基于zigbee的人员定位与跟踪系统的设计与实现

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1、华中科技大学硕士学位论文传输功能的流程，也可以缩短产品的上市时间。每个模块都搭载芯片实验室的无线[14]电收发器、8051系列微控器、MAC元件、以及符合ZigBee协议的软件。ZigBee的研究分为两个方向：硬件和软件方面。（1）硬件方面[3][15]ZigBee的晶体架构，由MAC处理封包，物理层接收处理射频信号。由于ZigBee传输速率低并且只做简易信息处理，在系统架构上，host端只需要搭配简单的8位元处理器，在ZigBee模块方面，RF、物理层和MAC做成单一模块。然后再将ZigBee模块做成处理器。自从2003年

2、12月Chipcon推出业界的第一款ZigBee收发器CC2420以来，各大半导体厂家可谓百家争鸣。TI收购Chipcon以后，德州仪器一直有明确的发展目标，该公司未来将持续优化现有晶片产品。并推出整合度更高更易用的ZigBee产品。赫立讯科技成立于2002年4月，是美国Helicomm投资创办的全资子公司。赫立讯科技室全世界ZigBee/IEEE802.15.4的引领厂商。赫立讯的IP-Link无线模块已经通过FCC、IEEE802.15.4和ZCP的三重资格认证。为客户搭建了一条从芯片到应用的快速通道，可以使用户避开设计

3、调试射频、电路板、研究通讯协议等诸多的繁琐过程。（2）软件方面国际上许多公司提供ZigBee栈，也提供相应的开发套件，只在消除应用方案解决商在早期实验阶段对硬件的过分依赖。应用方案解决商需要经历一下几个阶段。评估技术平台应用端软件开发测试调整性能全系统部署系统扩充和维护[5,6]国内无线传感器ZigBee的研究较国外的晚，国内市场一直有国外的设备厂商所占据。目前只有一些研究性和简单应用的文章，没有成熟自主研发的ZigBee产品。国内ZigBee模块生产厂商一般都受芯片制造厂商的数量和价格的限制。随着ZigBee3华中科技大学

4、硕士学位论文技术的推广，ZigBee的射频芯片价格有所下降。国内的ZigBee模块的价格也都有大幅度的下调，但是与低成本的口号还有一定的距离。长距离传输模块的价格依旧偏高。相信随着ZigBee的技术深入研究，会有越来越多的其他无线产品和国产ZigBee投入市场。1.3本文的研究内容第一章：对课题的研究背景进行介绍，并详细阐述了国内外的研究现状以及本文的总体框架第二章：对相关技术进行分析，专门论述了IEEE802.15.4标准和ZigBee协议规范。第三章：对项目需求进行了分析，是项目设计的基础，主要分析项目功能需求。设计到数

5、据处理，报警。第四章：系统设计与实现，分析项目的C/S设计模式，客户端主要是数据采集及初步数据处理，服务器端是进一步数据处理，报警信息产生，数据存储第五章：系统测试分析。第六章：是对本文的总结及ZigBee应用的展望。ZigBee作为当前无线网络通讯研究的热点，有着十分广泛的应用和良好的前景，国外已经有相当成熟的技术积累、相关解决方案和浓厚的学习氛围。国内起步较晚，但是可以借鉴国外的成功经验，提高研究ZigBee技术的氛围。积累相关技术和资料，本文结合实际的项目电厂人员管理系统分析ZigBee的技术。对ZigBee进行相关的

6、探讨。4华中科技大学硕士学位论文2关键技术分析2.1IEEE802.15.4标准1）体系结构[1]IEEE802.15.4体系结构是定义一些列的简化标准的块，这些被叫做层，每层都有自己的标准，并为高层提供自己的服务。块的布局是基于开放系统互连（OSI）七层架构的模型。每层服务之间的接口是按照如下标准定义的：一个低速率无线个人区域网络（LR-WPAN：low-ratewirelesspersonalareanetworks)包含一个物理层PHY：PhysicalLayer），一个物理层包括一个无线电射频（RF：radio[16

7、]frequency）收发器和底层控制机制。一个介质访问控制（MAC：mediumAccessControl）子系统提供处理物理通道的各种传输数据；图2.1显示网络中的层次关系。上层802.2逻辑链路控制业务特定汇聚子层物理层数据物理层管理实体服务访问点服务访问点物理层MAC通用层MAC层管理实体服务访问点服务访问点MAC物理介质图2.1802.15.4中的层的布局5华中科技大学硕士学位论文图2.1中架构的上层包含一个提供网络配置、维护、消息路由的网络层和一个提供设备指定功能的应用层。这些上层规范不属于820.15.4的范畴

8、。802.2规范的逻辑[17]链路控制（LLC：logicallinkcontrol）通过特定服务汇集子层（SSCS：service-specificconvergencesublayer）能够处理介质访问控制（MAC）子层。低速率无线个人区域网络系统结构可以用在嵌入式设备或者支持一个已存