基于Zigbee的无线定位应用研究毕业设计论文文档格式.docx
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涉密论文按学校规定处理。
日期:
导师签名:
日期:
注意事项
1.设计(论文)的内容包括:
1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)
2)原创性声明
3)中文摘要(300字左右)、关键词
4)外文摘要、关键词
5)目次页(附件不统一编入)
6)论文主体部分:
引言(或绪论)、正文、结论
7)参考文献
8)致谢
9)附录(对论文支持必要时)
2.论文字数要求:
理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:
任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:
1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写
2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画
3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印
4)图表应绘制于无格子的页面上
5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档
5.装订顺序
1)设计(论文)
2)附件:
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价:
一、撰写(设计)过程
1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
4、研究方法的科学性;
技术线路的可行性;
设计方案的合理性
5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
建议成绩:
(在所选等级前的□内画“√”)
指导教师:
(签名)单位:
(盖章)
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价:
一、论文(设计)质量
二、论文(设计)水平
评阅教师:
教研室(或答辩小组)及教学系意见
教研室(或答辩小组)评价:
一、答辩过程
1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
3、学生答辩过程中的精神状态
评定成绩:
教研室主任(或答辩小组组长):
(签名)
教学系意见:
系主任:
毕业设计(论文)任务书
学生姓名
指导教师
职称
教授
学院
电子工程学院
系部
电子信息工程系
专业
电子信息工程
题目
基于ZigBee的无线定位应用研究
任务与要求
1.了解ZigBee低速率无线个域网技术的功能和应用现状;
2.学习无线定位技术的基本原理;
3.重点研究基于ZigBee的无线定位的关键技术;
4.结合应用实例,对ZigBee的无线定位应用进行分析研究。
5.认真查阅相关资料、文献,了解该题目所涉及内容的最新发展动态,按照毕业设计工作计划安排完成毕业设计任务。
开始日期
2013年3月4日
完成日期
2013年6月14日
主管院长
(签字)
年
月
日
西安邮电大学
毕业设计(论文)工作计划
学生姓名:
指导教师:
田小平职称:
教授
学院:
电子工程学院系部:
电子信息工程系
专业:
电子信息工程
工作进程
起止时间工作内容
2013.3.4至2013.3.27构思内容,可行性分析,开题。
2013.3.28至2013.4.10模块设计。
2013.4.11至2013.4.20概要整体设计。
2013.4.21至2013.5.08完成主要内容。
2013.5.09至2013.5.26仿真、整合。
2013.5.27至2013.6.14论文撰写、整理材料。
主要参考书目(资料):
(1)李文仲,段朝玉.ZigBee2006无线网络技术入门与实战.第一版.北京:
北京航空航天大学出版社,2007.
(2)
张杰.ZigBee无线定位跟踪系统的研究与设计.第一版.武汉:
武汉理工大学,2010.
(3)瞿雷.Zigbee技术及应用.第一版.北京:
(4)薛延侠,李明远.Bluetooth-蓝牙技术.西安邮电学院学报,2001年,6卷
(3期):
50~52.
(5)金纯.ZigBee技术基础及案例分析.第一版.北京:
国防工业出版社,2008
(6)高守玮,吴灿阳.ZigBee技术实践教程.第一版.北京:
北京航空航天大学出版社,2009.
主要仪器设备及材料:
计算机平台;
MATLAB软件;
论文(设计)过程中教师的指导安排:
每周与学生讨论一至二次,检查一周的毕设进展情况,针对设计中存在的问题进行指导;
若遇到不明确的问题,要求学生随时与老师保存联系。
对计划的说明:
本计划为开题之初所定,后续会根据具体情况随时调整,最终一定按毕业设计规定结束日期完成。
指导教师签字:
年月日
西安邮电大学
毕业设计(论文)开题报告
课题名称:
基于ZigBee的无线定位应用研究
_电子工程学院电子信息工程系(部)
电子信息工程专业班
学号:
报告日期:
2013年3月11日
1.本课题所涉及的问题及应用现状综述
1)ZigBee低速率无线个域网技术的功能
ZigBee技术是近年来新兴的无线通信技术或无线网络技术,它基于IEEE802.15.4协议,并在此基础上开发了网络层和应用层,具有短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本、网络容量大等优点。
。
ZigBee技术在功耗、成本、网络容量上有着独特的优越性,而且其基于ffiEE802.15.4协议简单又易于实现,逐渐显示了它的发展潜力。
2)ZigBee无线定位技术的应用现状。
随着无线通信技术的快速发展,无线定位技术成为现在国内外的一个重要的研究领域。
ZigBee技术是一种近距离、低功耗、低复杂度、低成本、低数据速率的双向无线通信技术。
而且它能在自己组建的网络中完成长时间的定位工作,通信也采用2.4G免执照申请频段,开发不受频道的限制,未来发展前景巨大。
