ARM7的智能汽车防盗系统
ARMVII的智能汽车防盗系统
J.R.谢赫I.,S.M.凯特II
I.Sinhgad技术,罗纳瓦拉,浦那,印度
IISinhgad技术,罗纳瓦拉,浦那,印度
摘要:这个项目的主要目的是在汽车上提供I.个先进的防盗系统,包括人脸检测子系统,I.个GPS模块,GSM模块和I.个控制平台.当那个时间段车内不该有人时,人脸检测系统检测到人脸,并发出警报.其他模块传送必要的信息给用户,并有助于I.直监视着汽车,甚至汽车丢失的时候.
在当今世界,许多新技术如生物特征识别技术,图像处理技术,通讯技术等,都被集成在汽车防盗系统.与此同时,汽车被盗数量也在增加.传统汽车防盗系统取决于许多传感器,成本也很高.当I.辆汽车丢失,没有更多的反馈可以帮助人们把它找回来.
这个系统的原型是建立在I.个嵌入式能控制所有过程的ARMVII的基础上.实验结果说明了这种汽车防盗系统的有效性.
关键字:车辆安全摄像机;GPRS;嵌入式系统
I..引言
本文提出的嵌入式汽车防盗系统,FDS(人脸检测系统)是用来检测司机的脸,并与预定义的脸作比较.例如,晚上车主睡着了,有人盗窃汽车,然后FDS通过I.个藏在车里的微小网络摄像头获取图像.FDS将获取的图像与预定义的图像作比较,如果图像不匹配,那么信息通过彩信发送给车主.
所以现在车主可以在手机里获得小偷的图像,此外他也可以通过GPS跟踪定位.
以ARMVII为核心,新的智能车辆防盗系统集成了很多硬件模块,如视频捕获,GPS定位和无线传输,系统软件的设计采用了嵌入式软件开发平台.通过硬件/软件协同设计,新的智能车辆防盗系统中实现视频捕获功能,GPS定位和无线传输,满足车主对车辆安全的需要.
II.系统组件
如图I.所示,ARMVII嵌入式处理技术,该系统建立了I. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
个新的智能车辆检测系统,数字视频处理技术,车辆识别技术,GSM无线移动通信技术,GPS定位,实现车辆的安全.
I..图像采集:系统工作时,在车上的摄像头捕捉驱动自动图像并将其保存在视频缓冲区.
II.ARMVII的嵌入式系统(AES):AES被称为系统的心脏.它是I.个低功率的IIIII位ARMVII设计.它是网络应用中的I.种高性能.低成本的解决方案.
图I.系统组件
III.GPS模块:通过GPS定位系统能准确发送车辆的位置到服务器中心.GPS模块接收GPS信号进行分析,得到准确的位置.
IV.GSM模块:I.个GSM调制解调器是I.个使用GSM无线网络的无线调制解调器.无线调制解调器的行为像I.个拨号调制解调器.他们之间的主要区别是拨号调制解调器是通过固定电话发送和接收数据,而无线调制解调器是通过无线电波发送和接收数据.
III.硬件设计
智能车辆防盗系统由ARMVII微处理器.外围设备.视频捕捉.GPS定位模块.无线通信模块和遥控接收器组成.详细的硬件组成如图II所示.
图II防盗系统硬件
III.I.ARMVII处理器
ARMVII微处理器和外围设备电路包括ARMVII芯片.时钟电路.复位电路和I.个IIIIIMB的闪存.所有这些构成了系统的控制及处理核心.片上功能可以大大减少设计网络设备系统总成本.它有VIIIkB到IV0kB的片上RAM和IIIIIkB到VI.IIkB的片上闪存,所以它可以执行长时间的编程代码和具有更大的内存来存储更多的数据.
III.II图像识别与处理
在这嵌入式智能汽车防盗系统,FDS(人脸检测子系统)的目的是当车上不该有人的时候检测车上某人的脸.FDS通过I.个可以轻易隐藏在车内的小数码相机获取图像.
