传感器在笔记本防盗器中的应用

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　　摘要：近年来针对笔记本等个人贵重物品被盗时有发生这一现状，设计出一种基于加速度传感器的低功耗无线防盗器。提出仅通过2 个节点构建成最简单的无线传感器网络，声音接收器传递PC 移动信息，通知主人迅速做出反应，避免笔记本的丢失。通过硬件电路设计和软件编程烧写使整个网络得以驱动，并通过实验测验达到了预期的报警效果。解决了一般防盗器价格昂贵，系统复杂，体积较大，时延较长的缺点。
　　随着社会经济的不断发展，笔记本日益普及，随之带来的PC 安全防盗问题也日渐显著。在有些场合随身携带笔记本很不方便，例如在乘火车旅行中，当主人去洗手间，此时如何防止、杜绝小偷盗走笔记本是个亟待解决的问题。如今应用广泛的汽车防盗技术已很成熟，但相对成本较高，且无需考虑电源问题，而PC 防盗就必须解决这些问题;还要体积小，能随时安装在PC上。在此，提出仅使用2 个基于Simplici TI 通信协议的节点（带有加速度传感器） 进行点对点通信，完成防盗功能。
　　1 总体方案
　　系统设计方案非常简单。一般来讲火车车厢全长26.6 m ，而无线传感器网络（wireless sensor net2works ，WSN） 的通信距离在几十米到几百米之间，一般为30 m ，因此一个节点就可以完全覆盖整个车厢。在系统中只有2 个节点（不需PC 协助） ：节点1 作为发信者，节点2 作为收信者，组成最简单的网络，不需跳转。系统的结构简单，使得传输时延非常小，比较适合应用在上文中提到的场合。
　　1.1 方案实施
　　将火车车厢分为2 个区：1 区是PC 所在位置，即主人的座位，人未离开时，1 区是安全的;2 区是车厢内除去1 区的其余位置。当主人因事进入2 区时，1 区将成为盲区， PC 也将变得不安全。方案实施步骤如框图1所示。
　　系统方案实施步骤
　　实施步骤：
　　（1） 小偷B 企图移动电脑;
　　（2） 电脑的移动导致固定在上面的节点1 移动;
　　（3） 节点1 上的加速度传感器获取速度信息，节点1 上的RF 芯片将速度信息发送出去;
　　（4） 节点2 接收到信息，通过预定程序判断速度PC 是否属于异常移动，若是则触发蜂鸣器进行报警，反之则不响应;
　　（5） 主人A 听到报警后迅速回到座位，避免PC丢失。
　　1.2 防盗器原理
　　严格地讲， 系统只有2 个节点： 节点1 （固定） 是一个带有加速度传感器的无线传感模块，用于采集、处理速度信息，然后射频芯片将信息发送出去;节点2 （移动） 是一个带有蜂鸣器的无线传感模块，用于判断节点1 发送的速度信息是否超过既定阈值，以决定是否触发蜂鸣器进行报警。
　　理想情况下火车在匀速行驶时加速度为零，但在转弯、换轨等情况下将会有一定的三维加速度。设火车前进方向为x 轴、前进方向的左侧为y 轴、上侧为z 轴。考虑到车体较长，铁轨较平等特点，且根据经验知，在正常转弯、换轨等情况下，车体主要为左右晃动和前后加速，上下震动很少。若设x 轴加速度为a x ， y 轴加速度为a y ，z 轴加速度为a z ，则ax ， ay 均大于零，而az 接近于零。当PC 相对于火车静止时， 小偷若想移动它势必会在3 轴上都引起加速度，这样车体晃动引起的加速度会和人为移动引起的加速度叠加，从而干扰判断给系统造成额外的计算负担。据此可以选用az 作为判断笔记本是否移动的判决对象， 因为一般情况下可以认为az 即为人为移动引起的加速度。