2.本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路及实现预期目标的可行性分析
关键问题:
1)ZigBee定位系统中定位算法的掌握是实现目标功能的最重要环节。
2)课题采用CC2431无线定位引擎技术,该技术基于RSSI,定位系统由参考节点和盲节点组成,故定位节点及拓扑结构也是课题研究的重点。
可行性分析:
ZigBee网络物理结构和拓扑结构分析:
ZigBee网络有星形拓扑结构、树簇形拓扑结构、网状拓扑结构。
ZigBee协议栈框架分析:
在ZigBee协议栈中不同层间通过服务接口进行通信,包括物理层,媒介接入控制层,网络层,应用层,安全服务提供层ZigBee网络构建流程分析主要完成两个功能:
根据下层产生的服务请求对上层提供对应服务;
根据上层产生的服务请求为下层提供对应服务。
主要工作有规范ZigBee网络的信道,ZigBee网络的建立和子设备加入ZigBee网络定位算法分析主要包括:
基于测距的定位算法,如:
基于AoA的APS算法,)LCB算法。
非基于测距的定位算法,如:
质心算法,移动导标节点算法。
3.完成本课题的工作方案
(1)构思内容,可行性分析:
查找文献了解ZigBee技术的发展情况、原理等,对ZigBee技术做一个大致了解。
(2)模块设计:
了解CC2430/CC2431芯片的硬件概况。
(3)概要整体设计:
在熟悉基本原理后,对ZigBee网络的物理及拓扑结构做研究,了解ZigBee网络的组网流程
(4)算法设计:
对不同的定位算法做熟悉及比较,熟悉算法的原理机制,并做比较整合
(5)仿真、整合:
对常用的算法做MATLAB仿真。
4.指导教师审阅意见
该生对本课题所涉及的问题及应用现状有一定的了解,解决思路清晰,工作方案合理,预期目标可行。
同意开题。
指导教师(签字):
年月日
西安邮电大学毕业设计(论文)成绩评定表
性别
男
学号
专业班级
电子信息工程电子0902班
课题名称
课题
类型
科研项目
难度
一般
毕业设计(论文)时间
2013年 3月 4日~ 6月 14日
田小平(职称教授)
课题任务
完成情况
论文15.2(千字);
设计、计算说明书(千字);
图纸(张);
其它(含附件):
指导教师意见
分项得分:
开题调研论证分;
课题质量(论文内容)分;
创新分;
论文撰写(规范)分;
学习态度分;
外文翻译分
指导教师审阅成绩:
指导教师(签字):
年 月 日
评阅教师意见
选题分;
开题调研论证分;
外文翻译分
评阅成绩:
评阅教师(签字):
年 月 日
验收小组意见
准备情况分;
毕业设计(论文)质量分;
(操作)回答问题分
验收成绩:
验收教师(组长)(签字):
年 月 日
答辩小组意见
陈述情况分;
回答问题分;
仪表分
答辩成绩:
答辩小组组长(签字):
年月日
成绩计算方法
指导教师成绩20(%)评阅成绩30(%)验收成绩20(%)答辩成绩30(%)
学生实得成绩
(百分制)
指导教师成绩评阅成绩验收成绩
答辩成绩总评
答辩委员会意见
毕业论文(设计)总评成绩(等级):
___________
院(系)答辩委员会主任(签字):
院(系)(签章)
2013年月日
备
注
西安邮电大学毕业论文(设计)成绩评定表(续表)
摘要
ZigBee无线定位系统是通过信号强度等方法检测来计算出移动节点的坐标信息,坐标对应到某个坐标位置,从而知道移动节点当前的位置。
首先要部署位置坐标已知的参考节点,其余组件包括移动节点和网关节点,配置完相关参数后,系统将及时的采集参考节点坐标和信号强度信息以计算出移动节点的坐标信息,移动节点再把坐标信息传送给分析服务器,分析服务器中的无线定位管理器分析这些数据就可生成移动节点在地图上的具体位置信息,通过观察移动节点位置的变化,管理者可以了解到实时的生产运作情况和人员活动状况信息,从而可以使工作过程变得更加安全、高效。
本文介绍了基于ZigBee技术为核心的硬件CC2430/2431基本概况,着重介绍了ZigBee网络的物理、网络、拓扑结构以及硬件架构,分析了ZigBee网络的组网流程,介绍了三种不同的定位算法并给出了常用算法的仿真结果。
关键词:
ZigBee技术,移动定位,定位算法
ABSTRACT
ZigBeewirelesslocationsystemisdetectedbythesignalstrengthtocalculatethecoordinateinformationofthemobilenode,toacoordinatepositioncorrespondingtothecoordinates,sothatthecurrentpositionofthemobilenode.Todeploythefirstknownreferencepositioncoordinatesofthenode,theremainingcomponentsincludingthemobilenodeandthegatewaynode,configuringtheparameters,thesystemwillpromptthecollectionreferencenodecoordinatesandsignalstrengthinformationtocalculatethecoordinateinformationofthemobilenode,themobilenodeandthentocoordinateinformationtransmittedtotheanalysisServer,analysisServerManagerinthewirelesslocationanalysisofthesedatacanbegeneratedmobilenodeonthemapthespecificlocationinformation,byobservingthepositionofthemobilenodechanges,managerscanunderstandreal-timeproductionoperationsandpersonnelactivitystatusinformation,whichcanmaketheworkprocessmoresecureandefficient.
