【正文】 一個(gè)帶開(kāi)關(guān)組件的設(shè)備與帶一個(gè)或多個(gè)燈組件的遠(yuǎn)端設(shè)備進(jìn)行通信，目的是將這些燈點(diǎn)亮 )。 圖 2 ZigBee 協(xié)議棧組件結(jié)構(gòu)圖 ZigBee堆棧是在 IEEE ，定義了協(xié)議的 MAC和 PHY層。 項(xiàng)目的主要內(nèi)容是在 2021 年 4 月份剛剛頒布的最新 Zigbee 2021（ R13）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)一套具有自主知識(shí)產(chǎn) 權(quán)的針對(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） , 構(gòu)成一個(gè)通用的無(wú)線家居智能化平臺(tái) 第 頁(yè) 7 系統(tǒng)，進(jìn)而開(kāi)發(fā)出一套完整的、高性價(jià)比的、實(shí)用化的無(wú)線家庭智能化應(yīng)用產(chǎn)品。 而 家庭網(wǎng)絡(luò)通訊 具有以下 特點(diǎn) ：（ 1） 傳輸數(shù)據(jù)量小 ， 無(wú)需太大的傳輸速度 ；（ 2） 網(wǎng)絡(luò)的容量要大 ， 家庭中的各種設(shè)備多 ；（ 3） 信息的實(shí)時(shí)性要好 , 時(shí)延要短。 （ 2）電力載波方案：代表廠商有 X瑞朗、索伯等。 (3) 無(wú)線聯(lián)網(wǎng)方式將成為主流 從有線走向無(wú)線無(wú)線傳輸?shù)氖⑿惺腔谌藗儗?duì)于靈活、便攜、無(wú)所不在的訴求。從事智能家居的網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品和系統(tǒng)生產(chǎn)的主要?dú)W美廠家有 Honeywell, Invensys, Home Automation, HomeDirector和 Gatespace等等。 Zigbee提供了三級(jí)安全模式 ， 包括無(wú)安全設(shè)定、使用接入控制清單 (ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn) (AES 128) 的對(duì)稱密碼 ， 以靈活確定其安全屬性； （ 8）免執(zhí)照頻段。指的是相鄰節(jié)點(diǎn)間的距離。 圖 1 Zigbee 協(xié)議棧構(gòu)成 Zigbee的特點(diǎn)突出 ,尤其在低功耗、低成本上 ,主要有以下幾個(gè)方 面 : （ 1）低功耗。人們借此稱呼一種專注于低功耗、低成本、低復(fù)雜度、低速率的近程無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) ， 亦包含寓意。目前 ， 智能家居網(wǎng)絡(luò)主要以有線形式為主，有線連接存在著布線困難、維護(hù)復(fù)雜等缺點(diǎn) 。而 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有低成本、低功耗、擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)，通過(guò)將傳感模塊的嵌入功能，可以使得上述系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線連接成為一個(gè)高效、智能化與人性化的居住環(huán)境。 項(xiàng)目主要研究基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能家居網(wǎng)絡(luò)并構(gòu)建其網(wǎng)絡(luò)控制平臺(tái)系統(tǒng) 。而基于 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有部署方便靈活、擴(kuò)展性好、低能耗與低成本的優(yōu)勢(shì)， 并 能夠?qū)⑶度胗袩o(wú)線傳感器的家俱、家電和其他日常用品同互聯(lián)網(wǎng)相連 ， 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制 ， 為我們提供了一個(gè)舒適、方便和人性化的居住環(huán)境 ，因此將在未來(lái)的 智能家居系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。 ZigBee是一種新興的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在低耗電待機(jī)模式下 ,2節(jié) 5 號(hào)干電池可支持 1個(gè)節(jié)點(diǎn)工作 6～ 24個(gè)月 ,甚至更長(zhǎng)。如果通過(guò)路由和節(jié)點(diǎn)間通信的接力 ,傳輸距離將可以更遠(yuǎn)。