據2015年警政署統計，平均每天就有46輛機車被偷走，如此高的失竊率，讓民眾人心惶惶。而現在的民眾為了降低被竊的機率，通常會選擇購買材質較不易被破壞或較難打開的大鎖來降低機車被竊率，但由許多新聞上來看，車子被偷走許多原因還是因為鑰匙孔被撬開或是使用萬能鎖打開後騎走，這些開鎖技術甚至可以找相關人士或是在網路找資料學習，而傳統鎖不管怎麼做還是會被破解，所以才引發了我們想使用科技化的方式來製作車鎖的念頭。
本文以盛群半導體的HT66V2390晶片搭配感測器製作裝置，在將此裝置放在摩托車內部，以降低竊賊的戒心，一但車子移動即發出警報聲嚇阻竊賊，還會經由SIM7100發送訊息給車主，讓車主有所警覺。另一項防盜功能則是可以選擇鑰匙是否能開啟電門，假如關閉鑰匙功能，竊賊就算撬開鎖頭想要發動電門偷車也是無法發動的，而摩托車還可透過藍牙啟動電門和尋車，由以上敘述可表現此裝置之防盜性和便利性，此外，本裝置並不會更改到原廠機車的內部構造，不必擔心保固失效或機車內部零件損壞。
機車防盜需求高
在台灣，機車是很好的代步工具，也因為數量眾多，被偷的機率大幅提升，在市面上雖有很多防盜的鎖頭，還是無法抵擋車子被偷的命運。
機車的防盜裝置在市面上已經有商品在販賣了，但幾乎都會更改到機車原本的電路，或是功能單一，讓使用者安裝的意願下降，為此，我們開發了一個裝置，可使用App設定，且防盜功能不同市面上只會響警報，還會傳LINE通知車主，裝置上還包含了其他實用功能可以使用，最重要的是，不會動到機車原本的電路，提高使用者安裝的意願，也讓使用者較放心。
本文期望能讓使用者安裝的意願增加，且有效的降低機車的失竊率，讓民眾的機車多了一層保障。
藍牙4.0實現低功耗傳輸
藍牙(Bluetooth)4.0是Bluetooth SIG於2010年7月7日推出的新的規範。其最重要的特性是支援省電；Bluetooth 4.0，協定組成和當前主流的Bluetooth h2.x+EDR、還未普及的Bluetoothh3.0+HS不同，Bluetooth 4.0是Bluetooth從誕生至今唯一的一個綜合協定規範，還提出了「低功耗藍牙」、「傳統藍牙」和「高速藍牙」三種模式。此外，Bluetooth 4.0還在低功耗模式條件下把藍牙的傳輸距離提升到100米以上。
根據Bluetooth SIG發布的Bluetooth 4.0核心規範白皮書，Bluetooth 4.0低耗電模式有雙模式和單模式兩種應用。低功耗藍牙的單模式藍牙的技術特點技術綜述藍牙通過低功率無線電波傳輸數據，其本質是一種支持設備短距離通訊(一般是10m之內)的無線電技術。其標準是IEEE 802.15，工作在2.402~2.480GHz頻率帶之間，基礎帶寬為1Mbps。和Wi-Fi、WiMAX等用於局域、城域的無線網絡規範不同的是，Bluetooth所定義的應用範圍更小一些，它將應用鎖定在一個以個人為單位的人域網(PAN)領域，也就是個人起居活動範圍的方圓10米之內，卻容納了包括音頻、網際網路、移動通訊、文件傳輸等在內的非常多樣化的應用取向。
