论证基于ZIGBEE的图书馆温

1、 一、 国内外现状及发展趋势ZIGBEE的无线网络通信设备主要包括三种设备：网络协调器（FFD）、中继器（FFD）、终端设备（RFD）。目前在无线数传输、无线传感器网络、无线实时定位、射频识别、数字家庭、安全监视、无线键盘、无线遥控器、无线抄表、汽车电子、医疗电子、工业自动化等方面都有非常广阔的应用，是目前嵌入式应用领域的一个热点。ZigBee技术是一种应用于短距离范围内，低传输数据速率下的各种电子设备之间的无线通信技术。目前国内ZIGBEE的无线网络通信设备主要应用在短距离范围之内并且数据传输速率不高的各种电子设备之间，其典型的传输数据类型有周期性数据（如传感器数据）、间歇性数据（如照明控制

2、）和重复性低反应时间数据（如鼠标）。尽管，国内不少人已经开始关注Zigbee这们新技术，而且也有不少单位开始涉足Zigbee技术的开发工作，然而由于Zigbee 本身是一种新的系统集成技术，应用软件的开发必须和网络传输，射频技术和底层软硬件控制技术结合在一起。因而深入理解这个来自国外的新技术，再组织一个在这几个方面都有丰富经验的配套的队伍，本身就不是一件容易的事情。因而到目前为止，真正将Zigbee技术开发成产品的都是定制式的，即专门为某一方面研制的设备，可能到另一领域不能通用。根据ZigBee联盟目前的设想，ZigBee的目标市场主要有PC外设（鼠标、键盘、游戏操控杆）、消费类电子设备（TV

3、、VCR、CD、VCD、DVD等设备上的遥控装置）、家庭内智能控制（照明、煤气计量控制及报警等）、玩具（电子宠物）、医护（监视器和传感器）、工控（监视器、传感器和自动控制设备）等非常广阔的领域。ZIGBEE无线网络通信设备在油井、电力等重要领域的环境监测系统已经有文章研究，因为新技术的出现和此技术的特点使得它不仅在工业、农业、军事、环境、医疗等传统领域有具有巨大的运用价值，在未来其应用可以涉及到人类日常生活和社会生产活动的所有领域。由于各方面的制约，ZigBee技术的大规模商业应用还有待时日，但已经展示出了非凡的应用价值，相信随着相关技术的发展和推进，一定会得到更大的应用。Zigbee技术和R

4、FID 技术在2004年就被列为当今世界发展最快，市场前景最广阔的十大最新技术中的两个。ZigBee技术将朝着开发SoC(片上系统)、更多规范、与IPv6结合、更廉价、更省电、更快速等方向发展。ZigBee无线网络通信设备市场的培育和发展也是ZigBee技术发展重点方向。2007年2008年ZigBee产品应用在国际市场上有快速成长的机会，成长的动力来自于Zigbee联盟和业界厂商的大力推广，更完善的Zigbee标准制定、Zigbee芯片成本的不断下降以及与其他网络技术的互相结合并产生互补优势。据Wireless Data Research Group预测，2007年ZigBee设备市场与配件

5、收益的增长将达80亿美元。另据全球著名的行业研究机构In-Stat预测，到2009年，经ZigBee规范网络层及其他专有协议实现的IEEE 802.15.4无线个人局域网市场有望增长200，年交付量有望突破1.5亿件，从而使得以ZigBee技术环境监测系统的开发会雨后春笋般的的出现，由于网线通信和控制使得它的应用更广，同时也会促进产品的更新换代。综上所述，作为新兴的短距离无线通信技术，Zigbee无线网络通信设备将以各种各样的方式快步向我们走来，成为人类工作和生活中不可或缺的一部分。 二、项目主要实施内容、技术路线、技术关键及创新点主要实施内容:网络协调器硬件设计-网络协调器软件设计-中继器硬

6、件设计-中继器软件设计-终端设备硬件设计-终端设备软件设计技术路线： 自主研发技术关键：1、低功耗。在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作624个月，甚至更长。2、低成本。由于大幅简化协议，降低了对通信控制器的要求，且ZigBee议协是免专利费。   3、低速率。ZigBee工作在250kbps的通讯速率，满足低速率传输数据的应用需求。   4、短时延。ZigBee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms。   5、高容量。ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构，由一个主节点管

7、理若干子节点，最多一个主节点可管理254个子节点；同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成65000个节点的大网。6、近距离。相邻节点间的传输距离范围一般介于10100m之间，在增加RF发射功率后，可增加到13km。通过路由和节点间通信的接力，传输距离将可以更远。7、高安全。ZigBee提供了三级安全模式，包括无安全设定、使用接入控制清单(ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES128)的对称密码，以灵活确定其安全属性。  创新点：1、 组网能力强：协议栈编写采用C与ASM结合，且做了进一步优化。2、功耗低：采用C8051系列低功耗处理器+片上ZIGBEE SOC芯

8、片，电池使用时间较长。3、 距离远：采用加大功放的方式来增加单跳距离及扩展产品适用性。技术路线图 网络协调器硬件设计-网络协调器软件设计-中继器硬件设计-中继器软件设计-终端设备硬件设计-终端设备软件设计 三、预期目标（技术指标、经济指标、技术创新能力及社会效益）技术指标与参数： 射频频率：24GHz；通道数：具有16个射频通道24052485；通讯视距：可靠传输距离在100米以上；发射功率：低功耗型为-250 dbm；可调远距离型为18526 dbm可调；接收灵敏度：低功耗型为-90 dbm；远距离型为-99 dbm；网络拓扑：星状、树状、网状；每跳延时：不大于15 ms；数据安全：采用12

9、8-Bit AES加密算法。经济指标：每台价位大约1500左右，由于它可以用在仓库、大棚、图书馆、家居等地方应用，价格低廉，安装简单，布点方便，具有很大的推广价值。技术创新能力:利用无线功能实现控制，成本降低或可以借助仓库的现有的设备改造为无线控制，方便操作，简化维护，保证控制的精度。社会效益:随着技术的发展ZigBee的优势越来越突出，控制方便，成本低，维护简单，布点简单容易,对仓储和环境监测将提供强有力的技术手段支持，产生巨大的社会效益。四、现有工作基础、特色和优势系部09年的智能催眠系统和细分曲面在3DMAX的应用这2个省科技厅课题大都进行了一大半，已经有了硬件开发和程序设计的经验；此外我系的实习基地信通和方圆作为我们强大的技术力量支持，为我们提供项目