智能电子导航系统

1、南充市科技型中小企业技术创新资金项目申请书项目名称：基于Zigbee技术的智能电子导游系统企业名称：南充市希妤电子有限公司推荐单位名称：顺庆区经济科技局填报日期：2011年6月20日南充市科学技术局制二O年四月一、企业基本情况法人代码57277255-9所在地代码5113通讯地址顺庆区合众街151号3栋2单元7层24号邮编637000注册时间2011-4-22E-mail认证密码法表况 业代情 企定人姓名性別出生年月最髙学 历身份证号码电话（含区 号）赵莉女1975. 3. 24本科联系人赵钦电话传真开户银行南充市商业银行股份有限肘公司吉隆支行帐号信用等级注册登记类型 1国有企业口2集体企业口

2、3股份合作企业口4联营企业 J5有限责任公 司 口6股份有限公司 口7私营企业 &港、澳、台商投资企业 口9外商投资 企业 口10 其他企业行业代码注册资金50万元其中外资（含港澳 台）比例0%职工总数10人其中大专以上人员10人其中研究开发人员5人中层以上管理人员总数3人其中大学本科以上人员数8人上年度企业总收入万元上年度企业净利润万元上年度产品销售总额万元上年度企业交税总额万元上年度工业增加值万元上年度企业创汇总额万美元上年末企业总资产万元上年度企业技术开发 经费支岀额万元企业特性 （请将下列符合企业情况的代码填入空格内，最多填5项）1 国家火炬计划软件产业基地内企业2认窪的髙新技

3、术企业3大专院校办的企业 4 科研院所办的企业5 留学人员办的企业6 科研院所整体转制企业7 国家髙 新区内的企业8 国家创业服务中心内的企业9 其他主要产品需称占企业销售收入总额比例1.智能电子讲解系统100%二、项目基本情况项目起始时间2011年 7月项目计划完成时间2013年6月项目负责人赵钦性别男出生年月1979-7-19最高学历本科技术领域J1.电子与信息2.生物、医药3.新材料4.光机电一体化5.资源与环境6.新能源、髙效节能7其他髙技术技术来源J1.自有技术2.产学研合作开发技术3.国内其他单位技术4.引进技术本企业消化创新5国外技术1.国家攻关计划2. “863”计划3.国家级

4、其他计划4.省部级计划J5其他项目现处阶段1.研发阶段V2.中试阶段3.批量（规模）生产项目主要优势 123 （按优势大小选择下列三种情况填入空格内）1 市场发展前景很好2.产品或工艺创新性突出3经济效益显著4.社会效益显著5其他项目自 开展以 来已实 现指标年均就业人数7 人累计净利润13万元累计资金投入80万元累计缴税总额17万元累计工业增加值150万元累计创汇0万美元累计产品销售收入100万元市场占有率2%项目执行期内 计划实 现指标新增就业人数5人累计净利润84万元新增资金投入80万元累计缴税总额126万元累计工业增加值900万元累计创汇0万美元累计产品销售收入600万元市场占有率5%

5、三、项目资金情况近期完成投资额60万元其中银行贷款0万元计划新增投资额合计80万元固定资产投资50万元流动资金投资30万元计划新增 投资 来源企业自筹60万元银行贷款0万元财政拨款20万元貝中创新资金资助20万元英中地方政府配套0万元其他0万元请新金型和额 申创资类金无偿资助20万元贷款贴息0万元占利息总额比例0%申请创新 资金主要 用途124 （按使用资金金额大小选择下列三种情况填入空格内）1.研发及中试费用2.定资产固购苣费用3.贷款贴息4.与项目直接相关的其他支出四.项目的其它情况在本项目中的分工项目 负责 人姓名赵钦男岀生年 月1979. 7. 19电话学历（学位）大学本科职称项目负责

6、人项目组人数5髙级1中级3初级0英他1主要 研究 人员姓名学历职称所在单位陈伟男博士技术总监南充市希妤电子有限公司林立男硕士研发人员南充市希妤电子有限公司苏日裕男硕士研发人员南充市希妤电子有限公司刘宇男硕士研发人员南充市希妤电子有限公司是否申报专利是专利类型实用新型、外观是否进行专利检索否五.立项的必要性及国内外研究现状、发展趋势一.电子导游的概述1. 电子导游的定义随着电子、信息技术在各行各业的应用和普及，在全球经济中发展势头最强劲和规模最大的产业之一的旅 游业，电子导游的概念也应运而生。电子导游是相对于人工导游而言的，目前对电子导游的理解，是指利 用电子技术原理制造的各种导游讲解设备系统，

