周濤林

摘要：隨著時(shí)代的不斷發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們的生活水平不斷提升，車(chē)輛保有率不斷上漲，但這也給不法分子一定的可乘之機(jī)。文章以汽車(chē)防盜報(bào)警裝置的主要設(shè)計(jì)意圖與設(shè)計(jì)需求作為切入點(diǎn)，從單片機(jī)、車(chē)輛定位、油路設(shè)計(jì)以及視頻錄像等幾個(gè)角度介紹了汽車(chē)防盜報(bào)警裝置的主要結(jié)構(gòu)，并從設(shè)計(jì)難點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)兩方面分析了基于5G技術(shù)設(shè)計(jì)的汽車(chē)防盜報(bào)警裝置的發(fā)展前景，供相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：5G技術(shù)；汽車(chē)防盜；設(shè)計(jì)思路

中圖分類號(hào)：TP216? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 當(dāng)前5G汽車(chē)防盜報(bào)警裝置面臨的主要問(wèn)題及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

1.1 汽車(chē)防盜報(bào)警裝置面臨的主要問(wèn)題

1.1.1 兼容性問(wèn)題

兼容性問(wèn)題是當(dāng)前基于5G通信技術(shù)的汽車(chē)防盜報(bào)警裝置面臨的首要問(wèn)題。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，人們的汽車(chē)保有量不斷提升，車(chē)輛品牌與車(chē)輛類型更加多元，給當(dāng)前基于5G的汽車(chē)防盜報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)與安裝帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)與難度。此外，由于車(chē)輛運(yùn)行穩(wěn)定性與車(chē)輛駕乘人員的生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)，因此在進(jìn)行汽車(chē)防盜裝置的設(shè)計(jì)與安裝之前，需要將防盜報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估，確保其不會(huì)對(duì)車(chē)輛正常運(yùn)行和行駛產(chǎn)生負(fù)面影響。但一些汽車(chē)防盜報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)人員未能及時(shí)與車(chē)輛廠商進(jìn)行對(duì)接，其車(chē)機(jī)系統(tǒng)與防盜報(bào)警系統(tǒng)之間存在著一定的不兼容情況，阻礙了車(chē)輛防盜工作的進(jìn)一步開(kāi)展。

1.1.2 環(huán)境干擾問(wèn)題

作為當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的一項(xiàng)重要組成部分，5G信號(hào)雖然傳輸速度更快，單位帶寬能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總量更加豐富，然而其同樣也會(huì)受到外界環(huán)境帶來(lái)的干擾［4］。例如一些品牌的汽車(chē)防盜報(bào)警裝置在濃霧、大雪、大雨等惡劣天氣下其信號(hào)傳輸性能可能會(huì)受到一定程度的沖擊和阻礙，影響車(chē)輛防盜報(bào)警目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn)。此外，報(bào)警信號(hào)在車(chē)輛進(jìn)入隧道、無(wú)人區(qū)等阻隔嚴(yán)重或通信基站密度較小的地區(qū)同樣也會(huì)受到一定的影響，導(dǎo)致車(chē)輛信息以及車(chē)內(nèi)視頻錄像的傳輸過(guò)程遭受到一定的打擊，甚至可能會(huì)產(chǎn)生斷油系統(tǒng)的失靈現(xiàn)象。

1.1.3 安全性問(wèn)題

作為道路安全的重要影響因素，車(chē)輛運(yùn)行和駕駛穩(wěn)定性具有極為關(guān)鍵的作用，一些基于5G信號(hào)開(kāi)發(fā)的車(chē)輛防盜報(bào)警裝置與車(chē)輛生產(chǎn)廠商之間的溝通和交流較為欠缺，導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計(jì)與車(chē)輛內(nèi)部設(shè)計(jì)存在一定的矛盾和沖突，甚至可能會(huì)在車(chē)輛行駛過(guò)程當(dāng)中對(duì)其安全性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響和沖擊，阻礙車(chē)輛安全性的進(jìn)一步提升［5］。

1.2 未來(lái)基于5G的報(bào)警裝置的發(fā)展趨勢(shì)

1.2.1 智能化趨勢(shì)

智能化趨勢(shì)是未來(lái)基于5G的車(chē)輛防盜報(bào)警裝置的首要發(fā)展趨勢(shì)［6］?，F(xiàn)階段大多車(chē)輛防盜報(bào)警裝置的中樞控制設(shè)備均為單片機(jī)，這類設(shè)備雖然性能可靠，集約性好，成本低廉，但智能性與拓展性仍存在一定的短板，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)下車(chē)輛防盜工作的發(fā)展需要，針對(duì)防盜報(bào)警裝置的中樞控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行全面優(yōu)化，進(jìn)一步確保防盜報(bào)警裝置的智能化發(fā)展，使公安機(jī)關(guān)以及車(chē)輛緊急聯(lián)系人能夠通過(guò)智能控制中樞獲取更加豐富的車(chē)輛信息內(nèi)容，使車(chē)輛盜搶案件得到及時(shí)有效的破獲與解決，有效減少車(chē)主的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。

