將指紋識別技術(shù)運(yùn)用在車輛防盜系統(tǒng)的研究
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的提高，國內(nèi)汽車保有量持續(xù)增加，汽車成了人們生活中不可或缺的交通工具。伴隨的問題是汽車被盜案件頻繁出現(xiàn)，汽車防盜受到了越來越多人的重視。目前常見的汽車防盜系統(tǒng)分為：機(jī)械式防盜系統(tǒng)、電子式防盜系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)式防盜系統(tǒng)。車輛防盜系統(tǒng)硬件總體框架如所示。
車輛防盜系統(tǒng)硬件總體框架2.2車輛防盜系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)該車輛防盜系統(tǒng)的微控制器模塊選用英飛凌XC866型號單片機(jī)，XC866采取和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)8051處理器兼容的XC800內(nèi)核設(shè)計(jì)。XC866高度集成片內(nèi)器件，例如片內(nèi)振蕩器或嵌入式電壓調(diào)節(jié)器（從而可由3.3V或5.0V的單電源供電），從而具備許多增強(qiáng)功能以滿足新型應(yīng)用。XC866的其他主要特性包括：用來產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號、帶有電機(jī)控制專用模式的捕獲/比較單元6（CCU6）；10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），具有如自動掃描和結(jié)果累加（用于抗混疊濾波或結(jié)果平均）等擴(kuò)展功能；功能擴(kuò)展的通用異步收發(fā)器（UART），支持本地互連網(wǎng)絡(luò)（LIN）應(yīng)用，并為許多器件提供LIN的底層驅(qū)動軟件；提供不同的省電模式選擇，以滿足低功耗應(yīng)用；其豐富的片上外設(shè)功能由特殊功能寄存器（SFR）控制，采用智能分頁機(jī)制（優(yōu)化中斷處理）來擴(kuò)展SFR的地址范圍。指紋模塊通過RS232接口與主控單元XC866進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和接收，XC866通過UART異步接收的方式來控制指紋模塊。此設(shè)計(jì)采用RFID系統(tǒng)作為線圈模塊，用來識別鑰匙防盜代碼。RFID技術(shù)是利用無線電波或微波能量進(jìn)行非接觸雙向通信，來實(shí)現(xiàn)識別和數(shù)據(jù)交換功能的自動識別系統(tǒng)。此設(shè)計(jì)采用ATS125K非接觸式射頻ID卡專用模塊，該模塊用先進(jìn)的射頻接收線路及嵌入式微控制器設(shè)計(jì)，結(jié)合高效譯碼算法，完成對EM4100、TK4100兼容式ID卡的數(shù)據(jù)接收，具有接收靈敏度高、工作電流小、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。
2.3車輛防盜系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)策略，整個(gè)指紋識別的過程在指紋模塊上進(jìn)行，外圍相關(guān)控制在微控制模塊上進(jìn)行。將微處理器與指紋模塊的DSP作為雙系統(tǒng)處理器。微處理器與指紋模塊的DSP通過串口通信接口（如RS232、USB）進(jìn)行指令和數(shù)據(jù)交換。
車輛防盜系統(tǒng)主要工作原理過程為：用戶進(jìn)入汽車后，插入汽車鑰匙，轉(zhuǎn)動汽車鑰匙到ON擋，汽車蓄電池給指紋防盜主控單元、防盜線圈RFID模塊上電；防盜線圈RFID模塊接收鑰匙芯片傳遞的防盜識別代碼；用戶在指紋儀上錄入指紋；當(dāng)指紋驗(yàn)證成功、防盜代碼驗(yàn)證成功，防盜主控單元使繼電器閉合，點(diǎn)火電路導(dǎo)通，汽車正常啟動；當(dāng)指紋驗(yàn)證失敗或者防盜代碼驗(yàn)證失敗，則繼電器繼續(xù)斷開，汽車無法啟動。
車輛防盜系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖如所示。
經(jīng)測試：所設(shè)計(jì)的基于指紋識別技術(shù)的防盜系統(tǒng)在多種環(huán)境中均可完成整個(gè)工作過程，能夠滿足實(shí)際需求，具有較強(qiáng)的研究與開發(fā)繼電器控制器原型及裝車試驗(yàn)圖研究與開發(fā)-車輛成功啟動4結(jié)論針對汽車防盜技術(shù)存在的問題，引入生物識別技術(shù)，設(shè)計(jì)了車輛使用權(quán)限和駕駛員身份強(qiáng)關(guān)聯(lián)的新型車輛防盜系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用嵌入式技術(shù)，將生物識別技術(shù)應(yīng)用于汽車防盜系統(tǒng)中，以微控制器為主控單元，指紋模塊為子單元，利用人體指紋特征的唯一性和不變性，在只有獲得指紋認(rèn)證成功的情況下，才能夠啟動汽車發(fā)動機(jī)。采用英飛凌汽車級MCU-XC866為主控單元核心器件、以嵌入式C語言為開發(fā)工具，設(shè)計(jì)基于指紋識別技術(shù)的車輛防盜系統(tǒng)軟、硬件系統(tǒng)，并針對知豆電動汽車開發(fā)制作了基于指紋識別的車輛防盜系統(tǒng)原型。最后，對所開發(fā)系統(tǒng)開展實(shí)驗(yàn)室模塊測試和實(shí)車功能和性能測試，試驗(yàn)結(jié)果表明：該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了既定目標(biāo)功能，且具有較強(qiáng)的魯棒性和可擴(kuò)展性，對將來的工程化開發(fā)和推廣應(yīng)用具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。