7、用于改变原有人工导游的讲解方式和方法，称之为电子导 游。英文经常翻译为Audio Guideo目前市场上有包括采用数码技术供游客自由选听的“数码按键播放机笃 利用视频与网络技术将重要文物做成视频图像和配上解说供参观者欣赏的“触摸式视频讲解系统S和方 便管理的投币式“电子导游机S我公司开发的产品则是采用最先进的技术，通过对游客进行简单肚位， 从而根据游客的位置变化，自动介绍景点内容的“自动导游讲解机二目前在发达国家，电子导游已经被旅游者广泛认可，但是在我国电子导游还是个新生事物，人们还没有明确 认识到电子导游的优越性。2. 电子导游在国内外旅游景点的应用现状2.1国外旅游景点电子导游应用现状目前

8、，先进的发达国家大都采用非导游讲解的讲解器。在博物馆等室内展馆，基本上取消了导游讲解°特 别是噪音比较大而又影响其他人参观的髙音喇叭，在国外基本上找不到它的踪影。游客进展馆后，自己拿 讲解骼按说明书上的说明听讲解，听完以后自觉放回原处，以便供下一位游客继续使用。所以他们的博物 馆很安静，根本没有人为的杂音。在美国，英国法国，加拿大等国的一些旅游城市都有岀租最先进的电子导游，租金平均是约合350元人民 币一天，或者是1600元人民币一周。这种电子导游看上去和普通的掌上电脑没什么区别，当你带上它开 车经过或者走过相关的景点的时候，这款电子导游就会播放一段该景点的语音介绍，告诉你相关的历史

9、和 故事，还可以告诉你如何到达目的地，前方有什么景点，餐馆或者酒店。这种电子导游最受外国游客和自 驾游朋友的欢迎。2.2我国电子导游应用现状在我国，电子导游还是个新生事物，目前我国生产和开发电子导游的企业不到十家。2000年开始在广西 桂林漓江开始出现.6年来国内的各著名旅游景点都已经开始引入电子导游，但是国内的应用主要还停留 在数码按键播放机和触摸式视频讲解系统上，前者如广西桂林漓江，陕西皇帝陵，天津博物馆等大部分旅 游景点釆用的是数码按键播放机，每一个新景点按一下相应的键，然后就可以听到导游词，后者如广州陈 家祠，苏州观前步行街使用的电子导游机，游客通过触摸屏幕上的按钮，得到景区景点老字号

10、”店铺。 美食休闲，娱乐购物，交通岀行等务方而的咨询服务。这些电子导游只是一个声音播放器或者是一个信息 搜索台，真正的电子导游应该有智能性，一是智能引导功能，比如电子地图功能和语音导引路线功能：二 是自动讲解功能，就是每到一个新景点.就能知道你的方位，从而为你准确介绍。真正的每到一景点都能自动讲解的电子导游，在我国最早是2005年天坛公园首次使用的，目前只有北京 的几个著名的旅游景点能够提供，如北京故宫，颐和园，北海公园等等。目前，先进的发达国家大都采用非导游讲解的讲解器。在博物馆等室内展馆，基本上取消了导游讲解。特 別是噪音比较大而又影响其他人参观的髙音喇叭，在国外基本上找不到它的踪影。游客

11、进展馆后，自己拿 讲解器按说明书上的说明听讲解，听完以后自觉放回原处，以便供下一位游客继续使用。所以他们的博物 馆很安静，根本没有人为的杂音。3. 电子导游与人工导游相比的优势3. 1保护环境目前，环境保护问题已成为旅游业的关注重点，随这我国热门景点的旅游人次越来越多，噪音污染成为了 旅游景点管理的新问题，降低景点.博物馆髙分贝的噪音成为经典管理的新要求。作为无噪音无污染的高 科技环保产品，电子导游系统关注保护文物古迹、自然风景和人文名胜，并且对人体没有任何影响，让游 客真正融入大自然，满足安全旅游.环保旅游、文明旅游、轻松旅游的新趋势。电子导游已成为当今旅游 的时尚新趋势，不仅提髙了旅游质量