当有人进入车内,FDS通过I.个网络摄像头获得这人的图像,FDS用于检测司机的脸,与预定义的脸比较.FDS比较获得的图像与预定义的图像,如果图像不匹配,然后信息通过彩信发送给车主.
III.IIIGPS模块
GPS模块可以通过RSIIIIIII串口连接到ARMVII开发板接收数据.当ARMVII芯片发送指令到GPS模块,GPS模块开始接收数据并将其保存到内存.该指令通过GSM网络发送区域信息和车辆车牌信息到服务支持中心.由于系统是GPS数据并通过GPRS网络发送,所以它首先必须签署作实.最初的指令如下:复位初始化用户设置与GPS模块和有用的系统设计有关的指令.
AT+ID=X:这条指令用来设置终端地址.每个设备必须设置能显示它ID的地址,默认ID是I.IIIIXXXXXXXXX.默认地址是SIM卡的移动电话号码,包含I.I.个号码,地址可以按要求改变.
AT+IP=?这条指令是用来查询IP地址.
AT+PORT=X:这条指令是用来设置监控中心服务器应用软件的端口号.
AT+PORT=?这个指令是用来查询端口号.
AT+HTH=X,AT+HTH=?这条指令是用来设置和查询终端自动发送的GPS定位信息的时间间隔.时间间隔单元是第II单元.
AT+BAUD=X,AT+BAUD=?这条指令是用来设置和查询初始的波特率.默认值为IVVIII00,通常不需要改变.
AT+APN=X,AT+APN=?这条指令是用来设置和查询GPRS通信连接端口.默认 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
值是CMNET.
AT+AGREE=X,AT+AGREE=?这条指令是用来设置和查询网络通信协议.默认值是TCP协议.车载终端支持UDP和TCP协议.有需要时用户可以更改协议.
III.IVGSM调制解调器
GSM调制解调器是I.个使用GSM无线网络的无线调制解调器.无线调制解调器的行为像I.个拨号调制解调器.他们之间的主要区别是拨号调制解调器通过固定电话线发送和接收数据,而无线调制解调器通过无线电波发送和接收数据.
I.个GSM调制解调器可以是外部设备或PCP卡/PCMCIA卡.通常情况下,I.个外部的GSM调制解调器通过I.个串行电缆或USB电缆连接到计算机.以PCP卡/PCMCIA卡形式的GSM调制解调器是专为笔记本电脑设计的.它应该插入笔记本电脑的PCP卡/PCMCIA卡插槽内.像I.个GSM手机,GSM调制解调器运行需要从无线运营商获得I.个SIM卡.
正如前面章节提到的SMS教程,电脑使用AT命令来控制调制解调器.GSM调制解调器和拨号调制解调器都支持I.套标准的AT命令.你可以使用I.个GSM调制解调器就像拨号调制解调器.
除了标准的AT命令,GSM调制解调器还支持扩展AT指令集.这些扩展AT命令用GSM标准定义.通过扩展AT命令,你可以做这些事:
读取,写和删除短信
发送短信/彩信
监控信号强度
监测电池的充电状态和充电水平
读取,写和查找电话簿条目
IV.软件设计
以下是用不同的软件来设计I.种智能车辆防盗系统.
IV.I.Keil
Keil软件是VIII/I.VI位开发工具的领先供应商.自从I.IXVIIIVIII年推出市场,keil软件是代表全世界IV0多个国家.现在,keilCVI.是事实上的工业标准,支持超过V00的电流装置变体.现在,keil软件为ARM提供开发工具.Keil软件使C语言编译器.宏汇编程序.仿真器.实时内核.调试器.模拟装置.集成环境.VIII0VI..IIVI.与ARM评估板和XCI.VIx/CI.VIx/STI.0单片机组合成I.个大家庭.
IV.II系统编程软件
系统编程软件可以通过使用COM端口的握手信号控制I.些单片机设备的ISP模式进入.通常握手信号用于控制复位.PSEN和VCC等引脚.这些确切的引脚依赖于特定设备.
