基于短信平台的汽车防盗跟踪技术

基于短信平台的汽车防盗跟踪技术陈倩诒（长沙理工大学计算机与通信工程学院，410076湖南）摘要：本技术能对被盗汽车的行踪实施现场跟踪；它利用中国移动通信平台的技术支持，采用手机短信的方式对被盗汽车的行踪进行监视，通过车主或政府有关部门（如公安局、110等），对被盗车辆的围追堵截、对盗贼的抓捕提供了很大的便利；当车主被劫持时，能及时发出求救信号，并不断地提供车辆的现场位置，赢得了营救的时间。该技术使用简单、方便，自动化程度高，且费用低廉。关键词：跟踪原理;硬件设计;软件流程图;源程序中图分类号：TP273+.5文献标识码：AAShadowTechniqueforGuardingAgainstStealCarBasedonShortmessagePlatformChenQian-yi(ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Hunan410076，China)Abstract:Thistechniquecanshadowon-the-spotthewhereaboutsofthecarbeenstolen.ItusesthetechniquesupportofChinaMobileCommunicationplatform,andusesthewaybymobiletelephoneshortmessagetoguardthewhereaboutsofthecarbeenstolen.Itprovidesgreatconvenienceforarrestingthiefandcapturingthecarbeenstolenbycar’sownerorpublicsecuritybureau.Whenthecar’sownerbeenkidnapped,italsocansendanSOSpromptly,andprovidestheon-the-spotlocationcontinually,whichcangaintimeforrescuingtheownerfromdanger.Thetechniquehasbeenusedsimplyandconveniently.Ithashighautomationdegree,andlowexpenses.Keywords:shadowprinciple;hardwaredesign;softwareflowdiagram;sourceprogram1前言目前，汽车被盗的情况时有发生，尽管车主及有关部门采取了多种办法，但收效甚微，原因是小汽车价格较贵，在经济利益地驱动下，盗贼们会铤而走险。一般说来，采用政府部门的GPS全球定位系统能准确地跟踪被盗车辆，给破案带来先机。但由于该系统费用较高，只有那些高档车（如奔驰等）才会考虑安装，中低档的车通常是不会安装的，这就造成了这些车辆的大量流失。还有一种给车辆导航的也是借助于GPS的定位显示器，它只需接收24颗地球同步卫星中的两颗以上（越多越精确）就可以显示出当前车辆的位置[1]，但它只能接受信息而没有发射功能，故对于防盗没有作用。2工作原理熟悉手机的人，都知道手机有定位功能，将规定的字母发送至特定的号码，便可以获得短信的回复，告知你当前所处的位置[2]。当然，它是通过移动通信网络这个平台来实现的。对移动通信平台而言，规定的字母是：ZJ；特定的号码是：05058。也即将ZJ字母发送至05058时，便可以获得移动通信网络送回的短信，告知你当前的位置信息。这种位置信息通常是以极坐标的方式（ρ，θ），它是以附近的一座著名的建筑物为极点，再以你当今位置与极点的距离为矢径ρ，并告知矢径的方向θ来进行定位的。如何利用移动通信网络来实现汽车的定位功能？图1给出了该技术的工作示意图。它是由汽车跟踪处理器、车主手机等，再利用移动通信网络平台等构成的系统。其核心部分是装在汽车内的一个“汽车跟踪处理器”，该处理器由一台手机、一个单片机、振动传感器等等构成。通常传感器不工作，当车主离开汽车时，传感器开始工作，此时，如有盗贼动汽车，传感器输出信号使单片机系统工作，并将ZJ字母通过报警手机发送到移动通信网络的05058，并获得移动网络回送的该汽车的位置信息。然后由单片机控制，将该位置信息通过移动网络再发送至车主的手机，由此可见，不管车主在何位置，都能了解汽车的实际位置。当盗贼开动汽车时，汽车跟踪处理器会定时（一分钟至一分半钟）地重复前面的过程，将当前汽车的位置一一告知车主，起到了一个位置跟踪的作用。若车主在开车的过程中被盗贼劫持，只需来一个不起眼的小动作，按动一个隐藏的小开关，就能使汽车跟踪处理器定时地重复上述过程，当然，位置信息的接受者不是车主本人，而是自己的亲朋戚友（如向110求救，则需由亲朋戚友的手机转发，因目前110还没有接收短信的功能）！使他们了解自己的去向，赢得最短的营救时间。3硬件设计这里的硬件设计是指“汽车跟踪处理器”的设计，主要部分是其中的单片机系统。图2给出了硬件设计简图。单片机采用当前最流行的最廉价的小体积（20脚）的AT89C2051[3]。当车主离开汽车时，应按闭合工作开关W1。当车主被劫持时，应闭合劫持报警W2。这两个开关应装在比较隐蔽但手容易触摸到的地方。AT89C2051的P1口（P10—P17）的八个脚分别用来控制A1—A8八个光电耦合器的通断（脚低电平时导通），采用光耦的好处是能起到电路之间的隔离作用，因手机键盘的电平与单片机系统的电平并不相同。单片机系统初始化时，各输入输出脚（P10—P17,P30—P33等）均呈高电平。