汽車防盜技術(shù)的發(fā)展與分析

肖 建，孫長勇，宋 佳，徐長釗

（山東華宇工學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，山東 德州 253034）

1 汽車防盜系統(tǒng)的概念

汽車防盜系統(tǒng)，顧名思義，是指防止汽車本身及車上的物品被盜所設(shè)的系統(tǒng)。它是由控制單元（ECU）、警報(bào)器、攝像頭、兩個(gè)壓力電阻傳感器﹑裝置備用電源﹑4G路由器﹑繼電器和選擇開關(guān)等部件組成，具有監(jiān)控、錄像與警示功能，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控貨車燃油及電池的狀況，防止物流運(yùn)輸中燃油和電池失竊。

2 研究現(xiàn)狀及影響

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們研制出各種形式、不同結(jié)構(gòu)的防盜系統(tǒng)用來防止車輛被偷竊，按照結(jié)構(gòu)可以分為四種：一種是機(jī)械防盜式，機(jī)械式防盜裝置是市面上最簡單的一種防盜器，價(jià)格便宜，使用在一些低端的車系，安裝便捷，使用方便，但是機(jī)械式防盜器占用的空間大，不隱蔽，每次使用都要用鑰匙開鎖，比較麻煩，而且不太安全，體積大非常容易被盜賊發(fā)現(xiàn)；一種是電子式防盜系統(tǒng)，它可以隨意拆裝，不使用的時(shí)候車主拆開取下就可以，還可以隨意更換，但是電子式防盜裝置抗干擾性差，在電磁干擾強(qiáng)的地方靈敏度下降不能正常工作，不能很好地起到防盜的作用；第三種是鑰匙芯片式防盜體系，在遙控鑰匙鎖車時(shí)，會(huì)在ECU中隨機(jī)設(shè)置一組密碼，沒有鑰匙不能打開，安全性能極高，大多數(shù)汽車防盜器均采用鑰匙芯片防盜裝置；第四種是無線網(wǎng)絡(luò)防盜體系，通過GPS定位實(shí)現(xiàn)對車輛的定位﹑車門的開或者關(guān)﹑車輛的啟動(dòng)等，還可以對車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，實(shí)現(xiàn)多種功能，它是目前汽車防盜系統(tǒng)中比較優(yōu)越的。

目前人們?yōu)榱朔乐谷加捅槐I還采取了幾種措施，一種是用網(wǎng)孔油箱阻擋抽油管進(jìn)入油箱，但是這種防盜裝置的制作過程非常復(fù)雜、安全性能較低，盜賊在應(yīng)對加網(wǎng)的情況下也會(huì)使用許多條較細(xì)的管子偷取燃油。另一種是紅外線防盜裝置，利用紅外線原理，檢測油箱周圍是否有盜賊，對于想要接近油箱偷油的人可以提前發(fā)出警告的聲音，但是這種防盜裝置無法準(zhǔn)確辨別車輛周邊人員的真正意圖，有一些不是偷油的人經(jīng)過的時(shí)候也會(huì)發(fā)出警告的聲音，會(huì)導(dǎo)致司機(jī)產(chǎn)生錯(cuò)誤的判斷，這種紅外線防盜裝置在方便的同時(shí)也容易造成誤報(bào)現(xiàn)象，引起不必要的麻煩。

此外，許多貨車會(huì)加裝防盜油箱蓋以及用鋼筋鐵條將電池焊住，但改裝的價(jià)格會(huì)因?yàn)樗I油箱和電池不同而不同，但對于油箱口防盜而言，防盜效果并不好，因此很多即使換了防盜油箱蓋也避免不了被盜的結(jié)局。目前較為簡單的方法是在油箱上方加擋板，可是也只能在自卸車上加裝。當(dāng)然也有貨車會(huì)安裝報(bào)警器，但由于使用壽命不長且作用單一，只有少部分貨車會(huì)安裝。有的貨車司機(jī)為了省錢還能有效防盜，直接睡在油箱旁邊，這種方式雖然安全有效但是會(huì)對人的身體產(chǎn)生傷害。

