1. 引言

1.1. 背景

本文在傳統防盜系統的基礎上采用了嵌入式系統理念，提出了一種新的全方位汽車安全解決方案，在PSoC3硬件開發平臺上設計出具有遠程監控功能的智能車鎖，為汽車防盜系統的遠程無線網絡化發展提供了良好的應用基礎。終端由于安裝方便、靈活性強、性價比高等特點在汽車防盜等領域有著廣泛的應用前景。

1.2. 國內外的研究狀況

系統主要由幾個模塊組成：指紋識別模塊、GPS模塊和GPRS模塊。現逐一介紹下各個技術在國內外發展情況。

(一)指紋識別

目前世界范圍內應用最廣泛、市場占有率最高的身份識別方法是傳統的指紋識別技術與現代的模式識別技術、計算機技術、網絡技術相結合的指紋自動識別系統(Automated Fingerprint Identification System, AFIS)。在我國，上世紀八十年代末九十年代初，由清華大學和北京市公安局，北京大學和上海市公安局研究的單機版AFIS分別投入實用。

(二)GPS

全球定位系統(Global Position System)技術目前已經比較成熟，使用也比較方便。由于GPS技術所具有的全天候、高精度和自動測量的特點，作為先進的測量手段和新的生產力，已經融入了國民經濟建設、國防建設和社會發展的各個應用領域。至今，通過專用的GPS模塊已經可方便的獲得車載GPS智能終端所在的全球定位目標，且定位精度高，近幾年隨著GSM/GPRS網在中國的普及，車載終端通過GSM/GPRS網與監控中心通訊的方式已經成為最受歡迎的方式。

(三)GPRS

通用分組無線服務技術(General Packet Radio Service)的簡稱，它是GSM移動電話用戶可用的一種移動數據業務。它經常被描述成“2.5G”，也就是說這項技術位于第二代(2G)和第三代(3G)移動通訊技術之間。它通過利用GSM網絡中未使用的TDMA信道，提供中速的數據傳遞。GPRS突破了GSM網只能提供電路交換的思維方式，只通過增加相應的功能實體和對現有的基站系統進行部分改造來實現分組交換，這種改造的投入相對來說并不大，但得到的用戶數據速率卻相當可觀。

2. 項目概述

2.1. 工作內容

本項目旨在PSoC3平臺上，設計出智能車鎖終端。該終端利用GPRS，可通過短信發出控制信息，使汽車處于遠程監控狀態，同時可從GPS定位系統的接口獲取地理位置信息，將其傳至用戶手機上。因此，它不僅能夠實現防盜報警功能，而且能夠對被盜汽車進行跟蹤定位和遠程控制。加之系統利用指紋識別技術和振動傳感器實現安全開鎖，多重保險，集防盜和遠程監控功能于一體。

圖1 系統組成結構

基于GPRS構建的汽車防盜監控系統的車載端系統，在車主和車載終端之間形成了交互平臺，可以實現以下功能：

1、將指紋識別系統與車載終端相連，當指紋確認后，打開車鎖(用繼電器模擬的車鎖);

2、用戶可通過GPRS控制車載終端開啟、終止GPS工作.同時模塊可從GPS單元接收位置信息，通過GPRS轉發用戶手機上;

3、將車載終端與震動傳感器相連，當發生劇烈震動時，發出報警信號，同時車載終端通過GPRS向用戶報警;

4、車載終端也可通過GPRS單元將現場圖片上傳給用戶。

1.1. 項目技術路線和技術指標

1.1.1 技術路線

指紋識別模塊的作用是打開車鎖。它使用戶在忘記帶鑰匙的時候也可以安全的打開車門。首先通過光學采集頭獲取車主指紋的圖像，和模塊內的指紋模板進行匹配，計算出它們的相似程度，當相似度達到一定數值的時候，模塊返回指令控制鎖打開。

為了完成數據的傳輸，用戶通過手機向GPRS模塊發送AT指令，控制移動終端的通信過程。同時移動終端也可以借助GPRS提供的網關和路由接入Internet，并通過TCP/IP網絡協議完成與Internet上主機傳輸數據的任務。

安裝在車上的震動感應器采用壓電陶瓷片，當敲打擠壓其表面時，能產生一個微小的電壓。為了提高其靈敏度，可在陶瓷片上焊一截彈簧，上有一個小錘，受到振動時，小錘擺動，引起陶瓷片表面振動，產生微小的電壓輸出，經放大進入一個比較器，當其值大于設定的門限電位時，啟動GPS定位系統開始工作，向主機傳送所在地的位置信息。此時，車主可以通過地點來判斷車子的狀況，可以根據具體情況判斷是否關閉GPS，并將執行結果通過Command(“1”：不鳴笛;“2”：鳴笛)發送給車鎖，由車鎖中的蜂鳴器及聲音放大器執行執行報警或非報警指令。 1.1.2 技術指標

1. 數據傳送速率9.6 ~19.2kbps;

2. 控制口：采用28PIN接口，有良好的可擴展性;

3. GPS定位精度：25M (SA OFF RSM 95%);

4. GPS數據信息的記錄：循環保存GPS數據;

5. 8Mbit數據緩沖區;

6. GPRS發射功率：≤0.3W;

7. 工作電壓： 5V~12V;

8. 工作電流：≤140mA;

9. 工作條件：溫度 –20~60℃

1.2. 可行性分析

在國外，指紋識別車鎖日漸盛行，但國內市場并未充分開發。本項目在指紋識別方面的研究可以借鑒大量國外的資料。無線監測技術已經大量地運用于各種場合，相應產品也日臻成熟;現用的汽車防盜系統都采用了振動傳感器的技術。本項目是將幾種較為成熟的技術相互融合，實現預期目的，因此具有較好的可行性。