1.2.2 通用性趨勢(shì)

通用性趨勢(shì)是車(chē)輛防盜報(bào)警裝置未來(lái)發(fā)展的另一項(xiàng)關(guān)鍵性趨勢(shì)。在當(dāng)前的車(chē)輛防盜工作當(dāng)中，受到車(chē)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、車(chē)廂內(nèi)部布局以及防盜搶裝置設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等客觀因素的影響和限制，基于5G通信技術(shù)的汽車(chē)防盜報(bào)警裝置并未形成一套兼容性與通用性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)與安裝體系，對(duì)不同品牌與類型車(chē)輛的適應(yīng)性較為有限，不利于車(chē)輛防盜報(bào)警裝置的進(jìn)一步發(fā)展。因此，相關(guān)行政單位與政府部門(mén)應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到這一問(wèn)題，結(jié)合當(dāng)前公安機(jī)關(guān)的工作實(shí)際，對(duì)基于5G進(jìn)行設(shè)計(jì)的車(chē)輛防盜報(bào)警裝置進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的明確，有效解決不同品牌、不同類型車(chē)輛之間存在的兼容性與通用性問(wèn)題，全面提升了防盜報(bào)警裝置的系統(tǒng)安全性，為實(shí)現(xiàn)車(chē)輛防盜報(bào)警裝置市場(chǎng)的健康持續(xù)化發(fā)展提供重要?jiǎng)恿Α?/p>

1.2.3 可靠性趨勢(shì)

環(huán)境干擾與信號(hào)薄弱問(wèn)題是影響車(chē)輛防盜報(bào)警裝置性能的重點(diǎn)之一。如何確保車(chē)輛防盜報(bào)警裝置在惡劣氣候以及不利環(huán)境下發(fā)揮其基本功能已成為設(shè)計(jì)人員面臨的重要挑戰(zhàn)［7］。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)采取合理手段與措施，不斷放大車(chē)輛防盜報(bào)警裝置的信號(hào)傳輸強(qiáng)度，不斷優(yōu)化其環(huán)境適應(yīng)性，使車(chē)輛防盜報(bào)警裝置在汽車(chē)安全領(lǐng)域發(fā)揮出更加關(guān)鍵的作用。

2 汽車(chē)防盜報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)需求

為了全面提升車(chē)輛安全性能，避免受到不法分子的盜搶威脅，在進(jìn)行汽車(chē)防盜報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)與安裝過(guò)程中，主要應(yīng)滿足以下幾方面需求。首先是自救功能需求。在駕駛員位于車(chē)內(nèi)的情況下，不法分子可能會(huì)悄然接近車(chē)輛進(jìn)而采取相應(yīng)的盜搶行為，對(duì)車(chē)輛駕乘人員的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重威脅。因此要求汽車(chē)報(bào)警防盜裝置能夠在駕駛員控制的前提下將車(chē)輛信息與定位自動(dòng)上傳至公安機(jī)關(guān)，從而使公安機(jī)關(guān)得以及時(shí)采取措施對(duì)車(chē)輛及其駕乘人員進(jìn)行營(yíng)救。其次是定位功能需求。在車(chē)輛駕駛員未進(jìn)入車(chē)內(nèi)的情況下，不法分子可能會(huì)將汽車(chē)轉(zhuǎn)移至其他地區(qū)，而這時(shí)公安機(jī)關(guān)以及車(chē)輛駕駛員能夠通過(guò)防盜裝置的定位功能及時(shí)找到車(chē)輛的實(shí)時(shí)位置，從而有效減少由車(chē)輛被盜導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失［1］。最后是車(chē)輛自控需求。為了進(jìn)一步降低不法分子對(duì)車(chē)輛的控制能力，汽車(chē)防盜報(bào)警裝置還需要與車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，使車(chē)輛的控制權(quán)限掌握在車(chē)主手中，避免不法分子將車(chē)輛運(yùn)往其他地區(qū)。

3 汽車(chē)防盜報(bào)警裝置的主要結(jié)構(gòu)