12、，提高了国家对外旅游的整体形彖，更保证了旅游发展与环境保护的 和谐。3.2方便外国游客电子导游在欧美等发达国家景点已经普遍使用，游客人手一个，可以选择汉语、英语、法语、日语等多种 语言。当游客进入任意景点时，电子导游会自动从头开始为游客解说该景点的文史资讯，同时还伴有背景 音乐，是旅游景点服务达到世界水平的一个重要标志。在我国旅游市场，长期以来，游客在景区旅游时，可看的景点多，可了解的资讯却很少，属于低层次的观 感旅游阶段；而对于外国游客来说，由于语言的障碍.往往游览下来知之甚少。另外，由于目前小语种的 导游紧缺，多语种的电子导游可以弥补这一缺口。3.3避免游客之间的干扰目前我国的国家博物馆，

13、展览馆大大小小几千家，最大的通病就是节假日馆内导游先后进馆介绍，导游的 高音喇叭到处是噪声一片，既相互干扰又得不到好的讲解效果，游客不知道听的是什么，要想解决这个问 题只有电子导游。利用电子导游可以针对游客眾增、讲解人员紧张的实际情况，全面提升讲解质量，满足 广大游客的需求，游客只要在买门票时租借一个小巧便携的电子导游带在身边，就可以在参观所有景点时 收听到全方位的电子讲解。3.4避免导游服务的质量的不稳泄性对于景点来说，电子导游与人工导游相比，能避免由于导游个人因素带来的服务质量不稳左性，为游客提 供更加全而客观的服务。通过电子导游也可大大提髙游客对景点的认知程度，并通过他们的传播能加快提

14、高景点知名度，从而增加游客的流量，加快景点旅游业的发展。另外，在一些散客较多的景点，配备电子 导游，在一定程度上则能解决散客游览缺少的问题。3. 5满足游客的个性化需求电子导游可以通过不同版本的录音，满足不同的年龄，不同层次的游客的需要。因为要貞正实现为每一位 游客讲解服务，只有机器才能做的到，而安静，文明的旅游环境要求“无声导游”这也是机器可以做到 的。同时“因人施讲-也得以实现。这样就给了游更多的选择，而这一选择显然与跟随团队导游的感受不 一样，电子导游让游客比较随意，自由，这种自主性的导游方式会吸引更多的游客到来，并可能延长游览 时间。二.市场的前景与分析1. 市场分析我国旅游资源丰富，

15、历史悠久，文化传统别具一格。无论是自然风光，文化古迹，民族风情和革命纪念地, 都有丰富多彩，引人入胜的内容。世界范羽内旅游者对中国的兴趣逐年上升，世界贸易组织的统汁表明， 2005年上半年到中国旅游的国际游客达到4100万，使中国超过意大利成为世界第四大旅游热点地区。随 着中国旅游业的蓬勃兴起及快速发展.预计到2020年，中国将成为世界最具吸引力的旅游目的地国家之 一。加之2008年奥运会的临近，我国将成为世界游客的旅游目的地。各国游客的涌入给我们的旅游景区 的容量带来了压力，我们如何在保证旅游质虽的同时接纳来自世界各地的旅游者呢？电子导游在这里将发 挥它的无可比拟的优越性。以北京奥运会为例，

16、拯测算，2008年北京市游客总数将达到1, 7亿人次，其 中海外游客将达到463万人次。北京奥运会期间（2008年7月飞月）的入境旅游者人数为80万人次，其 中因奥运会而额外增加25万人次。而目前北京持证导游人员不到两万人，由此可见，电子导游大有市场。2. 市场前景目前，环境保护问题已成为旅游业的关注重点，降低景点博物馆高分贝噪音成为景点管理的新要求。作为 一款无噪音无污染的高科技环保产品，电子导游机关注保护文物古迹、自然风景和人文需胜，并且对人体 没有任何影响，让游客真正溶入大自然，满足安全旅游、环保旅游、文明旅游、轻松旅游的新趋势。电子 导游已成为当今旅游的时尚新趋势，不仅提髙了旅游的质量

