基于NB-IOT的防盜定位追蹤系統(tǒng)

方宇 劉文財(cái) 陳天生

摘要：本項(xiàng)目采用的是NB-IOT，GPS，傳感器等構(gòu)成終端，將數(shù)據(jù)傳入后臺(tái)服務(wù)器，進(jìn)行數(shù)據(jù)保存和處理。手機(jī)和微信公眾號(hào)等用來作為接收查看相應(yīng)的報(bào)警信息。防止資產(chǎn)流失、確保資產(chǎn)完整性的方法和措施，是針對(duì)有形資產(chǎn)（如商店物品、家庭物品等固定資產(chǎn)、移動(dòng)資產(chǎn)等載體）來實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)保全的目的。此項(xiàng)目?jī)?yōu)于市面上的防盜定位追蹤產(chǎn)品，主要為功耗低，穩(wěn)定性高，通信質(zhì)量好等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：NB-IOT;防盜定位追蹤;模塊化設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TN915.9? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ?文章編號(hào)：1007-9416（2018）10-0000-00

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，犯罪伎倆的一直完善，有形資產(chǎn)（如家庭物品、商店物品等固定資產(chǎn)、車輛等移動(dòng)資產(chǎn)）的盜竊日益頻繁，有型資產(chǎn)的安全保護(hù)技術(shù)早就引起了高度的關(guān)注。傳統(tǒng)工藝的防盜裝置有一定的局限性。隨著NB-LOT的興新，該技術(shù)具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低、架構(gòu)優(yōu)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用[1]?；贜B-IOT的防盜定位追蹤系統(tǒng)可以解決目前市面上同類產(chǎn)品普遍存在的不足，本項(xiàng)目采用服務(wù)器、app、公眾號(hào)等多方位的結(jié)合，在一定程度上提高了用戶體驗(yàn)。app端還增加了被盜后的運(yùn)動(dòng)軌跡回放，當(dāng)發(fā)生被盜后警方可以根據(jù)已經(jīng)運(yùn)行的軌跡預(yù)選判斷小偷會(huì)走的路線。從各方面考慮此項(xiàng)目的設(shè)計(jì)提高了用戶的體驗(yàn)和加快了破案的成功率。

1 系統(tǒng)組成及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.1系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)整體由NB-LOT通信模塊、傳感器模塊、GPS定位模塊、中心服務(wù)器、APP監(jiān)控平臺(tái)等5部分組成。

1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（見圖1）

2 軟硬件設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1.1 NB-LOT通信模塊

BC95 是一款功耗低、靈敏度高、性能好的NB-IoT 無線通訊模塊。其尺寸僅為19.9 &TImes; 23.6 &TImes; 2.2mm，它極大限制的符合終端設(shè)備對(duì)小面積模塊產(chǎn)品的要求，有效地協(xié)助客戶優(yōu)化產(chǎn)品成本，縮小產(chǎn)品尺寸。BC95構(gòu)造為與GSM / GPRS系列移動(dòng)通信的M95模塊兼容，以使客戶能夠方便靈敏地升級(jí)和創(chuàng)作產(chǎn)品。里面嵌入了很多的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)協(xié)議棧。BC95應(yīng)用LCC封裝，方便焊接，并可用規(guī)范的SMT設(shè)備加快制造，向客戶提供穩(wěn)當(dāng)?shù)倪B接，特別是自動(dòng)化、大面積、低投資的現(xiàn)代化生產(chǎn)。SMT規(guī)劃技術(shù)讓BC95能有很大的穩(wěn)定性，使之在不理想的環(huán)境中也能有較好的表現(xiàn)。BC95具有極小的覆蓋面積、極小的功耗和極大的工作溫度范圍，已經(jīng)躍為M2M應(yīng)用的最優(yōu)考慮對(duì)象，一般用于智能城市、安全、資產(chǎn)跟蹤、智能家電、無線抄表、農(nóng)業(yè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等許多領(lǐng)域。提供綜合的SMS和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。監(jiān)控平臺(tái)具有安全、異常報(bào)警功能，一旦目標(biāo)物體移動(dòng)（靈敏度可調(diào)），監(jiān)控平臺(tái)立即知道它可以在第一時(shí)間報(bào)警，使損失最小化。

