基于無線傳感器的胎壓監測方法及系統技術方案

本發明專利技術提供了一種基于無線傳感器的胎壓監測方法及系統，其中該包括：TPMS的中央控制單元生成編碼，以無線方式發送至無線傳感器；無線傳感器接受所述滾動步長step，采用固定的數據幀長度向TPMS的中央控制單元發送數據幀；無線傳感器向TPMS的中央控制單元間隔發送數據幀；TPMS的中央控制單元對接受的所述數據幀進行解碼，得到本數據幀中的無線傳感器ID，并進行假冒攻擊判斷。本發明專利技術在不增加硬件成本的條件下，通過將TPMS傳感器所發送數據幀中的ID由靜態不變改為動態滾碼變化，且滾動步長是一個由前次胎壓數據作為種子而生成的一個隨機數，有效抵抗外部惡意設備對TPMS系統的假冒攻擊，提高TPMS系統運行的可靠性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及汽車車載電子產品
，尤其涉及一種基于無線傳感器的胎壓監測方法及系統。
技術介紹
汽車行駛中，輪胎故障是造成突發嚴重交通事故的重要原因。胎壓監測系統TPMS (Tire Pressure Monitoring System)是由安裝于車輛每一個輪胎中的傳感器(集成無線發射)、無線信號接收天線和安裝于車身的控制模塊(集成無線接收)構成的。傳感器能在行車過程中實時采集輪胎氣壓、溫度和運動狀態等信息，然后通過無線通信方式將采集的數據發送到TPMS控制模塊，在出現異常狀況時控制模塊會及時給予報警，從而有效預防爆胎。 科技發展的同時也帶來了風險和問題，目前TPMS傳感器和控制模塊之間的無線通信數據身份認證過于簡單，是一種靜態的固定的身份識別方式。這種方式的缺點是很容易被外部設備獲取并假冒該節點與TPMS控制模塊通信，通過發送虛假數據來攻擊TPMS，造成安全隱患，甚至導致嚴重交通事故發生。這種外部設備通過模仿TPMS傳感器向TPMS中央控制單元發送虛假信息的方式稱之為對TPMS的假冒攻擊。有鑒于此，有必要提供一種基于無線傳感器的胎壓監測方法及系統以解決上述問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種基于無線傳感器的胎壓監測方法及系統。實現本專利技術目的的技術方案是一種基于無線傳感器的胎壓監測方法，該方法包括下列步驟 51、TPMS的中央控制單元生成編碼，以無線方式發送至無線傳感器，作為無線傳感器ID的滾動步長step ； 52、無線傳感器接受所述滾動步長step，采用固定的數據幀長度向TPMS的中央控制單元發送數據幀，所述數據幀中無線傳感器ID為固定識別碼IDs和滾碼部分IDd之和，即ID=IDs + IDd,所述滾碼部分IDd的初始值為所述滾動步長step ； 53、所述無線傳感器向TPMS的中央控制單元間隔發送數據幀，所述滾碼部分IDd按照所述滾動步長step依次滾動，即IDd=nXstep, n為所述數據巾貞發送次數； 54、TPMS的中央控制單元對接受的所述數據幀進行解碼，得到本數據幀中的無線傳感器ID，并將本數據幀中的無線傳感器ID和上一數據幀中的無線傳感器ID的滾碼部分IDd進行比較，進行假冒攻擊判斷。作為本專利技術的進一步改進，所述步驟SI中，所述TPMS的中央控制單元根據接收的所述數據幀中的數據生成所述編碼。作為本專利技術的進一步改進，所述步驟SI中，所述TPMS的中央控制單元根據接收的所述數據幀中的胎壓數值生成所述編碼。