CN107256606A - 一种基于802.11协议beacon帧的防盗系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于802.11协议beacon帧的防盗系统及方法，其中，防盗方法包括如下步骤：S1：在被防盗对象上安装包括WIFI模块的防盗装置，所述WIFI模块向外广播beacon帧报文；在街道路口安装WIFI无线探测设备捕获WIFI模块发送的beacon帧报文；S2：WIFI无线探测设备对捕获的beacon帧报文进行解析，并将解析内容与捕获时间和自身唯一标识ID数据通过GSM网络发送给后端防盗系统；S3：后端防盗系统对WIFI无线探测设备发送的数据进一步分析处理，形成被防盗对象的移动轨迹；本发明通过WIFI进行定位，得到被防盗物体的移动轨迹，实现失盗后快速追加被盗物体并抓获犯罪人，达到防盗的目的；其定位精度高，能耗低，成本低，不会受限于天气或地理位置。
Description
技术领域
本发明涉及物联网追踪防盗技术，特别是一种基于802.11协议beacon帧的防盗系统及方法。
背景技术
电动车、摩托车的大面积普及，以及国家对电动车登记管理法律的缺乏，导致电动车、摩托车被盗现象极为普遍，而且车辆一旦被盗，就很难追踪其去向，想要找回车辆十分困难，对社会和谐产生较大影响。
近年来，随着人们防盗意识的增加，市面上也出现了一些防盗装置，但这些防盗装置基本上只是在车辆失盗后简单的蜂鸣报警，或通过GSM网络向失主手机发送失盗信息，根本无法起到应有的防盗作用，也无法追踪失盗车辆。
随着定位技术的发展，也出现了一些车辆失盗追踪技术的公开，如公告号为CN201808540U的中国实用新型专利，其公开了一种摩托车/电瓶车防盗系统，该防盗系统包括：终端设备、后台服务器、设置于车辆上的GPS模块、无线通讯模块、车辆防盗报警器。其通过GPS模块定位车辆具体位置和状态，在车辆发生失盗后，向后台服务器发送报警信息，后台服务器将报警信息发送给车主终端设备，车主通过internet网络或手持设备对车辆位置和状态进行实时监控，实现对被盗车辆的追踪，便于找回被盗车辆。该防盗系统虽然实现了对被盗车辆去向的追踪，对找回失盗车辆具有一定的帮助，但是该系统采用GPS模块对车辆进行定位，其冷启动时间较长，功耗高，并且其定位精度受天气和位置影响较大，当遇到天气不佳或处于高架桥/树荫下、或高楼的角落等位置时，GPS定位就会受到相当大的影响，甚至无法进行定位服务，给失盗车辆移动轨迹的追踪带来困难。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种能够实现对被盗车辆进行追踪的、基于802.11协议beacon帧的防盗系统，其具有功耗低、成本低、定位精度高的优点。
进一步，本发明提供一种基于802.11协议beacon帧的防盗方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于802.11协议beacon帧的防盗方法，包括如下步骤：
S1：在被防盗对象上安装包括WIFI模块的防盗装置，所述WIFI模块向外广播beacon帧报文；在街道路口安装WIFI无线探测设备捕获WIFI模块发送的beacon帧报文。
S2：WIFI无线探测设备对捕获的beacon帧报文进行解析，并将解析内容与捕获时间和自身唯一标识ID数据通过GSM网络发送给后端防盗系统。
S3：后端防盗系统对WIFI无线探测设备发送的数据进一步分析处理，形成被防盗对象的移动轨迹。
进一步，所述beacon帧报文的信息包括出厂预设在WIFI模块中的地区编码、厂商代码、产品型号和唯一序号。
更进一步，所述WIFI模块在工作状态时，定时在wifi2.4GHz的1～11频段的每个频段发送一个相同的beacon帧报文。
更进一步，所述防盗装置包括震动探测器，在S1步骤中，所述震动探测器侦测被防盗对象震动或移动信号，并将该信号通过GPIO口发送给WIFI模块，启动WIFI模块对外广播beacon帧报文。
更进一步，所述beacon帧报文采用异或加密算法进行加密。
