【正文】 線及傳感技術，實現(xiàn)各種不同的應用，推廣到工業(yè)和更廣闊的民用領域 ， 擴展平臺和產(chǎn)品的影響力，推廣到全國的 大氣監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測等， 實現(xiàn)規(guī)模應用，搶先占領市場 。 可見， 從經(jīng)濟分析的角度來說， 該 項目是一個投資收益高，市場前景廣闊的項目 。 二、 技術發(fā)展趨勢及國 內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 項目相關技術的發(fā)展趨勢、國內(nèi)外研究開發(fā) 、產(chǎn)業(yè)狀況 無線傳感物聯(lián)網(wǎng)技術 是 新一代的傳感器網(wǎng)絡，具有非常廣泛的應用前景，其發(fā)展和應用，將會給人類的生活和生產(chǎn)的各個領域帶來深遠影響。 2021 年11月 13 日，國務院批復同意《關于支持無錫建設國家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū) (國家傳感信息中心 )情況的報告》 ， 中國 無線傳感物聯(lián)網(wǎng) 產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨著巨大機遇 。 2021 年 11月底，國務院已正式批準同意，支持無錫建設國家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)。深圳企業(yè)如果抓住物聯(lián)網(wǎng)商機，從傳感技術、智能控制、信息集成平臺等細分領域切入這張海量大網(wǎng)，將給這些企業(yè)廣闊的發(fā)展 空間。人們借此稱呼一種專注于低功耗、低成本、低復雜度、低速率的近程無線網(wǎng)絡通信技術，亦包含寓意。目前被廣泛地應用在短距、低速率，低功耗的無線網(wǎng)絡設備中， 正逐漸深圳市科技研發(fā)資金技術研究開發(fā)計劃 —— 國際科技合作 研發(fā) 項目申請書 13 成熟并走向產(chǎn)品應用。我們要做的就是在此基礎上構建一套針對 大 氣環(huán)境物聯(lián)網(wǎng) 監(jiān)測 （ Atmosphere Environment inter of things Monitoring ） 應用框架的 Zigbee 應用模式協(xié)議棧（ Zigbee Stack Profile— ATM Stack） 。這些 節(jié)點可以接受無線網(wǎng)關或 控制 器的控制，也可以把自身的工作狀態(tài)， 甚至故障告警信息上傳到無 線網(wǎng)關，進而通過互聯(lián)網(wǎng)或電話網(wǎng)告知相關人員及時關注 大氣環(huán)境 警戒信息。 節(jié)點的 PCB電路將包含電路調(diào)試，信號處理器。無線網(wǎng)關由高檔 32 位 ARM Zigbee 無線網(wǎng)絡接口、網(wǎng)卡控制芯片、 GSM 網(wǎng)絡接口、電話接口、 、以及 48 CAN 總線擴展接口等組成。 圖 6 現(xiàn)場監(jiān)控用戶界面示意圖 （ 6） 、 大氣 環(huán)境 物聯(lián)網(wǎng) 監(jiān)測 系統(tǒng) 軟件體系 大氣 環(huán)境 物聯(lián)網(wǎng) 監(jiān)測 軟件系統(tǒng)較為復雜，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位單片機和 PC機多種應用平臺，另外 大氣 環(huán)境 物聯(lián)網(wǎng) 監(jiān)測 系統(tǒng)還是一個實時系統(tǒng)，必須對各種傳感器或命令做出及時的反應，能夠長期穩(wěn)定的工作。 按照軟件實現(xiàn)的功能， Zigbee 環(huán)境監(jiān)測平臺的軟件包括： Zigbee 無線網(wǎng)絡接口協(xié)議軟件、 Zigbee 無線網(wǎng)絡監(jiān)控軟件、無線網(wǎng)絡節(jié)點采集監(jiān)控軟件、無線網(wǎng)關控制軟件、以太網(wǎng)、 GSM 軟件 、 數(shù)據(jù)庫部分的軟件數(shù)據(jù)報告和顯示系統(tǒng) 軟件 等 。