基于zigbee的人员跟踪定位系统的设计开题报告

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1、电子信息工程学院半北设计开题报告基于ZigBee的人员跟踪定位系统设计与头现学生姓名:专业:班级:学号:指导教师:开题报告一、选题的背景、目的和意义2002年，Invensys、三菱电气(MitsubishiElectric)、摩托罗拉(Motorola)和飞利浦半导体(现NXPSemiconductors)共同宣布成立ZigBee联盟(ZigbeeAlliance)。2003年，IEEE802.15工作组发布了适用于低速无线个人局域网(LR-WPAN)的IEEE802.15.4协议标准，并定义了物理层和MAC层标准。2004年，ZigBee联盟正式发布Zig

2、Bee1.0标准，又称ZigBee2004。2006年，ZigBce2006规范发布，实现完全向后兼容。2007年，ZigBee2006规范发布，定义丫两套高级的功能指令集(FeatureSet):ZigBee功能指令集和ZigBeePro功能指令集。包含了两个协议拽模板(Profile)：&gBee协议拽模板和ZigBeePm协议栈模板。前者面向消费电子和商业灯光，设计简单，支持少于300个节点的网络；后者面向商业和工业，支持大型网络和1000个以上的网络节点，具有更好的安全性。至此，ZigBee规范发展趋于完善。与传统的高性能无线网络协议不同，ZigBee

3、更多地关注低速传输。一般传统网络座用如网页浏览、流媒体等，对响应速度和传输速度有着敏感性的要求，而ZigBee技术多用于对于传输速度要求不高的应用，如控制家庭照明和采集温湿度信息等。且传统无线网络协议一般直接由电源供电，对功耗不敏感。而ZigBee节点一般由电池供电，可能需要长期处于无人值守的环境，且个数多、分布广、环境复杂，这使得其电池很难进行更换，可能电池电量耗尽即以为着工作寿命的结束。因此，ZigBee节点的电池供应一般设计为常年运行。传统无线网络设计用途专一，蜂窝移动网络用于移动语音通话和互联网接入，Wi-Fi用于无线设备接入互联网和数据传输，蓝牙(B

4、luetooth)用于无线电子设备连接。ZigBee主要用于监控和控制，但由于应用场景的不同，功能与设计也不同。ZigBee与蜂窝移动网络、Wi-Fi和蓝牙对比如表1.1所示。对于网络系统设计，蜂窝移动网络传输距离长，适合用于远距离的移动通信，如车载系统设计；Wi-H性能高，适合用于对速度有需求的室内网络组建，如NAS系统设计。蓝牙在保持低功耗的基础上兼顾了一定的速率，且覆盖面积小，适合近距、对速度要求不高的网络组建，如无线耳机的设计。ZigBee技术系统容量低、组网能力强、电池寿命长，网络覆盖范围较广，更适和低速、中、近距离的应用，如无线传感器网络和定位系统

5、的设计。表1.1ZigBcc与蜂窝网络、Wi-Fi和蓝牙对比标准蜂窝移动网络Wi-Fi蓝牙ZigBcc系统资源16MB以上1MB以上250KB以上4KB〜6KB网络大小132865536电池寿命/天1〜70.5〜51〜7100〜1000以上网络带宽/kbps64〜128以上11000以上720以上20〜250传输距离/m1000以上1-1001〜10以上1〜100以上由于ZigBee面向低速网络的特性，与鲜为人知的市场状况，使其十分适合作为一项革新的技术用于优化与代替现有的一些系统设计。现今中国、日本等国社会老龄化不断加剧,养老院的建立越来越广泛与受到重视，如

6、何建立安全、高效，便于管理的养老院人员管理系统成为重要的话题。传统养老院以视频监控代替了人工看管，尽管大幅降低了人工成本，但仍需专人24小时目不转睛地监视屏幕，且监控系统成本较高，仍不甚理想。随着智能化管理、自动化思想的普及，人们便设想通过定位技术对人员进行监控与管理，但现有的无线通信技术并不适于这一应用。GPS技术信号室内信号微弱，只适用于空旷的室外环境。AGPS(AssistedGPS)技术利用蜂贫网络基站辅助GPS系统，提高了信号质量与精确度，但民用网络误差较大(10m左右)，仍不适用于室内定位。Wi-Fi技术功耗较高，不适合盲节点的电池供电设计。蓝牙技

7、术传输距离短，只适合穿戴设备和桌面设备的连接，不适合于室内定位的传输距离需求。技术上的匮乏使得这一设想被搁置，直至ZigBee技术的诞生，使其得以实现。依靠ZigBee技术低功耗、可满记于定位信息的传输的特点，ZigBee人员跟踪定位系统的设计与实现使得养老院人员智能管理得以实现，这对于降低工作量、降低设备成本、提高安全性有着显著作用。并进一步推进了自动化、智能化的工业设计与社会基础建设。内外研究概况从2003年IEEE802.15.4协议标准的制定开始，国外便有对ZigBee定位的研究。至2006年开始有大量研宄，国内研究也开始起步。历经12年之久，内容上己

8、经趋于完善与稳定，主要在算法上还在不断