0前言

伴随着经济社会的持续发展趋势，笔记本电脑日益普及化，随着产生的PC安全性防盜难题也日渐明显。在一些场所随身带笔记本电脑很不方便，比如在坐火车旅游中，当主人家去卫生间，这时如何防止、避免小盗窃走笔记本电脑是个急需解决的难题。现如今运用普遍的汽车防盗技术性已很完善，但相对来说成本费较高，且不用考虑到开关电源难题，而PC防盜就一定要处理这种难题；还需要体型小，能随时随地安裝在PC上。在这里，明确提出仅应用两个根据Simplici TI通讯协议的连接点（含有瞬时速度感应器）开展点对点传输，进行防盜作用。

1整体方案

系统软件方案设计比较简单。一般来讲火车车厢总长26.6 m ，而传感器网络互联网（wireless sensor net2works ，WSN）的通讯间距在几十米到五百米中间，一般为30 m ，因而一个连接点就可以彻底遮盖全部车箱。在系统软件中仅有两个连接点（不需PC帮助） ：连接点1做为发送邮件者，连接点2做为收义者，构成非常简单的互联网，不需自动跳转。系统软件的构造简易，促使传送延迟十分小，较为合适运用在上原文中提及的场所。

1.1计划方案执行

将火车车厢分成两个区：1区是PC地理位置，即主人家的坐位，人未离去时，1区是安全可靠的；二区是车箱内除去1区的其他部位。当主人家因事进到二区时，1区将变成 盲点， PC也将越来越不安全。计划方案执行流程如框架图1所显示。

执行流程：

（1）窃贼B妄图移动电脑；

（2）电脑上的挪动造成固定不动在上面的连接点1挪动；

（3）连接点1上的瞬时速度感应器获得速率信息内容，连接点1上的RF集成ic将速率信息内容传送出来 ；

（4）连接点2接受到信息内容，根据预订程序流程分辨速率PC是不是归属于出现异常挪动，倘若则开启无源蜂鸣器开展警报，相反则不回应；

（5）主人家A听见警报后快速返回坐位，防止PC遗失。

1.2警报器基本原理

严苛地讲，系统软件仅有两个连接点：连接点1 （固定不动）是一个含有瞬时速度感应器的无线网络感测器控制模块，用以收集、响应速度信息内容，随后频射集成ic将信息内容传送出来 ；连接点2 （挪动）是一个含有无源蜂鸣器的无线网络感测器控制模块，用以分辨连接点1推送的速率信息内容是不是超出明确阀值，以确定是不是开启无源蜂鸣器开展警报。

理想化状况下列车在均速行使时瞬时速度为零，但在拐弯、换轨等情形下将会出现一定的三维瞬时速度。设列车正确方向为x轴、正确方向的左边为y轴、上方为z轴。充分考虑车身较长，火车轨道较公平特性，且依据工作经验知，在一切正常拐弯、换轨等情形下，车身关键为上下摇晃和前后左右加快，左右振动非常少。若设x轴瞬时速度为a x ， y轴瞬时速度为a y ，z轴瞬时速度为a z ，则ax ， ay均超过零，而az接近于零。当PC相对性于列车静止不动时，窃贼若要挪动它必定会在3轴上面造成瞬时速度，那样车身摇晃造成的瞬时速度会和人为因素挪动造成的瞬时速度累加，进而影响分辨给体系导致另外的测算压力。由此能够采用az做为分辨笔记本电脑是不是挪动的裁定目标，由于一般状况下能够觉得az即是人为因素挪动造成的瞬时速度。

尽管车身振动导致的az能够类似为零，但在一些特殊情况下很有可能不以零。为了更好地减少漏报率，系统软件设置一定的缓冲值，促使警报器能宽容一些车身振动。可是因为能鉴别人为因素挪动，这一缓冲值又不可以超出人为因素挪动造成的瞬时速度，即是系统软件的裁定阀值。