作為本專利技術的進一步改進，所述步驟S4中“假冒攻擊判斷”具體為 541、若本數據幀和上一數據幀中的滾碼部分IDd之間差值小于或等于該無線傳感器ID對應滾動步長step的3倍，且差值為滾動步長step的整數倍時，判定本數據幀為非假冒攻擊數據； 542、若本數據幀和上一數據幀中的滾碼部分IDd之間差值大于3倍的滾動步長step且小于或等于6倍的滾動步長step時,暫不采納該數據,通過下一巾貞數據進一步驗證；若下一幀數據和本數據幀中的滾碼部分IDd之間差值小于或等于該無線傳感器ID對應滾動步長step的3倍，且差值為滾動步長step的整數倍時，則判定下一幀數據和本數據幀中的數據為非假冒攻擊數據；否則，則判定下一幀數據和本數據幀中的數據為假冒攻擊數據； 543、若本數據幀和上一數據幀中的滾碼部分IDd之間差值大于該無線傳感器ID對應滾動步長的6倍，則判定本數據幀為假冒攻擊數據。作為本專利技術的進一步改進，所述步驟S2和S3之間還包括所述TPMS的中央控制單元接受所述數據幀，通過解碼判斷所述無線傳感器ID是否為固定識別碼IDs與滾動步長step之和，若是，則判定該無線傳感器已經收到所述編碼，且該無線傳感器ID設置符合滾碼規則。相應地，一種基于無線傳感器的胎壓監測系統，所述系統包括無線傳感器和TPMS的中央控制單元， 所述無線傳感器包括 用于接收TPMS的中央控制單元發送的滾動步長step的單元； 用于設定數據幀格式，數據幀中包括無線傳感器ID，將無線傳感器ID設定為固定部分IDs和滾碼部分IDd之和，即ID = IDs + IDd，將所述滾碼部分IDd的初始值設定為所述滾動步長step的單元； 用于向TPMS的中央控制單元間隔發送數據幀，使所述數據幀中的所述滾碼部分IDd按照所述滾動步長step依次滾動的單元；其中IDd=nXstep, n為所述數據巾貞發送次數； 所述TPMS的中央控制單元包括 用于生成編碼，以無線方式發送至無線傳感器，作為無線傳感器ID的滾動步長step的單元； 用于對接受的所述數據幀進行解碼，得到本數據幀中的無線傳感器ID，并將本數據幀中的無線傳感器ID和上一數據幀中的無線傳感器ID的滾碼部分IDd進行比較，進行假冒攻擊判斷的單元。作為本專利技術的進一步改進，所述用于生成編碼，以無線方式發送至無線傳感器，作為無線傳感器ID的滾動步長step的單元,包括 用于生成所述編碼為一個默認的大于0的4位二進制數的單元； 用于根據接收的所述數據幀中的數據生成所述編碼的單元。作為本專利技術的進一步改進，所述用于根據接收的所述數據幀中的數據生成所述編碼的單元，包括 用于根據車輛開始運動前，所述無線傳感器發送的數據幀中的胎壓值生成所述編碼的單元；用于根據保留的所述無線傳感器最后一次非假冒攻擊數據，重新生成編碼的單元。作為本專利技術的進一步改進，所述用于對接受的所述數據幀進行解碼，得到本數據幀中的無線傳感器ID，并將本數據幀中的無線傳感器ID和上一數據幀中的無線傳感器ID的滾碼部分IDd進行比較，進行假冒攻擊判斷的單元，包括 用于若本數據幀和上一數據幀中的滾碼部分IDd之間差值小于或等于該無線傳感器ID對應滾動步長step的3倍，且差值為滾動步長step的整數倍時，判定本數據幀為非假冒攻擊數據的單元； 用于若本數據幀和上一數據幀中的滾碼部分IDd之間差值大于3倍的滾動步長step且小于或等于6倍的滾動步長step時,暫不采納該數據,通過下一巾貞數據進一步驗證；若下一幀數據和本數據幀中的滾碼部分IDd之間差值小于或等于該無線傳感器ID對應滾動步 長step的3倍，且差值為滾動步長step的整數倍時，則判定下一幀數據和本數據幀中的數據為非假冒攻擊數據；否則，則判定下一幀數據和本數據幀中的數據為假冒攻擊數據的單元; 用于若本數據幀和上一數據幀中的滾碼部分IDd之間差值大于該無線傳感器ID對應滾動步長的6倍，則判定為假冒攻擊數據的單元。本專利技術的有益效果是本專利技術在不增加硬件成本的條件下，通過將TPMS傳感器所發送數據幀中的ID由靜態不變改為動態滾碼變化，且滾動步長是一個由前次胎壓數據作為種子而生成的一個隨機數，即動態ID的滾動步長也是動態變化的。