【正文】 ，同年12 月晉升副教授。曾到過香港大學(xué)和香港城市大學(xué)進(jìn)行過短期學(xué)術(shù)研究工作。 無(wú)線谷公司經(jīng)理程?hào)|風(fēng)將擔(dān)任項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)方面的負(fù)責(zé)人。 （ 5）基于 ARM9 架構(gòu)的無(wú)線網(wǎng)關(guān)控制器的原型設(shè)計(jì)基本完成。 系統(tǒng)底層通信接口的完善并建立系統(tǒng)各單元間的通信 完成系統(tǒng)硬件接口、軟件接口的規(guī)劃與實(shí)現(xiàn)，以支持Zigbee 協(xié)議棧的硬件為依托，完成基于 Zigbee 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信，完成系統(tǒng)各單元數(shù)據(jù)通信的建立。最 第 頁(yè) 22 終按主要產(chǎn)品清單完成產(chǎn)品定型。因此，項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化也是項(xiàng)目實(shí)施的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前 Zigbee 無(wú)線家居智能化產(chǎn)品在中國(guó)還處在蓄勢(shì)待發(fā)階段，具有技術(shù)含量、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的產(chǎn)品和方案完全可以在這個(gè)新的行業(yè)領(lǐng)域脫穎而出。事實(shí)上已經(jīng)有多家家庭智能化產(chǎn)品的廠商提出了合作的意向，他們都希望能夠利用第三方的產(chǎn)品和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)自己在研發(fā)上的不足。 （ 4）樹立品牌，建立示 范交流基地 我們?cè)谑袌?chǎng)推廣的過程中，要有計(jì)劃、有步驟地實(shí)施品牌戰(zhàn)略，在我們的產(chǎn)品面市之初，就要有意識(shí)地培育我們的品牌在行業(yè)中的口碑和知名度，力爭(zhēng)在一個(gè)全新的市場(chǎng)中樹立一個(gè) 第 頁(yè) 26 知名品牌。 。首先，我們要積極申請(qǐng)相關(guān)成果產(chǎn)權(quán)的登記和注冊(cè)，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品部分或全部申請(qǐng)國(guó)家專利，用法律來保護(hù)我們的項(xiàng)目成果。因此，初期的市場(chǎng)定位是以我們較為領(lǐng)先的技術(shù)和成熟的整體產(chǎn)品解決方案，和擁有市場(chǎng)資源的傳統(tǒng)智能家居廠商或集成商合作，為他們提供含有我們核心技術(shù)的組件、模塊或 PCBA 等。 （ 2）項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo) 總體目標(biāo)：力 爭(zhēng)在 3 年內(nèi)成為技術(shù)水平一流、產(chǎn)品成熟穩(wěn)定、具有較高品牌知名度、市場(chǎng)份額較大、在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位的無(wú)線智能家居產(chǎn)品提供商。 六、項(xiàng)目資金運(yùn)用計(jì)劃 1． 總投資 （ 1＝ 2＋ 3） 120 2． 已完成投資 單位自籌 50 政府資金（注明政府部門） 0 企業(yè) 資助 3． 新增投資來源 單位自籌 20 申請(qǐng)區(qū)科技研發(fā)資金 50 國(guó)家、省、市撥款 0 企業(yè)資助 新 增 投 資 使 用 計(jì) 劃 人員費(fèi) 35 設(shè)備費(fèi) 6 能源材料費(fèi) 8 試驗(yàn)外協(xié)費(fèi) 13 差旅費(fèi) 2 第 頁(yè) 23 會(huì)議費(fèi) 1 管理費(fèi) 3 其他相關(guān)費(fèi)用 2 合計(jì) 60 其 中 申 請(qǐng) 區(qū) 科 技 研 發(fā) 資 金 用 途 人員費(fèi) 20 儀器設(shè)備費(fèi) 儀器名稱 金額 Zigbee無(wú)線開發(fā)板 2 Arm9開發(fā)試驗(yàn)板 2 