基于NB-IOT的防盜定位追蹤系統

方宇 劉文財 陳天生

摘要：本項目采用的是NB-IOT，GPS，傳感器等構成終端，將數據傳入后臺服務器，進行數據保存和處理。手機和微信公眾號等用來作為接收查看相應的報警信息。防止資產流失、確保資產完整性的方法和措施，是針對有形資產（如商店物品、家庭物品等固定資產、移動資產等載體）來實現資產保全的目的。此項目優于市面上的防盜定位追蹤產品，主要為功耗低，穩定性高，通信質量好等特點。

關鍵詞：NB-IOT;防盜定位追蹤;模塊化設計

中圖分類號：TN915.9? ? 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1007-9416（2018）10-0000-00

隨著現代科學技術的飛速發展，犯罪伎倆的一直完善，有形資產（如家庭物品、商店物品等固定資產、車輛等移動資產）的盜竊日益頻繁，有型資產的安全保護技術早就引起了高度的關注。傳統工藝的防盜裝置有一定的局限性。隨著NB-LOT的興新，該技術具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低、架構優等優點，被廣泛應用[1]。基于NB-IOT的防盜定位追蹤系統可以解決目前市面上同類產品普遍存在的不足，本項目采用服務器、app、公眾號等多方位的結合，在一定程度上提高了用戶體驗。app端還增加了被盜后的運動軌跡回放，當發生被盜后警方可以根據已經運行的軌跡預選判斷小偷會走的路線。從各方面考慮此項目的設計提高了用戶的體驗和加快了破案的成功率。

1 系統組成及系統結構圖

1.1系統組成

該系統整體由NB-LOT通信模塊、傳感器模塊、GPS定位模塊、中心服務器、APP監控平臺等5部分組成。

1.2系統結構圖（見圖1）

2 軟硬件設計

2.1 系統硬件設計

2.1.1 NB-LOT通信模塊

BC95 是一款功耗低、靈敏度高、性能好的NB-IoT 無線通訊模塊。其尺寸僅為19.9 &TImes; 23.6 &TImes; 2.2mm，它極大限制的符合終端設備對小面積模塊產品的要求，有效地協助客戶優化產品成本，縮小產品尺寸。BC95構造為與GSM / GPRS系列移動通信的M95模塊兼容，以使客戶能夠方便靈敏地升級和創作產品。里面嵌入了很多的網絡服務協議棧。BC95應用LCC封裝，方便焊接，并可用規范的SMT設備加快制造，向客戶提供穩當的連接，特別是自動化、大面積、低投資的現代化生產。SMT規劃技術讓BC95能有很大的穩定性，使之在不理想的環境中也能有較好的表現。BC95具有極小的覆蓋面積、極小的功耗和極大的工作溫度范圍，已經躍為M2M應用的最優考慮對象，一般用于智能城市、安全、資產跟蹤、智能家電、無線抄表、農業和環境監測等許多領域。提供綜合的SMS和數據傳輸服務。監控平臺具有安全、異常報警功能，一旦目標物體移動（靈敏度可調），監控平臺立即知道它可以在第一時間報警，使損失最小化。

2.1.2 傳感器模塊

使用先進的半導體運動傳感器以及優異的生產工藝，安裝簡略、工作穩定、無需調試。低功耗三軸加速度傳感器，能夠實時監測被檢測物品的振動或姿態已經運動狀態。

2.1.3 GPS定位模塊

GPS定位技術無時不刻為用戶提供精確位置信息服務。其基本原理是通過計算GPS接收機在誤差處理后接收的信號，得到位置信息，然后將位置信息發送給所連接的設備，所述連接設備計算并轉換所述信息（如地圖投影變換）。然后將坐標系統等的轉換傳遞給移動終端。

