基于物联网的科技馆智能导览终端设计与实现

随着信息技术的飞速发展和人们生活水平的提高，人们对信息产品的需求和依赖也不断提高，人们对一个产品的要求不仅仅满足于其使用价值了，而越来越注重产品的附加价值，如情感价值、美学价值、个性化价值等。旅游业的信息化步伐也在不断加快，传统的人工导游已经不能满足游客的需求了，这就需要一种能够提供更加方便，更加贴心的智能导游。物联网技术的快速发展与普及，其应用已逐渐渗入到社会的各个行业中，也为科技馆、博物馆等景点领域提供了有力的技术支持。 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的不稳定性，为游客提供更加全面客观的服务。通过自动电子导游器也可大大提高游客对景点的认知程度，并通过他们的传播能加快提高景点的知名度，从而增加游客的流量，加快景点旅游业的发展。目前物联网技术已经基本满足了提升科技馆服务观众的能力与效果，本项目是以观众游客参观科技馆等景点的需求为出发点，描述了基于物联网技术的智能导览终端为观众游 客在参观科技馆等景点时提供的自动式导览讲解服务。研究内容包括智能导游系统的硬件设计、智能导游系统的软件设计、导游终端子系统的各模块设计、智能导游机的设计、通信模块设计、后台服务器子系统设计六大内容。

第一章 绪论

1.1. 智能导览系统的研究背景

随着信息技术的飞速发展和人们生活水平的提高，人们对信息产品的需求和依 赖也不断提高，人们对一个产品的要求不仅仅满足于其使用价值了，而越来越注重 产品的附加价值，如情感价值、美学价值、个性化价值等。旅游业的信息化步伐也 在不断加快，传统的人工导游已经不能满足游客的需求了，这就需要一种能够提供 更加方便，更加贴心的智能导游。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的不稳定性，为游客提供更加全面客观的服务。 通过自动电子导游器也可大大提高游客对景点的认知程度，并通过他们的传播能加 快提高景点的知名度，从而增加游客的流量，加快景点旅游业的发展。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导游的问题。 随着计算和通信的迅速发展及相互渗透，新型的信息设备不断出现。同时还出现了能够自动收集信息、发送信息并且根据信息采取某种行为的传感器。这些信息 设备的出现及技术的发展为智能导览系统的开发奠定了很好的技术基础。

1.1.1 导览系统的发展趋势

（1） 多媒体化

导游系统区别于导航系统的最大特点是它除了有路线导航功能之外还有丰富的关于旅游景点的内容介绍。从最早只能显示比较简单的黑白地图，到能提供旅游景 点的简单文字介绍并可自动产生参考旅游路线，以及能够提供图片、声音等多媒体信息的导游系统。其已经经历了一系列的发展。在这基础上新开发的导游系统还集成了移动式多媒体电子商务系统。多媒体化使导游系统给予游客以良好的用户体验，让游客乐在其中。再者，结合飞速发展的三维显示技术，出现了把三维图像和二维地图结合起来的智能导游系统，如NOKIA 研究中心的 TellMaris。

（2） 交互方式多样化

导游系统等手持移动计算的交互方式不同于桌面计算的基于键盘、鼠标和显示器的人机交互方式。由于自身受到计算能力、屏幕大小及电源等方面的限 制，早期的导游系统只能提供简单的笔式交互或者基于键盘的交互，其交互效率和自然性较低。近些年兴起的多通道和基于上下文的交互方式相比传统的GUI界面能 够有效的提高交互效率和自然性。用户可以通过手写、语音等通道与计算机交互，这有效的扩大了信息交互的带宽。这种自然的交互方式也开始在导游系统中应用， 有效地降低了用户的认知负担，减少了交互的疲劳感。卡内基梅隆大学的交互系统 实验室开发的smart sight，不仅支持手写、眼动、语音等多通道交互方式，还能识别路标等符号。

（3） 智能化

游客的目的是欣赏风景，注意力在相应的旅游景点上，因此导游系统不应该分散游客太多的注意力资源，在功能设计上始终要从游客的角度去分析设计。随着语音识别、计算机视觉等人工智能的发展，导游系统也不断的向智能化方向发展。现在的导游系统已能在游客进入景区时自动的有选择的开始介绍相应景点。同时导游系统可根据用户的搜索纪录自动的提供个性化的信息，并对用户主动输入的信息进行解释和补充。为了满足多人的协同旅游，相应的出现了不同终端用户可协同完成定位及路径规划的智能导游系统。

