【正文】 從中我們可以看到一個(gè)全新的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和一個(gè)巨大的家庭智能化市場(chǎng)應(yīng)用相結(jié)合所帶來(lái)一個(gè)全新的、廣闊的、激動(dòng)人心的行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。通過(guò)這些重點(diǎn)合作，帶動(dòng)我們的產(chǎn)品在整個(gè)行業(yè)中的銷(xiāo)售，逐步擴(kuò)大產(chǎn)品在市場(chǎng)中的份額和影響力。這個(gè)計(jì)劃必須能夠有效地讓我們研發(fā)成果被市場(chǎng)接受，讓我們的產(chǎn)品被市場(chǎng)認(rèn)可，讓我們的品牌在市場(chǎng)中成為行業(yè)標(biāo)桿。這樣安排的有利之處在于：一方面可以充分利用無(wú)線谷公司在 Zigbee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品市場(chǎng)上積累的市場(chǎng)資源和知名度，使 產(chǎn)品可以不費(fèi)周折地迅速進(jìn)入到相關(guān)市場(chǎng)、直接面向客戶。 市場(chǎng)規(guī)劃以及系統(tǒng)上市安排 由企業(yè)市場(chǎng)人員做詳細(xì)的市場(chǎng)調(diào)研，做出市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告。搭建一個(gè) zigbee 無(wú)線家庭智能化的底層可運(yùn)行平臺(tái) 系統(tǒng)上層應(yīng)用的開(kāi)發(fā)與完善 完成對(duì)上層用戶功能的規(guī)劃，人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)通過(guò) 上層命令調(diào)動(dòng)底層動(dòng)作，完成系統(tǒng)的整體架構(gòu)，完成 OSI7 層的結(jié)合以及各層功能的統(tǒng)一。完成產(chǎn)品可行性調(diào)查以及產(chǎn)品市場(chǎng)前瞻性分析?？祫P從事 Zigbee 無(wú)線產(chǎn)品的推廣已經(jīng) 2 年多，有扎實(shí)的無(wú)線數(shù)據(jù)通訊技術(shù)背景，對(duì) Zigbee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)、產(chǎn)品特性以及中國(guó) Zigbee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)情況都有著非常深入的了解，同時(shí)在無(wú)線通訊產(chǎn)品銷(xiāo)售方面也取得了驕人的業(yè)績(jī)，是一名經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)型無(wú)線產(chǎn)品推廣人員。于 2021 年獲得教育部“中國(guó)高?？茖W(xué)技術(shù)獎(jiǎng)” 2 等獎(jiǎng)一項(xiàng)。近年來(lái)在國(guó)際電機(jī)電子工程師協(xié)會(huì) (IEEE)等國(guó)際一流學(xué)術(shù)期刊與會(huì)議上發(fā)表論文二十余篇。王暉先生出色的背景和經(jīng)歷對(duì) Zigbee 無(wú)線 家庭 智能化 平臺(tái) 系統(tǒng)項(xiàng)目的成功實(shí)施起著十分重要的作用。 （ 3）對(duì)智能家居產(chǎn)品的行業(yè)比較了解 通過(guò)多年的積累，我們對(duì)國(guó)內(nèi)外智能家居行業(yè)的現(xiàn)狀、各種技術(shù)、應(yīng)用前景、主要廠家以及智能家居的概念、需求、實(shí)現(xiàn)功能等方面都有深入地了解 。 第 頁(yè) 16 （ 1）主要功能 包括： 家庭設(shè)備控制； 家庭環(huán)境監(jiān)控； 家庭場(chǎng)景設(shè)置； 集中遙控功能； 安防監(jiān)控報(bào)警； 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制 （ 2）主要產(chǎn)品清單： 無(wú)線智能家居網(wǎng)關(guān)控制器； 無(wú)線集中遙控器； 無(wú)線紅外轉(zhuǎn)換器； 無(wú)線燈光控制模塊； 無(wú)線家電開(kāi)關(guān)控制模塊； 無(wú)線家電智能控制模塊； 無(wú)線窗簾控制模塊； 無(wú)線溫濕度監(jiān)控模塊； 無(wú)線煙霧監(jiān)控模塊； 無(wú)線紅外監(jiān)控模塊； 無(wú)線水浸監(jiān)控模塊； 無(wú)線氣體監(jiān)控模塊； 無(wú)線電流電壓監(jiān)控模塊； 無(wú)線門(mén)禁監(jiān)控模塊； 無(wú)線玻璃破損監(jiān)控模塊 無(wú)線抄表系統(tǒng)模塊 第 頁(yè) 17 圖 7 無(wú)線家庭智能化系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)示意圖 項(xiàng)目現(xiàn)有研究基礎(chǔ) （ 1）在“無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于信道自適應(yīng)的能耗管理研究”等理論方面取得成果。 （ 3）功耗設(shè)計(jì) 功耗設(shè)計(jì)是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的重點(diǎn)，通過(guò)軟硬件的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)置，取得終端應(yīng)用產(chǎn)品的最佳運(yùn)行功耗，保證電池供電節(jié)點(diǎn) 1 年以上的使用周期。 按照軟件實(shí)現(xiàn)的功能， Zigbee 家庭智能化平臺(tái)的軟件包括： Zigbee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議軟件 、 Zigbee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件 、 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)采集監(jiān)控軟件 、 無(wú)線網(wǎng)關(guān)控制軟件 、 以太網(wǎng)、GSM、 PSTN、藍(lán)牙協(xié)議接口軟件 、 家居智能化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)配置管理軟件等 圖 7 Zigbee 無(wú)線 家庭 智能化 網(wǎng)絡(luò)的軟件 體 系 用戶接口 通訊應(yīng)用協(xié)議 用戶接口管理 網(wǎng)絡(luò)層 MAC層 物理層 網(wǎng)絡(luò)層 MAC層 物理層 設(shè)備應(yīng)用程序 通訊協(xié)議接口 網(wǎng)網(wǎng) 關(guān)關(guān) 節(jié)節(jié) 點(diǎn)點(diǎn) 終終 端端 設(shè)設(shè) 備備 通通 訊訊 模模 塊塊 第 頁(yè) 14 重點(diǎn)解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題 （ 1）協(xié)議棧框架設(shè)計(jì) 通過(guò)對(duì)龐大的 Zigbee 協(xié)議棧進(jìn)行應(yīng)用化的裁減、整理、再開(kāi)發(fā)等工作，形成一個(gè)精簡(jiǎn)高效的、專(zhuān)門(mén)針對(duì)家庭智能化的 Zigbee 應(yīng)用協(xié)議棧版本本身就不是一件輕而易舉的事情。 （ 5）無(wú)線網(wǎng)絡(luò)軟件體系 第 頁(yè) 13 無(wú)線智能家庭軟件系統(tǒng)較為復(fù)雜，包括底層協(xié)議軟件、嵌入式系統(tǒng)軟件、協(xié)議轉(zhuǎn)換軟件、數(shù)據(jù)采集軟件、上層管理軟件等等，涉及到 8 位、 32 位單片機(jī)和 PC 機(jī)多種應(yīng)用平臺(tái)，另外無(wú)線 家庭 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 還 是一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)， 必須 對(duì)各種傳感器或命令做出及時(shí)的反應(yīng)，能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作。 2222 無(wú)線網(wǎng)關(guān)上的網(wǎng)絡(luò)層用來(lái)管理 無(wú)線 家庭網(wǎng)絡(luò) ， 包括設(shè)備的管理 、 網(wǎng)絡(luò)的建立和在不同的設(shè)備之間構(gòu)造一個(gè)穩(wěn)定的連接。無(wú)線網(wǎng)關(guān)由高檔 32 位 ARM Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口、 網(wǎng)卡控制芯片、 GSM 網(wǎng)絡(luò)接口、 電話接口、語(yǔ)音處理電路 、彩色液晶顯示屏 /觸摸屏、 、 SD 卡 以及 48 CAN總線擴(kuò)展接口等 組成 。例如，啟動(dòng)通風(fēng)設(shè)備減小有害氣體濃度，啟動(dòng)滅火裝置消除隱患 ，自動(dòng)報(bào)警等 。 