3.1 單片機(jī)系統(tǒng)模塊

在基于5G的汽車(chē)防盜報(bào)警裝置當(dāng)中，首要的系統(tǒng)功能模塊即為單片機(jī)系統(tǒng)模塊。作為集成電路芯片的一種類型，單片機(jī)以其設(shè)計(jì)集約性、性能可靠性以及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)具有較為廣泛的應(yīng)用前景，還能在5G通信條件下接入通信網(wǎng)絡(luò)，有效地打通車(chē)輛防盜報(bào)警裝置與外界的聯(lián)系渠道。本文所述的汽車(chē)防盜報(bào)警裝置采用了意法半導(dǎo)體公司出品的STM32f103系列的單片機(jī)，該型單片機(jī)接口數(shù)量豐富，通道之間的轉(zhuǎn)換速度較快，儲(chǔ)存空間較大，滿足當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)車(chē)輛防盜報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)需求?；?G通信技術(shù)，STM32f103單片機(jī)能夠?qū)④?chē)輛基本情況與位置信息以多種形式傳遞給公安機(jī)關(guān)或車(chē)輛緊急聯(lián)系人，使得車(chē)輛安全性得到有效保障。

單片機(jī)的控制系統(tǒng)可設(shè)置在距離駕駛員位置較近的方向盤(pán)附近，一旦車(chē)輛遭遇盜搶情況，駕駛員能夠立刻按下控制按鈕，一方面使車(chē)輛緊急聯(lián)系人能夠在第一時(shí)間獲取到相關(guān)信息，另一方面還能夠在車(chē)輛外部關(guān)聯(lián)的LED屏幕當(dāng)中顯示車(chē)輛情況，使車(chē)外人員能夠及時(shí)進(jìn)行協(xié)助或報(bào)警。此外，除了車(chē)輛內(nèi)部的控制報(bào)警外，單片機(jī)控制系統(tǒng)還與車(chē)廂紅外傳感器相聯(lián)動(dòng)，一旦傳感器感知到車(chē)內(nèi)受到入侵，即能夠通過(guò)單片機(jī)以及5G通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)車(chē)輛聯(lián)系人發(fā)送報(bào)警信息，使車(chē)輛防盜搶報(bào)警需求得到充分滿足。

3.2 車(chē)輛定位報(bào)警模塊

在進(jìn)行車(chē)輛防盜報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分細(xì)化車(chē)輛的定位同樣也是確保車(chē)輛安全、提升車(chē)輛報(bào)警效果的關(guān)鍵技術(shù)手段。在本文所述的基于5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建的車(chē)輛防盜報(bào)警裝置設(shè)計(jì)方案中，主要采用北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)，通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)能夠?qū)?chē)輛當(dāng)前位置進(jìn)行實(shí)時(shí)定位與跟蹤，并且將車(chē)輛當(dāng)前的位置坐標(biāo)通過(guò)5G通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至車(chē)輛緊急聯(lián)系人以及公安機(jī)關(guān)，從而使車(chē)主以及公安機(jī)關(guān)能夠掌握到更加全面精準(zhǔn)的信息，為及時(shí)抓獲犯罪嫌疑人，尋回車(chē)輛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)［2］。

作為我國(guó)獨(dú)立自主研發(fā)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗系統(tǒng)具有獨(dú)特的信息交互功能模塊，車(chē)主與公安機(jī)關(guān)能夠結(jié)合5G通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與車(chē)輛智能控制中樞的實(shí)時(shí)溝通，使車(chē)主與公安機(jī)關(guān)能夠針對(duì)當(dāng)前車(chē)輛的基本情況、車(chē)內(nèi)人員情況等做出相應(yīng)的判斷，進(jìn)而使車(chē)輛營(yíng)救方案更具針對(duì)性，提升車(chē)輛防盜報(bào)警裝置的運(yùn)行效果。

3.3 油路切斷模塊

在對(duì)長(zhǎng)期的車(chē)輛盜搶案件分析與梳理過(guò)后，我們能夠得出相應(yīng)結(jié)論，即大多不法分子都會(huì)將車(chē)輛駕駛到其他地區(qū)進(jìn)行處理，這就給尋回車(chē)輛、減少經(jīng)濟(jì)或人員損失、推進(jìn)案件破獲帶來(lái)了一定的難度和挑戰(zhàn)。因此，如何有效降低不法分子以及犯罪嫌疑人對(duì)車(chē)輛的控制能力，減少不法分子對(duì)車(chē)輛的移動(dòng)距離是當(dāng)前汽車(chē)防盜報(bào)警裝置設(shè)計(jì)與分析工作技術(shù)人員面臨的關(guān)鍵性挑戰(zhàn)。在本文所述基于5G通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)搭建的汽車(chē)防盜報(bào)警裝置當(dāng)中，采用了油路切斷的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)利用施耐德公司出品的RXM4A型中間繼電器接入車(chē)輛的油路控制系統(tǒng)，并結(jié)合車(chē)輛紅外傳感器以及車(chē)輛防盜報(bào)警裝置的反應(yīng)對(duì)車(chē)輛當(dāng)前狀態(tài)做出及時(shí)判斷，一旦判定車(chē)輛遭遇入侵或盜搶，可立即采取措施對(duì)油路進(jìn)行切斷操作，從而使車(chē)輛油料供應(yīng)得到有效管控，避免不法分子或盜搶人員將車(chē)輛轉(zhuǎn)移?；?G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的車(chē)輛防盜報(bào)警裝置設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)優(yōu)化油路切斷模塊的設(shè)計(jì)路徑，從而兼顧車(chē)輛的安全性與車(chē)輛防盜裝置敏感性，使車(chē)輛防盜性能得到充分提升，為實(shí)現(xiàn)預(yù)先設(shè)定的車(chē)輛防盜目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

