智能小区非机动及机动车辆防盗管理系统设计--

1智能小区非机动及机动车辆防盗管理系统设计摘要：随着我国经济的迅速发展，非机动车与机动车数量激增，而传统小区的停车管理已经无法满足现代人的需求，给人们的出行与交通造成很大的不便。而随着外来人工的增多，小区内车辆进出频繁也为业主车辆的安全带来了隐患，一个设计良好的系统，不仅能够降低成本，减轻物业人员的工作压力，更能对车辆盗窃事件防范于未然。关键词：车辆；安全；降低成本；停车管理1.目前小区停车场的近况1.1住宅小区停车方式根据《城市居民区规划设计规范》中8.0.6款，居民区内必须配套设置居民汽车停车场、停车库，并应符合下列规定：居民汽车停车率不小于10%；居住区内地面停车率（居住区内居民汽车的停车数数量与居住户数的比率）不宜超过10%；居民停车场、库的布置应方便居民使用，服务半径不宜大于150m；居民停车场、库的布置应留有必要的发展余地。【1】根据以上条款目前小区分为以下主要四种停车方式：路边停车，地面停车场，半地下（底层架空）停车，坡道式地下停车库。而根据下图1.1来看，虽然目前建设的新型小区多采用地下停车库，而目前现有的小区地面停车仍然占于主导地位。图1.1（浦东地区停车场应用方式抽样调查）1.2车辆安全管理难题随着外来人工的增加，和小区居民的日益增多，车辆与人员频繁的进出给机动车与非机动车的安全带来了诸多隐患。而目前市面上常用的振动式报警器受到制作工艺影响，很容易受到各种外界因素的干扰而发生误报，发出的警报声不仅扰民还起不到防盗的作用。而虽然各个小区都加装了闭路电视监控系统，而普通的监控设备由于成本限制的原因即使拍摄到作案人员也难以辨清作案者的面目。而针对现有汽车防盗系统难以使车主在第一时间获取汽车被盗信息的局限性,提出了一种基于GPRS/GPS的汽车防盗系统。系统利用GPRS网络技术,以SMS/MMS方式将被盗汽车的节点信息、图片GPS定位信息发送至2车主。同时,车主也可通过SMS方式对被盗汽车实施必要的远程控制,从而阻止汽车被进一步非法移动。【2】然而这种方式费用过于高昂而难以被许多业主接受。这些车辆管理难题增加了业主与物业管理人员的矛盾。2．基于RFID技术的车辆防盗技术2.1成本分析价值规律的作用促使人们不断地寻求以最少的劳动耗费获得质量更优、数量更多的劳动成果，通过交换最大限度的实现超过社会平均劳动耗费水平的经济利益，这种价值规律和利益机制的动机，正是成本控制产生的理论基础。【3】成本控制理论不仅仅能运用于企业管理上，对于目前的物业来说降低设备的成本能够不仅能够提高业主对于物业费这一问题上的满意程度也能够使得维修与人力方面的损耗降到最低。计算机控制技术以及数据库技术,能有效降低停车场管理系统的运营成本和管理人员劳动强度。【4】结合RFID技术，一套完整的设备由读卡器（用来读取标签信息的设备，可设计为手持），电子标签卡（又称非接触式IC卡,智能卡。它把计算机技术、射频技术与微电子技术结合到了一起,其小巧实用,性价比高。【5】），SecuPak联网控制器，报警器组成。而其中电子标签卡不仅成本低廉而且不易损坏，其特殊性在于其免用电池、免接触、免刷卡故不怕脏污，且晶片密码为世界唯一无法复制，安全性能高、长寿命。而短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶略环境，SecuPak联网控制器脱机也可使用维护费用也相对低廉。2.2RFID技术介绍射频识别技术(RFIDRadioFrequencyIdentification)作为一种新兴的自动识别技术,近年来在国内外已经得到了迅速发展。【6】射频识别技术从沃尔玛的率先大胆应用,到现在已有相当的年头,其在中国也取得了一定的发展。毋庸置疑,中国必定会是RFID技术应用的巨大市场。【7】射频识别（RadioFrequencyIdentification，RFID），又称电子标签（E-Tag），是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。RFID最早的应用可追溯到第二次世界大战中用于区分联军和纳粹飞机的“敌我辨识”系统。随着技术的进步，RFID应用领域日益扩大，现已涉及到人们日常生活的各个方面，并将成为未来信息社会建设的一项基础技术。RFID典型应用包括：在物流领域用于仓库管理、生产线自动化、日用品销售；在交通运输领域用于集装箱与包裹管理、高速公路收费与停车收费；在农牧渔业用于羊群、鱼类、水果等的管理以及宠物、野生动物跟踪；在医疗行业用于药品生产、病人看护、医疗垃圾跟踪；在制造业用于零部件与库存的可视化管理。【8】一个RFID系统主要由标签、阅读器和天线这样三大部分组成的，具体的组成结构如下图2.1,2.2所示。3射频识别技术(RFIDRadioFrequencyIdentification)是一种无线通信系统，它可以通过无线电的讯号来识别一个特定目标并读写相关的数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。其中无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把附着在物品上的标签上以数据形式传送出去，并自动辨识与追踪该物品。