简谈RFID智能汽车防盗系统设计

　　1引言
　　随着社会的不断发展，现在的大多数人家中都已经备用汽车，随之而来的人们所关心的是汽车的安全以及汽车的防盗，基于现代人们的需求，于是基于RFID的汽车系统的设计逐渐成为人们所关注的话题。汽车防盗系统中的身份的识别用到的技术是RFID的识别技术。汽车防盗系统中需要输入密码从而进行汽车的开启，同时汽车的拥有者有权限对汽车的密码进行修改，另外汽车防盗系统中还可以进行语音输入提示功能。社会的发展带来的是人们的生活物质得到了提高，私家车的存在已经不再是遥远的目标，对于普通家庭而言，汽车的开销还是占据了他们生活的一大部分，所以防止汽车被盗，这是大部分人所需要重视的问题所在，汽车防盗在汽车发展领域中占据着很大的一部分。最初开始，针对汽车防盗，开发人员所想到的是采用机械的方式进行预防，现代的汽车防盗技术涉及到的有芯片技术，电子技术以及网络的方式防止汽车被盗。而且汽车智能防盗技术可以说已经成为了汽车行业中的一大发展趋势。
　　2RFID概述
　　RFID的意思指的是射频识别，具体的含义指的是目标对象中的信息的获取主要是通过射频信号进行自动识别，而且这个自动识别的过程是完全没有其他人的参与，纯属自动完成，同时这种识别是不受任何环境的限制，不管环境条件是如何的恶劣，信号的识别均可以成功完成。
　　2.1RFID的组成
　　RFID的系统中的组成部分通常情况下主要是由三部分组成的，分别是天线，阅读器以及标签。
　　RFID中的标签具体含义是：RFID系统中的标签是一个器件，该器件的主要功能是对信息进行存储，在功能方面有些与条码类似。但是标签有一个最大的特点就是借助于外力或者是自身的作用，标签都能够将自身所携带的信息发送到阅读器，而且这个发送的过程是自动的。按照标签的分类不同，形成的分法也是多种多样的。
　　阅读器的分类是取决于阅读器本身中所包括的标签以及包括的功能，标签类型不同从而会促使阅读器的设计也就不同，阅读器的功能是进行用户的相关信息读取，从而对用户的信息进行一个验证的过程，验证的对象除了是用户的信息之外还可以是一些信号，而且在标签中所携带的信息除了基本的信息之外，还会包括验证的信息，以及其他的信息等。当阅读器接收到标签中的发送的信息后，就会对接收的信息进行验证分析。
　　天线主要是用来进行消息的传送与消息的接收，而传送的对象是电子标签与阅读器之间的消息传送，按照天线的功能不同，天线可以分为电子标签天线和阅读器天线，而且天线在设计的时候频率也会有所不同，可以分为高频和低频。在RFID的系统中电子标签天线的作用很大，但是关于这种类型的天线在设计实现方面还是存在着很大的难度，国内关于天线的设计仍然存在着难点。
　　2.2RFID工作原理
　　RFID的原理具体描述过程是：首先电子标签进入到阅读器对应的范围以内，当接收到阅读器所发射的信号之后，就会将相对应的信息输出，而这些信息的发送是需要电能的，而电能的产生是通过感应电路产生的，另外信息的接收还可以来自于有源标签，在信息传送结束后就进行译码，接着就就信息发送到控制器中进行数据的验证分析。
　　现今通常用到的标记设备中就会用到天线及RFID的芯片技术，相比于主动式的RFID设备，如果采用被动式的设备的话中成本方面会大大减少，同时设备的配置也相对容易实现，因此在实际的应用的时候通常是选择被动式的设备。被动式的设备的实现采用的技术是无线电波，但是这种被动式的设备的限制是尽量在距离比较近的地方使用。
　　3系统工作原理
　　基于RFID的汽车防盗系统的设计用到的技术主要涉及到了RFID的智能识别模块以及GSM模块，进行信息识别的时候是通过将RFID里面的所存储的信息和射频信号里面的信息进行对比，然后如果发现这两者之间的的信息存在差别的话，系统的RFID子模块就会对此警报，并且发光或者是发出声音的形式进行警报。然后单片机中的CPU就会对采集到的信号进行接收，接着单片机就会将信息通过GSM模块实现短信的发送。用户通过接收短信从而可以知道汽车目前的情况。该系统实现的汽车防盗具有一定的针对性以及一定的及时性的优点。
　　基于RFID的汽车防盗系统的组成信号主要包括了被控信号，检测信号以及控制信号等。而对于被控信号指的是语音输入的信号，以及油路的信号等，而检测信号指的是震动信号以及读卡器的信号，而控制信号又可以进一步地细分为密码修改以及刹车信号。
　　4系统硬件设计
　　4.1系统功能