17、，提髙了国家对外旅游的整体形象，更保证了 旅游发展与环境保护的和谐。在我国的旅游巾场，长期以来，游客在景区旅游时，可看的景点多，可了解的资讯却很少，属于低层次的观感旅游阶段：而对于外国游客来说，由于语言的障碍往往游览下来所知甚少。使用高科技的电子导游产 品，则可以很好的解决以上问题。对于景点来说，电子导游与人工导游相比，能避免由于导游个人因素带来的服务质疑的不稳左性，为游客 提供更加全而客观的服务。通过自动电子导游器也可大大提髙游客对景点的认知程度，并通过他们的传播 能加快提髙景点的知名度，从而增加游客的流量，加快景点旅游业的发展。形式人工导游电子导游音质嘈杂，互相干扰清晰服务质量受导游水平影

18、响优质稳定的服务游览自由度顺序游览自由游览组团人数限制无限制语种单语种多语种费用高（50兀/人）低（10 7C/ 人）环保噪音污染无污染人工导游与电子导游的比较业内人士预测，以自动导游讲解器为代表的设备导游将在未来数年内从辅 助形式向主流形式转变，因为要真正实现为每一个游客进行讲解服务，只有机 器才能做到，而安静，文明的旅游环境要求“无声导游”，这也是机器可以做到 的。可以预见，将来的每一个景点，景区，博物馆，展览馆都将装备这样的电 子导游设备，使游客到该景点时既能体验到现代化电子技术的方便，随意，又 能同时感觉到置身于该景点的情景之中。六.主要研究开发内容及技术路线一、项目主要的技术原理1.

19、1系统原理智能电子导航系统系统是集计算机软硬件、信息采集处理、数据传输、网络数据通讯、自动控制等多 学科技术综合应用为一体的自动识别信息技术产品，该产品是通过对远距离移动目标进行非接触式信息采 集处理，实现对人在不同状态（移动、静止）下的自动识别，从而实现目标的自动化管理.该项目应用的 理论基础包括短距离无线通信技术、无线定位技术、无线传感器网络技术、现场总线技术以及地理信息系 统等，在项目实施过程中，我们将这些技术理论在实际的应用中互相结合，得到了有效验证与发展。该系统采用2.4GHz无线通讯技术 gBcc执行IEEE802.15.4协议），通过16频点实现可靠的全双工 通信，每个立位基站和

20、电子导游器采用全新的嵌入式微处理器和嵌入式软件进行设计，具有无线传输距离 远、可任意调整系统的识别范弗1、识别无“盲区”、信号穿透力强、安全保密性能髙、对人体无电磁污染、 环境适应性强、便于网络连接等性能优点。本系统在无线通讯技术的基础上，结合景区和使用单位的具体情况进行独立设汁，完全可以满足景区 景点导游的自动化管理要求。整个系统由“管理网络”和“景区网络”两部分组成。“管理网络”包含：系统服务器、远程查询控 制终端.监控指挥中心终端构成的专用TCP/IP网络。"景区网络”包含有基站节点组成的传感器网络，由传感器网络汇聚节点组成的总线形485网络、 移动的导游憩.485总线中继器构

21、成。所有这些设备均由自身携带的电池或电源供电.管理网络与景区网络通过传输接口装置实现电气上的隔离，绝对保证了室外的景区网路中的设备在遭 遇雷击时不会干扰室内的管理网络中的设备电气安全。1.2管理网络管理网络中的“系统服务器”的系统平台采用Windows SeB-er2003,在系统服务器上运行数据采集软 件、地理信息及导游机数据处理程序。数据采集软件基于MS Visual Studio .NET平台开发，地理信息及导 游机信息数据处理程序基于ASP2.0+IIS6+MVSQL Server平台开发。远程查询控制终端以及监控指挥中心 终端都是通过这些服务器端程序来访问系统。管理网络的主要功能是：

22、数据软件将系统中“景区网络”釆集到的导游机状态、位置信息等数拯进行 分析、处理，写入数据库，然后通过系统服务器上的地理信息及导游机信息数据处理程序与景区的管理者 进行人机交互。地理信息及导游机信息数据处理程序是BS结构的软件.企业管理者或上级管理单位可以 通过网络中的任何一台计算机的IE查询该企业的人员管理信息。1.3景区网络景区网络中的设备：数据传输接口、总线中继器、基站、导游机以都是嵌入式设备，其控制核心是TI MSP430系列或Freescale HCS08系列嵌入式处理器。以上两款MCU均为超低功耗处理器，其中HCS08 处理器是用来配合ZigBee射频收发器MC13192来实现传感器