Paper,basedonZigBeetechnologyasthecorehardwareCC2430/2431basicoverview,highlightingtheZigBeenetwork'
sphysical,network,topologyandhardwarearchitecture,analyzestheZigBeenetworknetworkingprocesses,describesthreedifferentpositioningalgorithmsandgivesthecommonlyusedalgorithmsimulationresults.
Keywords:
ZigBeetechnology,mobilepositioning,positioningalgorithm
引言
近年来,新兴的ZigBee无线定位技术增添了新的活力,其低功耗,低成本,高扩展性的特点,为构建无线定位系统提供了一个很好的解决方案。
其定位的基本原理是,在已知位置部署若干坐标固定的参考节点,通过移动节点检测到的信号强度等方法计算移动节点所在位置,在地图上的获取相对应的位置坐标。
基于IEEE802.15.4协议比较简单且易于实现,并逐渐显示出其在无线个人区域网络和其他无线传感器网络的发展潜力,具有广阔的应用前景。
随着ZigBee技术的发展,它被广泛应用于生产生活的各个领域,包括军事、医院、地下煤矿、智能家居、大型车间和仓库管理等诸多领域,在ZigBee网络中,有许多人工分布在要监视的区域的传感器节点,节点在检测该区域时,将这些信息收集,经过简单的处理后点发送到基站的“中继”,基站通过无线通信被发送到每个用户或有线网络,完成定位灯一系列工作。
1课题概述
1.1课题研究背景及意义
进入21世纪以来,随着无线通信技术的发展,低功耗多功能的无线传感器网络也随之发展兴起。
无线传感器网络被广泛应用于生产生活的各个领域,涵盖军事、医院、地下煤矿、智能家居、大型车间和仓库管理等诸多领域,在无线传感器网络中,有许多人工分布在要监视的区域的传感器节点,节点在检测该区域时,将这些信息收集,经过简单的处理后点发送到基站的“中继”,基站通过无线通信被发送到每个用户或有线网络。
整个过程基本实现自动化,无线传感器网络很理想的解决方案,在恶劣的自然环境或其他人可以不工作的环境它的优势更加明显,这种智能特性使无线传感器网络的应用越来越多关注。
无线传感器网络具有自组织和容错性,因此它不会导致整个系统无法实现的通信功能,例如一些从外部攻击的网络通信系统中的节点导致的军事领域,国家安全领域提供了很好的解决方案,它不受很多因素影响,在条件恶劣的环境下亦可以正常工作。
无线传感器网络具有功耗低,体积小,成本低的优势,应用前景广泛。
ZigBee作为一种新兴的无线网络技术,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,主要用于近距离通信;
他有自己的无线电标准,在数千个微小的传感器之间互相协调实现通信。
这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器穿到另一个传感器,所以通信效率非常高。
在工业生产中,人们可以借助ZigBee网络实现对厂房温度及湿度的控制,可以在第一时间获得生产情况;
结合RF标签,可以实时统计库存量。
在医院管理中,ZigBee网络可以为医生实时收集患者的检查结果;
如果沿道路分散的安装大量ZigBee终端,驾驶员就不会再担心迷路,而且可以提供比GPS更加精确的定位信息,即使在GPS涵盖不到的隧道、楼宇内,ZigBee网络也能精确定位。
ZigBee技术在ZigBee联盟和IEEE802.15.4的推动下,结合其他无线技术可实现全覆盖的网络,尽管在无线网络方面,同时存在着诸如UWB、RFID、IrDA等其他技术,但ZigBee技术却在这些技术中以其强大的功能和优势独树一帜,相信在不远的将来,在很多领域中我们都可以看到ZigBee的身影。
1.2国内外研究现状及发展趋势
1.1.1研究现状
如何摆脱物理连接上的限制,不通过连接线使设备互联和定位成为现在人们不断探索的重要目的,随着通信技术的发展,提出了许多无线定位的解决方案,主要有:
1)Bluetooth定位技术:
定位原理是基于接收信号强度的,需要提前安装若干Bluetooth的接入点,对于接入该区域的诸如手机,笔记本电脑提供定位服务。
2)RFID定位技术:
以SpotON系统为代表,SpotON系统利用接收信号的方位和强度信息,建立三维空间模型,进而计算它的位置信息,这种技术目前还不成熟。
3)Wi-Fi定位技术:
Wi-Fi定位技术需要有大量的Wi-Fi热点进行支持,在热点编织成的网络中
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- 关 键 词:
- 基于 Zigbee 无线 定位 应用 研究 毕业设计 论文