引言

　　隨著社會經濟的不斷發展，筆記本日益普及，隨之帶來的pc安全防盜問題也日漸顯著。在有些場合隨身攜帶筆記本很不方便，例如在乘火車旅行中，當主人去洗手間，此時如何防止、杜絕小偷盜走筆記本是個亟待解決的問題。如今應用廣泛的汽車防盜技術已很成熟，但相對成本較高，且無需考慮電源問題，而pc防盜就必須解決這些問題；還要體積小，能隨時安裝在pc上。在此，提出僅使用2個基于simplici ti通信協議的節點（帶有加速度傳感器）進行點對點通信，完成防盜功能。

　　1總體方案

　　系統設計方案非常簡單。一般來講火車車廂全長26.6 m ,而無線傳感器網絡（wireless sensor net2works ,wsn）的通信距離在幾十米到幾百米之間，一般為30 m ,因此一個節點就可以完全覆蓋整個車廂。在系統中只有2個節點（不需pc協助） :節點1作為發信者，節點2作為收信者，組成 簡單的網絡，不需跳轉。系統的結構簡單，使得傳輸時延非常小，比較適合應用在上文中提到的場合。

　　1.1方案實施

　　將火車車廂分為2個區：1區是pc所在位置，即主人的座位，人未離開時，1區是安全的；2區是車廂內除去1區的其余位置。當主人因事進入2區時，1區將成為盲區， pc也將變得不安全。方案實施步驟如框圖1所示。

　　實施步驟：

　　（1）小偷b企圖移動電腦；

　　（2）電腦的移動導致固定在上面的節點1移動；

　　（3）節點1上的加速度傳感器獲取速度信息，節點1上的rf芯片將速度信息發送出去；

　　（4）節點2接收到信息，通過預定程序判斷速度pc是否屬于異常移動，若是則觸發蜂鳴器進行報警，反之則不響應；

　　（5）主人a聽到報警后迅速回到座位，避免pc丟失。

　　1.2防盜器原理

　　嚴格地講，系統只有2個節點：節點1 （固定）是一個帶有加速度傳感器的無線傳感模塊，用于采集、處理速度信息，然后射頻芯片將信息發送出去；節點2 （移動）是一個帶有蜂鳴器的無線傳感模塊，用于判斷節點1發送的速度信息是否超過既定閾值，以決定是否觸發蜂鳴器進行報警。

　　理想情況下火車在勻速行駛時加速度為零，但在轉彎、換軌等情況下將會有一定的三維加速度。設火車前進方向為x軸、前進方向的左側為y軸、上側為z軸。考慮到車體較長，鐵軌較平等特點，且根據經驗知，在正常轉彎、換軌等情況下，車體主要為左右晃動和前后加速，上下震動很少。若設x軸加速度為a x , y軸加速度為a y ,z軸加速度為a z ,則ax , ay均大于零，而az接近于零。當pc相對于火車靜止時，小偷若想移動它勢必會在3軸上都引起加速度，這樣車體晃動引起的加速度會和人為移動引起的加速度疊加，從而干擾判斷給系統造成額外的計算負擔。據此可以選用az作為判斷筆記本是否移動的判決對象，因為一般情況下可以認為az即為人為移動引起的加速度。

　　雖然車體震動引起的az可以近似為零，但在一些特殊情況下可能不為零。為了降低誤報率，系統設定一定的緩沖值，使得防盜器能包容一些車體震動。但是為了能識別人為移動，這個緩沖值又不能超過人為移動引起的加速度，即為系統的判決閾值。

　　現在通過簡單實驗獲取數據來計算人為移動引起的az :隨意從桌上拿起筆記本，重復10次，記錄短距離10 cm）所用時間。得到10組數據如表1所示。

利用表中的數據可計算平均用時（單位： s） 為：t = （0.25 + 0.24 + 0.23 + 0.22 + 0.22 + 0.23 +0.20 + 0.28 + 0.30 + 0.28） / 10 = 0.245位移公式如式（1） :

　　式中：s,v0,a均為z軸上的向量。根據前文分析，s =10 cm;v0 = 0 m/ s;t = 0.245 s.據式（1）可計算出a≈3.332 m/ s2,約為0.340 g,即為az.為了降低誤報率和 大程度識別人為移動pc,把閾值折衷定為0.20 g.

　　2硬件實現

　　系統只有2個節點，因此網絡構建具有簡單、迅速等特點，而且文章首次提出“隨用隨建”的概念。

　　2.1節點設計

　　系統采用chipcon公司推出的單片、多頻段、低功耗、超高頻射頻芯片cc1010.芯片采用0.35μmcmos技術制成，內嵌高性能的8051微控制器、33通道10位adc、4個定時器、2個pwm、2個uart、spi及26個通用i/ o等。

　　2.1.1 cc1010與天線間的rf收發電路的設計

　　rf收發部分的電路如圖2所示。

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