23、网络右点的。以上所有在井下使用的设备. 外形均经过良好的工业设计，外壳釆用阻撚、防静电的ABS工程塑料，具有坚固、结构紧凑的优点。导游机是游客随身携带的便携式设备。它内宜可充电锂电池，无线工作频率为2.4GHz,无线左位机以 无线信号的形式与定位基站进行通信（该信号符合IEEE802.15.4协议九基站是安装在景区内的固左设备，它由自身的电池和市电电源独立供电。基站在接收到导游机信息后, 先触发导游机播放该景点的导游录音，同时将此数据添加时间.基站编号等信息，并写入RAM暂存。一 旦基站接收到系统服务器的查询指令，就将RAM内的数据分包上传。管理网络的系统服务器与景区网络的基站之间的数据通讯需

24、要通过传输接口进行转换，电气隔离。传 输接口是直接由市电交流220V电压供电，它与系统服务器之间的数据传输方式为：主从、异步、半双工、 RS-232,与基站之间的数据传输方式为：主从、异步、半双工.RS485«传输接口在电路设计时就考虑了 将两部分数拯信号及电源信号进行了电气隔离，并且隔离电路可以承受电压为1500V,历时1分钟的电信 号打击。系统在信号线缆还需要加装数据信号防雷器，这样就保证了在系统内设备的电气安全性能。当安装在景区的基站距离传输接口比较远（超过6Km）、数据需要长距离传输时，RS485信号作为现 场总线可能在经过长距离的线缆传输后衰减的会比较严重，这样我们就需要在

25、数据总线上加装总线中继器 这一设备。二、项目主要内容及技术路线在此将介绍组成电子导游系统的主要组成设备的设计方案，其中包括：导游机、基站、传输接口和总 线中继器。2.1 ZigBee射频收发模块由于本系统需要长期在室外景区眾需环境下，这里各种环境干扰比较多，无线通讯环境比较复杂。为 了最大的增加系统的可靠性、稳左性，我将实现无线数拯传输的元器件模块化，这样就保证了在应用了 ZigBee技术的两种产品导游机和基站的射频通讯能力均一化。实现无线通讯的的元器件包含：MC13192. MC9S08GB60.晶振和外围阻容器件。MC13192是Freescale公司推出的符合ZigBee标准的射频芯片。

26、英工作频率是2.4052.480 GHz,该 频带划分为16个信道，每个信道占用5 MHz的带宽：采用直接序列扩频的通信技术，数据传输速率为250 kbpso MC13192具有一个优化的数字核心，有助于降低MCU处理功率，缩短执行周期。为了适应低功耗 的要求，芯片除了接收.发送和空闲3种工作状态外，还有3种低功耗运行模式：0掉电模式，这种模式下芯片电流小于1 UA：0睡眠模式，这种模式下电流在3uA左右：0休眠模式，这种模式下下电流约为35uAa该芯片采用全频谱编码和译码：经济髙效的CMOS设计，几乎不需要外部组件：可编程的时钟，供基 带MCU使用；标准的4线SPI （以4MHz或更髙频率运

27、行）：7条GPIO线路：芯片采用2.7V供电， 接收状态耗电37mA,发射状态耗电30mA,芯片中尺寸小。MC9S08GB60是低功耗、髙性能的HCS08家族成员之一，它是83微控制单元。它具有60K的应用 可编程FLASH, 4K的RAM, 8通道10-bit的模数转换，两个异步串行通信接口（SCI）, 个同步串行 外部接口 （SPI）以及I2C总线模式。ZigBee射频收发模块中，MCU采用MC9S08GB60.射频芯片釆用MC13192. MCU通过SPI 口和 MC13192连接（示意图如图所示）。MCU完成对MC13192收发控制和所需要的MAC层操作.并且将由外朗功能器件采集来的状

28、态信号经过处理后通过MC13192发射岀去。系统产来的控制信号可以从 MC13192的天线接收进来，通过SPI传送到MCU上，经过MCU的判断处理后执行操作或通过GPIO 口 传送到外用功能器件上。PT 心 NPOmuPTMMBIP4 PTASX&Pfl*RTPS'*M1C1 PTDiriOO PTDJ.TLM) rru<,¥K、PTW.D2QSS第GPMOFMor""i=淞CLXOjaH1M彎008=g：?w*»O-5TUC« FT52T SwitchJxte112 =WCBW| -y Cjtrtl+IIvwa?z=1i