Zigbee網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控儀 2 試驗(yàn)外協(xié)費(fèi) 租賃費(fèi)用 1 委外加工費(fèi)用 (模具費(fèi) ) 10 委外試驗(yàn)費(fèi)用 2 能源材料費(fèi) 8 差旅費(fèi) 1 其它相關(guān)費(fèi)用 2 合計(jì) 50 七、項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化及市場(chǎng)推廣計(jì)劃 項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化介紹 “ 基于最新 Zigbee 規(guī)范的無(wú)線家居智能化通用平臺(tái)系統(tǒng)”項(xiàng)目從立項(xiàng)開始就是和市場(chǎng)需求和實(shí)際應(yīng)用緊密聯(lián)系在一起的，我們?cè)陧?xiàng)目立項(xiàng)之 初 就已經(jīng)將研究成果到實(shí)用產(chǎn)品的銜接納入了整個(gè)項(xiàng)目的總體規(guī)劃。確定系統(tǒng)基本配置，完成產(chǎn)品附件的選型與生產(chǎn)。協(xié)議研究人員從理論層面對(duì)開發(fā)人員進(jìn)行指導(dǎo)，雙方人員配合，擬定可執(zhí)行性方案草案，由開發(fā)人員具體實(shí)施，并做出可執(zhí)行性驗(yàn)證報(bào)告，最終完成協(xié)議棧針對(duì)特定系統(tǒng)的應(yīng)用化修改，形成一個(gè)精簡(jiǎn)高效的專門針對(duì)家庭智能化的 Zigbee 應(yīng)用協(xié)議。 （ 3）用于 Zigbee 系統(tǒng)開發(fā)學(xué)習(xí)的仿真系統(tǒng)已開發(fā)完畢，正在對(duì) Zigbee2021 版協(xié)議棧進(jìn)行分析研究。 公司 客戶包括 清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、 第 頁(yè) 20 復(fù)旦大學(xué)、南開大學(xué)、武漢大學(xué)、浙江大學(xué)、深圳大學(xué)等上百家著名高校以及華北電網(wǎng)、冀東油田、德昌電機(jī)、武漢鋼鐵、國(guó)電科技、海外裝飾等數(shù)百家企業(yè)。于 2021 年在深圳大學(xué)信息工程學(xué)院工作。分別于 1997 年與 2021 年獲得蘭州大學(xué)電子工程學(xué)士與無(wú)線電物理碩士學(xué)位。 1997 年至今在深圳大學(xué)信息工程學(xué)院從事教學(xué)和科研工作， 2021 年赴英國(guó) LANCASHIRE 大學(xué)、 Liverpool 大學(xué)合作科研，開展無(wú)線通信方面的研究。 （ 4）在 433 兆自主專有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上，已開發(fā)出帶無(wú)線網(wǎng)關(guān)控制器的智能家居數(shù)據(jù)采集、無(wú) 線門禁系統(tǒng)、無(wú)線手表抄送、工業(yè)控制無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)软?xiàng)目。 對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)和開發(fā)人員的技能、人員配置、項(xiàng)目組織和管理都提出了較高的要求。同時(shí)，家庭智能化的 Zigbee 應(yīng)用協(xié)議棧必須 在考慮高效率的針對(duì)性應(yīng)用同時(shí)，還要滿足設(shè)計(jì)的 協(xié)議棧參數(shù)匹配 Zigbee 公共框架所規(guī)定的參數(shù)值，從而確保與采用同一框架的其它解決方案 或產(chǎn)品之間 的互操作性 ，因而整個(gè)應(yīng)用協(xié)議棧架構(gòu)設(shè)計(jì)更加具有挑戰(zhàn)性 。根據(jù) ZigBee 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 無(wú)線智能 家庭網(wǎng)絡(luò) 的應(yīng)用特征， Zigbee 無(wú)線 家庭 智能化 網(wǎng)絡(luò)的軟件系統(tǒng)包括物理層、 MAC 層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層軟件系統(tǒng) ， 如圖 7 所示 。 