基于双重认证的电动自行车防盗系统及认证方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于双重认证的电动自行车防盗系统及认证方法。系统包括车载控制器、手机终端、服务器和电机锁定装置。车载控制器实现车辆控制和防盗功能，与手机终端通过蓝牙连接；手机终端与服务器通过公用移动通信网络连接。系统利用移动通信网络手机号码与SIM卡绑定的功能和利用数据的加密功能来实现双重认证。本发明专利技术的防盗系统采用双重认证机制，将车辆控制与防盗功能深度融合，防盗性能好，可靠性高，且易于实现，可广泛应用于电动自行车的安全防盗领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动自行车安全防盗领域，具体是一种基于双重认证的电动自行车防盗系统及认证方法。
技术介绍
电动自行车因其环保、价格低等特点，是市民最青睐的代步工具。但随着数量的增加，被盗事件也日益严重，频繁发生的偷盗活动给社会带来不安定因素，也造成了巨大的经济损失。目前市场上的防盗器包括：机械式，但机械锁易于拆除，不能很好的保护车辆的安全；电子式防盗器多为另外加装，专业偷盗只需切断信号连接就会使其失效，实际防盗效果有限；基于GPS的防盗器，（如专利申请号201521054922.7，专利申请号201420522790.5等），利用卫星定位功能，能够有效解决已失窃的电动车无法及时寻回的问题，但其不足在于不能从源头实现防盗；基于RFID的防盗方案，（如专利申请号201510358271.9，专利申请号201320416948.6），利用车辆标签和车主标签成对出现的原理来发现是否被盗，适用于小区管理等场合，且需在固定点布置读卡器和服务器，成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有电动自行车防盗器的不足，提供一种有效的基于双重认证的电动自行车防盗系统及认证方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种基于双重认证的电动自行车防盗系统，其特征在于：包括车载控制器、手机终端、服务器和电机锁定装置；车载控制器，用于控制车辆电机、电机锁定装置，实现防盗数据处理；手机终端，通过蓝牙与车载控制器连接，通过移动通信网络与服务器连接；手机终端和服务器通过数据报文的接收和发送处理实现防盗认证；电机锁定装置，与车载控制器连接，用于实现电机的开启与关闭。还包括车轮锁，与车载控制器相连，用于车轮的锁定与解锁。车载控制器安装于电动自动车内部，由电源模块、存储模块、蓝牙模块、电机控制模块、处理器模块组成，存储模块、蓝牙模块均与处理器模块连接。手机终端内部设有数据报文的接收和发送处理模块，接收车载控制器发送的数据报文，将该报文通过移动通信网络发送给服务器，并接收给服务器的应答报文。服务器接收手机终端发送的数据报文，进行协议解析，将解析结果作为应答报文回复给手机终端。一种基于双重认证的电动自行车防盗系统的认证方法，使用人的手机靠近电动自行车，使用人的手机终端发送控制命令给车载控制器，车载控制器从存储模块获取预先注册的车主手机号码，并根据防盗数据通信协议产生数据报文，通过蓝牙发送给使用人的手机终端；该手机终端将该报文通过移动通信网络发送给服务器；服务器接收到该报文后，进行协议解析，提取出数据报文中包含的手机号码，然后按照防盗数据通信协议向该号码回复应答报文，车主手机终端收到该应答报文，如果使用人的手机终端收到该应答报文，则自动将其回复给车载控制器，如果电动自行车处于锁定状态，则车载控制器控制执行电机解锁；如果电动自行车处于使用状态，则车载控制器控制执行电机锁定；如果使用人的手机终端没有收到该应答报文，则电机锁定装置保持原状态。如果使用人的手机终端收到应答报文，则自动将其回复给车载控制器，如果电动自行车处于锁定状态，则车载控制器控制执行车轮解锁；如果电动自行车处于使用状态，则车载控制器控制执行车轮锁定；如果使用人的手机终端没有收到该应答报文，则车轮锁保持原状态。所述车载控制器、手机终端、服务器之间数据传输采用加密传输；车载控制器在接收到手机应用软件的控制命令后，发送加密后的数据报文，等待服务器回复；在接收到服务器回复的应答报文后进行解密，按通信协议进行处理，如果协议解析成功，则执行相应动作，否则不执行动作。所述防盗数据通信协议具体内容如下（1）命令报文：手机终端发送控制命令给车载控制器字节序号值说明155H起始标志25数据帧长度3C0H数据帧标识4控制命令值：0=设防；1=解防5AAH结束标志（2）数据报文：车载控制器发送给手机终端；手机终端发送给服务器（3）应答报文：服务器回复应答报文给手机终端；手机终端回复应答报文给车载控制器本专利技术与现有技术相比，其显著优点：（1）采用双重认证机制，利用移动通信网络手机号码与SIM卡绑定的特性和对数据进行加密处理，安全性好，可靠性高；（2）硬件将车辆控制和防盗功能集成到车载控制器一块电路板中，集成度高，防盗性能好。附图说明图1为本专利技术的总体结构框图。图2是本专利技术的工作原理流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。