RFID使現(xiàn)有汽車防盜系統(tǒng)更鞏固

1 引言

早期汽車防盜系統(tǒng)主要由機械結(jié)構(gòu)的門鎖和車輪鎖構(gòu)成。車鎖的功能從簡單控制車門開啟演變?yōu)榭刂泣c火和操控汽車電路等。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，芯片式和網(wǎng)絡(luò)式相結(jié)合的高端防盜系統(tǒng)得到了發(fā)展，它提供更有效的防盜手段。本文采用RFUD芯片技術(shù)與GSM模塊技術(shù)設(shè)計并制作了汽車防盜系統(tǒng)，與其它防盜系統(tǒng)相比，其主要特點如下：

(1)新方案采用了RFID(無線射頻身份識別)技術(shù)的芯片，該芯片出廠時已經(jīng)設(shè)定唯一編碼，無法復(fù)制。采用的第四代RFID芯片具有特殊診斷功能，即受權(quán)者在讀取鑰匙保密信息時，能夠得到該防盜系統(tǒng)的歷史信息(如讀取次數(shù)、時間等)，令這類RFID芯片現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種高級安防系統(tǒng)中。

(2)在防盜系統(tǒng)中運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是目前最先進、最有效的防盜方式之一，是現(xiàn)行廣泛應(yīng)用GPS(全球定位系統(tǒng))的網(wǎng)絡(luò)報警系統(tǒng)。

該系統(tǒng)在車上安裝小型的無線網(wǎng)絡(luò)終端，通過GPS模塊向網(wǎng)絡(luò)中心報告車輛運行位置，由監(jiān)控中心統(tǒng)一完成調(diào)度、跟蹤。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的缺點是需要建立無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心、信號中繼基站等，一般需要人工服務(wù)，終端用戶要定期支付固定費用，其使用區(qū)域還受到無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的限制。

本系統(tǒng)采用GSM模塊，利用成熟的GsM網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國甚至全世界，24小時在線，通過程序控制可以在任何地方完成對失竊車輛的鎖定。該系統(tǒng)在不使用時不產(chǎn)生任何費用，適用于普通大眾?；贕sM網(wǎng)絡(luò)的RFID芯片式防盜器，可實現(xiàn)無匙進入，還能唯一地識別車主控制的車輛，誤報警的機率更小。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理

該系統(tǒng)由3部分組成：射頻身份識別(RFID)芯片、主控電路(MCU)、網(wǎng)絡(luò)接口模塊(TC35)。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.1 射頻身份識別

典型的RFlD系統(tǒng)包括感應(yīng)器、閱讀器和處理數(shù)據(jù)的后端計算機。感應(yīng)器也稱射頻卡，它具有智能讀寫及加密通信的能力。閱讀器通過調(diào)制的RF通道向感應(yīng)器發(fā)出請求信號，感應(yīng)器回答識別信息，然后閱讀器把收到的信號送到計算機。系統(tǒng)最大的特點是非接觸式識別，因此可以同時識別多個感應(yīng)器及高速運動的電子標簽。該系統(tǒng)中因為感應(yīng)距離不要求很遠(0.1—5m)，采用無源感應(yīng)器，結(jié)構(gòu)簡單，更適合隨身攜帶。

該系統(tǒng)所選用的閱讀器是TMS3705，它是TI公司生產(chǎn)的低頻基站集成電路，可作為RFID讀卡器。

當(dāng)閱讀器TMS3705接入電源時，首先發(fā)射一定頻率的射頻脈沖信號，若感應(yīng)器(本系統(tǒng)采用無源只讀型感應(yīng)器為m—TRP—RR2B)在有效感應(yīng)范圍內(nèi)，它將接收到的信號進行最佳耦合，并對它的電容進行充電，以供感應(yīng)器內(nèi)部電路工作。感應(yīng)器工作時，以FSK方式發(fā)射數(shù)據(jù)，射頻模塊接收并解調(diào)該信號，然后按照一定通信協(xié)議上傳給McU進行處理。假如感應(yīng)器是合法卡，MCU下傳命令給控制單元撤防，并且打開中央門鎖;假如該感應(yīng)器是非法卡，則說明有人持非法卡強行進入，控制單元發(fā)出系統(tǒng)報警和通過手機模塊(TC35)以短信息的方式通知用戶。

2.2 主控部分

主控單片機采用通用芯片A鴨9C5l以降低造價。在系統(tǒng)中，主控單片機負責(zé)用戶身份的識別、信號的檢測、各種控制信號的產(chǎn)生和與GSM模塊的通信。

2.3 GSM網(wǎng)絡(luò)接口模塊

該系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)使用GSM網(wǎng)絡(luò)。采用的是TC35模塊，它是GsM無線雙頻模塊，具有語音、數(shù)據(jù)、短消息、FAx等4種傳輸方式。它屬于Gs彬GPRS模塊，支持GSM模塊的所有功能，還具有永久在線功能，支持快速數(shù)字接人和高速數(shù)據(jù)傳輸，可以實現(xiàn)對車輛的無間斷追蹤。其功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1℃35模塊主要由4部分組成：GsM基帶處理器、GSM射頻部分、電源ASIC、F1ash.GSM基帶處理器是整個模塊的核心，控制著模塊內(nèi)各種信號的傳輸、轉(zhuǎn)換、放大等處理過程。GsM射頻部分是1個單片收發(fā)器，完成射頻接收和發(fā)送等。GSM模塊電流變化非常大，這就對供電電路提出了較高的要求。

電源AsIc部分使用線性電壓調(diào)節(jié)器把外部輸入的電源電壓、rba仕+進行穩(wěn)壓后供GSM基帶處理器和GSM射頻部分使用，此外它還輸出1個2.9們0rnA的電壓供模塊外的其他電路使用。GSM射頻部分的功率放大器對電源電壓要求不高，所以直接使用外部的輸入電壓用來存儲一些用戶配置信息、電話本等。

3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計

主機板的硬件電路包括：RFID接口電路、汽車控制接口電路、MCu的控制電路、TC35網(wǎng)絡(luò)接口電路。

(1)RFID接口電路RFID接口電路由4線組成，其中2線為電源和地，另外的2線為數(shù)據(jù)線與控制線，射頻部分通過一定的通信協(xié)議和MCU進行數(shù)據(jù)傳輸交換，用控制線控制數(shù)據(jù)流向。

(2)汽車接口電路汽車電路由16針的接口與MCu電路連接。其中，接口各針的電路輸出控制說明如表1所示。

(3)MCu控制電路在系統(tǒng)中，各種控制命令由控制電路完成，如啟動切斷汽車電路和油路，以及進行聲光報警等。其中，電路、油路和轉(zhuǎn)向燈的控制電路由MCU的輸出接口控制相應(yīng)繼電器實現(xiàn)。報警喇叭控制電路由MCU輸出接口控制三極管實現(xiàn)。

中央門鎖控制器和電動窗的控制電路采用了光電耦合器件來實現(xiàn)隔離。電源由汽車電瓶的12V電源穩(wěn)壓成5V產(chǎn)生，并裝有9V。的備用電源，當(dāng)電源被剪斷時備用電源就給主機板供電，同時產(chǎn)生一個中斷信號通知MCu發(fā)出報警信號。

(4)網(wǎng)絡(luò)接口電路GSM模塊TC35和主控制器以串口的方式連接，采用一定的波特率進行通信，簡單可靠。