（4） 网络化

随着无线通信网络的不断完善及网络带宽的不断扩大，已经出现了网络化电子导游系统，及与专业的旅游网站结合的智能导游系统。终端可通过移动网络持续的与服务器连接，可在服务器上下载相关的路径和地图信息以及最新的旅游信息。在充分利用网上丰富旅游信息的同时，还可随时更新终端设备上的资料。一些终端设备不能处理的操作如语音识别、姿势识别等就让有强大处理能力的服务器进行处理，而终端只需完成相应的信号采集与最后处理结果的显示，这很大程度上降低了终端的性能要求。

1.2 国内外智能导览系统的研究状况与发展

1.2.1 国外智能导览研究状况

1957 年美国出现了“录音导游”，利用录音机的暂停键和播放键来控制讲解， 逐步发展到“语音导览”，采用数字式按键，游客要在每一处景点找到对应的编号， 然后按号码、通过耳机和扬声器收听讲解，这是智能导游的雏形。美国马萨诸塞州一家公司还发明了一种便携式电子导游器，它储存了包括美国大陆主要高速公路在内的 35000 项数据资料。只要游人提供目的地的里程和方向，便可定出旅游计划。在旅途中，游人只需输入所在州名、高速公路、 方向及最近的里程碑，便可获得餐馆、加油站、医院、旅游景点等信息。除此之外，它还可以提供地方高速公路交通警的电话号码，当地天气、旅游公司、汽车旅馆以及俱乐部等有关情况。这种电子导游器起到了电子地图和指引路线的作用，因此，只要手持电子导游器，游人就不会迷路。

1.2.2 我国智能导览研究状况

在我国，导游人员管理制度仍然没有有效的实施，各旅行社提供的服务参差不齐，电子导游与人工导游相比，能有效避免个人因素带来的服务质量的不稳定，为旅游观众提供了更加全面客观的服务。

1.2.3 智能导览系统的发展

自从上个世纪九十年代中期第一个智能导游系统的原型提出来后，智能导游系统已经经历了很大的发展。目前智能导游系统的发展可分为三个阶段。

第一代智能导游系统以简单的黑白地图显示，提供单一的交互方式。这种系统只能显示比较简单的黑白地图，提供最基本的定位服务。Cyberguide 是第一代移动导游系统的典型，它能提供室内和室外定位，所有的地图及其他信息都已事先储存 在移动设备上了，以静态的形式提供。其室内采用红外线定位，而室外采用 GPS 定 位。GUIDE 系统通过 PDA 提供英国城市兰开斯特最新的旅游信息，且有上下文感知 功能。此系统采用了客户机/服务器体系结构。在城市里布置了很多服务器，通过终 端的最近服务器接入点来确定其大概位置，且此服务器还提供旅游者相应的景点、地图信息，并可自动产生参考旅游路线。其采用的交互界面是基于网页浏览器形式 的。

第二代智能导游系统以丰富的彩色地图显示，并利用了通信网的定位技术，交 互方式也开始多样化，如 COMPASS，CRUMPET。TellMaris 是 NOKIA 研究中心开发的 移动导游系统原型。这是第一个把三维图形和二维地图结合起来的移动系统，并且是运行在手机上的。地图和3D 模型静态的储传在手机上并以同步的形式显示出来。

第三代智能导游系统提供各类多媒体信息，更趋向于智能化的系统了，如 Smartkom 系统，Sightseeing4U。特别是随着语音识别、计算机视觉等人工智能的发展，导游系统越来越向人性化，智能化方向发展。Gullivers Gunie 是一个源于 人工智能和代理系统领域的导游系统原型，其特点是能够根据用户在旅游当中的需 求和所经过的地点以预知的方式提供比较好的上下文信息。当用户进入某个景点时， 系统会自动显示该景点的相关信息，以文字、图片、视频等多媒体形式。此外，系统允许用户对相应的景点作出评价，其他用户就可共享到你的评价信息。客户程序是运行在配备了GPS、有无线上网功能的 PDA 上的。如卡内基梅隆大学的交互系统 实验室开发的移动导游助理系统 smartsight，此导游系统除了基本的GPS 接收器外，还配置了麦克风、耳机、摄像头等设备。它不但能识别手写字和语音，还能识别手势及路标，为游客提供全方位的交互体验。