29、" 2PA0MnAO kBATT V0C4MIGI.C图 ZigBee射频收发模块链接示意图处理设备集成的软件采用飞思卡尔已经编写好的MAC层软件。飞思卡尔开发的IEEE802.15.4MAC软 件符合协议标准，苴体积很小，这样将其集成到MCU上只占很小的存储空间。该软件具有以下特点：可 支持对等的、星状和网状网络拓扑：可支持可选的上层Z-Stack ZigBee：省电模式（休眠、应用可配置）: 安全性好；载波侦听多点接入/冲突，避免（CSMA-CA）通道访问；可选的带信标的超帧结构：有保证的 时间槽（GTS）机制。由于导游机的是手持式移动产品，所以对体积和功耗的要求比较髙。基于以上

30、两种考虑，一方而在不 增加功耗的情况下，也就是不使用任何功率增益元件来增加无线射频接收、发射功率，另一方而还要保证 通讯距离可以达到70M左右，并且信号稳左，任查阅了大量的资料的基础上，又经过反复制作电路板实 验，最总实现了长度仅有4cm左右的PCB板载敷铜天线。2.2导游机导游位机是整个系统的的基础和前端神经元。导游机工作电压3.7V,由ZigBee射频收发控制模块、看门狗、电源管理单元、状态指示灯.振动器. 扬声器和髙能电池组成。左位机的结构框图如图所示：图定位机结构框图由于导游机的工作状态、需要处理的数据量相对较少，所以在此设备中直接使用ZigBee射频模块中 的MCU来作为本设备的处理

31、器。在导游机的壳体上一个按钮，携带此设备的游客，在遇到紧急状况时，在基站的通讯范用内按下此按 钮，系统软件就会显示出在什么地点呼救。为了预防岀现误报的情况，此按钮必须被长按5秒后，才会发 出信号。导游机的性能指标：0周围介质无腐蚀性气体0额定工作电压：DC3.7V0语音和箴动提示的最大电流：W200mA0发射电流：W50mA0待机电流：W40UA0工作中心频率:2.44GHz±0.08GHz0发射场强5015dbm0接受灵敏度：-90dbm2.3基站基站也嵌入了 ZigBee射频通信模块，并且由微处理器和其他外围电路单元组成。该设备是整个系统 的中间级，起着系统服务器和导游机沟通的作

32、用。基站在英分布的在覆盖区域内，负责与导游机进行通信， 对导游机上报的信息进行先预处理，然后将其上传给系统服务器。基站的额龙工作为220V,由ZigBee射频收发控制模块、主控MCU、电源管理单元、SRAM存储器、 RS485收发器、状态指示灯组成。基站的结构框图如图所示：电源图左位基站的结构框图由于基站一方而需要接收无线数据信号，一方而还要与系统服务器进行通信，负荷较重，为了保证系 统的实时性。在设讣圧位基站的时候，除了 ZigBee射频收发控制模块中的MCU外还添加了 MSP430F449Z 做为主控MCU。MSP430F449采用16位RISC结构，具有丰富的片内外设和大容量的片内工作寄

33、存器和存储器，性能 价格比很髙。它的特点包括：0 超低的功耗：能够在18V36V的电压下工作：具有工作模式（AM）和5种低功耗模式（LPM）。 在低功耗模式下，CPU可以被中断唤醒，响应时间小于6ps°0 较强的运算能力：16位的RISC结构，丰富的寻址方式：具有16个中断源，可以任意嵌套：在 8MHz时钟驱动下指令周期可达125ns：内部包含硬件乘法器和大量寄存器，以及多达64KB的Flash程 序空间和2KB的RANK为存储数据和运算提供了保证。0 丰富的片上外设：包括看门狗立时器，基本泄时器，比较器，16位定时器（TA、TB）,串口 0、 1,6个8位的I/O端口，12位ADC

34、 （最髙采样率200kHz ）等。丰富的片上外设可以很方便地构建一个较为完整的系统。ZigBee射频收发控制模块接收到无线数据后，模块中的MCU直接将次数据通过UART送给主控MCU MSP430F449,主MCU将此数据进行“加工”后。先将此条数据放入SRAM暂存，一旦接收到服务器发 来的査询信号，就将SRAM中的数据分包通过发出RS485收发器发出，并且将在SRAM中的相应数据淸 除，保证了总线中没有冗余数据。龙位基站的性能指标：0周围介质无腐蚀性气体，无显著振动和冲击的场合0额定工作电压：AC 220V0工作电流：W60mA0无线接收中心频率：2.44GHz ± 0.05GHz