更进一步，在S1步骤中，还包括如下步骤：被防盗对象所有人将手机号码及其他信息登记录入后端防盗系统。
更进一步，在S1步骤中，还包括如下步骤：被防盗对象所有人对被防盗对象设定移动区域范围；
在S3步骤中，还包括如下步骤：后端防盗系统将侦测到的被防盗对象移动轨迹区域范围与所设定的移动区域范围进行比较，判断其是否超出设定移动区域范围；以及
当被防交界对象移动轨迹区域范围超出所设定的移动区域范围时，向被防盗对象所有人发送报警信息。
进一步，本发明还提供了一种基于802.11协议beacon帧的防盗系统，包括防盗装置、WIFI无线探测设备和后端防盗系统。
所述防盗装置安装在车辆上，防盗装置包括WIFI模块、震动探测器和供电电池；所述WIFI模块用于向外广播beacon帧报文；所述震动探测器与WIFI模块的GPIO口连接，用于检测车辆震动和移动信号，产生高低电平信号，并将该高低电平信号通过GPIO口发送给WIFI模块，启动WIFI模块对外广播beacon帧报文；所述供电电池为整个防盗装置提供电源。
所述WIFI无线探测设备为若干个，若干个WIFI无线探测设备部署在各公路路口，用于捕获周围环境中的beacon帧报文，并将捕获到的beacon帧报文调制解调，分析beacon帧报文包含的数据，通过GSM网络发送给后端防盗系统。
所述后端防盗系统接收WIFI无线探测设备的信号，对数据进一步分析处理，形成被盗物体的移动轨迹。
进一步，所述防盗装置还包括定时重启保护电路，该定时重启保护电路用于按照设定的时间对WIFI模块进行重启。
相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明通过WIFI模块向外广播基于802.11协议的beacon帧报文，采用安装在街道路口的WIFI无线探测设备捕获WIFI模块发送的beacon帧报文，解析后并发送给后端防盗系统，得到被防盗物体的移动轨迹，实现失盗后快速追加被盗物体并抓获犯罪人，达到防盗的目的；其定位精度高，能耗低，成本低，不会受限于天气或地理位置。
附图说明
图1为本发明系统框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
基于802.11协议beacon帧的防盗方法，包括如下步骤：
S1：在被防盗对象上安装防盗装置，该防盗装置包括WIFI模块，在街道路口安装WIFI无线探测设备捕获WIFI模块发送的WIFI信号。
WIFI模块采用物联网嵌入式WIFI模块，其内置MCU处理器和高速缓冲存储器，具有数据处理和逻辑计算功能，其集成度高，功耗低，成本低。该WIFI模块基于其SDK开发包(该SDK开发包由芯片开发厂家提供)定义，定时或按照一定规则，使用802.11无线beacon帧协议，在2.4GHz WIFI频段，向外广播特定定义的beacon帧报文。
本实施例中，WIFI模块在工作状态时，每2秒在wifi2.4GHz的1～11频段的每个频段发送一个相同的beacon帧报文。beacon帧报文的信息包括出厂预设在WIFI模块中的地区编码、厂商代码、产品型号和唯一序号；地区编码为车辆上牌登记地区编码，该地区编码是由公安部定义的行政区域编码，产品型号为WIFI模块的生产厂商编码，产品型号为WIFI模块的型号，唯一序号为用来唯一标识该WIFI模块的身份ID标识。本实施例中，地区编码、厂商代码、产品型号和唯一序号都是在WIFI模块出厂时预设在WIFI模块中，预设了某一地区编码的WIFI模块只用于该地区的车辆。具体的，beacon帧报文元素定义如下：Element Id值为9(协议保留值)，Length值为64，内容为64字节的特征字符串。64字节的特征字符串经解密还原内容为6字节地区编码，9字节厂商代码，2字节产品型号，13字节唯一序号。64字节的特征字符串的加密编码方式为采用0x5ABD做异或加密，结果再进行BCD编码。