振动传感器不工作时输出高电平，单片机不工作；当汽车被盗时，传感器输出低电平，触发单片机工作。通过P10—P17控制A1—A8导致K1—K8分别通断，模拟报警手机的一系列的按键动作，完成整个报警过程。报警手机的听筒必须断开，以防盗车贼听到。但它的输出信号还必须保留，并将其输入到R3、9013，作为移动通信网络回送位置信息的提示信号。IC的P32脚原为高电平，当出现提示时，变为低电平，于是单片机控制报警手机将位置信息发送出去（车主手机、朋友手机或转发110等）。报警手机虽有19个键，但我们只用8个。见图3中的标上了K1—K8的键，每个键接入对应的两根线。因报警手机可以采用多种款式，故具体的键盘排列及各键的功能并不相同，使用时应区别对待，当然，程序的编制也有所不同，这点尤应注意。我们采用的手机是一种最便宜的手机（波导：BiRD_S1160）,手机本身不要钱，交500元作话费即可。该手机的每个键均有多种功能，如K1能编发短信等；K2能进入预置电话本；K3能关机、倒退等；K4、K5可上翻下翻等；K6开机、确认等；K7、K8能键入“ZJ”字母等。限于篇幅，不能详尽，可参考BiRD_S1160使用说明书[4]。图4给出了汽车跟踪处理器电源供电图。它由汽车上的蓄电池分两次降压后供给，先由7805稳压成5V供给单片机系统，再由两个二极管降为3.6V供给报警手机。由报警手机、单片机、振动传感器、电源供电器等构成的“汽车跟踪处理器”应该放置在汽车内部比较隐蔽的地方。报警手机的这种连接，并不防碍手机的原有性能和使用。报警手机在使用前，应在手机内的电话本上先按顺序预置三个电话号码：1：车主电话，先存储车主姓名，再存储车主的电话号码；2：位置信息，先存储中文“位置信息”，再存储05058；3：报警电话，先存储“救！AX-33445”(后面字母及数字为汽车牌照号)，再存储朋友电话号码。到时只需进入该电话本选用就行。不同的手机功能键的使用也不相同，本手机的使用详情可参考BiRD_S1160使用说明书[4]。4软件设计本机的程序固化在AT89C2051内，主要是用来模拟报警手机的按键过程。图5给出了汽车跟踪处理器的软件框图。在接通电源开关W0后，程序在不断地检查按键W1、W2是否闭合？若W1闭合，则进入汽车防盗系统，报警手机进入待机界面，并删除原有全部短信，以免造成错误的短信输出。A然后检查振动传感器是否有输出？(是否盗车？)，没有就循环等待，如有则按动K7、K8,键入ZJ两字母，并将其发送至05058。再次删除全部短信，等待移动通信回送的位置信息（实际上是在检查IC的P32是否出现低电平。如有回信，则报警手机听筒输出高电平，P32呈低电平）。再将位置信息转发给车主。然后再返回，进行下一次的发送，间隔约一分半钟。W1按下延时3分钟是留给车主离开汽车时用的，否则，一按下W1就会引起报警。若车主被劫持，闭合W2就可以完成报警，过程与前者近似，只是不用振动传感器，而位置信息是发送给朋友或转发110。5结束语在向朋友报警时，可以采用短信目录或短信内容两种方式。采用前者简单，但字数受到严格限制。它是将“救！AX-33445”写入电话本的人名处，在对应的号码处再填入朋友手机号码。当它发送到朋友手机时，对方首先会看到短信的条目“救！AX-33445”。便可以采取营救行动；也可由朋友手机转发110，不断地告知被劫车辆的牌照号和实际位置，由110出动营救。采用短信内容方式比较复杂，它不可以编写好求救的短信先存储起来，使用时再调用，因为手机经常会收到一些乱七八糟的短信，而且会打乱原有的次序，手机没有区分这些短信的功能,故只能在发送时临时编写，这样就需要更多的按键才行，导致硬件复杂，程序编制过程繁琐。本设备自动化程度高，使用简便，闭合W1，车主便可离开汽车；回来时，断开W1。在驾驶过程中被劫持，闭合W2就可。而且成本低廉，而且也无需交纳各种报警费用，很适合中低档汽车安装。本系统所带来的经济效益十分可观。因为目前私车数量迅猛增加，汽车防盗迫在眉睫。而该系统不需要购买昂贵手机（现在有很多“存话费送手机”的活动），使用时只需缴付月租费和短信费，对广大车主来说非常有吸引力，创造上百万的经济效益是没有问题的。本文作者创新点:它利用中国移动通信平台的技术支持，采用手机短信的方式对被盗汽车的行踪进行监视，对盗贼的抓捕提供了很大的便利；当车主被劫持时，能及时发出求救信号，并不断地提供车辆的现场位置，赢得了营救的时间，是一种方便、实用、有效的新型方式。参考文献：[1]戴喜明,袁涛,吴定雪.基于GSM/GPS/GIS车辆状态监控系统的设计与实现[J].微计算机信息，2006，9-1：246-248。[2]湖南移动新业务客户手册.中国移动通信湖南移动通信有限责任公司,2004年。[3]余永权.ATMEL89系列单片机应用技术.北京:北京航空航天大学出版社,1992年10月。[4]BiRDS1160使用说明书.宁波:波导有限公司,2004年。作者简介：陈倩诒(1973-)，女(汉族),湖南长沙人,长沙理工大学计算机与通信工程学院副教授,硕士,研究方向为计算机及控制。Biography:ChenQianyi(1973-),Female(Hanethnic),HunanChangsha,ChangshaUniversityofScience&TechnologyComputer&CommunicationEngineeringInstitute,AssociateProfessor,Master,ComputerControlismyresearcharea.通信地址：（410076）湖南省长沙市长沙理工大学计算机与通信工程学院陈倩诒收