基于蓝牙的智能车虚拟钥匙共享方法研究与应用

摘要

随着智能钥匙和蓝牙4.0技术的发展，智能车钥匙已经走向“云钥匙”时代。通过蓝牙技术，数字App钥匙既可以近距离的锁定和解锁汽车、启动车辆，还可以通过App将车钥匙共享给其他用户，实现车辆的共享。本课题是基于蓝牙的智能车虚拟钥匙共享方法研究与应用，是在已研发的智能车租赁系统的基础上，通过权限管理模型，实现在复杂环境下家庭版与公共租赁版智能车的租赁以及虚拟钥匙共享的权限管理。通过使用低能耗的蓝牙技术，实现虚拟钥匙对智能车的启动与锁定。
　　本研究主要内容包括：⑴根据车辆和用户特性，系统确定智能车的授权与使用。无论家庭版还是公共租赁版智能车，车辆的拥有者决定授权或取消车辆的使用权限，被授权者可以为车主的家人或朋友。授权是通过虚拟钥匙的共享与收回来实现。⑵针对虚拟钥匙授权的信息具有时效性的特点，手机客户端根据授权信息和用户基本信息建立约束型权限决策模型，用以决策车辆是否为用户可见和使用。⑶通过使用蓝牙技术实现智能车辆的搜索与使用等功能。手机客户端与智能车端的安全连接与通信是基于低能耗蓝牙技术来实现的。为提高车辆使用的安全性与便捷性，手机客户端实现基于蓝牙测距技术的近距离自动开车与还车功能。

目录

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摘要

图目录

表目录

第1章 绪论

1．1 课题背景

1．2 国内外现状及发展

1．2．1 蓝牙技术的国内外发展现状

1．2．2 汽车智能钥匙的国内外发展现状

1．2．3 共享交通的发展现状

1．3 课题意义与研究内容

1．3．1 课题意义

1．3．2 主要研究内容

1．4 本文组织结构

1．5 本章小结

第2章 研究基础

2．1 整车控制单元硬件平台

2．1．1 微控制器MC9S12G128介绍

2．1．2 通信模块SIM908介绍

2．1．3 蓝牙模块FSC-BT816S介绍

2．1．4 语音模块WT588D语音单片机介绍

2．2 权限管理模型介绍

2．3 蓝牙技术介绍

2．3．1 蓝牙4．0 介绍

2．3．2 Android平台蓝牙开发介绍

2．3．3 蓝牙测距技术介绍

2．4 本章小结

第3章 虚拟钥匙共享系统总体设计

3．1 系统总体设计

3．2 智能车端

3．3 云端服务器

3．4 手机客户端

3．4．1 权限管理模块

3．4．2 蓝牙通信模块

3．4．3 车辆管理模块

3．4．4 用户信息管理模块

3．5 本章小结

第4章 虚拟钥匙共享系统服务器设计与实现

4．1 服务器数据库设计

4．2 Http服务器设计与实现

4．2．1 服务器与客户端通信协议

4．2．2 Http服务器实现

4．3 Socket服务器设计与实现

4．3．1 Socket服务器与智能车端通信协议

4．3．2 Socket服务器实现

4．4 本章小结

第5章 虚拟钥匙共享系统手机客户端设计与实现

5．1 用户信息获取与存储

5．2 虚拟钥匙共享权限管理

5．2．1 基于角色的虚拟钥匙权限管理模型

5．2．2 共享权限管理实现

5．3 虚拟钥匙使用权限管理

5．3．1 车辆信息列表获取与存储

5．3．2 基于蓝牙的虚拟钥匙约束使用权限管理模型

5．3．3 虚拟钥匙使用权限约束管理实现

5．4 蓝牙通信协议

5．5 基于Android的客户端蓝牙模块实现

5．5．1 蓝牙模块通信

5．5．2 蓝牙测距与自动开车模式

5．6 本章小结

第6章 虚拟钥匙共享系统智能车端设计与实现

6．1 微控制器设计与实现

6．1．1 微控制器主模块设计与实现

6．1．2 微控制器蓝牙信息处理模块设计与实现

6．2 其他模块设计与实现

6．3 本章小结

第7章 应用场景分析与实验

7．1 共享权限管理测试与分析

7．2 使用权限管理测试与分析

7．2．1 家庭版智能车使用权限管理测试

7．2．2 公共租赁版智能车使用权限管理测试

7．3 虚拟钥匙蓝牙模块测试与分析

7．4 自动开车模式测试与分析

7．5 本章小结

第8章 总结与展望

8．1 工作总结

8．2 未来展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要的研究成果

致谢