由于在非接入状态下，WIFI信号的有效覆盖距离为200米，为了保证任一WIFI模块发送的beacon帧报文能够被WIFI无线探测设备所捕获，WIFI无线探测设备为若干个，若干个WIFI无线探测设备分布安装在街道路口等位置，并保证一定的密度，该密度以WIFI无线探测设备能够接收WIFI模块在任一位置所发出的WIFI信号为宜。
由于WIFI标准中常用频段为11个频段，WIFI模块每2秒在11个频段轮询一次，因此，WIFI无线探测设备可根据其所在位置的无线情况，自动选择比较空闲的频段进行beacon帧报文的采集，既降低了频段间的干扰，又确保WIFI无线探测设备能够及时捕获WIFI模块发送的beacon帧报文。
S2：WIFI无线探测设备对捕获的beacon帧报文进行解析，并将解析内容与捕获时间、WIFI无线探测设备自身位置信息和自身唯一标识ID数据通过GSM网络发送给后端防盗系统。
每个WIFI无线探测设备分别通过GSM网络与后端防盗系统进行通信，每个WIFI无线探测设备具有唯一标识ID，WIFI无线探测设备捕获到beacon帧报文后，对其进行调制解调，解析其包含的信息，包括地区编码、厂商代码、产品型号和唯一序号，并将解析内容、捕获时间、WIFI无线探测设备自身位置信息和自身唯一标识ID数据通过GSM网络发送给后端防盗系统。
S3：后端防盗系统对WIFI无线探测设备发送的数据进一步分析处理，形成被防盗对象的移动轨迹，进行被盗物体的实时位置侦控。
后端防盗系统包括WIFI无线探测设备管理模块、WIFI模块轨迹数据管理及应用模块、地图位置标识模块、被盗设备的轨迹查询与展现模块和案件分析模块。WIFI无线探测设备管理模块对WIFI无线探测设备进行管理，包括但不限于WIFI无线探测设备的增加、减少，WIFI无线探测设备是否正常工作，各WIFI无线探测设备的位置信息和唯一标识ID信息，WIFI无线探测设备的位置信息与其唯一标识ID信息呈一一对应关系、且对应于地图位置标识模块中的对应位置。后端防盗系统将WIFI无线探测设备发送的数据与WIFI无线探测设备管理模块存储的位置信息和唯一标识信息进行分析处理，得到被防盗对象的移动轨迹。被盗设备的轨迹查询与展现模块接收外部查询指令，反馈并展示查询结果。案件分析模块对被防盗对象移动轨迹进行分析，判断其是否是被盗状态。
在S1步骤中，还包括被防盗对象所有人将手机号码和其他信息登记录入后端防盗系统中的步骤，其他信息为被防盗对象所有人的姓名、身份证号码、住址信息或/和物品编号在车辆防盗中，物品编号为车辆上牌牌号。
被防盗对象所有人通过手机APP与后端防盗系统通信，将其手机号码和其他信息录入后端防盗系统，并对被防盗对象设定移动区域范围，当后端防盗系统侦测到该被防盗对象移动轨迹超过该设定的移动区域范围时，产生报警信息，通过手机APP或短信方式推送到被防盗对象所有人的手机，实现实时报警追查。
实施例2
与实施例1不同的是，在本实施例中，防盗装置包括震动探测器，该震动探测器通过GPIO口与WIFI模块连接。震动探测器侦测被防盗对象的震动或移动，产生高低电平信号，并将该信号接入WIFI模块的GPIO口，启动WIFI模块对外广播beacon帧报文。
在本实施例中，WIFI模块向外广播beacon帧报文的时间间隔可设置得稍长一点，为了防止在两次报文间隔时间内，被防盗对象位置信息发生变化，WIFI模块在震动探测器侦测到被盗对象震动或移动信号时，立刻启动对外广播beacon帧报文，达到省电的目的。
参见图1：进一步，本发明还提供一种基于802.11协议beacon帧的防盗系统，该系统包括防盗装置、WIFI无线探测设备和后端防盗系统。防盗装置安装在车辆上，防盗装置包括WIFI模块、震动探测器、供电电池和定时重启保护电路。
WIFI模块用于向外广播beacon帧报文。震动探测器与WIFI模块的GPIO口连接，用于检测车辆震动和移动信号，产生高低电平信号，并将该高低电平信号通过GPIO口发送给WIFI模块，启动WIFI模块对外广播beacon帧报文。供电电池为整个防盗装置提供电源。
WIFI无线探测设备为若干个，若干个WIFI无线探测设备部署在各公路路口，用于捕获周围环境中的2.4GHz频段的无线信号，并将捕获到的无线信号调制解调，分析信号包含的数据，通过GSM网络发送给后端防盗系统。