3 汽車整車防盜技術(shù)

汽車行業(yè)也是一個(gè)新興的行業(yè)，它的歷史也不過幾百年，但其發(fā)展迅速，很快成為我國經(jīng)濟(jì)的一大產(chǎn)業(yè)。伴隨著汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國人均汽車保有量也逐漸增加，衍生出一系列的問題，例如汽車失竊等等。因此汽車的防盜性就顯得尤為重要，所以對汽車整車防盜技術(shù)的研發(fā)要求就越來越高。目前市場上對于汽車整車的防盜一般是從汽車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用性能以及它的功能用途等方面來研發(fā)。例如，從車身結(jié)構(gòu)，就有了最早的門鎖，窗鎖。在汽車的使用性能上，我們也有了防盜報(bào)警系統(tǒng)；從功能上，我們還研制了發(fā)動(dòng)機(jī)的鎖止。從機(jī)械到電子，再到現(xiàn)今發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，汽車整車防盜技術(shù)趨于完善，逐漸朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化發(fā)展。目前市面上運(yùn)用最為廣泛的是電子防盜器，這種電子防盜器同時(shí)也在向著智能化的方向發(fā)展。

汽車整車防盜，對于盜竊車內(nèi)之物，第一道防線是車門鎖和門窗，它是防盜的大門，以這道防線為例，它是汽車防盜歷史發(fā)展的一個(gè)小縮影。最初使用的技術(shù)是機(jī)械式的，隨著科技的進(jìn)步，車民的需要，逐漸發(fā)展了電子防盜技術(shù)，這是汽車整車防盜技術(shù)一次大的飛越。再從電子技術(shù)到現(xiàn)在的GPS定位、傳感器感應(yīng)信號(hào)，這一次次技術(shù)的進(jìn)步，都是對我們個(gè)人財(cái)產(chǎn)保障的加強(qiáng)。

4 汽車能源防盜技術(shù)

目前，汽車防盜技術(shù)包括兩種類型：點(diǎn)火控制型防盜器技術(shù)、油路防盜系統(tǒng)技術(shù)。

4.1 點(diǎn)火控制型防盜器技術(shù)

這種防盜器主要采用的就是控制點(diǎn)火裝置的模塊，對汽車的點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行加以控制，在駕駛?cè)穗x開汽車（打開防盜系統(tǒng)后），若要有人要非法進(jìn)入車內(nèi)，并試圖用非法起動(dòng)車輛。這時(shí)，點(diǎn)火電路受電路控制模塊起到防盜的作用，進(jìn)而拒絕向提供發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所需的點(diǎn)火功能。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)火開關(guān)的線路短接，并可以通過報(bào)警裝置向車主及時(shí)通知。通常是在汽車出廠時(shí)就已配備，其性能良好，且對電路和控制裝置無電波信號(hào)干擾[1]。

4.2 油路防盜系統(tǒng)技術(shù)

該系統(tǒng)的基本原理與點(diǎn)火控制防盜系統(tǒng)相類似，即在汽車的油路中安裝上該裝置，控制供油系統(tǒng)。如果有人想要偷竊車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)將會(huì)斷開燃油供給，啟動(dòng)防盜功能，從而實(shí)現(xiàn)汽車防盜的功能。

隨著科技的進(jìn)步，人們研制出各種不同結(jié)構(gòu)的防盜器，目前防盜器按結(jié)構(gòu)可分為四大類：機(jī)械式、芯片式、電子式和網(wǎng)絡(luò)式。

4.2.1 機(jī)械式防盜器

機(jī)械式防盜裝置是現(xiàn)在市面上比較簡單的一種防盜器，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，安裝便捷，使用方便；缺點(diǎn)是占用空間，不夠隱蔽，使用起來比較麻煩。

