Chương 1: tổng quan về hệ thống định vị và cảnh báo chống trộm xe máy Chương 2: Cơ sở lý thuyết. Chương 3: Thiết kế mạch. Chương 4: Kết luận và hướng phát triển. 11 Mục tiêu đồ án Mục tiêu đồ án em đặt ra sau khi hoàn thành xong là: Mục tiêu cá nhân: Nắm bắt được cấu trúc phần cứng, sơ đồ khối, nguyên lý làm việc của mạch điều khiển.
Tìm hiểu về lập trình vi điều khiển stm32f103c8t6. Biết cách làm một đồ án hoàn chỉnh phục vụ cho việc làm đồ án tốt nghiệp về sau. Mục tiêu sản phẩm: Sản phẩm hoạt động ổn định với đầy đủ các chức năng cần thiết cho việc chống trộm. Sản phẩm nhỏ, gọn, mang tính thẩm mỹ cao.
Giá thành sản phẩm phù hợp với người tiêu dùng hiện nay. Đối tượng nghiên cứu: + Vi điều khiển STM32F103C8T6 + Cảm biến rung SW 420 + Module GPS NEO-6M + Module SIM800L GSM / GPRS Phương pháp nghiên cứu: Tham khảo tài liệu: Các đề tài liên quan, tìm kiếm thông tin trên Internet. Tự thiết kế và viết phần mềm điều khiển theo các yêu cầu đặt ra (dựa vào tình hình thực tế của hệ thống điện của xe, hành vi của kẻ trộm). Thực nghiệm trực tiếp: Phát triển để kiểm tra phần cứng và phần mềm sau đó điều chỉnh các thông số cho phù hợp với điều kiện thực tế.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn: -Giúp mọi người có thể bảo vệ tài sản của mình. -Có thể tìm thấy xe dễ dàng trong bãi đỗ xe. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VÀ CẢNH BÁO CHỐNG TRỘM XE MÁY 1.1 Tổng quan về thực trạng Theo thống kê của Dự án xây dựng chiến lược An toàn giao thông với xe máy do Quỹ hội nhập Nhật Bản - ASEAN (JAIF) tài trợ, hiện Việt Nam đang đứng đầu các nước ASEAN về tỷ lệ xe máy trên tổng số phương tiện cơ giới đường bộ. Nếu giai đoạn 1999 - 2000, số lượng xe máy bình quân mỗi năm tăng 500.000 xe, thì vào những năm 2001 - 2006, giai đoạn xe máy Trung Quốc ồ ạt vào thị trường Việt Nam khiến tỷ lệ xe máy tăng hơn 4 lần, bình quân mỗi năm tăng hơn 2 triệu xe.
Từ năm 1990 đến năm 2018, xe máy ở Việt Nam tăng khoảng 48 lần, từ hơn 1.000 xe lên gần 58. Trong 2021, doanh số xe máy tại Việt Nam đạt gần 2,5 triệu, trung bình khoảng 1 phút có gần 5 xe máy mới được tiêu thụ. Hiệp hội các nhà sản xuất xe máy VAMM cho biết, doanh số của năm 2021 đạt 2.372 xe, giảm 8,12% so với năm 2020. Lượng tiêu thụ này tương đương khoảng gần 7.000 xe tiêu thụ mỗi ngày.
1 Xe máy là phương tiện giao thông chính hiện nay Xe máy là phương tiện di chuyển chính hiện nay. Mặc dù có số lượng rất lớn nhưng hầu hết các xe máy đều không được trang bị hệ thống chống trộm, 13 hoặc nếu có thì chi phí rất đắt đỏ. Ví dụ hệ thống chống trộm và Smartkey tích hợp trên các dòng xe Honda có giá lên tới 6,8 triệu đồng. Đó là một mức giá rất cao, khó tiếp cận với đại đa số chủ xe.
