一种双标签电动车无线防盗系统及防盗方法与流程

本发明涉及一种双标签电动车无线防盗系统及防盗方法，属于无线射频识别技术、嵌入式技术。

背景技术：

目前市场上常见电动车防盗装置是遥控防盗报警器，由车载主机和手持遥控发射器组成，报警喇叭安装在车载主机上，遥控器的作用主要是设防、撤防和启动报警功能，相当于主机的一个无线遥控电源开关，这类报警器是现在电动车市场上的主流防盗产品，灵敏度较高，报警声响可达100分贝以上，基本可以满足一般电动车用户的需要，但是此类装置误报率较高，如刮风打雷，儿童嬉闹等，都有可能触发报警器报警，这种由于误报警带来的噪音污染扰民现象严重，所以大部分电动车用户并没有开启防盗报警装置，导致一些不法分子有机可乘，电动车被盗现象日益严重。由此可见，传统的安防产品已经不能满足用户的需求。

目前市场上有出现GPS定位防盗报警，此方式成本较高，若政府财政出钱，则投资太大，不宜推广。有报道某市投资1000多万免费给5万辆电动自行车安装，这种性价比太低；且后续还要与运营商合作，每月花费GPRS流量费。

技术实现要素：

本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种双标签电动车无线防盗系统及防盗方法，以解决小区电动车防盗问题。

本发明技术解决方案：一种双标签电动车无线防盗系统，包括：无线收发器、使用者手持射频标签、无线控制装置，其中无线控制装置中装有电动车有源RFID标签；无线收发器加装在小区各主要出入口，分别与无线控制装和使用者手持射频标签相互连接和通信，用于接收电动车及使用者的信息，检测和识别电动车及使用者身份；无线控制装置安装在电动车上，电动车被盗时，无线控制装置根据无线收发器发出的信号命令切断电动车的电源；使用者手持射频标签及电动车有源RFID标签分别配置在其使用者及电动车上，使用者手持射频标签及电动车有源RFID标签中各集成有唯一匹配身份标识号码ID，(IDentity，简称ID)，用于电动车及使用者身份识别，并进行无线通信；无线收发器和无线控制装置的通信频段相同。

所述无线控制装置包括电动车有源RFID标签、第二继电器、主电源、备用锂离子电池、供电电路和外部接口；电动车有源RFID标签包括单片机(集成高速51单片机)和射频芯片；射频芯片接收来自无线收发器发送的命令，送至集成高速单片机，集成高速单片机根据无线收发器的命令控制第二继电器的开关从而实现控制电动车电机电路的通断，如果接在电动车蓄电池上的主电源被切断，备用锂离子电池自动启用，单片机发出命令使通过外部接口连接的电动车蜂鸣器发出报警声响；射频芯片还可以接收使用者手持射频标签发送的命令，传至集成高速单片机，集成高速单片机发出命令用于解除误警报。

所述无线收发器包括：微控制器、第一无线射频模块、GSM模块、第一继电器及供电电路，其中微控制器采用STM32F103系列单片机；无线射频模块向外围空间发射电磁波，用于读取电动车有源RFID标签与使用者手持射频标签中的ID信息，并把接收到的电动车有源RFID标签与使用者手持射频标签中的ID信息通过串口发送给微控制器，微控制器检测电动车有源RFID标签与使用者手持射频标签中的ID是否匹配，根据匹配结果选择“准许通行”和“切断电动车电源”命令，并通过无线射频模块把命令发送给装在电动车上的无线控制装置，无线控制装置根据命令采取相应动作，如果电动车有源RFID标签与使用者手持射频标签中的ID不匹配，确认有偷盗行为，微控制器同时发送命令控制第一继电器通断，第一继电器外接声光报警器用于提醒保安，并把警情通过GSM模块发送短信给执勤民警。