2.1.2 傳感器模塊

使用先進(jìn)的半導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)傳感器以及優(yōu)異的生產(chǎn)工藝，安裝簡(jiǎn)略、工作穩(wěn)定、無需調(diào)試。低功耗三軸加速度傳感器，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)被檢測(cè)物品的振動(dòng)或姿態(tài)已經(jīng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

2.1.3 GPS定位模塊

GPS定位技術(shù)無時(shí)不刻為用戶提供精確位置信息服務(wù)。其基本原理是通過計(jì)算GPS接收機(jī)在誤差處理后接收的信號(hào)，得到位置信息，然后將位置信息發(fā)送給所連接的設(shè)備，所述連接設(shè)備計(jì)算并轉(zhuǎn)換所述信息（如地圖投影變換）。然后將坐標(biāo)系統(tǒng)等的轉(zhuǎn)換傳遞給移動(dòng)終端。

2.1.4 中心服務(wù)器

SQL Server 2000 給予了以 Web 規(guī)范為基礎(chǔ)的擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫(kù)編程功能。豐富的Internet 和 XML標(biāo)準(zhǔn)支持讓您使用內(nèi)置的存儲(chǔ)過程用 XML 格式方便快捷的進(jìn)行存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)，并且能夠利用 XML 更新程序輕松地插入、更新和刪除數(shù)據(jù)。使用 HTTP 向數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)送查詢、向數(shù)據(jù)庫(kù)中保存的文檔進(jìn)行行全文檢索、還能通過 Web 進(jìn)行自然語言查詢[2]。SQL Server 2000 分析服務(wù)功能被擴(kuò)展到了 Internet?？梢酝ㄟ^ Web瀏覽器來訪問和控制多維數(shù)據(jù)。使用 SQL Server 2000 能夠獲得非凡的可伸縮性和可靠性[3]。SQL Server Enterprise Edition 最多能使用64 GB 隨機(jī)存儲(chǔ)內(nèi)存和32 個(gè)處理器。如果向外部擴(kuò)展可以將數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)負(fù)載分派給多架服務(wù)器。憑借增強(qiáng)的故障轉(zhuǎn)移群集、日志傳送和新添的備份策略，SQL Server 2000 可用性達(dá)到了最優(yōu)?？梢詣?chuàng)建帶有集成工具的端到端分析處理方案，從數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換價(jià)值。另外可以依賴所分析的結(jié)果自動(dòng)啟動(dòng)動(dòng)商業(yè)過程，并且能從最復(fù)雜的計(jì)算中輕捷地搜索自定義結(jié)果集。SQL Server 2000 帶有交互式調(diào)節(jié)和調(diào)試查詢、能夠從任意數(shù)據(jù)源快速轉(zhuǎn)化和搬移數(shù)據(jù)、以及按Transact-SQL方式利用和聲明函數(shù)等功能?？梢砸揽咳我?Visual Studio 工具以可視化方式設(shè)計(jì)和編寫數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序。可以很便捷地在企業(yè)資源旁邊集中管理數(shù)據(jù)庫(kù)。能夠在保持聯(lián)機(jī)的同時(shí)，還能輕松地在計(jì)算機(jī)間或?qū)嵗g轉(zhuǎn)移和復(fù)制數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.1.5 APP監(jiān)控平臺(tái)

APP終端可以實(shí)時(shí)監(jiān)控目標(biāo)的姿態(tài)，增加物體被盜后的回放軌跡，當(dāng)發(fā)生被盜后警方可以根據(jù)已經(jīng)運(yùn)行的軌跡預(yù)選判斷小偷會(huì)走的路線。它能對(duì)設(shè)備用戶進(jìn)行添加、刪減、更改和檢查。相應(yīng)操作有著對(duì)應(yīng)的日志記錄功能。Android和iOS需要獨(dú)立開發(fā)，為用戶提供不同平臺(tái)的雙向體驗(yàn)。你只需要運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)應(yīng)用程序而不是瀏覽器，因此能夠節(jié)省寬帶成本[4]。