4.2.2 芯片式防盜器

芯片式數(shù)碼防盜器是目前現(xiàn)代汽車防盜系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)大的趨勢，大多數(shù)轎車均采用這種防盜方式作為原配防盜器。芯片式防盜的基本工作原理是鎖住汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)，電路和油路，駕駛?cè)嗽跊]有芯片鑰匙的情況下將無法啟動(dòng)車輛。

4.2.3 電子式防盜裝置

電子防盜即通過給車鎖加上電子識(shí)別，啟動(dòng)汽車需要輸入十幾位密碼的汽車防盜方式，它一般具有可遙控技術(shù)，是隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展而發(fā)展起來的一種防盜方式[2]。這種防盜裝置是目前比較實(shí)用，且出錯(cuò)率極低，目前各大汽車制造商都在朝著這個(gè)方向做研究。

4.2.4 GPS衛(wèi)星定位

GPS主要是靠鎖定點(diǎn)火或啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)用來達(dá)到防盜的目的，基于全球GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，將報(bào)警信息和報(bào)警車輛所在位置傳送到報(bào)警中心，進(jìn)行通知車主，同時(shí)還可以向 110報(bào)警中心直接報(bào)警。

5 汽車能源防盜發(fā)展動(dòng)態(tài)、趨勢

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，盜竊汽車的技術(shù)越來越高，令駕駛員防不勝防，現(xiàn)在已經(jīng)對全世界造成極大的危害。好在隨著時(shí)代的進(jìn)步、科技的發(fā)展，尤其是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的投入及其使用，汽車防盜技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)走向自動(dòng)化、智能化。汽車防盜無論是對汽車制造商還是社會(huì)保險(xiǎn)業(yè)都具有極其重要的研究價(jià)值，如何制定出更為嚴(yán)范的法規(guī)，開發(fā)出更為有效的汽車防盜裝置，減少車主的損失是今后人們研究的重要課題。

目前世界范圍內(nèi)汽車盜竊案逐年增加，各汽車廠家都在不斷地改進(jìn)防盜技術(shù)，尤其是隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步，汽車防盜技術(shù)己向著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。

美國一家公司利用一種無線電射頻技術(shù)，研制成功一種“汽車識(shí)別鑰匙”。其原理是：汽車鑰匙中裝入射頻發(fā)射應(yīng)答器，在應(yīng)答器中儲(chǔ)存有與指定車輛相吻合的特別識(shí)別碼；當(dāng)駕駛?cè)诵枰獑?dòng)汽車時(shí)，其安裝在點(diǎn)火鎖內(nèi)部的轉(zhuǎn)發(fā)器就讀取鑰匙中的識(shí)別碼，如信號(hào)一亮則車子發(fā)動(dòng)，否則車子將無法啟動(dòng)。

美國通用汽車公司研發(fā)出一種電子點(diǎn)火鑰匙設(shè)備，其內(nèi)部嵌有一粒陶瓷珠。這種設(shè)備每把鑰匙上的陶瓷珠都具有對應(yīng)不同電子編碼的組件相匹配。當(dāng)駕駛?cè)擞泄ぷ餍枰獑?dòng)汽車將點(diǎn)火鑰匙插入點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，鑰匙筒內(nèi)的電觸點(diǎn)對鑰匙的電阻進(jìn)行測量，并把信息傳到上述組件。若與陶瓷珠的阻值相同，則可以發(fā)動(dòng)汽車：若與陶瓷珠的阻值不相同則無法點(diǎn)火發(fā)動(dòng)。

生物特征電子鎖，這種鎖的特點(diǎn)是將聲音、指紋等人體生物特征作為密碼輸入，由計(jì)算機(jī)芯片進(jìn)行快速識(shí)別，控制開鎖。這也與現(xiàn)代社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展所聯(lián)系起來，也是汽車防盜電子鎖的一種發(fā)展趨勢。

6 汽車能源防盜創(chuàng)新技術(shù)

6.1 基于單片機(jī)的汽車定位防盜系統(tǒng)