后端防盗系统通过GSM网络与WIFI无线探测设备通信，接收WIFI无线探测设备的信号，对数据进一步分析处理，形成被盗物体的移动轨迹。
定时重启保护电路按照设定的时间周期重启，重启时保护电路会产生一个1秒的低电平信号，拉低WIFI模块重新启动控制脚，WIFI模块会重新加电加载系统启动，防止WIFI模块及其运行的系统因某些缺陷死机停止工作。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种基于802.11协议beacon帧的防盗方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：在被防盗对象上安装包括WIFI模块的防盗装置，所述WIFI模块向外广播beacon帧报文；在街道路口安装WIFI无线探测设备捕获WIFI模块发送的beacon帧报文；
S2：WIFI无线探测设备对捕获的beacon帧报文进行解析，并将解析内容与捕获时间、WIFI无线探测设备自身位置信息和自身唯一标识ID数据通过GSM网络发送给后端防盗系统；
S3：后端防盗系统对WIFI无线探测设备发送的数据进一步分析处理，形成被防盗对象的移动轨迹。
2.根据权利要求1所述的基于802.11协议beacon帧的防盗方法，其特征在于，所述beacon帧报文的信息包括出厂预设在WIFI模块中的地区编码、厂商代码、产品型号和唯一序号。
3.根据权利要求1或2所述的基于802.11协议beacon帧的防盗方法，其特征在于，所述WIFI模块在工作状态时，定时在wifi2.4GHz的1～11频段的每个频段发送一个相同的beacon帧报文。
4.根据权利要求1或2所述的基于802.11协议beacon帧的防盗方法，其特征在于，所述防盗装置包括震动探测器，在S1步骤中，所述震动探测器侦测被防盗对象震动或移动信号，并将该信号通过GPIO口发送给WIFI模块，启动WIFI模块对外广播beacon帧报文。
5.根据权利要求1所述的基于802.11协议beacon帧的防盗方法，其特征在于，所述beacon帧报文采用异或加密算法进行加密。
6.根据权利要求1所述的基于802.11协议beacon帧的防盗方法，其特征在于，在S1步骤中，还包括如下步骤：被防盗对象所有人将手机号码及其他信息登记录入后端防盗系统。
7.根据权利要求6所述的基于802.11协议beacon帧的防盗方法，其特征在于，在S1步骤中，还包括如下步骤：被防盗对象所有人对被防盗对象设定移动区域范围；
在S3步骤中，还包括如下步骤：后端防盗系统将侦测到的被防盗对象移动轨迹区域范围与所设定的移动区域范围进行比较，判断其是否超出设定移动区域范围；以及
当被防交界对象移动轨迹区域范围超出所设定的移动区域范围时，向被防盗对象所有人发送报警信息。
8.基于802.11协议beacon帧的防盗系统，其特征在于，包括防盗装置、WIFI无线探测设备和后端防盗系统；
所述防盗装置安装在车辆上，防盗装置包括WIFI模块、震动探测器和供电电池；所述WIFI模块用于向外广播beacon帧报文；所述震动探测器与WIFI模块的GPIO口连接，用于检测车辆震动和移动信号，产生高低电平信号，并将该高低电平信号通过GPIO口发送给WIFI模块，启动WIFI模块对外广播beacon帧报文；所述供电电池为整个防盗装置提供电源；
所述WIFI无线探测设备为若干个，若干个WIFI无线探测设备部署在各公路路口，用于捕获周围环境中的beacon帧报文，并将捕获到的beacon帧报文调制解调，分析beacon帧报文包含的数据，通过GSM网络发送给后端防盗系统；
所述后端防盗系统接收WIFI无线探测设备的信号，对数据进一步分析处理，形成被盗物体的移动轨迹。
9.根据权利要求8所述的基于802.11协议beacon帧的防盗系统，其特征在于，所述防盗装置还包括定时重启保护电路，该定时重启保护电路用于按照设定的时间对WIFI模块进行重启。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171017 |