2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.2.1 程序設(shè)計(jì)步驟

本系統(tǒng)步驟概括如下：

（1） 了解系統(tǒng)需求并選擇算法。通過分塊簡(jiǎn)化問題，將其簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的問題，拔絲剝繭，整理線索，就可以逐漸繪制出總體方向，并選擇最合適的算法。

（2）繪制程序流程圖。程序流程圖簡(jiǎn)單直觀地表達(dá)了整個(gè)系統(tǒng)的過程，包含了整個(gè)系統(tǒng)最重要的信息，以防止錯(cuò)誤和遺漏。

（3）編寫程序。根據(jù)繪制的流程圖，用一種簡(jiǎn)短有效的程序語言編寫程序并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需的功能。

2.2.2程序流程圖（見圖2）

3 結(jié)語

本設(shè)計(jì)基于NB-IOT，在查閱數(shù)據(jù)、硬件電路設(shè)計(jì)、軟件編程等步驟后，最后設(shè)計(jì)出一個(gè)防盜定位和跟蹤系統(tǒng)，來有效保護(hù)現(xiàn)有資產(chǎn)的安全。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研需求進(jìn)行分析，對(duì)新技術(shù)模塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，完成相應(yīng)的初期產(chǎn)品，根據(jù)產(chǎn)品測(cè)試情況進(jìn)行改進(jìn)，最后完善相應(yīng)的產(chǎn)品。進(jìn)行產(chǎn)品試點(diǎn)，項(xiàng)目總結(jié)。本系統(tǒng)不同與市面上的安全防盜設(shè)備，采用目前比較先進(jìn)的窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，跟隨國(guó)家提倡的萬物相連，它具有成本低、接入點(diǎn)多、覆蓋面廣、功耗低和體系結(jié)構(gòu)優(yōu)良的特點(diǎn)[5]。但是，由于該系統(tǒng)采用GPS定位技術(shù)，GPS受到天氣和位置的影響很大。如果碰見天氣不好的時(shí)候、或是在橋梁/樹的下面，或是在高樓層邊的角落、地下停車場(chǎng)，GPS定位會(huì)受到很大影響，甚至無法提供定位服務(wù)等不足之處。今后在技術(shù)方面將加入LBS（基站）定位、WIFI定位、北斗定位，這樣不論是在什么環(huán)境都能大大提高定位的精度。

參考文獻(xiàn)

[1] 張良德.NB-IOT的特點(diǎn)及應(yīng)用研究[J].通訊世界，2017，（02）：115.

[2] 李振宇.淺議黑龍江省統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)網(wǎng)站電子政務(wù)建設(shè)[J].統(tǒng)計(jì)與咨詢，2012，（04）：54.

[3] 孫海寧.基于SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫(kù)的海上事故管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].大連海事大學(xué)，2008.

[4] zzl.干掉手機(jī)預(yù)裝的APP[J].電腦迷，2014，（05）：77.

[5] 刁媛，寧潔萍.物聯(lián)網(wǎng)改變了什么？[J].工程機(jī)械，2014，45（05）：74-80.

NB-iot Dased Anti-Theft Location Tracking System

FANG Yu，LIU Wen-cai，CHEN Tian-sheng

（College of Information Engineering，Yango University，F(xiàn)uZhou Fujian? 350000）

Abstract：This project uses NB-IOT， GPS， sensors and other components of the terminal， the data into the background server， data storage and processing. The mobile phone and WeChat public address are used to receive corresponding alarm information. Methods and measures to prevent the loss of assets and ensure the integrity of assets are aimed at tangible assets （such as households， stores， securities and other fixed assets， mobile assets and other carriers） to achieve the purpose of asset preservation. This project is superior to the anti-theft positioning and tracking products on the market， mainly for low power consumption， high stability， good communication quality and so on.

Key words： NB-IOT;Anti-theft location tracking; Modular design