這種汽車定位防盜系統(tǒng)具體工作原理是采用振動(dòng)傳感器來采集目前該車輛的基本狀態(tài)信息，采用GPS定位系統(tǒng)確定汽車位置和速度，從而將這些信息狀態(tài)交由單片機(jī)進(jìn)行快速信息處理，最后通過 GSM 網(wǎng)絡(luò)將處理結(jié)果傳送到駕駛?cè)藛T的手機(jī)上，駕駛?cè)藛T最后可根據(jù)實(shí)際情況將控制命令發(fā)送給其單片機(jī)（也就是控制系統(tǒng)），最終實(shí)現(xiàn)該汽車斷油斷電的不工作狀態(tài)模式等，即達(dá)到目標(biāo)功能——汽車防盜[3]。

6.2 一種基于互聯(lián)網(wǎng)+GPS的汽車防盜系統(tǒng)

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅猛發(fā)展的當(dāng)今時(shí)代，以及“互聯(lián)網(wǎng)+”概念的提出，車聯(lián)網(wǎng)也成了當(dāng)前汽車行業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)大的趨勢。這種系統(tǒng)主要具有GPS智能定位、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、APP助手服務(wù)（提前開啟車內(nèi)空調(diào)暖風(fēng)裝置）等功能[4]。

6.3 基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電動(dòng)汽車防盜自動(dòng)報(bào)警定位方法

針對原有汽車防盜自動(dòng)報(bào)警定位存在的一些問題，設(shè)計(jì)“基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的汽車防盜自動(dòng)報(bào)警定位方法”，即在車輛中安裝空間方位傳感器，采用三邊測量法進(jìn)行目標(biāo)汽車位置信息獲取。再通過車載攝像頭對目標(biāo)車輛發(fā)生異常情況的采集，采用計(jì)算機(jī)芯片算法快速完成對目標(biāo)車輛位置信息的綜合處理。最后駕駛?cè)藛T可以通過手機(jī)中的相匹配的定位軟件，在發(fā)生異常情況時(shí)，及時(shí)處理該報(bào)警情況[5]。

7 總結(jié)

前幾年我國在汽車防盜技術(shù)方面發(fā)展較為落后，探究其根本原因，一是我國制定的相關(guān)汽車防盜法律法規(guī)還不夠健全，公安部門審查、執(zhí)行力度也不夠嚴(yán)格；二是汽車生產(chǎn)企業(yè)對汽車整體防盜的認(rèn)識(shí)還不夠重視，對消費(fèi)用戶的實(shí)際要求不夠明確，再加上前期資金投入也不充足；三是我國的汽車防盜技術(shù)方面科技發(fā)展還比較欠缺，汽車防盜系統(tǒng)專門研發(fā)人才儲(chǔ)備不夠，這就嚴(yán)重限制了我國汽車防盜系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展。但是從近幾年我國發(fā)展的情況來看，在汽車產(chǎn)能這一方面大有改觀，在汽車上相關(guān)各種系統(tǒng)日益完善進(jìn)步。其次國家在汽車防盜保險(xiǎn)法律法規(guī)方面制定了更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，公安部門的執(zhí)法力度也是加大了不少，給予盜竊車輛的犯罪分子重磅打擊，對待汽車創(chuàng)新性防盜產(chǎn)品也給予了大量科技人才的投資，正在積極開發(fā)新的產(chǎn)品。

隨著我國汽車人均保有量不斷上升，汽車防盜問題，逐漸日益嚴(yán)重，成為許多車主頭疼的一個(gè)問題。為了防止汽車盜竊問題再次出現(xiàn)，越來越多汽車廠家開始重視這一系列問題，由此汽車防盜系統(tǒng)開始應(yīng)運(yùn)而生。其相關(guān)產(chǎn)品設(shè)備也是越來越完善，已經(jīng)開始向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化發(fā)展。如何抓住用戶的切實(shí)需要，進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)改造再升級，將是各大生產(chǎn)廠家的下一步的生產(chǎn)戰(zhàn)略布局。