如今根据简单实验读取数据来测算人为因素挪动造成的az ：随便从桌子拿出笔记本电脑，反复10次，纪录短路线10 cm）常用時间。获得10组数据信息如表1所显示。

运用表格中的数据信息可测算均值用时（企业： s） 为：t = （0.25 0.24 0.23 0.22 0.22 0.23 0.20 0.28 0.30 0.28） / 10 = 0.245位移公式计算如式（1） ：

式中：s，v0，a均为z轴上的空间向量。依据前文剖析，s =10 cm；v0 = 0 m/ s；t = 0.245 s.据式（1）可估算出a≈3.332 m/ s2，约为0.340 g，即是az.为了更好地减少漏报率和最高水平鉴别人为因素移动PC，把阀值折中列入0.20 g.

2硬件配置完成

系统软件仅有两个连接点，因而互联网搭建具备简易、快速等特性，并且文章内容初次明确提出“随时使用随建”的定义。

2.1节点设计方案

系统软件选用Chipcon企业推行的片式、多频率段、功耗低、超高频率射频芯片CC1010.集成ic选用0.35μmCMOS技术性做成，嵌入性能卓越的8051微处理器、33安全通道10位ADC、4个计时器、两个PWM、两个UART、SPI及二十六个通用性I/ O等。

2.1.1 CC1010与无线天线间的RF收取和发送电源电路的设计方案

RF收取和发送一部分的电源电路如图2所显示。

图2 　RF 收取和发送一部分的电源电路

图上， C31为键入配对电容器， L32为键入配对电感器，与此同时L32还用以阻拦直流电参考点数据信号的键入； C41、C42和L41一同完成发送輸出控制电路的配对。根据CC1010內部的发送/接受电源开关电源电路，促使光端机根据同一个50Ω的无线天线开展发送/接受实际操作。L1 ， C8和C9构成一个低通过滤器，用于滤掉高频率谐波电流，而且提高了頻率的可选择性，其特性阻抗为50Ω。电子器件主要参数既能够依照CC1010datasheet上所给的值，也可运用Chipcon企业的SmartRF Studio手机软件获得。

2.1.2 　CC1010 与瞬时速度感应器的插口电路原理

本无线网络采集系统选用了Freescale 企业近期发布的一款成本低、soc芯片、三轴速度感应器MMA7260。该小型电容传感器加速传感器结合了脉冲调制、单级带通滤波器和温度补偿技术性，给予了4 种瞬时速度精确测量范畴，各自为±1.5 g ， ±2 g ， ±4 g 和±6 g。充分考虑前文将阀值列入0.2 g ，故设定主要参数将检测范围列入±1.5 g。在CC1010 与MMA7260 的插口中，最先要考虑到噪音难题。由于MMA7260 內部使用了电源开关电容滤波器， 有数字时钟噪音造成， 因此 必须在MMA7260 的XOU T ，YOU T 和ZOU T 三个輸出端各自接RC 过滤器;次之要考虑到工作电压配对难题，因为x ， y ， z 轴方位的电流輸出是0.45～2.85 V ，CC1010 的ADC 较大键入范畴是0～V DD 。这里，V DD = 3.3 V ，其范畴正好在ADC的键入范畴以内， 因此 无需考虑到另外的分压电路电阻器。CC1010 和MMA7260 的通信接口如图所示3 所显示。R31 / C31 ， R41 / C41 ， R51 / C51 用以滤掉MMA7260 內部取样的电源开关噪音，GS1 ，GS2 用以测量范围挑选。

图3　CC1010 与瞬时速度感应器的通信接口

2.2设备搭建

界定连接点1运行方式为事情开启方式，即连接点常常处在功耗低的休眠状态，当连接点在z轴往上有一定的运动时，瞬时速度感应器能搜集到瞬时速度信息内容，便通告单片机设计激话连接点为传送方式；当连接点静止不动，即瞬时速度感应器收集到瞬时速度为0时，连接点全自动进到休眠状态，以降低功能损耗，并在主人家离去坐位前，将连接点1固定不动于PC上。