Hiện nay, tình trạng trộm cắp xe máy đang diễn ra phức tạp, kẻ trộm rất chuyên nghiệp trong việc phá khóa xe và lấy xe đi. Tuy nhiên, với các xe được trang bị hệ thống chống trộm thì lại không dễ để làm được điều này.2 Giới thiệu sơ lược về GSM GSM là viết tắt của từ “The Global System for Mobile Cpommunication” có nghĩa là mạng thông tin di động toàn cầu. GSM là tiêu chuẩn chung cho các thuê bao để khi các thuê bao di chuyển ở những vị trí địa lí khác nhau nhưng vẫn liên lạc được với nhau. Về lịch sử hình thành thì vào đầu thập niên 1980 tại châu Âu người ta phát triển một mạng điện thoại di động chỉ sử dụng trong một vài khu vực.
Sau đó vào năm 1982 nó được chuẩn hoá bởi CEPT (European Conference of Postal and Telecommunications Administrations) và tạo ra Groupe Spécial Mobile (GSM) với mục đích sử dụng chung cho toàn châu Âu. Mạng điện thoại di động sử dụng công nghệ GSM được xây dựng và đưa vào sử dụng đầu tiên bởi Radiolinja ở Phần Lan. Vào năm 1989 công việc quản lý tiêu chuẩn vá phát triển mạng GSM được chuyển cho viện viễn thông châu Âu (European Telecommunications Standards Institute - ETSI), và các tiêu chuẩn, đặc tính phase 1 của công nghệ GSM được công bố vào năm 1990. Vào cuối năm 1993 đã có hơn 1 triệu thuê bao sử dụng mạng GSM của 70 nhà cung cấp dịch vụ trên 48 quốc gia.
Các mạng điện thoại GSM sử dụng công nghệ TDMA-Time Division Multiple Access có nghĩa là phân chia các truy cập theo thời gian. Công nghệ này cho phép 8 máy điện thoại di động có thể sử dụng chung một kênh đàm thoại bằng cách mỗi máy điện thoại di động sẽ sử dụng 1/8 khe thời gian để truyền và nhận dữ liệu. Hiện nay, ở nước ta có các nhà mạng sau sử dụng công nghệ TDMA : Vinaphone, Viettel, Mobiphone. 14 Ngoài công nghệ TDMA ra, còn có có nghệ CDMA-Code Division Multiple Access có nghĩa là phân chia các truy cập dựa theo mã.
CDMA sử dụng mã số cho mỗi cuộc gọi, CDMA không dùng một kênh tần số để đàm thoại như TDMA mà sử dụng cả một phổ tần số gồm nhiều kênh truyền cùng lúc để thực hiện đàm thoại. Cấu trúc cơ bản của mạng di động gồm có MSC-tổng đài chuyển mạch, BSS-trạm thu phát vô tuyến và MS-điện thoại di động. 2 hệ thống Global system for mobile Trạm di động (MS) bao gồm điện thoại di động và một thẻ thông minh xác thực thuê bao (SIM). SIM cung cấp khả năng di động cá nhân, vì thế người sử dụng có thể lắp SIM vào bất cứ máy điện thoại di động GSM nào truy nhập vào dịch vụ đã đăng ký.
Mỗi điện thoại di động được phân biệt bởi một số nhận dạng điện thoại di động IMEI (International Mobile Equipment Identity). Card SIM chứa một số nhận dạng thuê bao di động IMSI (International Subcriber Identity) để hệ thống nhận dạng thuê bao, một mật mã để xác thực và các thông tin khác. 15 IMEI và IMSI hoàn toàn độc lập với nhau để đảm bảo tính di động cá nhân. Card SIM có thể chống việc sử dụng trái phép bằng mật khẩu hoặc số nhận dạng cá nhân (PIN).
Hệ thống trạm gốc gồm có hai phần Trạm thu phát gốc (BTS) và Trạm điều khiển gốc (BSC). Hai phần này giao tiếp với nhau qua giao diện Abis, cho phép các thiết bị của các nhà cung cấp khác nhau có thể "bắt tay" nhau được. Trạm thu phát gốc có bộ thu phát vô tuyến xác định một ô (cell) và thiết lập giao thức kết nối vô tuyến với trạm di động. Trong một khu đô thị lớn thì số lượng BTS cần lắp đặt sẽ rất lớn.