2.1.4 中心服務器

SQL Server 2000 給予了以 Web 規范為基礎的擴展數據庫編程功能。豐富的Internet 和 XML標準支持讓您使用內置的存儲過程用 XML 格式方便快捷的進行存儲和檢索數據，并且能夠利用 XML 更新程序輕松地插入、更新和刪除數據。使用 HTTP 向數據庫發送查詢、向數據庫中保存的文檔進行行全文檢索、還能通過 Web 進行自然語言查詢[2]。SQL Server 2000 分析服務功能被擴展到了 Internet。可以通過 Web瀏覽器來訪問和控制多維數據。使用 SQL Server 2000 能夠獲得非凡的可伸縮性和可靠性[3]。SQL Server Enterprise Edition 最多能使用64 GB 隨機存儲內存和32 個處理器。如果向外部擴展可以將數據庫和數據負載分派給多架服務器。憑借增強的故障轉移群集、日志傳送和新添的備份策略，SQL Server 2000 可用性達到了最優。可以創建帶有集成工具的端到端分析處理方案，從數據轉換價值。另外可以依賴所分析的結果自動啟動動商業過程，并且能從最復雜的計算中輕捷地搜索自定義結果集。SQL Server 2000 帶有交互式調節和調試查詢、能夠從任意數據源快速轉化和搬移數據、以及按Transact-SQL方式利用和聲明函數等功能。可以依靠任意 Visual Studio 工具以可視化方式設計和編寫數據庫應用程序。可以很便捷地在企業資源旁邊集中管理數據庫。能夠在保持聯機的同時，還能輕松地在計算機間或實例間轉移和復制數據庫。

2.1.5 APP監控平臺

APP終端可以實時監控目標的姿態，增加物體被盜后的回放軌跡，當發生被盜后警方可以根據已經運行的軌跡預選判斷小偷會走的路線。它能對設備用戶進行添加、刪減、更改和檢查。相應操作有著對應的日志記錄功能。Android和iOS需要獨立開發，為用戶提供不同平臺的雙向體驗。你只需要運轉一個應用程序而不是瀏覽器，因此能夠節省寬帶成本[4]。

2.2 系統軟件設計

2.2.1 程序設計步驟

本系統步驟概括如下：

（1） 了解系統需求并選擇算法。通過分塊簡化問題，將其簡化為簡單的問題，拔絲剝繭，整理線索，就可以逐漸繪制出總體方向，并選擇最合適的算法。

（2）繪制程序流程圖。程序流程圖簡單直觀地表達了整個系統的過程，包含了整個系統最重要的信息，以防止錯誤和遺漏。

（3）編寫程序。根據繪制的流程圖，用一種簡短有效的程序語言編寫程序并實現系統所需的功能。

2.2.2程序流程圖（見圖2）

3 結語

本設計基于NB-IOT，在查閱數據、硬件電路設計、軟件編程等步驟后，最后設計出一個防盜定位和跟蹤系統，來有效保護現有資產的安全。根據市場調研需求進行分析，對新技術模塊進行實驗，完成相應的初期產品，根據產品測試情況進行改進，最后完善相應的產品。進行產品試點，項目總結。本系統不同與市面上的安全防盜設備，采用目前比較先進的窄帶物聯網技術，跟隨國家提倡的萬物相連，它具有成本低、接入點多、覆蓋面廣、功耗低和體系結構優良的特點[5]。但是，由于該系統采用GPS定位技術，GPS受到天氣和位置的影響很大。如果碰見天氣不好的時候、或是在橋梁/樹的下面，或是在高樓層邊的角落、地下停車場，GPS定位會受到很大影響，甚至無法提供定位服務等不足之處。今后在技術方面將加入LBS（基站）定位、WIFI定位、北斗定位，這樣不論是在什么環境都能大大提高定位的精度。

參考文獻

[1] 張良德.NB-IOT的特點及應用研究[J].通訊世界，2017，（02）：115.

[2] 李振宇.淺議黑龍江省統計系統網站電子政務建設[J].統計與咨詢，2012，（04）：54.

[3] 孫海寧.基于SQL Server 2000數據庫的海上事故管理系統設計[D].大連海事大學，2008.

[4] zzl.干掉手機預裝的APP[J].電腦迷，2014，（05）：77.

[5] 刁媛，寧潔萍.物聯網改變了什么？[J].工程機械，2014，45（05）：74-80.

NB-iot Dased Anti-Theft Location Tracking System

FANG Yu，LIU Wen-cai，CHEN Tian-sheng

（College of Information Engineering，Yango University，FuZhou Fujian? 350000）

Abstract：This project uses NB-IOT， GPS， sensors and other components of the terminal， the data into the background server， data storage and processing. The mobile phone and WeChat public address are used to receive corresponding alarm information. Methods and measures to prevent the loss of assets and ensure the integrity of assets are aimed at tangible assets （such as households， stores， securities and other fixed assets， mobile assets and other carriers） to achieve the purpose of asset preservation. This project is superior to the anti-theft positioning and tracking products on the market， mainly for low power consumption， high stability， good communication quality and so on.

Key words： NB-IOT;Anti-theft location tracking; Modular design