基于RFID物联网技术的车辆防盗报警系统研究与应用

　　0 引 言

　　车辆防盗一直是令广大车主和警务人员所棘手的问题，为了防止车辆在住宅小区、办公单位等公共场所被盗，传统的防盗措施如加装昂贵的锁具或派专人执勤或出入口盘查等手段，不仅费时费力而且效果不好，车辆被盗现象难以得到有效遏制。

　　射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID卡即人们所熟知的电子标签或电子条码等，是近年来兴起的物联网技术的核心技术和关键部件之一，是国家目前正在着力培养和推广的新的经济增长点之一。RFID技术具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、识别距离远、数据加密、不怕油渍、抗灰尘污染等优点。

　　1 系统主要优势

　　车辆防盗报警系统采用RFID技术对区域内的车辆进行防盗管理，建立了车辆智能防盗报警与管理平台，实现了车辆进出自动与车主身份识别、车辆定位、报表统计、非法移动报警等。具有以下的技术优势：

　　(1)技术先进，采用物联网技术和自动传感技术;

　　(2)主动防范，可疑车辆离出口较远时即可被识别，有充分的布控时隙;

　　(3)可靠性强，信号稳定性好、抗干扰能力强;

　　(4)安全性高，采用32位滚动编码技术，有效防止标签被人破译复制;

　　(5)使用简单，无需停车，除主无需任何操作，自动识别车辆合法性;

　　(6)管理方便，无需值守，非法车辆自动报警;

　　(7)部署便捷，仅需安装在小区大门出入口;

　　(8)识别率高，可以达到98%以上的精准识别，有效防止偷盗;

　　(9)功能齐全，提供非机动车管理和收费管理功能。

　　2 系统整体设计

　　2.1 系统组成

　　车辆防盗报警系统主要分为硬件和软件两块。其中硬件主要包括：RFID读卡器、RFID远距离识别卡、声光报警器、识别及报警服务器等;软件主要分为：数据采集及设置模块、数据抽取模块、算法匹配模块、自动报警模块等。图1所示是本系统的组成示意图。

　　图1 系统组成平面示意图

　　2.2 系统资源E-R图

　　系统的实体是用户与车辆，抽象到逻辑关系就是用户卡与车辆卡之间的关系。用户名下可有多辆车，一辆车的户主只能是一个人，而一辆车一般只有一把锁，而一把锁可以有多把开启的钥匙。因此对应到逻辑关系即是：一辆车对应一张RFID卡，与之匹配可安全通过的却有多张RFID用户卡。其E-R图如图2所示。

　　图2 资源对应关系图

　　2.3 系统架构设计

　　本系统采集B/S/D分布式架构进行设计，分为数据采集模块、报警模块、检测服务、数据库等。数据采集主要功能是将采集到的数据通过局域网上传到服务中心;报警模块主要是根据检测服务的指令，并发放给相应的报警终端进行相应的处置;检测服务进行数据的汇总并根据检测算法进行检测车辆，当有报警时，向报警模块发送指令;数据库是存放系统运行时的采集数据、运行过程数据、处置结果等。图3所示是本系统的网络结构示意图。

　　3 智能检测算法设计

　　智能检测算法由读卡器与RFID卡的自身信号驱动工作。读卡器的工作原理是实时地扫描卡信号，且对已扫描到的卡仍然进行扫描。当一台主机连接多台读卡器时，系统首先为每台读卡器建立一个资源池，用于保存各台/组内读卡器读到的RFID卡号。图4所示是本系统的智能检测算法流程图。

　　图3 系统网络结构图

　　设计时，可以根据实际情况将系统分为两个场景：

图4 智能检测算法流程图

　　3.1 场景一：先识别到车卡

　　(1)当识别到车卡后，系统会在一定的时间间隔内(如30秒)，每隔1秒扫描一次与车卡绑定的用户卡;

　　(2)当未扫描到用户卡后，进行报警处理，并记录在报警表;

　　(3)当识别到用户卡后，才放行车辆通过，并记录在进出日志表。

　　3.2 场景二：先识别到用户卡

　　(1)当识别到用户卡后，系统会在一定的时间间隔内(如10 s)，每隔1秒扫描一次与用户卡绑定的车卡;

　　(2)当未扫描到车卡后，系统不作处理;

　　(3)当识别到车卡后，放行车辆通过，并记录在进出日志表。

　　由于读卡器处于开机状态后，会一直处于扫描状态，当上述两个场景发生时，系统会在首先扫描到的卡的时间点进行计时，在时间间隔内把扫描到的所有卡进行对比。具体的匹配逻辑步骤如下：

　　(1)当同一组内识别到新车卡后，会在组内识别到的用户卡进行匹配。若匹配成功，跳转到步骤2。若匹配不成功，跳转到步骤3;

　　(2)记录成功标识;

　　(3)进行下一次扫描，并判断是否有新扫描到的车卡;

　　(4)若无新车卡，则跳转到步骤3;

　　(5)若有新车卡，则跳转到步骤1;

　　(6)若扫描到老车卡，则跳转到步骤3;

　　(7)若未扫描到老车卡，则删除未扫描到的老车卡，并跳转到步骤3。

　　4 结 语

　　目前，RFID技术已应用在了多个行业和领域，并取得了很好的成效。本系统通过对车辆防盗方面存在的问题和现状进行分析，结合RFID物联网技术远程采集等优点，设计了车辆智能检测防盗系统。为人们使用车辆安全出行提供了安全保证，可有效地保护人民的财产免受损失。