3.4 視頻錄像功能模塊

為了給車(chē)輛盜搶案件提供充分的破獲證據(jù)，提升公安機(jī)關(guān)對(duì)不法分子的抓捕效率，視頻錄像功能同樣也是5G汽車(chē)防盜報(bào)警裝置設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中必不可少的一部分。汽車(chē)防盜裝置內(nèi)置的視頻錄像功能模塊主要涵蓋了以下幾方面的元件，其中包括攝像頭、卡片存儲(chǔ)設(shè)備、供電電池以及數(shù)據(jù)信息傳輸模塊等［3］。在選擇5G車(chē)輛防盜報(bào)警裝置視頻錄像功能模塊的技術(shù)元件過(guò)程當(dāng)中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)遵循以下幾方面原則。首先是清晰度原則，為了進(jìn)一步確保防盜視頻錄像信息對(duì)不法分子以及犯罪嫌疑人的識(shí)別精度，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)從攝像頭像素以及攝像頭布置角度兩個(gè)主要方面確保視頻錄像功能模塊所展現(xiàn)出的清晰度。其次是存儲(chǔ)容量原則，為了使公安機(jī)關(guān)能夠獲取車(chē)輛盜搶案件當(dāng)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)，提升車(chē)輛盜搶案件的破獲概率，相關(guān)設(shè)計(jì)人員以及技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)確保整個(gè)車(chē)輛防盜報(bào)警裝置當(dāng)中內(nèi)置的視頻錄像功能模塊的容量達(dá)到視頻錄制相應(yīng)的要求，避免因存儲(chǔ)空間不足導(dǎo)致視頻細(xì)節(jié)丟失現(xiàn)象的發(fā)生，提升公安機(jī)關(guān)破獲車(chē)輛盜搶案件的可能性。最后還應(yīng)當(dāng)遵循系統(tǒng)可靠性原則。在傳統(tǒng)的視頻錄像功能模塊當(dāng)中，受到系統(tǒng)整體布局以及供電系統(tǒng)運(yùn)行方式等因素的影響，其視頻錄像功能模塊受外界環(huán)境因素的干擾較為強(qiáng)烈，因此技術(shù)人員以及設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)針對(duì)基于5G通信技術(shù)的汽車(chē)防盜報(bào)警裝置的供電系統(tǒng)進(jìn)行全面優(yōu)化，強(qiáng)化對(duì)系統(tǒng)供電電池性能的測(cè)試強(qiáng)度，使其能夠充分滿足車(chē)輛長(zhǎng)期運(yùn)行的供電需求，確保惡劣環(huán)境條件下汽車(chē)防盜報(bào)警裝置視頻錄像功能模塊供電系統(tǒng)能夠正常工作和運(yùn)行，從而使車(chē)內(nèi)視頻錄像和取證工作更加完善。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，作為未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要發(fā)展方?? 向，5G技術(shù)在汽車(chē)防盜報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)與安裝過(guò)程當(dāng)中發(fā)揮著重要價(jià)值。技術(shù)人員與設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)不斷優(yōu)化報(bào)警裝置性能，使其與汽車(chē)防盜搶工作的開(kāi)展需求相適應(yīng)，推動(dòng)汽車(chē)安全領(lǐng)域的積極發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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（編輯 王雪芬）

Design and analysis of automobile anti-theft alarm device based on 5G

Zhou? Taolin

（Jiangxi Vocational College of Applied Engineering， Pingxiang 337042， China）

Abstract：? With the continuous development of the times and economic and social progress， peoples living standards continue to improve， the rate of vehicle ownership continues to rise. But this also gives lawbreakers certain opportunity. In this paper， the main design intent of the automobile anti-theft alarm device and the design requirements as the breakthrough point， from the single chip microcomputer， vehicle positioning， oil circuit design and video footage of a few Angle introduced the main structure of automobile anti-theft alarm system， and from two aspects of the design difficulties and development trend are analyzed based on 5G technology design of car anti-theft alarm device， the prospect of development of for the reference of relevant technical personnel.

Key words： 5G technology; car theft; design ideas