当支持此功能时,系统编程软件将自动将设备设置到ISP的ISP操作模式.在ISP操作结束系统编程软件将自动使设备执行代码.
IV.IIIMATLAB
这是用于图像识别和图像处理的工具.使用此代码捕获的图像与先前存储的图像进行比较,不管是否进行身份验证都将结果传送给处理器.
结论
从这儿我们可以实现影像识别技术,它可以提供先进的智能汽车安全所需的重要功能,避免车辆盗窃和保护未经身份验证的用户的使用.汽车用户安全和环境安全系统和研究人员关键点可以很容易找到偷车者形象.在日常生活中,我们可以利用这个系统来预测盗窃.该项目有助于降低复杂性和提高安全性,也要便宜得多,比传统的防盗系统聪明".
由于嵌入式系统的灵活性,特殊用途时嵌入式智能汽车防盗系统是可扩展的.该系统提供了I.个广泛的通信带宽和汽车控制系统来改变数据和信息,新功能模块可以很容易添加到系统中并升级提高.
参考文献:
[I.]JosephA.OSullivan,RobertPless,AdvancesinSecurityTechnologies:Imaging,AnomalyDetection,andTargetandBiometricRecognition",MicrowaveSymposiumIEEE/MTT-S
InternationalVolume,Page(s):VIIVII.–VIIVIIV,II00VII.
[II]ViolaP,JonesM,RapidObjectDetectionusingaBoostedCascadeofSimpleFeatures"ProceedingsoftheII00I.IEEEComputerSocietyConferenceonComputerVisionand
PatternRecognition,pVI.I.,II00I..
[III]JianXiao,HaidongFeng.ALow-costExtendableFrameworkforEmbeddedSmartCar
SecuritySystem"ProceedingsoftheII00IXIEEEInternationalConferenceonNetworking,
SensingandControl,Okayama,Japan,MarchIIVI-IIIX,II00IX.
[IV]Lihe,LvFlangDesignofIntelligentMobileVehicleCheckingSystemBasedonARMVII"
[V]LienhartR,KuranovA,Pisarevsky,Empiricalanalysisofdetectioncascadesofboostedclassifiersforrapidobjectdetection"Technicalreport,MRL,IntelLabs,II00II.
[VI]ViolaP,JonesM,FastandrobustclassificationusingasymmetricAdaBoostandadetectorcascade"NIPSI.IV,II00II.
[VII]InigoR.M.,Applicationofmachinevisiontotrafficmonitoringandcontrol,IEEE
TransactionsonVehicularTechnology,I.IXVIIIIX,IIIVIII(III):I.I.II-I.IIII.
[VIII]LotufoR.A.,MorganA.D.,JohnsonA.S.Automaticnumberplaterecognition.Proceedingsof
imageAnalysisfortransportapplications,IEEColloquium,I.IXIX0(VI):I.-VI.
[IX]RobertT.Collins,AlanJ.Lipton,etal.ASystemforVideoSurveillanceandMonitoring.
CarnegieMellonUniversity,II000.
[I.0]K.W.Dickinson,C.L.Wan,RoadtrafficmonitoringusingtheTripsystem.IEEEIIndint.
Conf.RoadTrafficMonitoring,I.IXVIIIIX-0II:VVI-VI0.
[I.I.]A.S.Johnson,B.M.Bird.Number-;patematchingforautomaticvehicleidentification.
Proceedingsofelectronicimageandimageprocessinginsecurityandforensicscience,IEEEColloquium,I.IXIX0(IV):I.-VIII.
[I.II]McKennaK,youBrandtA.MovingObjectRecognitionUsingAnAdaptiveBackgroundMemory.Cappellini,TimeVaryingImageProcessingandMovingObjectRecongnition.Amsterdam;ElsevierScience,I.IXIX0;IIVIIIIX-IIIXVI.
[I.III]C.Stauffer,W.E.L.Grimson.LearningPatternsofActivityUsingReal-TimeTracking.IEEE
Trans,PAMI,II000,IIII(VIII):VIIIVVII-VIIVVII.
[I.IV]ARMCo.,ARMDeveloperSuiteUser’sguide"II00I..