第二章 基本理论及相关技术

2.1 嵌入式系统

嵌入式系统是指包含于特定设备，以应用为中心，以计算机技术为基础，以辅助特定设备高质量地完成其功能为目的而设计的小巧的计算机系统。该系统主要适 用于对功能，可靠性，成本，体积，功耗有严格要求的应用领域，其软硬件可裁剪， 一般由嵌入式硬件(嵌入式微处理器和外围硬件设备)、嵌入式操作系统以及用户的应用程序三个部分组成，用于实现对特定设备的控制，监视或管理等功能。

2.1.1 硬件平台

嵌入式设备是指将一个独立功能设备A在保持其原有功能的前提下面，以某种通信协议为基础连接到另一独立功能设备B之上，从而使设备B在无其他功能或结构改 变的条件下具有了设备A的功能。嵌入式设备通过WAP协议、蓝牙技术和无线家用协议(Home RF)，可以使访问者处于移动之中。一般而言，嵌入式系统的构架可以分成 四个部分：处理器、存储器、输入输出（I/O）和软件。硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM、ROM、Flash等）、通用设备接口和I/O接口（A/D、D/A、I/O等）。（1）嵌入式微处理器 嵌入式系统硬件层的核心是嵌入式微处理器，嵌入式微处理器与通用 CPU 最大 的不同在于嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专用设计的系统中，它将通用 CPU 许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统在设计时趋 于小型化，同时还具有很高的效率和可靠性。嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯·诺依曼体系或哈佛体系结构；指令系 统可以选用精简指令系统（Reduced Instruction Set Computer，RISC）和复杂指令系统CISC（Complex Instruction Set Computer，CISC）。RISC计算机在通道中只包含最有用的指令，确保数据通道快速执行每一条指令，从而提高了执行效率并使 CPU硬件结构设计变得更为简单。

（2）存储器

嵌入式系统需要存储器来存放和执行代码。嵌入式系统的存储器包含Cache、主 存和辅助存储器。 Cache是一种容量小、速度快的存储器阵列，它位于主存和嵌入式微处理器内核之间，存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。在需要进行数据读取操作时，微处理器尽可能地从Cache中读取数据，而不是从主存中读取，这样就大大改善了系统的性能，提高了微处理器和主存之间的数据传输速率。Cache的主 要目标是减小存储器（如主存和辅助存储器）给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度更快，实时性更强。

（3）通用设备接口和I/O接口

嵌入式系统和外界交互需要一定形式的通用设备接口，如 A/D、D/A、I/O 等， 外设通过和片外其他设备的或传感器的连接来实现微处理器的输入/输出功能。每个外设通常都只有单一的功能，它可以在芯片外也可以内置芯片中。

2.1.2 软件平台

嵌入式操作系统（Embedded Operation System，EOS）是一种用途广泛的系统 软件 设备控制中。 图形界面。 提供 TCP/UDP/IP/PPP 多的干预， 软件被固化在嵌入式系统 OS、Linux 等，导游系统主要 是建 缺点 外围设备接口）和IrDA（红外线接口）等。过去它主要应用与工业控制和国防系统领域。EOS 负责嵌入系统的全部软、 硬件资源的分配、任务调度，控制、协调并发活动。它必须体现其所在系统的特征， 能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。嵌入式操作系统在系统实时高效 性、硬件的相关依赖性、软件固化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。 EOS 是相对于一般操作系统而言的，它除具备了一般操作系统最基本的功能，如任 务调度、同步机制、中断处理、文件功能等外，还有以下特点： (1)可装卸性。开放性、可伸缩性的体系结构。 (2)强实时性。EOS 实时性一般较强，可用于各种 (3)统一的接口。提供各种设备驱动接口。 (4)操作方便、简单、提供友好的图形 GUI，(5)提供强大的网络功能，支持 TCP 门 P 协议及其它协议， 协议支持及统一的 MAC 访问层接口，为各种移动计算设备预留接口。 (6)强稳定性，弱交互性。嵌入式系统一旦开始运行就不需要用户过 这就要负责系统管理的 EOS 具有较强的稳定性。嵌入式操作系统的用户一般不提供 操作命令，它通过系统调用命令向用户程序提供服务。 (7)固化代码。在嵌入系统中，嵌入式操作系统和应用 计算机的ROM 中。辅助存储器在嵌入式系统中很少使用，因此，嵌入式操作系统的 文件管理功能应该能够很容易地拆卸，而用各种内存文件系统。(8)更好的硬件适应性，也就是良好的移植性。 对于消费电子类的操作系统主要有 WinCE、Palm 立在这些平台上的。