35、0接收灵敏度：-90dBm0发射场强：50J5dBm0并发识别数量：2000可识别最大位移速度：5m/s2.4传输接口与总线中继器在本文中将传输接口和中继器作为同类设备来介绍，原因是传输接口和中继器都是总线数据“透明” 设备，即这两个设备只是将总线上的数据进行协议转换和信号再生。传输接口实现了将系统服务器和基站联接起来，并且将管理网路与景区网络进行电气隔离。RS232是 目前最常用的一种串行通讯接口，但是它一般只能实现5m左右的传输距离。由于系统需要进行长距离传 输，所以本系统选用了 RS485作为系统的总线协议。系统服务器只具有RS232接口，所以我在系统中增 加了传输接口设备，它与服务器之

36、间的通讯形式为RS232,与其他井下设备之间采用RS485协议进行长 距离数据传输。图传输接口的结构框图总线中继器是将数据信号进行再生的设备。主要由数据安全栅、电源安全栅、RS485信号中继模块组 成。景区安装的基站有可能距离井口长达10KM,基站在无中继的条件下RS485数据传输可以达到5公里 左右。但超过次距离，通讯信号将出现衰减，这时应在RS485总线上添加中继器，这样可以加大传输距 离，最远可使单路信号传输达到12公里。略有衰减的485信号如MCU进行再生后，再经过光耦隔离， 再通过另一个485收发器转发出去，这样就实现的了信号再生。中继器的结构图如图所示。图中继器的结构图2.5项目工

37、艺流程图包装检验幣机测试老化外围电路元器件3、项目创新点3系统实现的主婆功能1）导游机（游客）实时跟踪监测，位宜自动显示2）实时査询、打印、前及某时间段景区人员数址、活动轨迹及分布情况：而且.还具备完备的历史数据记录功能3）监控软件具有很强的作图能力并提供有相应的图形库4）系统软件根据景区管理需要.设定限制区域，保证一些非开放区域不准许游客进入.5）网络化与信息共享，系统服务器及网络终端可以联网运行。使管理者及上级主管部门通过网络上任总一台终端计算 机在用户的使用权限范碉内.都能共宇监测信息和系统综合分析信息6）基站与管理机房失去联系时.基站仍能独立工作.自动存储人员监测数据c定位基站内部集成

38、RAM存储器.可以 存储80（）0余条定位机数据c并且设备的后备电池在外部电源断电的情况下，仍然可以支持设备继续匸作达5小时。一旦通 讯恢复，基站就会将存储的数据.上报给系统服务器。7）导游机采用低功耗设汁，重址轻，无须外部电源.无线通信距离远达70米。8）十发生紧急事件时，游客可以通过导游机上的求救按钮主动发出求救信号，服务器的控制台能够及时准确的发现求 救人员的位宜.最大程度上保证了救援匸作的及时性。3.2系统设计特点1）岛度自动化。系统能自动检测游客经过该定位基站的时间、地点信息，并自动实现对游客统计及监测管理。2）先进的通信系统。安装在景区各通道的无线信息采集设备.实时将采集到的信息通

39、过井下现场总线实时向地面的服 务器传送相关游客通过的数据，整个过程无需人为干预。3）完备的数据统计与信息査询软件。4）系统的安全、稳定.可靠性设讣。系统产品采用壁挂式设讣，保证系统在恶劣的环境下能连续正常运转设备的外 壳防护等级达到IP54标准。5）完善的井常情况报警呼叫系统配置。6）系统的具有完备的数据可靠性设计机制。数据库可以在单机上定期自动备份.并且还可以与网络中的另一台备用服 务器进行双机备份。一台系统服务器出现问题.系统无法正常工作的情况下.管理者只需在不足两分钟的时间里方便的 切换至后备服务器。7）游客“无负担”。导游机小巧轻便，携带方便°游客只需要佩带无线定位机.无需主