所述微控制器采用STM32F103系列单片机或ARM系列单片机。

所述使用者手持射频标签包括采用NRF24LE1模块，该模块自带51单片机和射频芯片，可以和无线收发器、电动车无线控制装置通信，发送ID和解除“误警报”信息。

一种双标签电动车无线防盗方法，无线控制装置安装在电动车上，电动车被盗时，无线控制装置根据无线收发器发出的信号命令切断电动车的电源；电动车有源RFID标签及使用者手持射频标签分别配置在电动车及其使用者中，电动车有源RFID标签及使用者手持射频标签中各集成有唯一匹配ID，用于电动车及使用者身份识别，并进行无线通信；无线收发器加装在小区各主要出入口，用于接收电动车及使用者的信息，检测和识别电动车及使用者身份；如果电动车及使用者身份合法，即电动车有源RFID标签中的ID与使用者手持射频标签中的ID匹配，无线收发器发出“准许通行”的信号命令，即准许通行；当带有无线控制装置的电动车经过加装无线收发器的小区出入口时，如果电动车及使用者身份合法，即电动车有源RFID标签中的ID与使用者手持射频标签中的ID匹配，无线收发器发出“准许通行”的信号命令，即准许通行；如果电动车及使用者身份不合法，即电动车有源RFID标签中的ID与使用者手持射频标签中的ID匹配，无线收发器立即向无线控制装置发送“切断电动车电源”的信号命令，无线控制装置则会切断电动车的供电电路，无线收发器还会给保安室和门卫发出警告，同时通过短信把警情推送给执勤民警。

本发明与现有技术相比的优点在于：传统电动车防盗方法,例如加装各种锁具、声控报警器等并不能有效的解决防盗需求，即使现在市场上已经存在的一些GPS防盗装置本身也不能很好的解决电动车盗窃问题，只是在后期追回时提供了一些解决方案，但很难从源头降低电动车失窃率。本发明双标签无线防盗系统采用双标签防盗，给电动车和合法使用者配有唯一匹配ID，ID集成在有源RFID标签中，通信距离远。通过安装在小区各出入口的收发器检测ID,如果ID匹配则允许通行，如果ID不匹配，则无线切断电动车电源，并给保安室、门卫室发出警报，做到失窃电动车不出小区就被发现和追回，装置本身也带有自报警装置，一旦非法拆卸，也将发送警报信息给保安室、门卫室。真正做到从源头上降低小区电动车失窃率，减少后期追回的麻烦。

附图说明

图1为本发明的双标签电动车防盗系统组成框图；

图2为本发明的双标签电动车防盗方法工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的双标签电动车无线防盗系统组成框图。本发明的双标签电动车无线防盗系统主要由无线控制装置、无线收发器、含在无线控制装置中的电动车有源RFID标签及使用者手持射频标签构成。

无线控制装置由电动车有源RFID标签(集成NRF24LE无线模块，高速51单片机和射频芯片)、第二继电器、主电源\备用锂离子电池及供电电路和外部接口组成；无线收发器在匹配ID后将命令通过NRF24LE1无线模块发送给无线控制装置，此装置通过无线模块接收命令(两个装置的无线模块相同，通信频段相同)，根据收发器的命令可以控制第二继电器的开关从而实现控制电动车电机电路的通断。如果主电源被切断，备用锂离子电池自动启用，微控制器发出命令使蜂鸣器报警(连接电动车报警器，模块提供接口)。此装置还可以接收使用者端RFID发送的命令，用于解除误警报。

无线收发器由微控制器(STM32F103系列单片机)、有源RFID(NRF24LE1无线模块)、GSM模块(SIM800A模块)、SIM卡(移动、联通、电信)、第一继电器以及相关供电电路和外部接口组成。收发设备通过NRF24LE1无线模块向外围空间发射电磁波，用于读取电动车端和使用者端RFID中的ID信息，并把接收到的ID信息通过串口发送给微控制器，微控制器通过内部程序检测ID是否匹配。根据匹配结果选择“准许通行”和“切断电动车电源”命令，并通过无线模块把命令发送给电动车无线控制装置，无线控制装置根据命令采取相应动作。如果ID不匹配，确认有偷盗行为，微控制器同时发送命令控制第一继电器通断，第一继电器外接声光报警器用于提醒保安，并把警情通过GSM模块发送短信给执勤民警，然后快速采取动作抓捕嫌疑人。

