基于GSM网络的RFID汽车防盗系统设计

1  防盗系统的特点

　　早期汽车防盗系统主要由机械结构的门锁和车轮锁构成。 车锁的功能从简单控制车门开启演变为控制点火和操控汽车威廉希尔官方网站 等。 随着现代电子技术的发展， 芯片式和网络式相结合的高端防盗系统得到了发展， 它提供更有效的防盗手段。 本文采用RF ID芯片技术与GSM 模块技术设计并制作了汽车防盗系统， 与其它防盗系统相比， 其主要特点如下：

　　（ 1）编码唯一性和不可复制性

　　普通电子式防盗器是时下最流行的防盗器， 它通过手持遥控装置来设防和撤防， 遥控收发模块可以采用固定码编码和滚动码编码方式。 固定编码方式的缺点是地址码容易重复， 并且容易被复制。 而滚动码方式每次发送的代码都是唯一且不规则的， 但通过专门的解码器也能在几秒钟内解码， 且这种防盗器经常会有误报警的情形发生。

　　新方案采用了RF ID （无线射频身份识别）技术的芯片， 该芯片出厂时已经设定唯一编码， 无法复制。 采用的第四代RFID芯片具有特殊诊断功能， 即受权者在读取钥匙保密信息时， 能够得到该防盗系统的历史信息（如读取次数、时间等）， 令这类RF ID芯片现已广泛应用于各种高级安防系统中。

　　（ 2）网络自动远程防盗

　　在防盗系统中运用网络技术是目前最先进、最有效的防盗方式之一， 是现行广泛应用GPS（全球定位系统）的网络报警系统。

　　该系统在车上安装小型的无线网络终端， 通过GPS模块向网络中心报告车辆运行位置， 由监控中心统一完成调度、跟踪。 该网络系统的缺点是需要建立无线网络监控中心、信号中继基站等， 一般需要人工服务， 终端用户要定期支付固定费用， 其使用区域还受到无线网络覆盖范围的限制。

　　本系统采用GSM 模块， 利用成熟的GSM 网络覆盖全国甚至全世界， 24小时在线， 通过程序控制可以在任何地方完成对失窃车辆的锁定。 该系统在不使用时不产生任何费用， 适用于普通大众。 基于GSM网络的RFID芯片式防盗器， 可实现无匙进入， 还能唯一地识别车主控制的车辆， 误报警的机率更小。

　　2  系统结构及原理

　　该系统由3部分组成： 射频身份识别（ RFID ）芯片、主控威廉希尔官方网站 （MCU ）、网络接口模块（ TC35） . 通信设备采用西门子手机模块TC35, 主控芯片采用AT89C51, 身份识别采用TI 公司的基站芯片TMS3705和感应器， 该感应器具有世界上唯一的ID号， 并且不能够进行复制， 因此保密性极佳。 系统整体结构如图1所示。

图1  系统结构框图

　　2. 1  射频身份识别（ RFID）部分

　　典型的RFID 系统包括感应器、阅读器和处理数据的后端计算机。 感应器也称射频卡， 它具有智能读写及加密通信的能力。 阅读器通过调制的RF通道向感应器发出请求信号， 感应器回答识别信息，然后阅读器把收到的信号送到计算机。 系统最大的特点是非接触式识别， 因此可以同时识别多个感应器及高速运动的电子标签。 该系统中因为感应距离不要求很远（ 0 1~ 5 m） , 采用无源感应器， 结构简单， 更适合随身携带。

　　然后阅读器把收到的信号送到计算机。 系统最大的特点是非接触式识别， 因此可以同时识别多个感应器及高速运动的电子标签。 该系统中因为感应距离不要求很远（ 0 1~ 5 m） , 采用无源感应器， 结构简单， 更适合随身携带。

　　该系统所选用的阅读器是TMS3705, 它是TI公司生产的低频基站集成威廉希尔官方网站 ， 可作为RFID 读卡器。

　　当阅读器TMS3705接入电源时， 首先发射一定频率的射频脉冲信号， 若感应器（本系统采用无源只读型感应器为R I- TRP- RR2B ）在有效感应范围内，它将接收到的信号进行最佳耦合， 并对它的电容进行充电， 以供感应器内部威廉希尔官方网站 工作。 感应器工作时，以FSK 方式发射数据， 阅读器TMS3705中的射频模块接收并解调该信号， 然后按照一定通信协议上传给MCU 进行处理。 假如感应器是合法卡， MCU 下传命令给控制单元撤防， 并且打开中央门锁； 假如该感应器是非法卡， 则说明有人持非法卡强行进入， 控制单元发出系统报警和通过手机模块（ TC35）以短信息的方式通知用户。

　　2. 2  主控部分

　　主控单片机采用通用芯片AT89C51以降低造价。 在系统中， 主控单片机负责用户身份的识别、信号的检测、各种控制信号的产生和与GSM 模块的通信[ 2] .

　　2. 3  GSM 网络接口模块

　　该系统的通信网络使用GSM网络。 采用的是西门子公司的TC35模块， 它是GSM无线双频模块， 具有语音、数据、短消息、FAX 等4 种传输方式。 它属于GSM /GPRS模块， 支持GSM 模块的所有功能， 还具有永久在线功能， 支持快速数字接入和高速数据传输， 可以实现对车辆的无间断追踪。 其功能结构如图2所示。

图2  TC35模块功能框图

　　TC 35模块主要由4部分组成： GSM基带处理器、GSM 射频部分、电源ASIC、Flash. GSM 基带处理器是整个模块的核心， 控制着模块内各种信号的传输、转换、放大等处理过程。 GSM 射频部分是1个单片收发器， 完成射频接收和发送等。 GSM 模块电流变化非常大， 这就对供电威廉希尔官方网站 提出了较高的要求。

　　电源AS IC 部分使用线性电压调节器把外部输入的电源电压Vbatt+ 进行稳压后供GSM 基带处理器和GSM 射频部分使用， 此外它还输出1 个2 9 V /70mA 的电压供模块外的其他威廉希尔官方网站 使用。 GSM 射频部分的功率放大器对电源电压要求不高， 所以直接使用外部的输入电压Vbatt+ . Flash 用来存储一些用户配置信息、电话本等。