它們和 無(wú)線網(wǎng)關(guān) 一起可以形成星型、樹型和網(wǎng)格狀的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)。 Zigbee 無(wú)線通訊模塊和其他 433M、 無(wú)線通訊模塊可以直接內(nèi)置在無(wú)線智能網(wǎng)關(guān)上，構(gòu)成一個(gè)完整的無(wú)線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)。 星型 網(wǎng)格狀 樹狀 無(wú)線網(wǎng)關(guān)控制器節(jié)點(diǎn)模塊，控制器是由 32位 ARM系統(tǒng)構(gòu)成。安防監(jiān)控子網(wǎng)用來對(duì)家庭的門、窗等監(jiān)測(cè)和控制。 我們?cè)谠O(shè)計(jì)和創(chuàng)建這些協(xié)議棧模板時(shí)要考慮有些無(wú)線家居終端設(shè)備如家電控制、集中遙控、安防等等需要 設(shè)置他們的協(xié)議棧參數(shù)以匹配公共 模板 所規(guī)定的參數(shù)值，從而確保與采用同一框架的其它解決方案的互操作性。公共模板可以確保不同供應(yīng)商的設(shè)備在相同應(yīng)用領(lǐng)域中的互操作性。 ZigBee 標(biāo)準(zhǔn)主要對(duì)短程無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用給出了清楚的定義和限制， 從現(xiàn)在開始， ZigBee 聯(lián)盟將在每年公布技術(shù)規(guī)格，目前最新公布的版本叫 ZigBee 2021，你可以期待新的更新和升級(jí)版本將在每年發(fā)布，如 Zigbee 2021 和2021 等。 三、項(xiàng)目介紹 項(xiàng)目的主要研究?jī)?nèi)容 鑒于 Zigbee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在智能家居方面的顯著技術(shù)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景，全球許多 Zigbee 廠家和智能家居集成商都在積極謀劃或緊密跟 蹤 Zigbee 在家庭智能化方面的應(yīng)用。 隨著無(wú)線技術(shù)的日益發(fā)展尤其是 Zigbee標(biāo)準(zhǔn)的普及，相信會(huì)有更多廠家采用無(wú)線的方案，隨著智能家居的概念日益深入人心，廣大的普通消費(fèi)者也存在著同樣的消費(fèi)需求，所以智能模塊必須變的安裝、維護(hù)、使用都簡(jiǎn)單并且不再依賴于智能家居的中心系統(tǒng)而自成系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)采用強(qiáng)弱電分離的機(jī)制，系統(tǒng)比較穩(wěn)定，對(duì)負(fù)載的適應(yīng)性很強(qiáng)。 (2) 數(shù)字化并日漸多網(wǎng)融合 在由模擬向數(shù)字化逐步轉(zhuǎn)變?nèi)缤M電視向數(shù)字電視、模擬手機(jī)象數(shù)字手機(jī)的逐步轉(zhuǎn)變一樣，智能家居平臺(tái)也正在經(jīng)歷著一場(chǎng)由模擬到數(shù)字的變革。首先 ZigBee是一個(gè)開放協(xié)議，有眾多的芯片供應(yīng)商和 OEM支持；同時(shí) ZigBee聯(lián)盟也已開始著手解決互操作性問題，從而避免藍(lán)牙技術(shù)所遭遇的困難；最重要的是， ZigBee開發(fā)人員確實(shí)展示了一種能夠降低成本的有效方法，對(duì)于家庭自動(dòng)化領(lǐng)域來說這是首要問題。 （ 6）高容量。 Zigbee工作在 20～ 250 kbps的較低速率 ， 分別提供 250 kbps( GHz)、 40 kbps （ 915 MHz) 和 20 kbps(868 MHz)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。 2021年底由 Zigbee聯(lián)盟發(fā)布了 1. 0版本規(guī)范 ， 尚未進(jìn)入大規(guī)模的商業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用 。