè)計(jì)基于Arduino開(kāi)發(fā)板，通過(guò)這個(gè)“小型微機(jī)”來(lái)控制語(yǔ)言傳感等模塊的工作，接收各個(gè)模塊發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊的內(nèi)存中，實(shí)時(shí)的將數(shù)據(jù)發(fā)送的服務(wù)器。

服務(wù)器方面，會(huì)選擇一個(gè)功能強(qiáng)大的服務(wù)器作為中轉(zhuǎn)設(shè)備。在移動(dòng)端需要的時(shí)候，實(shí)時(shí)、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(jì)利用Java語(yǔ)言來(lái)完成Android APP的開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)出了一個(gè)針對(duì)自行車(chē)所有者操作使用的APP。該APP在通過(guò)個(gè)人身份校驗(yàn)后連接到服務(wù)器，用戶可以通過(guò)該APP隨時(shí)了解自行車(chē)的相關(guān)信息，如位置及是否被挪動(dòng)等，并且隨時(shí)根據(jù)服務(wù)器發(fā)來(lái)的報(bào)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(jì)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(kāi)發(fā)

在底層系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于Arduino開(kāi)發(fā)板。采用最底層、與其兼容性最好的C語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行恰到好處的控制，使開(kāi)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(chǔ)到存儲(chǔ)模塊的內(nèi)存空間里。當(dāng)存在局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)利用局域網(wǎng)向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，在無(wú)法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接的情況下，開(kāi)發(fā)板可以直接利用基站通信機(jī)制向手機(jī)作出警報(bào)，提醒用戶。

1.2 服務(wù)器

服務(wù)器連接Arduino開(kāi)發(fā)板并與Arduino開(kāi)發(fā)板進(jìn)行通信，開(kāi)發(fā)板對(duì)應(yīng)于服務(wù)器某個(gè)特定的IP地址，基于TCP/IP連接協(xié)議，服務(wù)器會(huì)針對(duì)不同的Arduino開(kāi)發(fā)板指定不同的端口。開(kāi)發(fā)板利用端口來(lái)實(shí)現(xiàn)通信這一過(guò)程，并將存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器上。服務(wù)器作為一個(gè)中轉(zhuǎn)設(shè)備，隨時(shí)向手機(jī)APP發(fā)送報(bào)警信息。

1.3 移動(dòng)設(shè)備接收軟件

開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用軟件。此軟件是一個(gè)前端軟件，采用人性化的設(shè)計(jì)，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(guò)上傳的數(shù)據(jù)分析出自行車(chē)被盜，并將被盜情況發(fā)送至APP時(shí)，APP會(huì)立即做出響應(yīng)，提示自行車(chē)被盜。

2 創(chuàng)新點(diǎn)

本設(shè)計(jì)較于現(xiàn)有設(shè)計(jì)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(kāi)發(fā)使用；使用GPRS流量通信時(shí)，本設(shè)計(jì)自己搭建服務(wù)器來(lái)完成數(shù)據(jù)的邏輯處理，可以很大程度上提高實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。同時(shí)，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(lái)保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。最后，本設(shè)計(jì)采用了軟件與硬件相結(jié)合的開(kāi)發(fā)思路，且部署相較于已有系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單。

3 結(jié)論

本設(shè)計(jì)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(kāi)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(shí)，本設(shè)計(jì)易于安裝，方便用戶自行對(duì)車(chē)輛安裝，可以說(shuō)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.