采用直接序列擴(kuò)頻在工業(yè)科學(xué)醫(yī)療 ( ISM) 頻段 ,2. 4 GHz (全球 ) 、 915 高層應(yīng)用規(guī)范 應(yīng)用匯聚層 網(wǎng)絡(luò)層 MAC PHY zigbee IEEE 第 頁(yè) 4 MHz(美國(guó) ) 和 868 MHz(歐洲 )。但這些系統(tǒng)大多數(shù)是在傳統(tǒng)的家庭自動(dòng)化系統(tǒng)（主要是家庭控制器）基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸和網(wǎng)絡(luò)化，不具有開(kāi)放型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和服務(wù)協(xié)議。無(wú)線傳輸特點(diǎn)就是靈活，移動(dòng)性和可擴(kuò)展性是有線傳輸方式所無(wú)法具備的。該方案起源于歐美的 70年代，在歐美比較通行。 ZigBee的技術(shù) 優(yōu)勢(shì) 決定了其能很好的滿足家庭網(wǎng)絡(luò)的上述需求。 （ 1） Zigbee 應(yīng)用模式協(xié)議棧（ Zigbee Stack Profile— HA Stack） 在 Zigbee 聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)上，構(gòu)建我們自己的 Zigbee 家庭智能化應(yīng)用模式協(xié)議棧的工作重點(diǎn)是在 Zigbee 公共框架內(nèi)設(shè)計(jì)和創(chuàng)建針對(duì)性應(yīng)用的專有協(xié)議框架。 ZigBee設(shè)備應(yīng)該包括 (該標(biāo)準(zhǔn)定義了 RF 射頻以及與相鄰設(shè)備之間的通信 )的 PHY 和MAC 層，以及 ZigBee 堆棧層：網(wǎng)絡(luò)層 (NWK)、應(yīng)用層和安全服務(wù)提供層。 端點(diǎn)之間的通信是通過(guò)稱之為簇的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。無(wú)線 智能 網(wǎng)關(guān) 控制器 是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的核心， 它有兩方面的功能：控制管理和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)關(guān)。 同時(shí)，系統(tǒng)采用 模糊智能控制技術(shù)， 可以預(yù)先設(shè)置多種現(xiàn)場(chǎng)異常情況監(jiān)控， 一旦預(yù)測(cè)到有災(zāi)情發(fā)生，會(huì)立即進(jìn)行關(guān)聯(lián)控制。 一方面它 接收各種家電、燈具、安防監(jiān)控設(shè)備、居室環(huán)境監(jiān)控單元以及通用遙控器等無(wú)線 設(shè)備 發(fā)送上來(lái)的信息 ， 對(duì)這些信息進(jìn)行智能處理后 ，將監(jiān)控信息再 反饋給相應(yīng)的設(shè)備；另一方面，無(wú)線網(wǎng)關(guān) 控制器 還可以同局域網(wǎng) /互聯(lián)網(wǎng)、公用電話網(wǎng)、短信系統(tǒng)等連 接，在非現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域?qū)彝ゾW(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遙控和監(jiān)測(cè)。 無(wú)線智能網(wǎng)關(guān)還帶有 3 維加速度傳感器，可以檢測(cè)出無(wú)線智能網(wǎng)關(guān)被異常移動(dòng)的情況，保護(hù)無(wú)線智能網(wǎng)關(guān)的安全。 ◆強(qiáng)大和靈活的開(kāi)發(fā)工具?？梢酝瑫r(shí)接收不同控制終端的各種信息，包括 Web，語(yǔ)言控制， PDA 控制等，還可擴(kuò)展開(kāi)發(fā)其他種類的控制程序。此時(shí)，就需要花些時(shí) 間對(duì)協(xié)議棧何時(shí)調(diào)用路由發(fā)現(xiàn)進(jìn)行評(píng)估。 