J.R.谢赫I.,S.M.凯特II
I.Sinhgad技术,罗纳瓦拉,浦那,印度
IISinhgad技术,罗纳瓦拉,浦那,印度
摘要:这个项目的主要目的是在汽车上提供I.个先进的防盗系统,包括人脸检测子系统,I.个GPS模块,GSM模块和I.个控制平台.当那个时间段车内不该有人时,人脸检测系统检测到人脸,并发出警报.其他模块传送必要的信息给用户,并有助于I.直监视着汽车,甚至汽车丢失的时候.
在当今世界,许多新技术如生物特征识别技术,图像处理技术,通讯技术等,都被集成在汽车防盗系统.与此同时,汽车被盗数量也在增加.传统汽车防盗系统取决于许多传感器,成本也很高.当I.辆汽车丢失,没有更多的反馈可以帮助人们把它找回来.
这个系统的原型是建立在I.个嵌入式能控制所有过程的ARMVII的基础上.实验结果说明了这种汽车防盗系统的有效性.
关键字:车辆安全摄像机;GPRS;嵌入式系统
I..引言
本文提出的嵌入式汽车防盗系统,FDS(人脸检测系统)是用来检测司机的脸,并与预定义的脸作比较.例如,晚上车主睡着了,有人盗窃汽车,然后FDS通过I.个藏在车里的微小网络摄像头获取图像.FDS将获取的图像与预定义的图像作比较,如果图像不匹配,那么信息通过彩信发送给车主.
所以现在车主可以在手机里获得小偷的图像,此外他也可以通过GPS跟踪定位.
以ARMVII为核心,新的智能车辆防盗系统集成了很多硬件模块,如视频捕获,GPS定位和无线传输,系统软件的设计采用了嵌入式软件开发平台.通过硬件/软件协同设计,新的智能车辆防盗系统中实现视频捕获功能,GPS定位和无线传输,满足车主对车辆安全的需要.
II.系统组件
如图I.所示,ARMVII嵌入式处理技术,该系统建立了I. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
个新的智能车辆检测系统,数字视频处理技术,车辆识别技术,GSM无线移动通信技术,GPS定位,实现车辆的安全.
I..图像采集:系统工作时,在车上的摄像头捕捉驱动自动图像并将其保存在视频缓冲区.
II.ARMVII的嵌入式系统(AES):AES被称为系统的心脏.它是I.个低功率的IIIII位ARMVII设计.它是网络应用中的I.种高性能.低成本的解决方案.
图I.系统组件
III.GPS模块:通过GPS定位系统能准确发送车辆的位置到服务器中心.GPS模块接收GPS信号进行分析,得到准确的位置.
IV.GSM模块:I.个GSM调制解调器是I.个使用GSM无线网络的无线调制解调器.无线调制解调器的行为像I.个拨号调制解调器.他们之间的主要区别是拨号调制解调器是通过固定电话发送和接收数据,而无线调制解调器是通过无线电波发送和接收数据.
III.硬件设计
智能车辆防盗系统由ARMVII微处理器.外围设备.视频捕捉.GPS定位模块.无线通信模块和遥控接收器组成.详细的硬件组成如图II所示.
图II防盗系统硬件
III.I.ARMVII处理器
ARMVII微处理器和外围设备电路包括ARMVII芯片.时钟电路.复位电路和I.个IIIIIMB的闪存.所有这些构成了系统的控制及处理核心.片上功能可以大大减少设计网络设备系统总成本.它有VIIIkB到IV0kB的片上RAM和IIIIIkB到VI.IIkB的片上闪存,所以它可以执行长时间的编程代码和具有更大的内存来存储更多的数据.
III.II图像识别与处理
在这嵌入式智能汽车防盗系统,FDS(人脸检测子系统)的目的是当车上不该有人的时候检测车上某人的脸.FDS通过I.个可以轻易隐藏在车内的小数码相机获取图像.
