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摘要：电动自行车是现代城市人们出行中非常重要的一种交通工具，为人们的出行提供了非常大的便利。但是，部分不法分子为了自身的利益，大肆偷窃电动自行车，给车主造成了经济损失。基于此，本文提出设计一种机遇GPS和GSM的电动自行车智能语音防盗系统，旨在降低电动自行车被盗窃的几率，保障车主财产安全。
关键词：电动自行车；智能语音防盗；GPS；GSM
近年来，电动自行车的使用率越来越高，然而电动自行车的防盗却成为一大问题。市场上一部分采用普通机械锁来防盗，笨重而又低效；另一部分采用声光报警来防盗，存在着误报警的问题。针对这些已有问题，本文设计出一种基于GPS与GSM的智能语音防盗装置，增强电动自行车的自身防盗能力，以期达到电动自行车防盗防丢的目的。
1 GPS技术概况及发展
目前，GPS技术的发展已经非常成熟，GPS在多个领域实现了应用。
1.1 家用电动自行车防范
车辆安装GPS定位后，遭遇非法位移，电池拔出等异常操作时，即触发报警装置，发出报警信号，震慑犯罪分子，同时提醒附近的人车辆发生异常；另一方面，监控系统及时将车辆状态通过手机通知车主及同步推送报警信息到监控后台，提醒管理人员查看车辆状态。将GPS技术应用到电动自行车防盗中，具有非常好的效果。
1.2 共享单车管理
当前我国的共享单车累计投放量已超过1000万辆，车辆调度及城市管理也成为企业刻不容缓待解决的问题。通过车辆安装GPS定位监控系统，可以对共享单车进行使用情况统计，及监控。方便运营根据城市规划安排，及用户使用频率及骑行线路等情况，合理调度车辆投放位置及投放数量，疏解过渡密集点。同时利用车辆自带的GPS定位报警系统，可能实现车辆的安全管理，避免车辆私占，恶意破坏等情况，为企业及社会提高了运营效率及管理成本。
1.3 城市管理需求
智慧化城市的管理，离不开路面上车辆有序的引导和管理，这样才能真正解决出行难，及个人车辆被盗财产损失问题。安装了GPS定位的车辆行驶在覆盖基站的街道时，车辆的定位信息实时被基站自动获取，并且发送到监控中心，监控中心的电子地图将跟踪显示车辆的位置、车速和行驶路线等信息，同时通过街道摄像头传输的“图片+视频”信息，对车辆的骑行情况进行进一步智能分析，减少误报提高报警的有效性，从而决定是否出警，降低出警成本，更好的提高联网报警服务质量和水平。同时，根据警务系统存储和管理的车辆信息，警务人员还在路面执勤过程中，实时查看过车辆资料，匹配监控车辆数据，随时核查当前车辆及车主信息，验证车辆的合法性。
2 防盗系统方案设计
2.1技术方案
利用安装在电动自行车上的GPS和部署在街道公共区域的GSM定位基准，借助智慧城市的完善网络体系，实现了对车辆的实时追踪，报警提醒，线路规范等智能化的管理网络。
整个系统主要由系统供电模块、定位模块、控制模块、语音解锁模块以及通讯模块五个部分组成。主控模块采用具有丰富I/O资源、具有低功耗工作模式及价格低廉的STM32系列单片机，对整个系统进行控制与操作。采用具有宽范围输入、具有保护功能的LM2576作为电源模块的主芯片。采用GSM/GPRS相结合的SIM908作为GPS定位模块。采用WTK6900B01语音识别模块实现语音解锁功能。
2.2主要模块的设计
利用GPS技术和GSM技术构建的电动自行车智能语音防盗系统硬件部分主要划分成下面几个部分：即定位模块、通信模块、控制模块以及报警模块。
定位模块设立的主要目的是为了对电动自行车所处的位置进行确定，利用GPS卫星对信号的传输，用户能够全天候的、无视时间和空间限制的获取到自行车的位置信息以及所处状态。比如通过GPS定位模块能够对自行车所在位置、行驶速度、方向、轨迹等信息。通信模块在物流网络覆盖范围内，定位模块通过通信模块与监控中心，及报警接收端进行数据交换。
报警模块能够在车辆状态处于异常情况时，比如发生发发位移、电池拔出以及严重振动等情况，该模块就能够及时向信息接收端发送报警信息。
控制模块是连接几大模块的中枢神经，它对定位、通讯和报警三块的模块进行操作和控制，控制功能接收到管理平台或用户的控制命令后，对车辆执行远程操作，并管理报警信息的有效送达。
在智能手机已经普遍化的情况，通过与物流网运营商的合作，车主在手机上安装电动自行车防盗系统软件APP，电动自行车绑定相应的定位GPS设备，即可与车辆监控中心、后台管理中心和车内绑定的GPS设备之间实行数据交换。手机端软件设计包括安防设置，用车报告，车辆检测，远程控制，实时定位等模块。
安防设置模块：设置不同的报警模式及不同渠道的消息推送，其中报警模式可分为：标准模式，警戒模式，免打扰模式，关闭通知，寻车模式及其它设置，适用于不同环境下的报警。而消息推送可以设置为APP报警，微信报警，电话报警等常用渠道，确保第一时间能收到报警消息。
用车报告模块：记录车辆行驶情况，行驶轨迹，并与监控中心信息同步报警信息及次数，如果车辆发生盗窃，那么该模块产生的数据能够作为证据。
语音模块：本设计采用一款小巧、可扩展存储容量的语音识别模块WTK6900B01，与STM32主控芯片的串口连接，在安静环境下，其识别距离可达到2-3米。其远程控制模块：通过智能控制模块，可以通过智能手机对车辆进行远程锁车，一键启动，声讯查车等遥控功能。车辆报警模块：设置报警模式及报警类型，车辆发生异常触碰后，立即通知到用户端及监控中心后台报警。
3 结束语
综上所述，随着现代城市的发展，城市人口和私家车辆越来越多，城市的拥堵状况也愈来愈严重。相比于汽车来讲，电动自行车更为灵活便捷，且使用成本较低，因此电动自行车逐渐成为了现代城市居民出行的重要方式。据相关统计结果表明，我国的电动自行车保有量已经超过了2亿，并且每年都在以百分之十左右的速度递增。自行车数量的增加以及其防护措施较差，也导致部分不法分子疯狂的对电动车实施盗窃，电动车被盗案件也不断增加，而且大多数电动自行车都没经过登记上牌，车辆价值相对较小等问题，使车辆被偷以后很难寻回，即使找回的车辆也很难再确认失主，导致人们的财产受到损失。随着GPS及物联网技术深入发展，防盗报警问题也得到进一步的解决。尤其是在定位设备I P化，智能手机和3G，4G，5G网络的普及，移动化，智能化成为报警服务的主流，同时定位及报警数据的实时传达，使车辆虽然远隔千里，但可以零距离的掌握车辆状态，保障车辆安全。
参考文献：
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