据统计，主人家在火车上离去电脑上的時间并不会很久，故系统软件将连接点2 （LED灯上并接蜂鸣片）设定为接受方式，板内烧有一个裁定程序流程：根据对列车摇晃造成瞬时速度的采集及综合分析，设置明确的阀值，阀值超过列车摇晃造成的瞬时速度低于出现异常挪动造成的瞬时速度。随身带连接点2 ，只需笔记本电脑一有出现异常挪动便会警报。因为连接点数仅有两个，系统软件能够迅速创建通讯；并且连接点规格为37.67 mm×25.80 mm ，合适车箱内窄小的区域运用。

根据随时改动C语言源码和转换感应器控制模块（根据拓展扩展槽） ，还能够建立别的作用无线通讯网：可以用2号板监控温度感应器转变，用2号板远程控制监控溫度转变；能够提升无线网络连接点板基本建设更繁杂的多节点传感器网络互联网（Simplici TI单独互联网最大能够适用25五个连接点）。总的来说，能够界定“随时使用随建”为：根据好多个简易的无线网络连接点板和基本上配备的PC ，随时迅速建立一个根据Simplici TI通讯协议的WSN ，完成信息内容的收集、解决、传送作用。它较大能容下256个连接点（包含网关ip） ，且能够随意改动源码完成各种作用。那样既便捷又较大程度上地减少了费用和功能损耗。达到目标后，连接点全自动转到休眠状态，取回连接点，功能键关掉连接点开关电源。

3检测結果及剖析

根据检测从延迟、功能损耗和漏报率等几层面*价警报器的特性。

（1）延迟。为了更好地环保节能，打开连接点开关电源后其处在休眠状态。历经很多的试验室检测，连接点从休眠状态到工作中激话的延迟为15 ms ，机器设备检索延迟一般为30 ms ，主题活动机器设备无线信道连接延迟为15 ms ，理想化延迟共60 ms ，但充分考虑车箱内电磁感应自然环境繁杂，危害散播要素较多，把延迟列入0.1 s.

（2）功能损耗。以433 MHz頻率为规范，在一切正常工作模式下，全部脚位都工作中的电流量耗费为14.8 mA ；睡眠模式下以0.2μA ；环保节能方式下以29.4μA.全部体系的大多数時间处在休眠状态环保节能方式，假如PC有些人为挪动，就根据事情开启体制再度唤起该连接点的单片机设计。系统软件一旦进入环保节能方式，根据电池管理电源电路，将除单片机设计、频射控制模块和硬件配置看门狗1之外元器件的供电系统断开，这时候仅有硬件看门狗、单片机设计的串口通信终断逻辑性和频射控制模块耗费电磁能，能够最大限度地节省电磁能。

（3）漏报率。漏报率是系统软件最繁杂、较难处理的难题。在这里，明确提出运用裁定程序流程、测算阀值，根据分辨是不是超出阀值来决策是不是警报，在大幅度降低了漏报率的与此同时，尽量地防止少报。

4总结

传感器网络互联网被觉得是21新世纪最重要的工艺之一。在这里，根据WSN ，着眼于处理笔记本电脑等私人物品的防盗系统难题，设计方案出微功能损耗笔记本电脑警报器。文章内容创新点取决于：

（1）根据剖析很多的列车摇晃所造成的x ， y ， z轴瞬时速度数据信息和一般人移动PC所造成的瞬时速度数据信息，运用统计分析方法明确一个阀值。阀值超过列车一切正常摇晃瞬时速度；低于人为因素挪动瞬时速度。运用阀值撰写裁定程序流程，分辨笔记本电脑是不是为出现异常运动而开展警报。

（2）明确提出了“随时使用随建”的定义，使互联网能够随时迅速建立，大大的地扩展了警报器的运用场所；选用事情开启方式来激话连接点，大幅度降低了连接点和体系的功能损耗。

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