項目 研發(fā)和制造 過程中 形成的 創(chuàng)新、 技術成果 ，我們將 申請 相關專利 ，深圳市科技研發(fā)資金技術研究開發(fā)計劃 —— 國際科技合作 研發(fā) 項目申請書 20 專 利權歸桑達百利公司所有 。在無互聯(lián)網(wǎng)的地區(qū)，可用手機網(wǎng)，衛(wèi)星網(wǎng) 。有關專 家認為，適合我國國情的 大氣 環(huán)境監(jiān)測 系統(tǒng) 應具有：價格便宜，深圳市科技研發(fā)資金技術研究開發(fā)計劃 —— 國際科技合作 研發(fā) 項目申請書 23 維修費用低 ， 能在較惡劣條件下使用 ， 便于維護操作，智能型，抗干擾能力強 等特點 。 項目實施過程中，桑達百利需 對本項目進行必要的現(xiàn)場勘察 以及進行用戶需求調(diào)研，也可派技術人員跟隨麻省技術中心 方實施人員一起參 與實施，接受 麻省技術中方技術人員的現(xiàn)場指導，了解可能遇到的問題及處理故障的方法。 ◆ 完成批量系統(tǒng)的調(diào)試和測試工作，以及產(chǎn)品化及市場營銷的計劃實施。這階段的設計工作主要有麻省技術中心項目 組完成 ，桑達百利負責 提供 客戶需求 。在無太陽能充電的極端環(huán)境下，結點還能保持三個月以上的正常工作周期。 （ 8） 、 實時的數(shù)據(jù)傳達和報 警 設計 單個的傳感器的數(shù)據(jù)可用來設成觸發(fā)點來觸發(fā)手機短信的發(fā)送， 的發(fā)送 ，此 部分由麻省技術中心項目組負責設計 。同時， 桑達 集團 系統(tǒng)內(nèi) 有多家 公司在 無線通信 、計 算機網(wǎng)絡 方面的研發(fā)、設計和生產(chǎn)有很強的實力和 大量經(jīng)驗，公司與兄弟單位充分合作，分享在該領域所獲得的經(jīng)驗和知識。 第二步 ，我們將不斷跟蹤 物聯(lián)網(wǎng)技術 最新 的最新發(fā)展 ，發(fā)揮我們的研發(fā)優(yōu)勢，不斷改良我們的產(chǎn)品， 擴大我們產(chǎn)品的產(chǎn)品線， 降低產(chǎn)品價格， 開拓國際市場， 使我們的產(chǎn)品被更多的用戶 所 接受。 同時， 桑達百利將 制定出相關的企業(yè)標 準，積極了解行業(yè)標準、國家標準的制定情況，并積極參與這些制定標準的活動。 該階段節(jié)點 PCB 設計、控制板 PCB設計、能量管理電源設計、傳感器機械性的組裝以及空氣泵的設計 由桑達百利完成，其它部分由麻省技術中心設計。 該階段主要輸出為： 現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)報告、 項目驗收報告。 通過與中國聯(lián)通公司合作開發(fā)的基站天線、用于 解決通信網(wǎng)室內(nèi)盲區(qū)覆蓋問題而設計的直 方 站 ，以及為北斗衛(wèi)星項目開發(fā)衛(wèi)星定位天線等項目的 研 發(fā) ， 積累了 大量 無線通訊網(wǎng)絡等相關技術 ，為大氣環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)提供了研發(fā)基礎。 項目實施具備的支撐條件 項目將與美國麻省技術中心合作研發(fā)完成 。 桑達百利 項目 組 主要成員： 何兵 職務：項目顧問 性別：男 年齡： 41 經(jīng)歷： 桑達無線通訊技術有限公司 技術總監(jiān)、 高級工程師，計算機系統(tǒng)工 程 博士，有 20 年 數(shù)據(jù)通訊產(chǎn)品、智能交通產(chǎn)品、無線通訊產(chǎn)品 的 研發(fā) 設 計經(jīng)驗 ， 享受“深圳市政府科技特殊津貼專家” ,獲評“新世紀百千萬人才工程國家級人選”。 2021年至今 擔任公司副總，主管 模塑業(yè)務，管理電源開發(fā)等 工作 ，參與了 與 GE、OSRAM 等國際巨頭全面合作 事宜。 在 此 期間，公司業(yè)務蓬勃發(fā)展，產(chǎn)品產(chǎn)量先后達到國內(nèi)第一，全球第三的規(guī)模。 