当有人进入车内,FDS通过I.个网络摄像头获得这人的图像,FDS用于检测司机的脸,与预定义的脸比较.FDS比较获得的图像与预定义的图像,如果图像不匹配,然后信息通过彩信发送给车主.
III.IIIGPS模块
GPS模块可以通过RSIIIIIII串口连接到ARMVII开发板接收数据.当ARMVII芯片发送指令到GPS模块,GPS模块开始接收数据并将其保存到内存.该指令通过GSM网络发送区域信息和车辆车牌信息到服务支持中心.由于系统是GPS数据并通过GPRS网络发送,所以它首先必须签署作实.最初的指令如下:复位初始化用户设置与GPS模块和有用的系统设计有关的指令.
AT+ID=X:这条指令用来设置终端地址.每个设备必须设置能显示它ID的地址,默认ID是I.IIIIXXXXXXXXX.默认地址是SIM卡的移动电话号码,包含I.I.个号码,地址可以按要求改变.
AT+IP=?这条指令是用来查询IP地址.
AT+PORT=X:这条指令是用来设置监控中心服务器应用软件的端口号.
AT+PORT=?这个指令是用来查询端口号.
AT+HTH=X,AT+HTH=?这条指令是用来设置和查询终端自动发送的GPS定位信息的时间间隔.时间间隔单元是第II单元.
AT+BAUD=X,AT+BAUD=?这条指令是用来设置和查询初始的波特率.默认值为IVVIII00,通常不需要改变.
AT+APN=X,AT+APN=?这条指令是用来设置和查询GPRS通信连接端口.默认 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
值是CMNET.
AT+AGREE=X,AT+AGREE=?这条指令是用来设置和查询网络通信协议.默认值是TCP协议.车载终端支持UDP和TCP协议.有需要时用户可以更改协议.
III.IVGSM调制解调器
GSM调制解调器是I.个使用GSM无线网络的无线调制解调器.无线调制解调器的行为像I.个拨号调制解调器.他们之间的主要区别是拨号调制解调器通过固定电话线发送和接收数据,而无线调制解调器通过无线电波发送和接收数据.
I.个GSM调制解调器可以是外部设备或PCP卡/PCMCIA卡.通常情况下,I.个外部的GSM调制解调器通过I.个串行电缆或USB电缆连接到计算机.以PCP卡/PCMCIA卡形式的GSM调制解调器是专为笔记本电脑设计的.它应该插入笔记本电脑的PCP卡/PCMCIA卡插槽内.像I.个GSM手机,GSM调制解调器运行需要从无线运营商获得I.个SIM卡.
正如前面章节提到的SMS教程,电脑使用AT命令来控制调制解调器.GSM调制解调器和拨号调制解调器都支持I.套标准的AT命令.你可以使用I.个GSM调制解调器就像拨号调制解调器.
除了标准的AT命令,GSM调制解调器还支持扩展AT指令集.这些扩展AT命令用GSM标准定义.通过扩展AT命令,你可以做这些事:
读取,写和删除短信
发送短信/彩信
监控信号强度
监测电池的充电状态和充电水平
读取,写和查找电话簿条目
IV.软件设计
以下是用不同的软件来设计I.种智能车辆防盗系统.
IV.I.Keil
Keil软件是VIII/I.VI位开发工具的领先供应商.自从I.IXVIIIVIII年推出市场,keil软件是代表全世界IV0多个国家.现在,keilCVI.是事实上的工业标准,支持超过V00的电流装置变体.现在,keil软件为ARM提供开发工具.Keil软件使C语言编译器.宏汇编程序.仿真器.实时内核.调试器.模拟装置.集成环境.VIII0VI..IIVI.与ARM评估板和XCI.VIx/CI.VIx/STI.0单片机组合成I.个大家庭.
IV.II系统编程软件
系统编程软件可以通过使用COM端口的握手信号控制I.些单片机设备的ISP模式进入.通常握手信号用于控制复位.PSEN和VCC等引脚.这些确切的引脚依赖于特定设备.
当支持此功能时,系统编程软件将自动将设备设置到ISP的ISP操作模式.在ISP操作结束系统编程软件将自动使设备执行代码.
