簡談RFID智能汽車防盜系統設計論文

　　1引言

隨着社會的不斷髮展，現在的大多數人家中都已經備用汽車，隨之而來的人們所關心的是汽車的安全以及汽車的防盜，基於現代人們的需求，於是基於RFID的汽車系統的設計逐漸成爲人們所關注的話題。汽車防盜系統中的身份的識別用到的技術是RFID的識別技術。汽車防盜系統中需要輸入密碼從而進行汽車的開啓，同時汽車的擁有者有權限對汽車的密碼進行修改，另外汽車防盜系統中還可以進行語音輸入提示功能。社會的發展帶來的是人們的生活物質得到了提高，私家車的存在已經不再是遙遠的目標，對於普通家庭而言，汽車的開銷還是佔據了他們生活的一大部分，所以防止汽車被盜，這是大部分人所需要重視的問題所在，汽車防盜在汽車發展領域中佔據着很大的一部分。最初開始，針對汽車防盜，開發人員所想到的是採用機械的方式進行預防，現代的汽車防盜技術涉及到的有芯片技術，電子技術以及網絡的方式防止汽車被盜。而且汽車智能防盜技術可以說已經成爲了汽車行業中的一大發展趨勢。

　　2RFID概述

RFID的意思指的是射頻識別，具體的含義指的是目標對象中的信息的獲取主要是通過射頻信號進行自動識別，而且這個自動識別的過程是完全沒有其他人的參與，純屬自動完成，同時這種識別是不受任何環境的限制，不管環境條件是如何的惡劣，信號的識別均可以成功完成。

2.1RFID的組成

RFID的系統中的組成部分通常情況下主要是由三部分組成的，分別是天線，閱讀器以及標籤。

RFID中的標籤具體含義是：RFID系統中的標籤是一個器件，該器件的主要功能是對信息進行存儲，在功能方面有些與條碼類似。但是標籤有一個最大的特點就是藉助於外力或者是自身的作用，標籤都能夠將自身所攜帶的信息發送到閱讀器，而且這個發送的過程是自動的。按照標籤的分類不同，形成的分法也是多種多樣的。

閱讀器的分類是取決於閱讀器本身中所包括的標籤以及包括的功能，標籤類型不同從而會促使閱讀器的設計也就不同，閱讀器的功能是進行用戶的相關信息讀取，從而對用戶的信息進行一個驗證的過程，驗證的對象除了是用戶的信息之外還可以是一些信號，而且在標籤中所攜帶的信息除了基本的信息之外，還會包括驗證的信息，以及其他的信息等。當閱讀器接收到標籤中的發送的信息後，就會對接收的信息進行驗證分析。

天線主要是用來進行消息的傳送與消息的接收，而傳送的對象是電子標籤與閱讀器之間的消息傳送，按照天線的功能不同，天線可以分爲電子標籤天線和閱讀器天線，而且天線在設計的時候頻率也會有所不同，可以分爲高頻和低頻。在RFID的系統中電子標籤天線的作用很大，但是關於這種類型的天線在設計實現方面還是存在着很大的難度，國內關於天線的設計仍然存在着難點。

2.2RFID工作原理

RFID的原理具體描述過程是：首先電子標籤進入到閱讀器對應的範圍以內，當接收到閱讀器所發射的信號之後，就會將相對應的信息輸出，而這些信息的發送是需要電能的，而電能的產生是通過感應電路產生的，另外信息的接收還可以來自於有源標籤，在信息傳送結束後就進行譯碼，接着就就信息發送到控制器中進行數據的驗證分析。

現今通常用到的標記設備中就會用到天線及RFID的芯片技術，相比於主動式的RFID設備，如果採用被動式的設備的話中成本方面會大大減少，同時設備的配置也相對容易實現，因此在實際的應用的時候通常是選擇被動式的設備。被動式的設備的實現採用的技術是無線電波，但是這種被動式的設備的限制是儘量在距離比較近的地方使用。

　　3系統工作原理

基於RFID的汽車防盜系統的設計用到的技術主要涉及到了RFID的智能識別模塊以及GSM模塊，進行信息識別的時候是通過將RFID裏面的所存儲的信息和射頻信號裏面的信息進行對比，然後如果發現這兩者之間的的信息存在差別的話，系統的RFID子模塊就會對此警報，並且發光或者是發出聲音的形式進行警報。然後單片機中的CPU就會對採集到的信號進行接收，接着單片機就會將信息通過GSM模塊實現短信的發送。用戶通過接收短信從而可以知道汽車目前的'情況。該系統實現的汽車防盜具有一定的針對性以及一定的及時性的優點。

基於RFID的汽車防盜系統的組成信號主要包括了被控信號，檢測信號以及控制信號等。而對於被控信號指的是語音輸入的信號，以及油路的信號等，而檢測信號指的是震動信號以及讀卡器的信號，而控制信號又可以進一步地細分爲密碼修改以及剎車信號。