40、动进行任何操作即可实现导游 功能。8）通行方式无限制。游客经过基站的通行方式没有限制.允许蚩人以“鱼贯而入”.“成组成群”的方式通过基站。基 站的并发识别数址多达20（）人，也就是说、*在一个基站的无线通讯距离内.200个携带导游机的游客可以无差别的被系统 识别。9）无线信号对人体无伤害。无线发射功率极低仅为手机功率的百分之一无对人体伤吿的微波电磁污染。3.3项目创新点：1、将梯度路由协议用于智能电子讲解系统.实现了区域内无限设备的自组网，确保数据准确、快速地传播。2、在景区内提出了针对于景区特点改进的基于笫参考点定位的质心算法，实现区域内的人员、设备的精确定位功能. 定位精度达35米。3、自

41、主开发无线参数同步设宜技术，在不改变系统部署的情况下一次性完成大批虽讲解器参数的统一在线修改，并实 现紧急求助报警。4、在景区系统首次应用RIA技术，打破景区系统软件长期依赖CS结构的僵局.为客户提供更加方便、人性化的应用 体验。5、自主开发命令行脚木解释L：具.对系统进行批虽化操作和自动化控制，使系统部署更加灵活、方便。以上关键创新点已取得相关部门科技查新报告，报告编号：2011D0014、项目的关键技术及技术抬标4应用条件安装干机房、调度室的设备.可在下列条件下正常工作：0环境温度10C35C：0相对湿度35%80%：0大气压力86 kPa106 kPa：0淸洁.无强磁场干扰.无腐蚀性气体

42、和无爆炸性气体。安装干景区的设备可在下列条件下正常工作：0环境温度0C+409：0平均相对湿度不大于95% (259)：0大气压力 86 kPa-106 kPa：0无剧烈丧动和冲击的场所：0周隔介质无腐蚀性气体：4.2系统的主要性能抬标如下：0的通道基站容虽：32个0可有8个通道0定位机容虽:：600000最大巡检周期：21秒0系统误码率:10-80漏读率:10-40系统总线最大传输距离:12Km4.3基站序号指标指标内容1无线接收中心频率2,44GHz±0.08GHz9额定工作电压AC 220V3工作电流<60mA4最大位移速度5ni/s5并发识别数虽2006接收灵敏度90d

43、Bm7发射场强50-15dBm8传输方式主从.界步.半双工、RS4859传输速率9600bps4.4.导游机序号指标指标内容1工作中心频率2.44GHz±0.08GHz2额定工作电压DC3.6V3工作电流语音和震动提示的最大电<250inA：发射电流SmV待机 电流<0.SmA4发射场强5015dbm5接收灵敏度-90dbm6发送时间12ms-20ms7连续工作时间7天（每天发生语音提示及振动提示不多于120次）8供电1节1200mAh锂电池.再串联一只0.75Q的可恢复保险丝, 并胶封为整体七、主要技术关键、技术经济指标及预期技术水平（创新点.先进性）技术关键：（1）基

44、于梯度路由机制的无线传感器网络模型：（2）基于RSSI与加权质心算法的定位算法:（3） Zigbee射频通信软硬件 模块：4）基站.导游机等产品、上层管理软件与嵌入式软件：（5）微控制器前后台应用程序框架标准APPFRX： （6）开 发可进行二次开发的命令行脚木解释器（Script312脚木语言）（7）应用基于RIA （Rich Internet Applications）技术的平台开 发系统图形界面预期技术水平：1、基站序号指标指标内容1无线接收中心频率244GHZ±OO8GHZ2额定工作电斥DC 18V3工作电流<60mA4最大位移速度5m/s5并发识别数址2006无线接收

45、灵敏度90dBm7发射场强5015dBm8传输方式主从、异步、半双工、RS4859传输速率9600bps10信息存储时间22小时11存储容虽为200条2、导游机序号指标指标内容1工作中心频率244GHZ±OO8GHZ2额定工作电压DC 3.6V3工作电流语音播放电流100mA：发射电流M3mA：待机电流0.8mA4发射场强 5015dbm5接收灵敏度-90dbm6语音播放时间不小于20小时7一3节AAA型800mAh银氢电池串联.供电再串联一只0.75Q的可恢复保险丝，并胶封为整体经济指标(万元):新增产值利润税收第一年3005436第二年5009060第三年70012684八、现有工作基础和条件本公司是致力于从事短距离无线通信技术应用产品研发、生产、销售的专业公司，具有较强的生产研制、 开发新产品以及市场推广的能力。目前，公司正在进行开发的项目中均使用了短距离无线技术，因此在短距离无线技术