藍牙單模只能與BT4.0互相傳輸無法向下相容(與3.0/2.1/2.0無法相通)；雙模可以向下相容可與BT4.0傳輸也可以跟3.0/2.1/2.0傳輸超低的峰值、平均和待機模式功耗，覆蓋範圍增強，最大範圍可超過100米。速度：支援1Mbps資料傳輸率下的超短封包，最少8個八組位，最多27個。所有連線都使用藍牙2.1加入的減速呼吸模式(Sniff Subrating)來達到超低工作迴圈。跳頻：使用所有藍牙規範版本通用的自適應跳頻，最大程度地減少和其他2.4GHz ISM頻段無線技術的串擾。主控制：可以休眠更長時間，只在需要執行動作的時候才喚醒。延遲：最短可在3毫秒內完成連線設定並開始傳輸資料。健壯性：所有封包都使用24-bit CRC校驗，確保最大程度抵禦干擾。安全：使AES-128CCM加密演算法進行封包加密和認證。拓撲：每個封包的每次接收都使用32位元尋址，理論上可連線數十億裝置；針對一對一連線最佳化，並支援星形拓撲的一對多連線；使用快速連線和斷開，資料可以在網狀拓撲內轉移而毋須維持複雜的網狀網路。
7/10-bit定址滿足不同需求
I2C使用半雙工同步多主從架構，其中任何能夠進行發送和接收的裝置都可以成為主控，控制訊號的傳輸和頻率。而其匯流排的長度可達10英呎，具備慢(小於100Kbps)、快(400Kbps)及高速(3.4Mbps)三種速率，每一種均可向下相容。
數位I2C的I/O一般可分為推拉輸出(Totem-Pole)、開極集和三態等三種方式。而I2C串列介面本身則為開洩極或是開極集的構造，因此需要外加電源，並且加上提升電阻才能夠運作使用。
如圖1所示，說明I2C串列介面傳輸波形。我們使用外部的提升電阻連接到VCC電源上。
在圖1中，資料是首先傳送MSB，然後最後才是LSB。在時脈的最後時刻，主裝置端就會空接SDA線，並允許從裝置端提升SDA為低電位來確認這個傳輸。
為了同步I2C串列介面資料，僅有當SCL是低電位，且SCL在轉變為有效的高電位時，才允許串列資料(SDA)改變狀態。但對於這種規則，還有兩個例外，也就是產生開始與停止狀態時。其中，包含了：
·開始狀態：
當SCL是高電位，SDA從高電位轉換至低電位。
·停止狀態：
當SCL是高電位，SDA從低電位轉換至高電位。
I2C串列介面資料處理的第一個位元組包括了所需的周邊位址。圖1顯示出第一個位元組的格式，有時也稱為控制位元組。這主控端使用9個位元序列，去選擇在這特定位址的I2C周邊裝置，並建立傳輸方向(使用R/W)，以及由ACK位元來測試以決定周邊裝置是否存在。
4個重要位元，SA3-SA0是周邊晶片組的從裝置位址。這個I2C裝置是靠NXP半導體公司預先指定的從裝置位址來決定從裝置型態。DA2~DA0的裝置能被分別定址，以允許同一種裝置類型能有8個不同位址的元件同時連接在一起。而第8個位元(R/W)是用來設定資料傳輸的方向。若是1的話，主裝置執行讀取資料的動作，反之則是執行寫入資料之用。
此外，為了要定址出所連接的I2C從裝置，一般可以分為7-bit短定址與10-bit長定址等兩種類型以符合不同的需求。如圖2所示，分別為7-bit與10-bit定址方式的示意圖。
在感測器的晶片上有兩片帶電板，一片固定在晶片上，另一片以彈簧連接在第一片板子上，如果有加速度產生，以彈簧連接的那一片帶電板，就會靠近或離開固定在晶片上的帶電板，而彈簧改變的長度跟產生的加速度兩者間會有比例關係。而兩片不相連接的帶電板，就是一個平板電容，電容值與彼此的距離成反比(彈簧被壓縮時電容上升；被拉開時則電容下降)。如此從電容變量就可反推得到一個方向的加速度，而三軸加速度感測器則是在晶片上採用三個互相垂直的電容測量器，以測得沿三度空間X、Y、Z軸所產生的加速度。
4G傳輸更快速