　　本文设计的基于RFID的汽车防盗系统用到的技术是目前应用很广泛的射频识别技术，识别的功能实现主要体现在车门上，首先系统是通过车主的标签借用阅读器进行识别，当阅读器识别的结果是通过后，车门就会打开，与此同时打开的也有点火模块，当阅读器识别没有通过的时候，车门就不会打开，而且汽车也就无法进行启动。
　　4.2TC35i概述
　　系统中的无线通电模块采用的是TC35，TC35模块的功能主要是用来进行发送语音以及发送语言的，TC35的价格成本比较适宜。TC35的特点是可以进行语音以及消息的传输。TC35的组成部分主要包括了闪存，供电部分，GSM处理器，天线接口以及ZIF连接器等。
　　作为TC35模块中的重要模块，GSM基带处理器重点关注的是GSM的语言处理以及信号的处理，而且GSM基带处理器中还包括了一些数字方面的功能，以及射频设备中需要用到的模拟功能。TC35在数据接口方面用到的方式是异步，而且还是串行的方式。
　　4.3TC35i外围电路设计
　　TC35i模块中的引脚总数有40个，引出端是连接着ZIF，其中的电阻是为50的天线部分是连接着天线，而ZIF连接器连接着的是SIM卡支架。单片机工作的环境是TTL电平，而TC35i的数据接口的工作环境是在CMOS电平。所以为了电路可以实现，在单片机与TC35i模块这两者之间需要设置一个从电平到电路的一个转换的过程。本文中电路转换用到芯片是MAX232的电平转换芯片，该转换芯片实现TC35i与单片机连接的过程。
　　4.4射频控制模块
　　卡片的信息的接收采用的技术是无线射频模块，首先是进行MCU和存储器之间进行通信，然后再对存储器中的数据进行读取，信息读取结束后，将RFID中的数据和存储器中的数据进行一个对比的过程，当对比验证后发现信息是一致的时候就可以得出识别结果是对的，防盗的功能就会自动关闭，当验证没有通过就会提示验证识别是失败的，从而防盗功能继续起作用，以致车门无法打开。
　　4.5控制器模块
　　关于控制器的模块选择的元件的单片机，具体的型号是STC89C52，该单片机的特点是易于操作，性能高，功率损耗也低，而且里面的Flash缓存就可以达到8K，作为芯片而言，存储器是比较丰富的，正是由于这些特点从而使得STC89C52在很多领域中都可以得到广泛的应用，具体的功能主要包括了复位电路，定时器，计数器，以及Flash存储器和缓存器。
　　5软件设计
　　5.1前端控制程序设计
　　前端控制程序设计部分首先需要完成的部分是初始化系统，同时对读写器的配置也进行初始化，当读写器是处于工作的时候，在这个过程中，我们需要对射频识别系统中的阅读器的终端的频率进行参数设置。当有贵重的物件进入到RFID的读写器的时候，标签就会从而得到对应的能量，信息的发送是通过相位也可以通过反向的调制射频实现，此时AS3992就会根据ISO的协议把标签的相关信息传送到MCU。当阅读器中天线的标签的数目是足够多的时候，标签信息的发送可能会在同一刻发生，这样容易造成信息的冲突。为了避免这种情况的发生，采用的方法是ALOHA算法。
　　5.2报警处理设计
　　针对报警模块，系统分为了两种，首先的第一种的实现方式是用到了AS3992的GPIO接口，当目标移动或者周围的环境发生变化的时候，传感器就会接收到这些信息的改变，然后就会对此发出警报。另外一种就是这个信号的发送任务是由AS3992完成的，射频的收发模块首先会把信号发送给单片机，然后单片机会进一步将信号发送给GSM模块，GSM模块对发出的警报信号编码，最后将编码的结果发送到系统设置的手机号中或者是具体的车主进行报警。
　　发送短信的实现应用到了GSM模块的TC35模块，通过TC35模块可以成功地把短信内容发送到特定的手机上，发送之前要做的一步操作就是对发送的目的地进行赋值，也就是把发送的目的地内容赋值给系统设置的对应变量。另外再接着把该变量进行处理形成PDU的字符串形式，接着AT命令就会对PDU字符串进行调用，通过TC35模块将调用的PDU字符串发送出去。
　　6结语
　　本文所涉及到的的元件主要包括了单片机，射频收发，GSM芯片，设计出了基于RFID的智能汽车防盗系统。该防盗系统允许短距离内进行警报。本文完成了系统硬件设计以及软件结构的设计，短信的发送是通过GSM模块实现的，这种新型的防盗相比于传统的汽车防盗而言，摆脱了机械设备防盗以及录像方式防盗。另外通过本文设计的系统可以对一些比较贵重的物品进行防范，在现实生活中的应用意义与实用价值很大。