使用者手持射频标签由NRF24LE1芯片(集成高速51单片机及射频芯片)、纽扣电池、按键及相关外围电路组成。手持射频标签在通过小区出入口时接收到无线收发器发射的电磁波，装置从待机状态唤醒，并把ID发送给无线收发器。如果发生了误报警(由于干扰或其他原因造成无线收发器发送错误处理信息造成电动车电源被误切断)，可以通过按键发送命令给电动车端无线控制装置，用于恢复供电，解除误警报。

如图2所示，双标签电动车防盗方法工作流程图。将无线收发装置安装在各小区出入口或保安室、门卫室中(读取距离可达百米)。以下是无线收发装置的检测流程，检测的三种情况如下：

(1)当带有无线控制装置的电动车经过加装无线收发器的小区出入口时，无线收发器只检测到使用者手持射频标签ID，默认无电动车通行，声光报警装置不做出任何动作。

(2)当带有无线控制装置的电动车经过加装无线收发器的小区出入口时，无线收发器只检测到电动车有源RFID标签ID，无线收发器发出指令给电动车上的无线控制装修，切断电动车主电源，不准许通行并声光报警装置发出警报。

(3)当带有无线控制装置的电动车经过加装无线收发器的小区出入口时，无线收发器同时检测到使用者手持射频标签ID和电动车有源RFID标签ID，若匹配，则准许通行；若不匹配，则切断电源，不准许通行并声光报警装置发出警报。保安室接到警报后，去现场人为确认该车辆与该使用者是否正常匹配；若匹配，则为误报，使用者再次发送ID，解除“误报信息”。

实施方式举例

本发明防盗系统主要由三个部分组成：

无线收发器，收发装置由微控制器模块、NRF24LE1无线模块、GSM模块(SIM800A,其他GSM模块亦可)、SIM卡(移动、联通、电信)、供电电路以及外部接口组成。微控制器采用STM32F103系列单片机(ARM系列单片机亦可)NRF24LE1模块本身集成了高速51单片机，通过串口与主微控制器通信，通过加装不同的天线，收发距离可达100m-2500m,收发距离大。主微控制器中烧录ID检测程序，用于ID识别及下达处理命令。GSM模块与微控制器通过串口通信。

无线控制装置，无线控制装置由电动车有源RFID标签(NRF24LE无线模块，集成高速51单片机和射频芯片)、继电器、备用锂离子电池及相关供电电路和外部接口组成,NRF24LE1模块本身由51单片机和射频芯片构成，板载PCB天线，通信距离可达100m,功耗只有0.1W，锂离子电池作为辅助电源，一旦主电源被切断(一般情况下即是电动车电池被盗或电池电源被切断)，自动切换辅助电源可以保证模块本身继续工作。

使用者手持射频标签，标签为有源RFID，纽扣电池供电。采用NRF24LE1模块，该模块自带51单片机和射频芯片，可以和收发器、电动车无线控制装置通信，发送ID和解除“误警报”信息等，是电动车使用者合法身份的象征，实际生产时做成钥匙扣的形式，由使用者随身携带。

电动车在行驶过小区出入口时，使用者手持射频标签和发送各自ID给无线收发器，无线收发器会检测接收到的ID信息是否匹配，如果匹配，则允许通行。如果不匹配，则切断电动车电源，并给保安室、门卫室发送警报。这样，双标签的运用，使得电动车在小区通行只认卡不认人，没有合法匹配标签的一律不能通过，以双卡管车、管人，真正做到失窃电动车出不了小区就被发现，就被追回。

提供以上实施例仅仅是为了描述本发明的目的，而并非要限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求限定。不脱离本发明的精神和原理而做出的各种等同替换和修改，均应涵盖在本发明的范围之内。