大氣環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng) 產(chǎn)品 開 發(fā)所用主要設備、 測量 儀器 和測試 驗證設備 ： 序號 名稱 制造廠商 型號 數(shù)量 用途 1 服務器 HP ML530 1 臺 開發(fā) 2 路由器 CISCO 2811 1 臺 開發(fā) 3 網(wǎng)絡分析儀 Agilent 8714ES 1 臺 開發(fā) 4 數(shù)據(jù)采集儀 安捷倫 34901A 1 臺 開發(fā) 5 數(shù)字頻率計 SAMPO CN3165 1 臺 開發(fā) 6 波形分析儀 HUNTRON 1000 1 臺 開發(fā) 7 示波器 美國 TEK TDS220 3 臺 測試 8 數(shù)字萬用表 臺灣固緯 GDM－ 8145 3 臺 測試 9 電子負載模塊 CHROMA 63108 2 臺 開發(fā)、測試 10 直流電子負載 日本菊水 PLZ303 2 臺 開發(fā)、測試 11 直流穩(wěn)壓電源 臺灣 DF1731SL3A 2 臺 開發(fā)、測試 12 功率計 日本橫河 WT210 1 臺 開發(fā)、測試 13 振動試驗機 中國 DZDF 1 臺 驗證 14 冷熱沖擊箱 DELTA 9028 1 臺 驗證 15 高速貼片機 荷蘭 FCM1 1 套 試制、生產(chǎn) 16 回流爐 德國 OMNIFL07 1 套 試制、生產(chǎn) 近三年承擔的國家、省、市 相關科技計劃 項目 的完成情況 公司產(chǎn)品 SED－ I08801 型虹膜識別儀，獲得 2021年度電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金第三批項目計劃基金支持金額 100 萬元， 目前該項目正按計劃 進行中。技術中心集聚了三十多位長期從事無線通信技術與產(chǎn)品的研究、開發(fā)的專家、教授和專業(yè)技術人員，擁有大量國際最新的研發(fā)設備，致力于無線網(wǎng)絡通信產(chǎn)品的研發(fā)和應用，為用戶提供無線網(wǎng)絡通信解決方案，主導 ZigBee/IEEE 技術的開發(fā)。公司被評為“深圳市高新技術企業(yè)”，并連續(xù)多年獲得“深圳市質(zhì)量管理先進企業(yè)”、“外商投資先進技術企業(yè)”和“外商投資雙優(yōu)企業(yè)”等稱號，以及多次被國內(nèi)外客戶評為優(yōu)秀供應商。 系統(tǒng)的安裝調(diào)試和驗收 ： － 完成 大氣 環(huán)境 物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng) 的 現(xiàn)場安裝， 距離對接 , 統(tǒng)調(diào)，項目鑒定和驗收， 收集用戶反饋信息。計劃投入資金 50 萬元。論文的發(fā)表可以根據(jù)雙方需求，經(jīng)桑達百利和麻省技術中心協(xié)商由一方或雙方共同發(fā)表。 考慮 各國、 當?shù)卣С至Χ炔煌?， 采取與當?shù)卣献魍茝V的模式來推廣我們的產(chǎn)品 。 收集用戶反饋信息 ，為開發(fā)新一代產(chǎn)品積累經(jīng)驗 ，此部分深圳市科技研發(fā)資金技術研究開發(fā)計劃 —— 國際科技合作 研發(fā) 項目申請書 28 由 桑達百利 和 麻省技術中心 項目組 共同完成?？梢砸跃W(wǎng)頁的形式提供監(jiān)視結果 。網(wǎng)絡 節(jié)點 PCB 設計、節(jié)點傳感器機械性的組裝以及空氣泵的設計由桑達百利項 目組完成設計 。 組織與麻省技術中心 項目組一起 進行項目 技術 可行性評估 、 項目的立項 、 項目計劃安排等前期準備工 作 。 技術實施步驟 （ 1）、項目組的成立和各自的分工 桑達百利項目組由 10 名人員組成， 需完成的具體任務如下 ： ◆ 項目的規(guī)劃、設計等前期準備工作。 預計 2021 年至 2021 年銷售套 數(shù)、銷售額和利潤： 年 份 2021 2021 2021 小計 銷售數(shù)（套） 1 3 6 10 銷售額（萬元） 400 1200 2400 4000 利潤（萬元） 200 600 1200 2021 五 、 項目 實施 方案 組織管理方式 本項目將以國際合作 研發(fā) 的方式來完成，深圳桑達百利電器有限公司與美國麻省技術中心簽訂科研合作協(xié)議， 各自委派科研人員組成 關于大氣 環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)項目的 聯(lián)合項目小組， 確定雙方各自 的項目負責人 。 