其中某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波（调成无线电频率的电磁场）。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。图2.1图2.2射频识别技术结构框图3．防盗系统工作原理及设计3.1防盗系统的工作原理通过给每辆机动车与非机动车内安装一枚车辆身份识别标签（具体安装方式由业主自行决定）。该标签卡内装有一枚智能芯片，而芯片内录有车主自己所录入的信息包括车辆的颜色车型以及业主自己的个人信息。同样在软件系统中将业主的信息录入。同时4给每一位业主配发一枚身份识别卡，此身份卡与车辆身份标签卡绑定。当系统工作时，系统的基站只有在两张互相绑定的身份卡同时被读取时才认定此车辆为合法车辆，并允许车辆通过。如果只有一张标签卡通过，则认定此车辆为非法车辆，系统报警并通过门禁系统通知门卫，并有工作人员对其进行盘问。确认如果是车主忘记带卡由物管人员手动遥控开闸；如果有疑问可以盘查或报警3.2防盗系统报警器模块设计防盗报警系统可采用型号为STC89C51单片机，当单片机接收到上级系统发送的控制信号，控制道闸及报警装置的活动如下图3.2。报警蜂鸣器及指示灯控制：当有电瓶车被判定为非法车辆时，PC机发送一个控制信号给单片机，单片机收到指令后将P1口置0,随后指示灯变亮P0.7置0，报警器开始鸣叫。栏杆控制：在单片机收到控制信号后，电机动作，栏杆下落，阻止其通行。（其中p0.1置1，p0.0置0，p0.3接地，p0.4正反转设计）图3.2防盗报警系统的单片机原理图3.3防盗系统数据库模块设计5当业主持证登记时，由物管人员记录业主车辆信息，并将信息录入标签卡，并将数据上传数据库。并由业主将车卡藏于车内。数据库表设计：（1）业主的车型（包括非机动车）（2）业主个人信息（3）出入记录3.4防盗系统的构架防盗系统的框架由数据采集系统，报警系统，网络系统和软件系统几个部分组成。（见下图3.2）系统为模块化设计，可以根据环境的要求来进行灵活的调整。对于新建的以及比较老旧的小区都比较适用，且具有可拓展性。根据业主的需求，不仅可以管理业主的非机动车与机动车辆，预防车辆被盗，还可以添加相应的软件以及硬件模块，使得此设备可以与业主的家庭电脑或者是手机应用程序相互联动。其中的网络系统可采用有线/无线两种方式进行传输控制。而无线网络具有布线容易，开通较快误码率低扩展方便功耗低等特点，可以组成一个较为广阔的防盗区域网络。图3.33.5基于RFID防盗系统所具有的技术特点一个设计良好的系统不仅能够减少成本更必须具备能够在不同情况下可靠运行的硬件条件。所以防盗系统的设备符合以下技术指标。1.可以远距离识别，无需特地靠近设备，只要通过设定区域就可以进行识别。2.允许识别电子标签具有相对较高的移动速度，只要正常出入就能自动识别，无需人员进行等待。3．采用防碰撞射频技术，可同时识别多个目标而不会遗漏。4.其通讯距离可长达10m甚至更远,并可穿透某些介质【9】5.高度的识别稳定性，识别能力强。6.不需要光学可视即可完成信息输入和处理，可工作于各种恶劣环境【10】3.6防盗系统的拓扑图防盗系统的设置可以单独在小区，停车场等独立安装使用，实现某个单独区域的的防盗管理监控，也可以在开放式的区域安装使用。防盗系统的工作方式是以点到区再到片，最终得以实现全区域防盗监控。其中点是以小区的门禁系统为基础单位。实现人员出入大门的监控，可以根据实际的需要来调控监测范围的距离。而其中的区是以整个住宅小区所有大楼的出入通道为基本点，使得共同区域内联网形成一个区域型网络监控系统，并且可以以此防盗系统作为基础进行拓展，6来拓展汽车管理、人员管理等多个系统，形成智能区域管理系统。而片是以小区十字路口等地段为基本区域，多个区域共同联动形成监控网络从而有效的达到防盗管理目的。如图3.6图3.63.7RFID防盗系统与停车管理系统联动当车辆驶入/出停车场天线通信区时，天线以微波通讯的方式与车载射频卡进行双向数据交换，从射频卡上读取车辆的相关信息，自动识别射频卡并判断车卡是否有效和合法性，车道控制电脑显示与该射频卡一一对应的车牌号码及驾驶员等资料信息；车道控制电脑自动将通过时间、车辆和驾驶员的有关信息存入数据库中，并引导驾驶员进入正确车位。而对于临时停车用户，由物业人员或者门卫向车辆发放的两张已经绑定的标签卡，当临时车辆驶出小区时，数据中心能够读出临时标签卡的停车时间，并由物管人员向车主收取一定费用，同时临时车主归还射频卡。参考文献[1]摘自中华人民共和国国家标准城市居住区规划设计规范GB50180-93（2002版）[2]陈渝光;周桐;吕红梅;基于GPRS/GPS的汽车防盗系统[J];测控技术;2011年03期[3]泰罗;《科学管理原理》[M]—1911版[4]董加敏;《停车场管理系统的设计与优化》[J]河南师范大学学报(自然科学版)[5]姜波;《射频卡读写器设计原理分析》[J]信息技术2010年10期7[6]苏一骅;杜新华;RFID技术及其行业应用[J];黑龙江科技信息;2007年18期[7]丁健;《射频识别技术在我国的应用现状与发展前景》[J]射频世界2010期[8]赵军辉;《射频识别技术与应用》，[M]机械工业出版社，2008.5[9]张引长;《射频识别技术特点与运用》[J]职业2010年2期[10]郎为民;《射频识别技术原理与应用》，[M]北京机械工业出版社，2006