Vì thế, yêu cầu đối với trạm BTS là chắc chắn, ổn đinh, có thể di chuyển được và giá thành tối thiểu. Trạm điều khiển gốc quản lý tài nguyên vô tuyến cho một hoặc vài trạm BTS. Nó thực hiện thiết lập kênh vô tuyến, phân bổ tần số, và chuyển vùng. BSC là kết nối giữa trạm di động và tổng đài chuyển mạch di động MSC.
Phần NSS của kiến trúc mạng GSM, thường được gọi là mạng lõi, theo dõi vị trí của người gọi để cho phép cung cấp các dịch vụ di động. Các nhà cung cấp dịch vụ di động sở hữu NSS. NSS có nhiều bộ phận khác nhau, bao gồm trung tâm chuyển mạch di động (MSC) và bộ ghi địa chỉ thường trú (HLR). Các thành phần này thực hiện các chức năng khác nhau, chẳng hạn như định tuyến cuộc gọi và Dịch vụ tin nhắn ngắn (SMS), xác thực và lưu trữ thông tin tài khoản người gọi qua thẻ SIM.
Thành phần trung tâm của hệ thống mạng là tổng đài chuyển mạch di động MSC. Nó hoạt động giống như một tổng đài chuyển mạch PSTN hoặc ISDN thông thường, và cung cấp tất cả các chức năng cần thiết cho một thuê bao di động như: đăng ký, xác thực, cập nhật vị trí, chuyển vùng, định tuyến cuộc gọi tới một thuê bao roaming (chuyển vùng). MSC cung cấp kết nối đến mạng cố định ( PSTN hoặc ISDN). Báo hiệu giữa các thành phần chức năng trong hệ thống mạng sử dụng Hệ thống báo hiệu số 7 (SS7).
16 Bộ ghi địa chỉ thường trú (HLR) và Bộ ghi địa chỉ tạm trú (VLR) cùng với tổng đài chuyển mạch di động MSC cung cấp khả năng định tuyến cuộc gọi và roaming cho GSM. HLR bao gồm tất cả các thông tin quản trị cho các thuê bao đã được đăng ký của mạng GSM, cùng với vị trí hiện tại của thuê bao. Vị trí của thuê bao thường dưới dạng địa chỉ báo hiệu của VLR tương ứng với trạm di động. Chỉ có một HLR logic cho toàn bộ mạng GSM mặc dù nó có thể được triển khai dưới dạng cơ sở dữ liệu phân bố.
Bộ ghi địa chỉ tạm trú (VLR) bao gồm các thông tin quản trị được lựa chọn từ HLR, cần thiết cho điều khiển cuộc gọi và cung cấp dịch vụ thuê bao, cho các di động hiện đang ở vị trí mà nó quản lý. Mặc dầu các chức năng này có thể được triển khai ở các thiết bị độc lập nhưng tất cả các nhà sản xuất tổng đài đều kết hợp VLR vào MSC, vì thể việc điều khiển vùng địa lý của MSC tương ứng với của VLR nên đơn giản được báo hiệu. Chú ý rằng MSC không chứa thông tin về trạm di động cụ thể- thông tin này được chứa ở bộ ghi địa chỉ. Có hai bộ ghi khác được sử dụng cho mục đính xác thực và an ninh.
Bộ ghi nhận dạng thiết bị (EIR) là một cơ sở dữ liệu chứa một danh sách của tất cả các máy điện di dộng hợp lệ trên mạng với mỗi máy điện thoại được phân biệt bởi số IMEI. Một IMEI bị đánh dấu là không hợp lệ nếu nó được báo là bị mất cắp hoặc có kiểu không tương thích. Trung tâm xác thực (AuC) là một cơ sở dữ liệu bảo vệ chứa bản sao các khoá bảo mật của mỗi card SIM, được dùng để xác thực và mã hoá trên kênh vô tuyến. GSM sử dụng các băng tần sau : 900MHz, 1800MHz và 1900MHz.
Các mạng di động ở nước ta đều đang dùng băng tần 900MHz, các nước trên thế giới thì dùng bằng tần 1800MHz còn riêng Mỹ thì dùng băng tần 1900MHz.