结合图1，本专利技术一种基于双重认证的电动自行车防盗系统，其系统总体框图包括车载控制器、手机终端及应用软件、服务器。所述车载控制器安装在电动自动车内部，将车辆控制和防盗功能集成到车载控制器一块电路板中，硬件包括电源模块、存储模块、蓝牙模块、电机控制模块、处理器模块、报警模块等。所述电源模块与电动自行车蓄电池连接，为车载控制器供电，主要实现蓄电池到车载控制器的电压变换。所述存储模块预先存储注册的车主手机号码及相关信息，可采用存储芯片实现。所述蓝牙模块用于实现车载控制器和手机终端之间的数据传输，可采用蓝牙芯片或由嵌入式微处理器集成的蓝牙接口实现。所述电机控制模块实现对电动自行车的电机控制，可根据电机的型号采用相应的电路实现。处理器模块是车载控制器的计算单元，可采用嵌入式微处理器芯片，运行嵌入式软件实现数据处理和控制功能。报警模块接收处理器模块的报警控制信号并给出报警提示，可采用蜂鸣器或由微处理器集成的音频接口实现。所述手机终端指车主的智能手机，并安装专用手机应用软件。在使用时，手机终端需打开蓝牙和移动数据连接功能，通过蓝牙与车载控制器连接，通过移动通信网络与服务器连接。手机应用软件通过功能键“设防”，“解防”等实现防盗功能的开启和关闭，并实现数据报文的接收和发送处理。所述移动通信网络指现有运营商提供的2G/3G/4G/5G公用通信网络。所述服务器指高性能计算机和专用软件，实现防盗数据处理、车辆管理等功能。其中，防盗数据处理指对手机终端发送的数据报文，进行协议解密，提取车主手机号码，并按照防盗数据通信协议产生应答报文，对报文进行加密，向该车主手机号码回复报文；车辆管理功能指供管理人员对车辆进行管理。双重认证机制具体如下：认证机制一：利用移动通信网络手机号码与SIM卡绑定的特性实现认证。通过手机应用软件发送控制命令，车载控制器从存储模块获取预先注册的车主手机号码，并根据防盗数据通信协议产生数据报文，通过蓝牙发送给手机终端；手机终端将该报文通过移动通信网络发送给服务器；服务器接收到该报文后，进行协议解析，提取出车主手机号码，然后按照防盗数据通信协议向该号码回复应答报文，车主手机终端收到该应答报文后，自动将其回复给车载控制器。因此仅有车主的手机终端能够接收到服务器的应答报文。其它手机终端即使与车载控制器通过蓝牙建立连接，也无法对电动自行车进行操作。认证机制二：车载控制器、手机终端、服务器之间数据传输采用加密传输。车载控制器在接收到手机应用软件的控制命令后，发送加密后的数据报文，等待服务器回复；在接收到服务器回复的应答报文后进行解密，按通信协议进行处理，如果协议解析成功，则执行相应动作，否则不执行动作。通过对传输的数据进行加密，进一步增强了系统的安全性和可靠性。所述通信协议指车载控制器、手机终端、服务器之间进行数据传输的特定数据格式，包括命令格式、报文格式、应答报文格式、数据加密方式等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双重认证的电动自行车防盗系统，其特征在于：包括车载控制器、手机终端、服务器和电机锁定装置；车载控制器，用于控制车辆电机、电机锁定装置，实现防盗数据处理；手机终端，通过蓝牙与车载控制器连接，通过移动通信网络与服务器连接；手机终端和服务器通过数据报文的接收和发送处理实现防盗认证；电机锁定装置，与车载控制器连接，用于实现电机的开启与关闭。

【技术特征摘要】
1.一种基于双重认证的电动自行车防盗系统，其特征在于：包括车载控制器、手机终端、服务器和电机锁定装置；车载控制器，用于控制车辆电机、电机锁定装置，实现防盗数据处理；手机终端，通过蓝牙与车载控制器连接，通过移动通信网络与服务器连接；手机终端和服务器通过数据报文的接收和发送处理实现防盗认证；电机锁定装置，与车载控制器连接，用于实现电机的开启与关闭。2.根据权利要求1所述的基于双重认证的电动自行车防盗系统，其特征在于：还包括车轮锁，与车载控制器相连，用于车轮的锁定与解锁。3.根据权利要求1所述的基于双重认证的电动自行车防盗系统，其特征在于：车载控制器安装于电动自动车内部，由电源模块、存储模块、蓝牙模块、电机控制模块、处理器模块组成，存储模块、蓝牙模块均与处理器模块连接。4.根据权利要求1所述的基于双重认证的电动自行车防盗系统，其特征在于：手机终端内部设有数据报文的接收和发送处理模块，接收车载控制器发送的数据报文，将该报文通过移动通信网络发送给服务器，并接收给服务器的应答报文。5.根据权利要求1所述的基于双重认证的电动自行车防盗系统，其特征在于：服务器接收手机终端发送的数据报文，进行协议解析，将解析结果作为应答报文回复给手机终端。6.一种基于权利要求1所述的基于双重认证的电动自行车防盗系统的认证方法，其特征在于：使用人的手机靠近电动自行车，使用人的手机终端发送控制命令给车载控制器，车载控制器从存储模块获取预先注册的车主手机号码，并根据防盗数据通信协议产生数据报文，通过蓝牙发送给使用人的手机终端；该手机终端将该报文通过移动通信网络发送给服务器；服务器接收到该报文后，进行协议解析，提取出数据报文...

【专利技术属性】
技术研发人员：薄煜明，赵高鹏，朱建良，王超尘，朱岩，张捷，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32