2.2 地理信息系统

2.2.1GIS简介

地理信息系统（Geographic Information System，简称 GIS）是当前快速发展 的新 2.2.2GIS的构成 GIS 以计算机系统为基础，由计算机硬件环境、软件环境、地理空间数据、系 统维 GIS 功能数据的存储、 管理 兴边缘学科，GIS 是地理科学、计算机科学、遥感科学、空间科学、信息科学、 系统科学与管理科学等交叉一体的学科平台。GIS 是以地理空间数据库为基础，在 计算硬件、软件环境支持下，对空间相关数据进行采集，管理、操作、分析模拟和 显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研 究、综合评价、管理、定量分析和决策服务而建立的一类计算机应用系统。GIS 以高效的数据管理能力，成为目前一种有效的信息管理和决策工具，广泛应用于城市 土地管理、城市规划、环境监测、防灾减灾、军事等各个领域。 护和使用人员四大部分组成。地理信息系统基本结构如图 2-1 所示。 硬件环境：由主机外部设备和网络组成，存储、处理和显示空间数据。 软件环境：由数据库软件、系统管理软件和基础 GIS 软件组成，用于执行的数据采集、存储、管理、处理、分析、建模和输出等操作。 地理空间数据：由数据库实体和数据库管理系统组成，用于空间 、查询、检索和更新等操作。有空间数据和非空间的属性数据两大类。空间数据又称地图数据、图形数据、空间信息，描述的是地理空间实体的位置、大小、形 状、方向等几何特征，以及与相邻物体的拓扑关系，由点、线、面组成，如地图、 工程图、规划图、航空与遥感影像等。属性数据也称属性信息，是定义空间数据或 特征所表示的内容，描述该空间现象的其他特征，如地形地貌、湿温度、降雨量、 土地利用、居住人口、动植物种类及其密度等。所有数据必须转换成数字化形式。

2.2.3GIS的功能

由计算机技术和空间数据相结合而产生的 GIS，它的基本功能是数据的采集管理、处理、分析和输出。GIS 主要有以下 3 个方面的功能：（1） 数据采集：主要用于获取数据，包括现成的数字化数据、人工编码、数字化 地图等，并保证数据在内容上、空间上的完整性和一致性。（2） 数据整理：包括数据核查、纠错、格式化和转化等。（3） 数据存储：将不同来源、不同属性的数据以恰当的形式存储于数据库中，以 方便查询和分析。（4） 数据查询：以特定的请求来再现数据信息。（5） 空间分析：进行数据的地理操作和转换及统计分析，如缓冲区分析、空间插 值分析、叠置分析、领域分析、网络分析等。（6） 结果展示：通过屏幕、打印、拷贝等形式来展示 GIS 所产生地图、图像、表 格等多种形式的结果。因此，通过 GIS 能获得对象定位、特定条件、变化趋 势、空间模式及模拟结果等信息。

2.2.4 嵌入式GIS

随着 GIS 的快速发展，人们对空间数据的需求也日益增大，把 GIS 与嵌入式技术 融合在一起，形成一个嵌入式的地理空间集成平台，是 GIS 研究领域的一个重要趋 势。与传统的 GIS 技术相比，嵌入式 GIS 具有跨平台、易集成、易渗透和融合好等 特点，而且价格低，为地理信息技术融入其他信息技术提供了良好的技术基础。 典型的嵌入式 GIS 应用由嵌入式硬件系统、嵌入式操作系统和嵌入式 GIS 软件 组成，通过有效的系统集成，可以为客户提供一种方便、快捷及可靠的信息查询和 决策手段。移动 GIS(Mobile GIS，MGIS)是建立在移动计算环境、有限处理能力的 移动终端条件下，提供移动中的、分布式的、随遇性的移动地理信息服务。GIS 移动主要由移动设备终端，无线通信网络，地理应用服务器及空间数据库组成。

