基于RFID及GSM的智能防盗报警系统

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随着人民生活水平的不断提高，人们对私有财产的保护意识越来越强。本文介绍了一种以超高频RFID技术、STM32及其相应的电路为软硬件平台，利用KL900系列读写器、GSM功能模块实现的智能防盗监控、报警系统。该系统主要应用于宿舍、公司等公众场合。利用超高频 RFID 读写设备的特点，可识别外出人员是否是其所携带物品的真正所有者，并依据数据中心的对比分析，做出是否报警等相应操作。该文对系统的硬件平台搭建、系统实现原理进行了详细的阐述。

【关键词】防盗报警 RFID技术 GSM KL900系列读写器

1 引言

随着我国的经济蓬勃发展，对私人财产的保护进入了人们的视野。目前市场上较常见的防盗报警装置为红外报警器，但它仅仅适用于无人的环境。针对在学校公寓、公司中个人私有财物被盗的现象，设计一款安全可靠而又智能的防盗报警系统变得非常必要。由于保安人员无法分辨外出者所携带物品是否属于携带者，这时就需要一种设备来保护私人财物的安全。根据这一需求，本文设计了一种基于rfid和gsm技术的简化式防盗报警系统。此系统可以对外出人员所携带的物品是否属于携带者进行高度的识别。进而实现对私人贵重财产的保护。

2 智能防盗系统的设计

该智能防盗系统主要由以下几大模块组成：主控 MCU、存储模块、射频读写器、GSM 模块和电源模块，硬件系统框图如图1所示。

2.1 主控MCU

主控MCU采用意法半导体有限公司的STM32F103ZE芯片，该芯片使用高性能的ARM? Cortex?-M3 32位的RISC内核，工作频率为72MHz，供电电压2.0～3.6V，低功耗。包含4个通用16位定时器、3个12位的ADC和2个PWM定时器，还包括标准且先进的多个通信接口。

该芯片在本系统中主要有以下作用

（1）提供对射频读写器的控制与通讯。

（2）控制报警装置的工作。

（3）读取存储器中的数据。

（4）对比数据，使整个系统正常工作。

（5）GSM模块与主人的手机进行通讯。

2.2 射频读写器

该系统采用KL900系列读写器，该系列读写器具有多协议兼容、读取速率快、多标签识读等优点，现已广泛应用于仓储物流、停车管理等各种RFID系统中。KL900支持多种接口，兼容性好。内置极化天线，最大读写距离可达到25米。读写器和电子标签之间的通信通过电磁波来实现，基于本系统的需求，选取反向散射调制。

2.3 GSM模块

GSM模块采用西门子公司生产的TC35模块，该模块工作电压为3.3～4.8V，峰值电流1.8A，空闲模式消耗电流10mA，具有电路简单、使用方便的特点，可以方便地与PC机、单片机连机通讯。TC35模块是一款支持中文短信息的工业级GSM模块，用于用户手机与主控制板的远程通信，采用串口通信，支持标准AT命令集，支持文本和PDU模式的短消息。TC35 模块的通讯全部采用“AT+xxx”完成。

系统通过该模块向用户手机发送报警信息，使用的是 PDU 模式，在发送前系统需要先对模块进行初始化，在系统初始化完成以后，就可以发送信息了。在发送以前需先将要发送的信息转化为 Unicode 编码，并与服务中心地址、类型、消息参考、接收方号码长度、接收号码等信息共同构成要发送的字符串。例如，发送内容为“你好”，最终要发送的字符串为“0031000BA15165542089F100 08B0044F60597D”，其中“4F60597D”为“你好”的Unicode编码。具体发送过程如下：

（1）通过串口发送字符“AT+CMGS=27＼r＼n”，发送短消息指令，27为本短消息发送字符总长度；

（2）通过串口发送字符“0031000BA1516554 089F10008B0044F60597D”，如果过返回“ +CMGS： XX OK”则表明发送成功，“XX”代表发送的第几条短信。

3 智能防盗系统的实现

每位该系统的使用者拥有一张自己专属的身份识别卡（RFID电子标签），将身份标签ID和该用户的物品标签（可将该标签置于电脑等贵重物品的内部）的ID相绑定。将该系统安装于场所的出口。

读写器的发射天线发射一定频率的射频信号，射频卡进入发射天线工作区域时会产生感应电流从而被激活；射频卡将自身编码通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到读写器，读写器对接收的信号进行解调和解码后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理。

监测、分析的结果有以下两种情况：

（1）只检测到身份标签或两者同时被检测到。此种情况判定为合法通过，报警器不动作。

（2）物品标签与不匹配的身份标签同时被检测到或物品标签单独被检测到。此种情况判定为非法携带，报警器报警，短信通知物品所有者。

系统流程图如图2所示。

4 结论

介绍了智能防盗系统的一种实现方案，利用智能终端、监控平台以及其他终端的信息交互，实现了物品的自主防盗、智能报警等功能，为系统性解决防盗难题提供了新思路。该系统不仅运行稳定，性能良好，达到了防盗报警的目的，而且成本低、实用性和可操作性强，相信该系统将有更加广阔的应用前景。

参考文献

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[7]蒙博宇.STM32自学笔记[M].北京：北京航空航天大学出版社，2012.

作者简介

石磊鑫（1994-），男，现为内蒙古工业大学信息工程学院在读本科学生。主要研究方向为信号处理。

宋丽丽（1980-），女，硕士学位。现为内蒙古工业大学信息工程学院讲师。主要研究方向为信号处理。

作者单位

内蒙古工业大学信息工程学院 内蒙古自治区呼和浩特市 010051