基于物聯網技術的自行車遠程防盜系統的設計分析

黃諍杰 柳傳財 黃云揚 蘭州大學

基于物聯網技術的自行車遠程防盜系統的設計分析

黃諍杰 柳傳財 黃云揚 蘭州大學

本設計可以輕松地定位自行車所在的位置，隨時了解到自行車的狀態和安全性，該項設計不僅僅可以取代現有的行車防盜鎖等設備，同時也提供了一套整體的針對于各類自行車的保障措施。本設計配合現在廣泛普及的智能手機，根據GSM通信原理，利用所在地的基站等進行通信。在底層硬件方面，利用各個傳感器和Arduino開發板，例如加速度傳感器用于感知自行車加速度變化來分析被盜情況，存儲模塊負責存儲加速度傳感器的數據內容，通信模塊負責將存儲模塊中的數據傳輸至服務器。服務器端方面，服務器會接收硬件系統傳輸來的數據，并對數據進行整理以及分析，傳送至移動端。在移動端，開發出一款專用的APP（Secured Bicycle），用于接收數據，然后針對不同信息對用戶進行不同的響應，自行車所有者可以通過這個APP精確地了解自行車所處在的位置以及自行車的相關信息。

自行車防盜 物聯網

縱觀社會安防現狀，車輛安全是不容忽視的一部分。雖然現代社會公民整體的素質都有了很大的提升，但是自行車車輛盜竊事件時有發生。為了減少自行車被盜竊的行為的發生以及追查盜竊者，自行車持有者、物業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、網絡技術、控制技術、通信技術和數據存儲技術的發展，傳感器已經被應用于各個方面。現在局域網覆蓋全面，通信技術和數據存儲技術也相對成熟。這些現有的優勢為我們研發自行車防盜系統提供了理論知識和技術的保障。根據這種情況，采用一種新型的智能監控設備志在必得，本設計采用現代信息技術與傳統思維相結合的模式，利用成熟的通信機制進行實時有效地監視自己的自行車。

1 設計方案

本設計基于Arduino開發板，通過這個“小型微機”來控制語言傳感等模塊的工作，接收各個模塊發來的數據，并將這些數據存儲到存儲模塊的內存中，實時的將數據發送的服務器。

服務器方面，會選擇一個功能強大的服務器作為中轉設備。在移動端需要的時候，實時、準確地向用戶發送傳感器所收集到的信息。

客戶端方面，本設計利用Java語言來完成Android APP的開發，開發出了一個針對自行車所有者操作使用的APP。該APP在通過個人身份校驗后連接到服務器，用戶可以通過該APP隨時了解自行車的相關信息，如位置及是否被挪動等，并且隨時根據服務器發來的報警信息做出提示。

用戶方面，我們目標是深入調查，統計出用戶真正需要的信息，然后再客戶端上給用戶準確展現。

1.1 底層硬件開發

在底層系統開發基于Arduino開發板。采用最底層、與其兼容性最好的C語言對其進行恰到好處的控制，使開發板和加速度傳感器進行有效的連接，并將數據存儲到存儲模塊的內存空間里。當存在局域網網絡連接時利用局域網向服務器發送數據，在無法進行網絡連接的情況下，開發板可以直接利用基站通信機制向手機作出警報，提醒用戶。

1.2 服務器

服務器連接Arduino開發板并與Arduino開發板進行通信，開發板對應于服務器某個特定的IP地址，基于TCP/IP連接協議，服務器會針對不同的Arduino開發板指定不同的端口。開發板利用端口來實現通信這一過程，并將存儲模塊中存儲的數據發送到服務器上。服務器作為一個中轉設備，隨時向手機APP發送報警信息。

1.3 移動設備接收軟件

開發專用的移動設備應用軟件。此軟件是一個前端軟件，采用人性化的設計，直接面向用戶。APP直接與服務器端進行通信，當服務器通過上傳的數據分析出自行車被盜，并將被盜情況發送至APP時，APP會立即做出響應，提示自行車被盜。

2 創新點

本設計較于現有設計具有較高的創新性。首先，基站通信技術當前已經較為成熟，利用其一套完整的API可以較好的完成開發使用；使用GPRS流量通信時，本設計自己搭建服務器來完成數據的邏輯處理，可以很大程度上提高實時性和準確性。同時，我們也考慮了各種突發狀況，利用端口通信和基站通信兩種方式來保證系統的穩定。最后，本設計采用了軟件與硬件相結合的開發思路，且部署相較于已有系統更為簡單。

3 結論

本設計操作方便，用戶不需要了解內部的機制，只需根據客戶端的提示就能很好的使用，交互性比較好。在經濟方面，采用的開發板和傳感器在當今技術下成本都較低，具有很好的推廣性。同時，本設計易于安裝，方便用戶自行對車輛安裝，可以說具有很好的經濟適用性和移植性，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. 基于物聯網的便攜式設備監控防盜系統[D].蘇州大學,2013.