一、项目研究进展情况(含项目研究已取得阶段性成果和收获)
项目进展情况:
1、发表论文一篇,已获省级刊物录用,预定在2019年4月下旬发表。
2、以TI官网DWM1000原理图为依据,借助Altium Designer软件成功绘制原理图并画出PCB板。
3、撰写文献综述两篇,为后期研究进程做铺垫。
4、参与十六届“挑战杯”全国大学生课外学术作品竞赛,现处于校决赛专家审核待定阶段。
5、通过UWB(超宽带)技术大型组网的可行性分析研究,决定辅以Zigbee技术,以CC2530芯片为核心,研究并开发其室内定位的相关技术(以Zigbee自组网技术为主)。
阶段性研究成果:
1、成功在省级刊物发表论文
2、通过DWM1000组成单基站单标签测距和多基站单标签测距,并在上位机PC端有明显移动显示。实地测量结果显示,精准度可达厘米级。(源代码文件因涉及学术成果,故不放在附件内)
3、通过比较Zigbee和UWB技术的特点和实用案例,在一次次实验测量调试后,决定采取以Zigbee技术为主,UWB技术为辅的技术总方针。
二、项目研究存在的主要问题及应对思路与措施
主要问题1:UWB超宽带技术的大型组网的局限性
①UWB超宽带技术的组网定位在国内外学术领域一直处于实验状态,目前只处于算法研究状态。
②UWB其组网难度极高,而且芯片的开发设计偏向于工业级定位而不是商用级定位。且据专业人士透露,其在宝钢车间的测试效果极差,在地下矿井的应用也处于迷惘状态。
③UWB的大型组网是目前的世界级问题,因其既要确保精度厘米级,又得将覆盖面节点数量几何倍增加,使得难度大大增加。
思路与解决措施1:
①因为国内的Zigbee技术发展较为成熟,资料较多,且其拥有自组网功能和低功耗的特点,故转而采取以Zigbee技术为核心的技术方针。
②国内Zigbee技术主要应用于农业生产检测活动中温湿度传感器,室内定位方面因为精准度不高而易被人忽视。但对于该项目所对应的大挑项目来说,地下停车所需的精度不高,Zigbee技术误差在3m左右完全能满足产品需求(因为在3~5米的圆周范围内就已经达到了人体的可视范围,且车钥匙引起的车灯闪烁和提示音在该范围内可以被人体所接受)。
③目前市场上还没有出现任何Zigbee室内定位的相关产品,且在淘宝天猫等各大网络平台也没有相应的上位机软件提供,其如果应用于地下泊车软件,市场场景良好,具有极大的社会价值。又因其可低功耗自组网的特性,可以在大型地下车库中广泛运用,前景可观。
主要问题2:Zigbee上位机的设计和使用
没有详细的CC2530的资料库,在TI(德州电子)官网难以查询到详细的配套设施资料,只能查到CC2530芯片的英文资料手册。
思路与解决措施2:
通过51单片机和Visual Studio开发平台设计一个可以通过串口连接芯片的上位机软件。组织人员进行上位机的开发和数据的处理,仿造UWB上位机制造一个相似原理的上位机软件。
主要问题3:经费不足
因为该项目申报的是创新训练项目,初期资金为1000元人民币,在发表论文,购买硬件设施,购买学习资料,打印相关文件时得自费付款,造成学生经济压力增大。芯片价格昂贵,曾一度造成研究的停滞,使得研究进程放缓。
思路与解决措施3:向指导老师申请课外学术研究经费,老师自费支持我们研究。待项目后期资金发放时再予以归还。
三、项目研究下阶段主要任务及时间进程安排
1、后期研究思路:以Zigbee技术为主,UWB技术为辅的技术总方针,在实验过程中不断找到缺陷和不足并及时回头改正,不在错路上一错再错。
2、主要任务及时间安排:
①第一阶段(4月中旬—5月上旬):完成CC2530芯片的研究,找到其拓展点和与实际产品(地下泊车导航系统)的技术对接和实际操作资料及硬件原理图。
②第二阶段(5月中旬—6月下旬):设计上位机软件并进行实地测验,改善并完善软、硬件设施。开始APP的研发并了解软件著作权的申请流程。
③第三阶段(7月上旬—8月下旬):申请专利,申请软件著作权,联系酒店和大型超市进行免费性投入测试,实验其产品效果和了解调查反馈。
④第四阶段(9月上旬—10月中旬):完善APP并有偿性投入市场,通过政府相关部门进行大力推广,基本解决青山湖区地下停车难找车难问题。
3、总体目标:
解决在地下车库进行定位导航的核心技术问题,并在此基础上发展其商用价值。
总而言之,以盈利推动研究,以研究扩大盈利。
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