4G LTE，其中G代表「世代(Generation)」，4G代表第四代，是為了與之前的第二代(2G)、第三代(3G)行動電話做出區隔。2008年3月，在國際電信聯盟無線電通訊部門(ITU-R)指定一組用於4G標準的要求，命名為IMT-高級規範，設定4G服務的峰值速度要求在高速移動的通訊達到100Mbps，固定或低速移動的通訊(如行人和定點上網的用戶)達到1Gbps。第一發布版本的LTE(3GPP版本8)和WiMAX(IEEE 802.16e)支持遠小於1Gbps的峰值位元率，它們不是完全IMT-Advanced的標準，但往往許多電信服務提供商宣傳其為4G網路。2010年12月6日，ITU-R的承認，這兩種技術，以及其他3.9技術，不符合高級IMT的要求，仍可以被認為是「4G」，但前提是它們是先行者，以IMT-Advanced的標準版本和改善的效能與功能來看它只是相當於現在部署的3G網路的程度。
相對於前幾代，4G系統不支援傳統的電路交換的電話業務，而是全網際網路協議(IP)的通訊，如VoIP等。但對於4G來說，傳統的電話業務(語音通話)系統，也是很重要的，所以在台灣的4G業者技術上，均採取CSFB(Circuit Switched Fallback)技術，這是一種把4G LTE網路回退至2G/3G交換式電路的一種機制，而且在裝置廠商之技術演進中，市售手機支援度以及網路訊號涵蓋率越來越佳，可提升至VoLTE語音技術，以提供4G語音電信服務之適當品質，將更新清晰的語音和視頻通話質量，更快的傳輸。
作品結構
本作品主要是由智慧機車電子鎖和App組成，經由藍牙和SIM7100達到通訊目的，在智慧機車電子鎖方面，是使用HT66V2390的UART通訊界面與藍牙及SIM7100進行溝通，並使用GPIO控制繼電器及蜂鳴器達到電力供給及警報聲功能，並模擬I2C介面控制EEPROM做儲存裝置還有使用加速度感測器來偵測是否搖晃，如圖3。另外APP則是透過藍牙傳送訊號給HT66V2390，再透過HT66V2390下達命令使機車做出相對應的動作。此作品主要有以下功能：
1.使用App連接藍牙後啟動機車電門再手動發動機車，熄火則是App切斷電門熄火。
2.在防盜模式開啟且偵測到搖晃時，車子會響警報聲，並由SIM7100連上IFTTT網站，由該網站所提供的功能傳LINE 通知車主，讓車主警覺。
3.具有類似汽車開鎖的尋車功能，可在大片停車場中尋找自己的機車。
4.車主可選擇是否允許利用鑰匙開電門這項功能。
5.車主能更改登入App之密碼。
該系統具以下特色：
6.防盜性：當使用鑰匙非法解鎖，裝置會發出警告聲響嚇阻竊賊，並發訊息告知車主，使車主有所警覺。
7.方便性：親友能透過藍牙連接輕鬆借車，不必再找尋車主借取鑰匙。
8.普及性：現今社會幾乎是人手一機的時代，本作品透過行動裝置就能達到開啟機車電門、近距離尋車、遠距離借車之功能。
9.裝置系統支援原生鑰匙鎖的功能，可使用行動裝置之應用程式控制開啟或關閉鑰匙鎖功能。
10.本裝置只與機車電力操作有關，不改動原廠車之內部構造，因此不必擔心保固失效或是機車內部零件發生損壞等情形。
在市場上，本作品之功能，只有在電動車上比較常見。但在台灣，電動車還沒完全普及，充電站也不是每個地區都有，況且一台電動車的價格偏高，所以大多數的人還是偏向騎摩托車。而在摩托車這方面，市面上雖有產品，但都會動到車子原本的線路，且功能也不是較必需的功能。本作品在功能上，具備較需要的功能，且不用動到車子原本的線路，讓使用者不必擔心車子內部零件受損，可以放心安裝。
（作者李明翰、張冠瑋、王昱翔就讀虎尾科技大學；許永和為虎尾科技大學教授）