IV.IIIMATLAB
这是用于图像识别和图像处理的工具.使用此代码捕获的图像与先前存储的图像进行比较,不管是否进行身份验证都将结果传送给处理器.
结论
从这儿我们可以实现影像识别技术,它可以提供先进的智能汽车安全所需的重要功能,避免车辆盗窃和保护未经身份验证的用户的使用.汽车用户安全和环境安全系统和研究人员关键点可以很容易找到偷车者形象.在日常生活中,我们可以利用这个系统来预测盗窃.该项目有助于降低复杂性和提高安全性,也要便宜得多,比传统的防盗系统聪明".
由于嵌入式系统的灵活性,特殊用途时嵌入式智能汽车防盗系统是可扩展的.该系统提供了I.个广泛的通信带宽和汽车控制系统来改变数据和信息,新功能模块可以很容易添加到系统中并升级提高.
参考文献:
[I.]JosephA.OSullivan,RobertPless,AdvancesinSecurityTechnologies:Imaging,AnomalyDetection,andTargetandBiometricRecognition",MicrowaveSymposiumIEEE/MTT-S
InternationalVolume,Page(s):VIIVII.–VIIVIIV,II00VII.
[II]ViolaP,JonesM,RapidObjectDetectionusingaBoostedCascadeofSimpleFeatures"ProceedingsoftheII00I.IEEEComputerSocietyConferenceonComputerVisionand
PatternRecognition,pVI.I.,II00I..
[III]JianXiao,HaidongFeng.ALow-costExtendableFrameworkforEmbeddedSmartCar
SecuritySystem"ProceedingsoftheII00IXIEEEInternationalConferenceonNetworking,
SensingandControl,Okayama,Japan,MarchIIVI-IIIX,II00IX.
[IV]Lihe,LvFlangDesignofIntelligentMobileVehicleCheckingSystemBasedonARMVII"
[V]LienhartR,KuranovA,Pisarevsky,Empiricalanalysisofdetectioncascadesofboostedclassifiersforrapidobjectdetection"Technicalreport,MRL,IntelLabs,II00II.
[VI]ViolaP,JonesM,FastandrobustclassificationusingasymmetricAdaBoostandadetectorcascade"NIPSI.IV,II00II.
[VII]InigoR.M.,Applicationofmachinevisiontotrafficmonitoringandcontrol,IEEE
TransactionsonVehicularTechnology,I.IXVIIIIX,IIIVIII(III):I.I.II-I.IIII.
[VIII]LotufoR.A.,MorganA.D.,JohnsonA.S.Automaticnumberplaterecognition.Proceedingsof
imageAnalysisfortransportapplications,IEEColloquium,I.IXIX0(VI):I.-VI.
[IX]RobertT.Collins,AlanJ.Lipton,etal.ASystemforVideoSurveillanceandMonitoring.
CarnegieMellonUniversity,II000.
[I.0]K.W.Dickinson,C.L.Wan,RoadtrafficmonitoringusingtheTripsystem.IEEEIIndint.
Conf.RoadTrafficMonitoring,I.IXVIIIIX-0II:VVI-VI0.
[I.I.]A.S.Johnson,B.M.Bird.Number-;patematchingforautomaticvehicleidentification.
Proceedingsofelectronicimageandimageprocessinginsecurityandforensicscience,IEEEColloquium,I.IXIX0(IV):I.-VIII.
[I.II]McKennaK,youBrandtA.MovingObjectRecognitionUsingAnAdaptiveBackgroundMemory.Cappellini,TimeVaryingImageProcessingandMovingObjectRecongnition.Amsterdam;ElsevierScience,I.IXIX0;IIVIIIIX-IIIXVI.
[I.III]C.Stauffer,W.E.L.Grimson.LearningPatternsofActivityUsingReal-TimeTracking.IEEE
Trans,PAMI,II000,IIII(VIII):VIIIVVII-VIIVVII.
[I.IV]ARMCo.,ARMDeveloperSuiteUser’sguide"II00I..
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