　　4系統硬件設計

4.1系統功能

本文設計的基於RFID的汽車防盜系統用到的技術是目前應用很廣泛的射頻識別技術，識別的功能實現主要體現在車門上，首先系統是通過車主的標籤借用閱讀器進行識別，當閱讀器識別的結果是通過後，車門就會打開，與此同時打開的也有點火模塊，當閱讀器識別沒有通過的時候，車門就不會打開，而且汽車也就無法進行啓動。

4.2TC35i概述

系統中的無線通電模塊採用的是TC35，TC35模塊的功能主要是用來進行發送語音以及發送語言的，TC35的價格成本比較適宜。TC35的特點是可以進行語音以及消息的傳輸。TC35的組成部分主要包括了閃存，供電部分，GSM處理器，天線接口以及ZIF連接器等。

作爲TC35模塊中的重要模塊，GSM基帶處理器重點關注的是GSM的語言處理以及信號的處理，而且GSM基帶處理器中還包括了一些數字方面的功能，以及射頻設備中需要用到的模擬功能。TC35在數據接口方面用到的方式是異步，而且還是串行的方式。

4.3TC35i外圍電路設計

TC35i模塊中的引腳總數有40個，引出端是連接着ZIF，其中的電阻是爲50的天線部分是連接着天線，而ZIF連接器連接着的是SIM卡支架。單片機工作的環境是TTL電平，而TC35i的數據接口的工作環境是在CMOS電平。所以爲了電路可以實現，在單片機與TC35i模塊這兩者之間需要設置一個從電平到電路的一個轉換的過程。本文中電路轉換用到芯片是MAX232的電平轉換芯片，該轉換芯片實現TC35i與單片機連接的過程。

4.4射頻控制模塊

卡片的信息的接收採用的技術是無線射頻模塊，首先是進行MCU和存儲器之間進行通信，然後再對存儲器中的數據進行讀取，信息讀取結束後，將RFID中的數據和存儲器中的數據進行一個對比的過程，當對比驗證後發現信息是一致的時候就可以得出識別結果是對的，防盜的功能就會自動關閉，當驗證沒有通過就會提示驗證識別是失敗的，從而防盜功能繼續起作用，以致車門無法打開。

4.5控制器模塊

關於控制器的模塊選擇的元件的單片機，具體的型號是STC89C52，該單片機的特點是易於操作，性能高，功率損耗也低，而且裏面的Flash緩存就可以達到8K，作爲芯片而言，存儲器是比較豐富的，正是由於這些特點從而使得STC89C52在很多領域中都可以得到廣泛的應用，具體的功能主要包括了復位電路，定時器，計數器，以及Flash存儲器和緩存器。

　　5軟件設計

5.1前端控制程序設計

前端控制程序設計部分首先需要完成的部分是初始化系統，同時對讀寫器的配置也進行初始化，當讀寫器是處於工作的時候，在這個過程中，我們需要對射頻識別系統中的閱讀器的終端的頻率進行參數設置。當有貴重的物件進入到RFID的讀寫器的時候，標籤就會從而得到對應的能量，信息的發送是通過相位也可以通過反向的調製射頻實現，此時AS3992就會根據ISO的協議把標籤的相關信息傳送到MCU。當閱讀器中天線的標籤的數目是足夠多的時候，標籤信息的發送可能會在同一刻發生，這樣容易造成信息的衝突。爲了避免這種情況的發生，採用的方法是ALOHA算法。

5.2報警處理設計

針對報警模塊，系統分爲了兩種，首先的第一種的實現方式是用到了AS3992的GPIO接口，當目標移動或者周圍的環境發生變化的時候，傳感器就會接收到這些信息的改變，然後就會對此發出警報。另外一種就是這個信號的發送任務是由AS3992完成的，射頻的收發模塊首先會把信號發送給單片機，然後單片機會進一步將信號發送給GSM模塊，GSM模塊對發出的警報信號編碼，最後將編碼的結果發送到系統設置的手機號中或者是具體的車主進行報警。

發送短信的實現應用到了GSM模塊的TC35模塊，通過TC35模塊可以成功地把短信內容發送到特定的手機上，發送之前要做的一步操作就是對發送的目的地進行賦值，也就是把發送的目的地內容賦值給系統設置的對應變量。另外再接着把該變量進行處理形成PDU的字符串形式，接着AT命令就會對PDU字符串進行調用，通過TC35模塊將調用的PDU字符串發送出去。

　　6結語

本文所涉及到的的元件主要包括了單片機，射頻收發，GSM芯片，設計出了基於RFID的智能汽車防盜系統。該防盜系統允許短距離內進行警報。本文完成了系統硬件設計以及軟件結構的設計，短信的發送是通過GSM模塊實現的，這種新型的防盜相比於傳統的汽車防盜而言，擺脫了機械設備防盜以及錄像方式防盜。另外通過本文設計的系統可以對一些比較貴重的物品進行防範，在現實生活中的應用意義與實用價值很大。