軟件部分： （ 1） Zigbee 無(wú)線 網(wǎng)絡(luò) API 接口協(xié)議及軟件； （ 2） Zigbee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件； （ 3）無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)采集監(jiān)控軟件； （ 4）家居智能化無(wú)線控制網(wǎng)關(guān)軟件； （ 5）以太網(wǎng)、 GSM、 PSTN、藍(lán)牙、 Zigbee 協(xié)議轉(zhuǎn)換軟件 ； （ 6）家居智能化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)配置管理軟件 硬件部分： （ 1） Zigbee 高頻通訊模塊 （ 2）無(wú)線網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)模塊 （ 3）無(wú)線智能網(wǎng)關(guān)模塊 （ 4）無(wú)線遙控器模塊 在實(shí)用化產(chǎn)品方面 最終開(kāi)發(fā)出一套完整的、高性價(jià)比的、實(shí)用化的無(wú)線家庭智能化應(yīng)用產(chǎn)品，并產(chǎn)業(yè)化推向市場(chǎng)（如圖 7）。 （ 2）有一定的市場(chǎng)基礎(chǔ) 無(wú)線谷公司在智能家居無(wú)線網(wǎng)絡(luò)方面在全國(guó)有著一定的知名度，現(xiàn)在和全國(guó) 10 幾家規(guī)模較大的智能家居制造廠家有合作關(guān)系，這為推廣我們的無(wú)線智能家居產(chǎn)品提供了堅(jiān)實(shí)的市場(chǎng)基礎(chǔ)，目前已有多家企業(yè)表示對(duì)我們的平臺(tái)和產(chǎn)品感興趣。王暉先生在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)通訊等領(lǐng)域有多年的教學(xué)和科研經(jīng)驗(yàn)，近年來(lái)承擔(dān)了許多國(guó)家和省市重大科研項(xiàng)目的實(shí)施，不僅在學(xué)術(shù)和科研上具有較高造詣，而且在項(xiàng)目規(guī)劃、項(xiàng)目組織和管理方面也有著豐富的經(jīng)驗(yàn)。主持的科研項(xiàng)目有國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“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”、廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“自組網(wǎng)絡(luò)中基于時(shí)變信道自適應(yīng)技術(shù)的資源跨層優(yōu)化管理”以及深圳市科技局與深圳大學(xué)科研基金項(xiàng)目各一項(xiàng)。現(xiàn)正主持國(guó)家自然科學(xué)基金和廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目各一項(xiàng)。 無(wú)線谷公司的康凱，通信專業(yè)畢業(yè)，但是產(chǎn)品營(yíng)銷主管。 第 頁(yè) 21 項(xiàng)目計(jì)劃進(jìn)度 階 段 起止時(shí)間 階段目標(biāo)及工作進(jìn)度指標(biāo) 系統(tǒng)的整體規(guī)劃以及可行性分析 根據(jù)已有基礎(chǔ)和系統(tǒng)原型，規(guī)劃出基于最新 Zigbee 規(guī)范的無(wú)線家居智能化通用平臺(tái)系統(tǒng)功能與性能指標(biāo)，并初步擬定系統(tǒng)功能清單和系統(tǒng)性能清單。提高系統(tǒng)整體數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。?duì)系統(tǒng)存在的問(wèn)題以及系統(tǒng)的不良性能進(jìn)行改進(jìn)，直到系統(tǒng)完善，出示最終測(cè)試報(bào)告，辦理相關(guān)產(chǎn)品認(rèn)證。市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)主體公司的確立可以采取按階段分步實(shí)施的辦法： 第 頁(yè) 24 第一步， 在深圳大學(xué)、深圳市無(wú)線谷科技有限公司共同研發(fā)成果的基礎(chǔ)上， 由深圳市無(wú)線谷科技有限公司來(lái)承擔(dān) Zigbee 無(wú)線家居智能化產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化。 市場(chǎng)推廣計(jì)劃 我們要實(shí)現(xiàn) Zigbee 無(wú)線智能家居產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)，除了要構(gòu)建較高企業(yè)運(yùn)行管理水準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)化實(shí)體外，還要制定一個(gè)切合市場(chǎng)實(shí)際情況、把握行業(yè)發(fā)展變化的市場(chǎng)產(chǎn)品推廣計(jì)劃。 (2) 以點(diǎn)帶面、擴(kuò)大市場(chǎng)份額和影響力 我們?cè)谑袌?chǎng)上的推廣，要充分利用深圳大學(xué)的特有品牌和無(wú)線谷公司在短距離無(wú)線通訊領(lǐng)域的知名度，力爭(zhēng)和家庭智能化行業(yè)的大型企業(yè)、龍頭企業(yè)、各個(gè)地區(qū)的領(lǐng)先企業(yè)合作，進(jìn)入市場(chǎng)高端，便于獲得較高的市 場(chǎng)知名度和市場(chǎng)效益。 八、結(jié)論 本可行性報(bào)告在介紹了最新 Zigbee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及該技術(shù)在家庭智能化產(chǎn)業(yè)方面巨大應(yīng)用前景的同時(shí)，較為詳細(xì)地闡述了 “ 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)目的立項(xiàng)依據(jù)、市場(chǎng)前景、關(guān)鍵技術(shù)、已有的基礎(chǔ)、實(shí)施團(tuán)隊(duì)、項(xiàng)目計(jì)劃、項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化規(guī)劃等方面的情況。而我們的 “ 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)”正是因應(yīng)了這個(gè)行業(yè)市場(chǎng)需要 而生的，它完全是利用我們深厚的技術(shù)積累，把最新、最先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用到最具潛力的市場(chǎng)當(dāng)中去?，F(xiàn)在和我們進(jìn)行合作的智能家居企業(yè)有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的裝飾公司、國(guó)有大型企業(yè)、在海外上市的智能家居廠商、大型外資家居智能化廠商和廣東、北京、上海等地區(qū)的骨干智能家居企業(yè)，我們要通過(guò)和這些企業(yè)的深入合作來(lái)建立我們?cè)?Zigbee 無(wú)線智能家居產(chǎn)品市場(chǎng)的領(lǐng)先地位。 市場(chǎng)推廣計(jì)劃的實(shí)施也是根據(jù)項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)步驟，結(jié)合行業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和自身資源能力穩(wěn)步地推進(jìn)。另一方面，還可以利用無(wú)線谷公司現(xiàn)有的、較完善的無(wú)線產(chǎn)品器件采購(gòu)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、測(cè)試、客戶服務(wù)等一系列相關(guān)資源和渠道，使產(chǎn)品能夠以最快的速度上市，并保證產(chǎn)品質(zhì)量和一致性。并初步拓展?fàn)I銷渠道，產(chǎn)品推廣、試用，總結(jié)用戶反饋信息，做系統(tǒng)的最終完善。測(cè)試系統(tǒng)的初步搭建，完成系統(tǒng)雛形，并確定系統(tǒng)功能和系統(tǒng)性能，可演示軟件功能，出示系統(tǒng)運(yùn)行情況報(bào)告。出示 可行性報(bào)告。 五、項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃 項(xiàng)目已完成部分 深圳大學(xué)和深圳市無(wú)線谷科技有限公司決定在雙方多年來(lái)研究和開(kāi)發(fā)成 果的基礎(chǔ)上，合作實(shí)施“ 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，目前已完成部分有： （ 1）項(xiàng)目的整體概念、功能規(guī)劃和可行性分析?，F(xiàn)已在國(guó)內(nèi)外雜志和會(huì)議上發(fā)表論文 30 多篇， 項(xiàng)目組成員楊小柳，自大學(xué)畢業(yè)以來(lái)一直從事無(wú)線通訊產(chǎn)品的研發(fā)工作，先后參與開(kāi)發(fā)了無(wú)線定位監(jiān)控系統(tǒng)、無(wú)線胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、無(wú)線溫濕度監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、 ARM9 無(wú)線開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、無(wú)線傳感器 網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用項(xiàng)目