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《畢業(yè)論文基于ZigBee無線通信協(xié)議的定員系統(tǒng)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、畢業(yè)論文基于ZigBee無線通信協(xié)議的定員系統(tǒng)姓名:趙半學(xué)號:2010191213315學(xué)院:應(yīng)用科技學(xué)院專業(yè):電了信息工程技術(shù)扌旨導(dǎo)教師:何瑜2013年5月2日摘要木論文主要介紹了基于ZigBcc無線通信技術(shù)的人員定位系統(tǒng),論述了人員定位的概念、原理與實際應(yīng)用。并根據(jù)筆者的實際項口開發(fā),論述其屮的有關(guān)加速度計的一部分內(nèi)容。關(guān)鍵詞:ZigBee人員定位adxl345加速度計無限路由節(jié)點讀卡器協(xié)調(diào)器標(biāo)簽?zāi)夸浾狪弓丨言一1一1ZTGBEE無線通信技術(shù)-2-1?1特性-2-1.2特性-2-1.3應(yīng)用前景-3-2無線定員系統(tǒng)-5-2.1標(biāo)簽一5一2.2讀卡器
2、-5-2.3無線路由節(jié)點-5-2.4I勿'月站器一5一2.5上位機軟件-6-3加速度計在人員定位系統(tǒng)重的應(yīng)用-7-3.1在節(jié)點上的應(yīng)用-7-3.2在標(biāo)簽中的應(yīng)用一7-3.3加速度計的功耗控制-8-結(jié)論—9—參考文獻(xiàn)-10-致謝-11-隨著信息技術(shù)的發(fā)展,人類在繁瑣的體力勞動中得到解放,并且不斷朝著智能與自動化的方向發(fā)展。伴隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的產(chǎn)生,越來越多的人與物被接入網(wǎng)絡(luò)并通過網(wǎng)絡(luò)彼此共享信息,物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術(shù)與普適計算、泛在網(wǎng)絡(luò)的融合應(yīng)用,被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展催生了類似于人員定員,物資定位
3、等許多智能化的管理系統(tǒng)。這些系統(tǒng)普遍都是給人或物發(fā)送一個電子標(biāo)簽,并通過電子標(biāo)簽反饋給中央控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)并通過上位機軟件判斷人或物的一系列行為。例如,給母親和嬰兒佩戴一個電子腕帶(標(biāo)簽),當(dāng)母親與嬰兒走丟吋,中央控制系統(tǒng)口J以根據(jù)布配的人量數(shù)據(jù)節(jié)點很快的找到母親與嬰兒所在的位置以解除危險。如果腕帶佩戴按鍵報警系統(tǒng),當(dāng)遇到困難時按下按鍵就可實現(xiàn)報警功能。等等這些技術(shù),使我們的生活更加方便與安全。并11無線通信具有非常好的組網(wǎng)功能,設(shè)備易于安裝與調(diào)試,使這種技術(shù)的推廣變的現(xiàn)實可行。隨著這些技術(shù)的口趨成熟與完善,我們一定會體會到物聯(lián)網(wǎng)是如何又一次的改變世界的。
4、1ZigBee無線通信技術(shù)Zigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。這一名稱來源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡"(zig)地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息,也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群休中的通信網(wǎng)絡(luò)。其特點是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。主要適合用于自動控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域,可以嵌入各種設(shè)備。簡而言Z,ZigBee就是一種便宜的,低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。1.1特性O(shè)功耗。在低耗電待機模式下,2節(jié)5號干
5、電池可支持1個節(jié)點工作6?24個月,其至更長。這是ZigBee的突出優(yōu)勢。?成木。通過大幅簡化協(xié)議(不到藍(lán)牙的1/10),降低了對通信控制器的要求,按預(yù)測分析,以8051的8位微控制器測算,全功能的主節(jié)點需要32KB代碼,子功能節(jié)點少至4KB代碼,而且ZigBee免協(xié)議專利費。每塊芯片的價格大約為2美元。③K速率。ZigBee工作在20?250kbps的速率,分別提供250kbps(2.4GHz)、40kbps(915MHz)和20kbps(868MHz)的原始數(shù)據(jù)吞吐率,滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。④I距離。傳輸范圍一般介于10?100m之間,在增
6、加發(fā)射功率后,亦可增加到1?3kmo這指的是相鄰節(jié)點間的距離。如果通過路由和節(jié)點間通信的接力,傳輸距離將可以更遠(yuǎn)。吋延。ZigBee的響應(yīng)速度較快,一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms,節(jié)點連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms,進(jìn)一步節(jié)省了電能。相比較,藍(lán)牙需要3?10s>WiFi需要3s。?容量。ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),由一個主節(jié)點管理若干子節(jié)點,最多一個主節(jié)點可管理254個子節(jié)點;同時主節(jié)點還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點管理,最多可組成65000個節(jié)點的大網(wǎng)。O安全oZigBee提供了三級安全模式,包括無安全設(shè)定、使用訪問控制清單(AccessCont
7、rolList,ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AES128)的對稱密碼,以靈活確定其安全屬性。概執(zhí)照頻段。使用工業(yè)科學(xué)醫(yī)療仃SM)頻段,915MHz(美國),868MHz(歐洲),2.4GHz(全球)。1.2性能1.2.1.數(shù)據(jù)速率比較低,在2.4GIIz的頻段只有250Kb/S,而口這只是鏈路上的速率,除掉信道競爭應(yīng)答和重傳等消耗,真正能被應(yīng)用所利用的速率可能不足100Kb/s,并且余下的速率可能要被鄰近多個節(jié)點和同一個節(jié)點的多個應(yīng)用所瓜分,因此不適合做視頻Z類事情。適合的應(yīng)用領(lǐng)域--傳感和控制。1.2.2.在可靠性方面,ZigBee
8、有很多方而進(jìn)行保證。物理層采用了擴頻技術(shù),能夠在一定程度上抵抗干擾,MAC應(yīng)用層(APS部分)