在 Zigbee 無(wú)線 家庭 智能化 平臺(tái)，通用遙控器不僅可以控制各種家用電器以及各種 監(jiān)測(cè)控制單元的運(yùn)行狀態(tài)，還可以對(duì)各種受控設(shè)備進(jìn)行設(shè)備添加、刪除、參數(shù)設(shè)置等操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的現(xiàn)場(chǎng)控制。這些簇是應(yīng)用對(duì)象 之間共享信息所需的全部屬性的容器，在特殊應(yīng)用中使用的簇在模板中有定義。圖 2 給出了這些組件的概況。 短程無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)或無(wú)線個(gè)人域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是組成無(wú)線家庭網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)。 在智能家居系統(tǒng)中 , 將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于家庭網(wǎng)絡(luò)已成為勢(shì)不可擋的趨勢(shì)。它通常具有一個(gè)或多個(gè)直接接入強(qiáng)電的無(wú)線接入點(diǎn)，通過(guò)交流強(qiáng)電作為載波傳輸控制信號(hào)。 目前有線的智能家居技術(shù)主要有二種 （ 1）總線制方案：代表廠商有 ABB、奇勝、 APBUS、易居、北京伯泰克等。同時(shí)很多情況下依賴于有線傳輸，網(wǎng)絡(luò)部署靈活性差，擴(kuò)展性不強(qiáng)，限制了其市場(chǎng)的推廣。 zigbee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的先 進(jìn)性和廣泛的使用前景 Zigbee主要應(yīng)用在距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間 ,典型的傳輸數(shù)據(jù)類(lèi)型有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)。 （ 5）短時(shí)延。這是 Zigbee 的突出優(yōu)勢(shì)。它主要工作在無(wú)須注冊(cè)的 , 傳輸范圍在 10～ 75 m, 典型距離為 30m。目前的無(wú)線傳感器網(wǎng) 絡(luò)家居系統(tǒng)的研究還處 在 起步階段 ，并存在諸多問(wèn)題：協(xié)議框架不完善、 無(wú)線網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)、 路由策略 可靠性低、功耗過(guò)大等。 根據(jù)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) ， 利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ， 構(gòu)建基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能家居網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ， 在無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的無(wú)線收發(fā)電路部分采用基于 . 4技術(shù)的 Zigbee無(wú)線收發(fā) 芯片來(lái)降低功耗 ， 并采用許可證技術(shù)來(lái)保證該局域網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行 。智能家居是信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)向傳統(tǒng)建筑及家電產(chǎn)業(yè)滲透發(fā)展的必然結(jié)果，它是一個(gè)多功能的技術(shù)系統(tǒng)，包括可視對(duì)講、家庭內(nèi)部的安全 防范、家居綜合布線系統(tǒng)、照明控制、家電控制、室內(nèi)環(huán)境狀況監(jiān)測(cè)和設(shè)備控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、以及家庭的影音系統(tǒng)等。 我國(guó)對(duì)智能家居網(wǎng)絡(luò)的研究還剛剛起步 ， 目前主要集中在一些分散的智能家庭控制子系統(tǒng)的研究上 ， 如三表抄送子系統(tǒng)等 ?？梢哉f(shuō)是一種小的動(dòng)物通過(guò)簡(jiǎn)捷的方式實(shí)現(xiàn)“無(wú)線”的溝通。 2021年 初 ， 最新的 Zigbee 2021版規(guī)范頒布后， 基于 Zigbee的無(wú)線 第 頁(yè) 3 通信產(chǎn)品和應(yīng)用會(huì)迅速得到普及和高速發(fā)展。