基于zigbee无线模块测控系统开题报告

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1、中北大学毕业设计任务书学院、系：信息与通信工程学院信息工程系专业：信息对抗学生姓名：南博军学号：0905094222设计题目：基于Zigbee无线模块测控系统控制模块设计起迄日期:指导教师:韩焱，郭兴龙系主任:赵冬娥发任务书日期:开题报告填写要求1．开题报告作为毕业论文答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业论文工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；2．开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3．学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（

2、不包括辞典、手册）。文中应用参考文献处应标出文献序号，文后“参考文献”的书写，应按照国标GB7714—87《文后参考文献著录规则》的要求书写，不能有随意性；4．学生的“学号”要写全号（如0201140102），不能只写最后2位或1位数字；5.有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年3月15日”或“2004-03-15”；6.指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改或潦草书写。毕业论文开题报告1文献综述1.1研究的背景和意义从上个世纪90年代以来，随着科学技术的迅速发

3、展，人们的生产行为、生活方式都发生了重大的变化，作为生活生产中非常重要的一项技术即远程控制技术的重要性正在逐渐被人们所认识和重视[1]。在现代企业的生产和管理中，大量的生产现场的物理量、环境参数、工艺数据、特性参数需要进行实时检测、监督管理，进而实现远程控制。而目前远程控制系统主要有两种类型，一种是生产现场没有现场监控系统，而是将数据采集后直接送到远程计算机进行处理；另一种是现场监控与远程监控并存。一般是采用现场总线技术将分布于各个设备的传感器、监控设备等连接起来，这样就从分立单元阶段进入了集成单元阶段，然后各个管理站点的服务再用局域网连接起来，便于实现远距离控制[13]。由以上分析可知，在两

4、种控制系统中都涉及到了被控现场和控制设备之间的信息传输。而在很多生产现场，总线技术等信号传输技术由于相关硬件设备的制约，已经不能很好地满足生产的需要。因此，数据和信息的无线传输技术在远程控制系统中已不可或缺[2]。ZigBee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙技术之间的技术提案。它此前被称作“HomeRFLite”或“FireFly”无线技术，主要用于近距离无线连接。它有自己的无线电标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很低的功耗，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，因此它们的通信效率非常高。最后这些

5、数据就可以进入计算机用于分析或者被另外一种无线技术如WiMax收集[14]。与其他的无线传输模块相比较，ZigBee具有自身的技术优势：（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6～24个月，甚至更长。这是ZigBee的突出优势。相比较蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。（2）低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10)，降低了对通信控制器的要求，按预测分析，以8051的8位微控制器测算，全功能的主节点需要32KB代码，子功能节点少至4KB代码，而且ZigBee免协议专利费。每块芯片的价格大约为2美元。（3）短时延。ZigBee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态

6、只需15ms，节点连接进入网络只需30ms，进一步节省了电能。相比较，蓝牙需要3-10s、WiFi需要3s。（4）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。（5）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。（6）免执照频段。采用直接序列扩频在工业科学医疗(ISM)频段，2.4GHz(全球)、915MHz(美国)和868MHz(欧洲

7、)[12]。因此，ZigBee有着广阔的应用前景，其应用领域主要包括：（1）家庭和楼宇网络：空调系统的温度控制、照明的自动控制、窗帘的自动控制、煤气计量控制、家用电器的远程控制等；（2）工业控制：各种监控器、传感器的自动化控制；（3）商业：智慧型标签等；（4）公共场所：烟雾探测器等；（5）农业控制：收集各种土壤信息和气候信息；（6）医疗：老人与行动不便者的紧急呼叫器和医疗传感器等[8]。中国城市化