以此達到有效抵抗外部惡意設備對TPMS系統的假冒攻擊，提高TPMS系統運行的可靠性。附圖說明圖I為本專利技術一實施方式中基于無線傳感器的胎壓監測系統架構示意圖。圖2為本專利技術一實施方式中基于無線傳感器的胎壓監測方法流程示意圖。圖3為本專利技術一實施方式中基于無線傳感器的胎壓監測系統工作流程圖。具體實施例方式以下將結合附圖所示的各實施方式對本專利技術進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本專利技術，本領域的普通技術人員根據這些實施方式所做本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.ー種基于無線傳感器的胎壓監測方法，其特征是，該方法包括下列步驟 51、TPMS的中央控制單元生成編碼，以無線方式發送至無線傳感器，作為無線傳感器ID的滾動步長step ； 52、無線傳感器接受所述滾動步長step，采用固定的數據幀長度向TPMS的中央控制單元發送數據幀，所述數據幀中無線傳感器ID為固定識別碼IDs和滾碼部分IDd之和，即ID=IDs + IDd,所述滾碼部分IDd的初始值為所述滾動步長step ； 53、所述無線傳感器向TPMS的中央控制單元間隔發送數據幀，所述滾碼部分IDd按照所述滾動步長step依次滾動，即IDd=nXstep, η為所述數據巾貞發送次數； 54、TPMS的中央控制單元對接受的所述數據幀進行解碼，得到本數據幀中的無線傳感器ID，并將本數據幀中的無線傳感器ID和上一數據幀中的無線傳感器ID的滾碼部分IDd進行比較，進行假冒攻擊判斷。2.根據權利要求I所述的基于無線傳感器的胎壓監測方法，其特征是，所述步驟SI中，所述TPMS的中央控制單元根據接收的所述數據幀中的數據生成所述編碼。3.根據權利要求I所述的基于無線傳感器的胎壓監測方法，其特征是，所述步驟SI中，所述TPMS的中央控制單元根據接收的所述數據幀中的胎壓數值生成所述編碼。4.根據權利要求I或2或3所述的基于無線傳感器的胎壓監測方法，其特征是，所述步驟S4中“假冒攻擊判斷”具體為 541、若本數據幀和上一數據幀中的滾碼部分IDd之間差值小于或等于該無線傳感器ID對應滾動步長step的3倍，且差值為滾動步長step的整數倍時，判定本數據幀為非假冒攻擊數據； 542、若本數據幀和上一數據幀中的滾碼部分IDd之間差值大于3倍的滾動步長step且小于或等于6倍的滾動步長step時,暫不采納該數據,通過下ー巾貞數據進ー步驗證；若下一幀數據和本數據幀中的滾碼部分IDd之間差值小于或等于該無線傳感器ID對應滾動步長step的3倍，且差值為滾動步長step的整數倍時，則判定下一幀數據和本數據幀中的數據為非假冒攻擊數據；否則，則判定下一幀數據和本數據幀中的數據為假冒攻擊數據； 543、若本數據幀和上一數據幀中的滾碼部分IDd之間差值大于該無線傳感器ID對應滾動步長的6倍，則判定本數據幀為假冒攻擊數據。5.根據權利要求4所述的基于無線傳感器的胎壓監測方法，其特征是，所述步驟S2和S3之間還包括所述TPMS的中央控制單元接受所述數據幀，通過解碼判斷所述無線傳感器ID是否為固定識別碼IDs與滾動步長step之和，若是，則判定該無線傳感器已經收到所述編碼，且該無線傳感器ID設置符合滾碼規則。6.一種基于無線傳感器的胎壓監測系統，所述系統包括無線傳感器和TPMS的中央控制単元，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：韓牟，馬世典，梁軍，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：發明
國別省市：