這必將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，有助于優(yōu)化深圳市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提升科技競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)加強(qiáng)高校與產(chǎn)業(yè)界的聯(lián)合，進(jìn)一步的推動(dòng)深圳市“產(chǎn)、學(xué)、研”的發(fā)展。 智能家居網(wǎng)絡(luò)一方面將家庭中各種與信息有關(guān)的通訊設(shè)備、家用電器、家庭保安裝置聯(lián)網(wǎng) ， 進(jìn)行有效地控制和信息交換 ； 另一方面將家居網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián) ， 實(shí)現(xiàn)對(duì)家居的遠(yuǎn)程控制 。 第 頁(yè) 1 項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 一、前言 項(xiàng)目簡(jiǎn)介 項(xiàng)目簡(jiǎn)介 ： 基于最新 Zigbee 規(guī)范的無(wú)線家居智能化通用平臺(tái)系統(tǒng) 項(xiàng)目實(shí)施單位：深圳大學(xué) 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：王暉 項(xiàng)目選擇的背景： 近年來信息化的高度發(fā)展，通信的自由化與個(gè)性化，以及人類對(duì)工作環(huán)境的安全性、舒適性、效率性要求的提高，造成家居智能化的需求大為增加。 必要性： 隨著信息技術(shù)的發(fā)展 ， 網(wǎng)絡(luò)和家庭信息化已越來越多地出現(xiàn)在人們的生活中 ， 一個(gè)安全、舒適、便利的生活環(huán)境要求達(dá)到住宅智能多元化 ， 這就需要智能家居網(wǎng)絡(luò) 。 因此， 在國(guó)內(nèi)外對(duì)智能家居及其應(yīng)用研究日漸重視的背景下，適時(shí)啟動(dòng)一些基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)智能家居關(guān)鍵技術(shù)的研究課題是必要，而且迫切的。 ZigBee是一組基于 無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)研制開發(fā)的有關(guān)組網(wǎng)、安全和應(yīng)用軟件方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) , ZigBee協(xié)議棧由高層應(yīng)用規(guī)范、應(yīng)用匯聚層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層組成（如圖 1） ,網(wǎng)絡(luò)層以上的協(xié)議由 ZigBee聯(lián)盟負(fù)責(zé)制定 , IEEE則制定物理層 (PHY) 和鏈路層 (MAC) 標(biāo)準(zhǔn) 。通過大幅簡(jiǎn)化協(xié)議 (不到藍(lán)牙的 1/10)， 降低了對(duì)通信控制器的要求 ,按預(yù)測(cè)分析 ,以 8051的 8位微控制器測(cè)算 ， 全功能的主節(jié)點(diǎn)需要 32KB代碼 ， 子功能節(jié)點(diǎn)少至 4KB 代碼 ，而且 Zigbee免協(xié)議專利費(fèi)； （ 3）低速率。相比較 ,藍(lán)牙需要 3～ 10s、 WiFi需要 3s。 從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看 ZigBee技術(shù)將是家庭自動(dòng)化市場(chǎng)的最終贏家?；谠摷夹g(shù)的產(chǎn)品處理能力顯著提升 ，以往無(wú)法處理的多媒體信息和增值服務(wù)都可以得以實(shí)現(xiàn)，由于采用專門的顯示引擎所以界面更加豐富、美觀，家電控制功能也趨于完善。缺點(diǎn)是需要預(yù)布控制線、需要的輔助設(shè)備比較多，難安裝、難調(diào)試，難維護(hù)，系統(tǒng)出現(xiàn)故障后往往 會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。優(yōu)點(diǎn)是布線相對(duì)簡(jiǎn)單。 2021年 8月