傳輸范圍一般介于 10～ 100 m之間 ， 在增加 RF發(fā)射功率后，亦可增加到 1～ 3 km。 （ 7）高安全。 智能家居的產(chǎn)業(yè)狀況和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 與智能家居系統(tǒng)相關(guān)的示范工程和研究有： IBM的網(wǎng)絡(luò)化家居和夢(mèng)幻空間 (Dream Space)工程； Honeywell的家庭自動(dòng)化工程； CISCO的網(wǎng)絡(luò)社區(qū)工程； Motorola的智能家居工程；Inveynsys的網(wǎng)絡(luò)化家居工程； MIT的智能廚房研究項(xiàng)目；亞利桑那大學(xué)的 WAVES和 I2SEE項(xiàng)目；北京恒生新創(chuàng)的智能家居系統(tǒng)工程等。數(shù)字化技術(shù)正在日益廣泛的應(yīng)用到智能家居的系統(tǒng)中來(lái)，同時(shí)通訊連接方式也逐步走向多網(wǎng)合一，家庭、小區(qū)局域網(wǎng) 、 Inter、手機(jī)網(wǎng)、電話網(wǎng)等互聯(lián)互通，擴(kuò)大了家庭智能化的應(yīng)用空間。比較可靠。 無(wú)線 zigbee 智能 家居產(chǎn)品的巨大市場(chǎng)前景 隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展 , 必將大大促進(jìn)家庭網(wǎng)絡(luò)智能化的進(jìn)程。 目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有基于最新 Zigbee 規(guī)范的完整智能家居產(chǎn)品面世。 .我們要做的就是在此基礎(chǔ)上構(gòu)建一套針對(duì)家庭自動(dòng)化（ Home Automation）應(yīng)用框架的 Zigbee 應(yīng)用模式協(xié)議棧（ Zigbee Stack Profile— HA Stack）。每個(gè)應(yīng)用對(duì)象通過(guò)一個(gè)端點(diǎn)連接到 ZigBee 堆棧的余下部分，它們都是可尋址的組件。 同時(shí)，還要根據(jù)設(shè)備的不同類(lèi)型和具體應(yīng)用考慮在模板中定義采用何種網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制，這些安全機(jī)制由 Zigbee 安全服務(wù)層實(shí)現(xiàn)。圖像采集裝置可以記錄非法入 侵人員的資料。 普通功能的節(jié)點(diǎn)控制模塊，只能監(jiān)控 設(shè)備、采集數(shù)據(jù) 。無(wú)線智能網(wǎng)關(guān)自帶 ” 全彩色液晶屏或 ” 全彩色觸摸屏，人機(jī)界面清晰美觀。 無(wú)線終端模塊 節(jié)點(diǎn)一般由處理器單元、 射頻通訊 單元、傳感器 /設(shè)備接口 單元和電源模塊單元 4 部分組成，如 圖 5 所示。 標(biāo)準(zhǔn)化的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、用戶接口及設(shè)備通訊協(xié)議給家庭網(wǎng)絡(luò)提供了極強(qiáng)的系統(tǒng)擴(kuò)展 性。 對(duì)于簡(jiǎn)單的靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)，樹(shù)狀路由將足夠。 (1) 由源程序和 Zigbee 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)構(gòu)成的 Zigbee 應(yīng)用模式協(xié)議棧 SZ_HA_STACK (2) 協(xié)議棧設(shè)計(jì)說(shuō)明、使用說(shuō)明等文檔 在通用化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)方面 在自主協(xié)議棧的基礎(chǔ)上構(gòu)建一個(gè)通用的無(wú)線 Zigbee 家居智能化開(kāi)發(fā)平臺(tái)系統(tǒng)。 （ 6） Zigbee 無(wú)線通訊模塊的原型設(shè)計(jì)基本完成。現(xiàn)為深圳大學(xué)信息工程學(xué)院副院長(zhǎng)，通信與信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)碩士生導(dǎo)師，廣東省“千、百、十”人才培養(yǎng)對(duì)象，“移動(dòng)計(jì)算與分布式系統(tǒng)”實(shí)驗(yàn)室主任， IEEE 通信 協(xié)會(huì)和信號(hào)處理協(xié)會(huì)會(huì)員。 2021 年 7 月始在深圳大學(xué)信息工程學(xué)院任教