形成的產(chǎn)業(yè)前景 ， 社會 經(jīng)濟 效益 指標 根據(jù)國家環(huán)境管理工作要求， 環(huán)保 部制定了《 2021 年全國環(huán)境監(jiān)測工作要點》 ， 2021 年是 “ 十一五 ” 環(huán)保規(guī)劃實施的最后一年，環(huán)境監(jiān)測任務十分繁重 。 （ 6）、 無需維護 系統(tǒng)具有 通用接口，抗惡劣的野外天氣，免 /少維護，替換簡單方便 。 涉及的 知識產(chǎn)權 本項目使用 ZigBee 標準， ZigBee 是一組基于 無線標準研制開發(fā)的有關組網(wǎng)、安全和應用軟件方面的技術標準 ,目前被廣泛地應用在短距、低速率，低功耗的無線網(wǎng)絡設備中 ，是已經(jīng)公開發(fā)表和可以公共使用的標準。通過標準的設備通訊協(xié)議，不同類型、不同廠家的 傳感器 可以互通信息，實現(xiàn) 關聯(lián)控制及統(tǒng)一管理。 儀表板通過每個空氣質(zhì)量監(jiān)控網(wǎng)絡節(jié)點收集數(shù)據(jù)，分析報告，呈現(xiàn)顯示的數(shù)據(jù)， 實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)遠 程監(jiān)視， 啟動 Email 過限預警 事件報告。 圖 4 傳感器 網(wǎng)絡節(jié)點典型組成 （ 4）、 無線網(wǎng)關控制器 Zigbee 無線網(wǎng)關控制器是整個環(huán)境網(wǎng)絡平臺的中心，它具有信息處理和各種網(wǎng)絡連接的重要作用。 傳感器的組件必須安裝在節(jié)點的電子印制 電路板上，這樣做 的目的 主要是為了 給傳感器的電路調(diào)試 提供電源插頭。公共模板可以確保不同供應商的 傳感器 在 系統(tǒng) 的互操作性。 從現(xiàn)在開始， ZigBee 聯(lián)盟將在每年公布技術規(guī)格，目前最新公布的版本為 ZigBee 2021，你可以期待新的更新和升級版本將在每年發(fā)布，如 Zigbee 2021 和 2021 等。 圖 1 Zigbee 協(xié)議棧構成 、項目擬采用的技術方法 鑒于 Zigbee 無線網(wǎng)絡在 大氣環(huán)境物聯(lián)網(wǎng) 監(jiān)測系統(tǒng) 的顯著技術優(yōu)勢和應用前景 ，深圳桑達百利電器有限公司和 麻省技術中心 多年來一直在瞄準無線傳感器網(wǎng)絡技術發(fā)展動態(tài)和相關的市場需求， 雙方 決定結合 Zigbee 技術 的 先進性、獨特性和 大氣環(huán)境物聯(lián)網(wǎng) 監(jiān)測 的巨大 市場 前景， 在 2021 年 4月份剛剛頒布的最新 Zigbee 2021（ R13）標準規(guī)范基礎上，與美國麻省技術中心 合作 開發(fā) 一套 具 有 針對 大 氣 環(huán)境 物聯(lián) 網(wǎng) 監(jiān)測 （ Atmosphere Environment inter of things Monitoring ）應用框架的 Zigbee 應用模式協(xié)議棧（ Zigbee Stack Profile— ATM Stack） , 構成一個通用的 大氣環(huán)境物聯(lián)網(wǎng) 監(jiān)測 平臺系統(tǒng)，進而開發(fā)出一套完整的、高性價比的、實用化的 大氣環(huán)境物聯(lián)網(wǎng) 監(jiān)測 應用產(chǎn)品。 項目擬采用的 技術原 理、技術方法 、項目采用的 Zigbee 無線網(wǎng)絡技術 介紹 Zigbee一詞源自蜜蜂群在發(fā)現(xiàn)花粉位置時，通過跳 ZigZag形舞蹈來告知同伴 ,達到交換信息的目的。 如果深圳能通過開展國際研發(fā)合作，積極引進消化國際先進無線傳感器技術，將有利于逐步創(chuàng)造自己的核心技術。目前物聯(lián)網(wǎng)在深圳取得一些初步的應用，比如，深圳移動將手機錢包、公交卡、門禁卡、考 勤卡甚至是房間鑰匙等應用統(tǒng)統(tǒng)都集合在一部手機里，讓手機簡化深圳市科技研發(fā)資金技術研究開發(fā)計劃 —— 國際科技合作 研發(fā) 項目申請書 10 日常繁瑣的“物”，使得生活變得更輕松。 我國 對 無線傳感物聯(lián)網(wǎng) 發(fā)展 非常重視， 國家自然科學基金、“ 863”、