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1、畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目：基于ZigBee的溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)學(xué)院：專業(yè)名稱：班級學(xué)號：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：填表日期2013年11月25日一、選題依據(jù)、目的和意義隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高,環(huán)境溫度指標越來越多的影響到生產(chǎn)效率、能源消耗和生活水平。不管是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事及氣象領(lǐng)域,還是日常生活環(huán)境,都需要對溫度進行監(jiān)測。因而,設(shè)計可靠且實用的溫度采集系統(tǒng)顯得非常重要。在傳統(tǒng)的溫度采集系統(tǒng)中,節(jié)點一般采用有線連接方式,布線繁瑣,擴展性和可移植性較差。尤其對于廣闊空間環(huán)境中的溫度采集,如果采用有線方式其成本和功耗都比較高。ZigBee的出現(xiàn)是無線通訊市場持續(xù)繁榮的
2、有力保障。ZigBee是一種新興的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是一種介于無線標記技術(shù)和藍牙之間的技術(shù)提案。主要用于近距離無線連接。它依據(jù)802.15.4標準，在數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個傳感器傳到另一個傳感器，所以它們的通信效率非常高。一般而言，隨著通信距離的增大，設(shè)備的復(fù)雜度、功耗以及系統(tǒng)成本都在增加。相對于現(xiàn)有的各種無線通信技術(shù)，ZigBee技術(shù)將是最低功耗和成本的技術(shù)。同時由于ZigBee技術(shù)的低數(shù)據(jù)速率和通信范圍較小的特點，也決定了ZigBe
3、e技術(shù)適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù)。所以ZigBee聯(lián)盟預(yù)測的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括工業(yè)控制、消費性電子設(shè)備、汽車自動化、農(nóng)業(yè)自動化和醫(yī)用設(shè)備控制等。雖然ZigBee應(yīng)用越來越多，芯片出貨量也連年遞增，但總體來說，ZigBee市場仍然處于起步探索階段，還沒有真正上量起飛，主要表現(xiàn)在在于可應(yīng)用的終端商用產(chǎn)品還多處于研發(fā)階段，真正上市的不多，具有典型應(yīng)用的方向和領(lǐng)域便少，點對點的應(yīng)用較多，體現(xiàn)ZigBee優(yōu)勢的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用少，缺乏體現(xiàn)ZigBee大型組網(wǎng)應(yīng)用。雖然ZigBee在艱難中前進，但未來整個ZigBee產(chǎn)品還是值得我們期待，從技術(shù)標準層面上來看，未來ZigBee
4、將緊密迎合物聯(lián)網(wǎng)大概念方向趨勢的發(fā)展，努力扮演好傳輸層界面上的角色，在ZigBee聯(lián)盟的推動下，ZigBee技術(shù)將朝著開發(fā)SoC(片上系統(tǒng))，更多規(guī)范，于IPV6結(jié)合，更廉價，更省電，更快速等方向發(fā)展。從應(yīng)用領(lǐng)域和方向方面來看，ZigBee完全有機會開拓在目前大然的智能手機領(lǐng)域中的應(yīng)用，目前智能手機領(lǐng)域里短距離數(shù)據(jù)傳輸主要是通過藍牙方式來實現(xiàn)，但相比于藍牙，ZigBee的低功耗更具有優(yōu)勢，2節(jié)5號干電池可支持1個節(jié)點工作6~24個月，甚至更長，相比較，藍牙能工作數(shù)周，WiFi只能工作數(shù)小時。毫無疑問，在大力推廣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的今天，zigbee符合現(xiàn)代人高效，節(jié)能
5、，環(huán)保的生活標準，這些特點將會使它擁有廣闊的發(fā)展前景。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢2.1國外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢國外對Zigbee技術(shù)的研究起步較早，研究也較成熟。ZigBee聯(lián)盟成立于2002年8月，為了推動ZigBee技術(shù)的發(fā)展，Chaddrcon、Ember、FreeScale、Honeywell、Motorala、Sansung等公司共同成立了ZigBee聯(lián)盟，如今已經(jīng)吸引了上百家芯片公司、無線節(jié)點公司和開發(fā)商的加入，包括有許多IC設(shè)計、家電、通訊節(jié)點、ADDR服務(wù)提供、玩具等廠商，目前該聯(lián)盟已經(jīng)包含了150多家會員。并且還有許多廠商已經(jīng)ZigBee納入產(chǎn)品
6、中。ZigBee應(yīng)用領(lǐng)域主要為家庭自動化、移動增值、工業(yè)與環(huán)境控制、家庭安全與個人醫(yī)療看護等。2.2國內(nèi)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢國內(nèi)ZigBee的研究起步較晚，國內(nèi)ZigBee模塊生產(chǎn)廠家一般都受芯片廠家數(shù)量等限制價格，國內(nèi)市場主要由國外儀器所占領(lǐng)，國內(nèi)未見成熟的自主研制的ZigBee產(chǎn)品，只有一些研究和簡單應(yīng)用的文章出現(xiàn)于期刊雜志。但是近年來國內(nèi)開始重視ZigBee的研究。北京赫立訊公司在煤礦行業(yè)中制定的無線定位方案己具有一定的市場份額，該無線定位方案應(yīng)用ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)模塊，基于區(qū)域定位技術(shù)，通過傳感網(wǎng)絡(luò)中的感應(yīng)節(jié)點接收礦工隨身攜帶的目標節(jié)點信號強度，從而隨
7、時監(jiān)測礦工的具體位置，同時礦工所帶的傳感器能接收并上報所在區(qū)域瓦斯?jié)舛?、溫濕度變化等信息。此外，基于ZigBee無線傳感技術(shù)的智能化建筑樓宇自動化系統(tǒng)、自動化抄表系統(tǒng)等的解決方案也逐步在市場面世，并獲得較高的認可。三、研究的主要內(nèi)容及實驗方案3.1、畢業(yè)設(shè)計的主要研究內(nèi)容本設(shè)計的主要研究內(nèi)容是把分散節(jié)點的溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過ARM處理器處理后經(jīng)由zigbee技術(shù)傳送到主節(jié)點，再由主節(jié)點把數(shù)據(jù)傳送到主ARM處理器，經(jīng)處理后由顯示器顯示。3.2、實驗方案本設(shè)計主要分四部分，第一部分是以ARMCortex-M0系列的LPC1114為核心處理器；第二部分是以DHT
8、11為溫度傳感器，用以采集節(jié)點處的溫度
