基於ARM的汽車射頻識別防盜係統研究
電工研究
作者：邱建東 李虎成
【摘要】介紹了新一代基於射頻技術的汽車防盜係統結構，設計了一種以ARM微處理器為核心的汽車射頻識別防盜係統，給出了此汽車射頻識別防盜係統的硬件及局部構件的電路圖，在硬件平台上移植了嵌入式實時操作係統，並編寫了係統的驅動及應用軟件，搭建了實驗室模擬仿真平台，在此平台上試運行，證實了係統良好的防盜功能。
【關鍵詞】射頻識別；防盜係統；ARM；操作係統
1.引言
隨著RFID科技的發展，汽車防盜裝置日趨嚴密、完善和使用方便，汽車防盜的發展方向則向智能程度更高的芯片式和網絡式發展。基於射頻識別技術的汽車防盜係統屬於芯片式防盜係統，它是射頻技術的新應用。基於射頻識別技術的汽車防盜係統具有無接觸，工作距離大，進度高，信息搜集處理快捷及較好的環境適應性等特點。本文重點介紹一種基於ARM射頻識別防盜係統硬件設計，在硬件係統的基礎上，移植了嵌入式實時操作係統，使得係統的軟件設計更加靈活。此係統能夠很好的克服市場上使用的電池遙控裝置的弱點，有效的達到汽車防盜的目的。
2.防盜係統原理
在攜帶係統已授權“鑰匙”的情況下，當車主試途進入車內的時候，隻需拉動車門把手，係統便主動解鎖讓用戶進入，此時車門會自動打開。這是由於當用戶打開車門把手或後備廂開關時，會觸發汽車車門內的傳感器裝置，使其發送含密碼信息的低頻信號，以檢測汽車外圍一定範圍內是否有授權的鑰匙，這個檢測通常在汽車外圍的範圍內有匙1.5～2.0m，當“鑰匙”接收到該檢測信號後，會效相應發送與該鑰匙相關的高頻加密信號，汽車接收到該密碼信號後核對，如果密碼有效，則車門或後備廂蓋的門鎖會自動開啟，整個過程持續時間很短，車主無感覺。當車主進入車內後，按動發動機啟動按鈕，此時係統開始檢測司機駕駛位置上是否有授權鑰匙，如果檢測到授權要是的密碼與存儲與係統內的密碼相同，此時則啟動汽車發動機。如果是在強行進入的前提下，由於係統檢測不到授權的“鑰匙”，即使按下了啟動按鈕，汽車發動機也不會啟動，此時汽車處於保護狀態中，從而起到了汽車防盜的目的。
3.防盜係統硬件設計
3.1 汽車射頻防盜係統構成
在此係統中微處理器是係統的核心部件，控製著其他部件的運行。射頻識別部分是此係統的重要部件，它負責用戶合法信息的讀取。S3C44B0X為係統的控製中心，控製其他模塊的工作，射頻識別模塊，完成授權鑰匙的信息讀取。GPRS模塊當車出現被盜的情況下，通過該模塊給車主發送信息。語音模塊實現對車主的語音提示，汽車發動機控製ECU主要是控製發動機的起停，車門及後備廂控製模塊主要是負責車門及後備廂的關閉與開啟。JTAG模塊的功能是實現係統的調試。聲光報警模塊的主要功能是當車被盜後實現係統的報警。
3.2 射頻識別係統的設計
RFID係統為該汽車防盜係統的重要組成部件，汽車防盜部分組成為射頻卡、閱讀器、射頻天線三部分組成。標簽由耦合元件及芯片組成，含有內置天線，用於和射頻天線間通訊；閱讀器在讀寫卡中還可以寫入標簽信息，射頻天線用於在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。係統的基本工作流程是閱讀器通過射頻天線發送一定頻率的射頻信號；射頻卡進入射頻天線工作區域時即產生感應電流，射頻卡獲得能量被激活，然後由射頻卡將自身編碼等信息通過卡內天線發送出去；射頻天線接收到從射頻卡發送來的載波信號，並經調節器傳送到閱讀器後，閱讀器對接收的信號進行解調和解碼，然後送到後台主係統進行相關處理；主係統根據邏輯運算判斷該卡的合法性，同時針對不同的設定做出相應的處理和控製，並發出指令信號控製執行機構動作，此係統中選用RI-R6C-001射頻讀寫芯片。利用該收發器（RI-R6C-001A）結合MCU完整的實現了ISO/IEC15693-3所規定的對VICC操作上層協議。ISO/IEC15693-2所規定的VCD與VICC通信物理層協議由收發器內部ASIC實現，MCU和收發器的通信接口有三根線：SCLOCK，DIN，DOUT，分別代表時鍾線、數據輸入線、數據輸出線。