2.3 物联网技术

2.3.1 物联网概述

随着互联网技术、无线传感技术、信息处理技术的快速发展，物联网技术得到 越来越多的重视。物联网是在计算机互联网的基础上，利用电子商品代码EPC、RFID、 无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的信息网络，是独立于EPC系统 和互联网技术整合的产物。 从文献[5]了解到，当前，业界对物联网的理解主要有两个层次，一是技术本 身，二是应用层面。从技术上理解，物联网是指物体通过智能感应装置，经过传输 网络，到达指定的信息处理中心，最终实现物与物，人与物之间的自动化信息交互 与处理的智能网络。从应用上理解，物联网是指把世界上所有的物体都联接到一个 网络中，形成物联网，然后联网又与现有的互联网结合， 实现人类社会与物理系统 的整合，达到更加精细和动态的方式管理生产和生活。 物联网具有三个重要特征:(1)全面感知，即利用 RFID，传感器， 二维码等随 时随地获取物体的信息。(2)可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体 的信息实时准确地传递出去。(3)智能处理，利用云计算，模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。 物联网 一般由3大部分组成，即射频识别RFID系统、中间件Savant系统和 Internet系统。其中RFID系统包括RFID电子标签（Tag）、阅读器（Reader）以及数 据交换和管理系统软件；中间件Savant系统由Savant服务器，ONS服务器和PML （physical markup language）服务器及相应的数据软件等组成；Internet系统通 常由计算机系统和网络服务器等组成。RFID标签由芯片与天线组成，每个标签具有 唯一的电子编码，标签附着在物体上以表示目标对象。物联网系统基本组成如图2-3 所示。物联网是通过射频识别、红外感应器、激光扫描器和全球定位系统等信息传 感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。

2.4RFID技术

2.4.1 RFID是物联网的技术基础

RFID是物联网的重要构件之一，从文献知道，它通过射频信号，自动识别 目标对象并获取数据，适用于各种恶劣环境，可以识别高速运动物体，亦可同时识 别多个标签，其多功能性使其在物联网信息采集中完全可以担当重任，可以说RFID 技术是物联网的基础技术。目前,国内的物联网技术主要关注的热点集中在传感器、 RFID、云计算以及普适服务等领域。

2.4.2 RFID技术工作原理

从文献[3]了解到 RFID 技术是 20 世纪 90 年代开始兴起并逐渐走向成熟的一种 自动识别技术，它利用射频信号过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传 递并通过所传递的信息达到识别目的。RFID 射频识别又称电子标签，是一种非接触 式的自动识别技术，通过先进的技术手段，可以实现人们对各类物体或设备在不同 状态下的自动识别和管理。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别 工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，可识别高速运动物体并可同时识别多 个标签，操作快捷方便。每个货物可以分配到1 个具有惟一性的电子标签。RFID 系 统由电子标签、天线、读写器三大部分组成。（1)电子标签:由耦合元件和芯片组成，其中包含带加密逻辑，且每个电子标签 具有具有惟一的产品电子码，无法修改也无法仿造。电子标签的主要功能是完成与 读写器的通信。电子标签保存有约定格式的电子数据, 附着在物体上标识目标对象。 利用它通过无线射频方式进行非接触式的全双工数据通信，对实物目标加以识别。（2)天线:在电子标签和读写器间以射频信号的形式传递电子标签的数据信息。RFID 作为物联网感知层,其作用主要采集数据,天线的作用非常重要。RFID 的天线的 作用有两个:一是建立稳定激励磁场,二是来自标签调制信号。在设计天线时,主要设 计尺寸合适的天线以及搭建天线与阅读器匹配电路。（3)读写器: 读取并识别电子标签中所保存的电子数据,分为手持式和固定式。 RFID应用系统的基本工作原理是先由读写器通过天线发送一定频率的射频信号，当RFID标签进入读写器的射频场后，其天线产生感应电流, 从而为RFID芯片提 供能量,芯片就会通过内置天线以射频信号的形式向读写器发送存储在芯片内的信息。对于无源系统，读写器通过耦合元件 (无线电收发器)发出一定频率的射频信号， 当标签进入该区域时，从耦合元件中获得能量以驱动后级芯片与读写器进行通信。 读写器读取标签的自身编码等信息并解码后送至数据交换、管理系统(计算机系统) 处理。而对于有源系统，标签进入读写器工作区域后，由自身内嵌的电池为后级芯片供电以完成与读写器间的相应通信过程。

2.4.3 RFID技术优点

1)耐环境性。防水，防磁，耐高温，不受环境影响，无机械磨损，寿命长，不 需要以目视可见为前提，可以在那些条码技术无法适应的恶劣环境下使用，如高粉 尘污染、野外等。2)非接触阅读。RFID 标签可以透过非金属材料阅读，而且不需要与标签直接接触，对使用环境要求不高。3)可反复使用。RFID 标签上的数据可反复修改，既可以用来传递一些关键数据， 也使得 RFID 标签能够在企业内部进行循环重复使用，将一次性成本转化为长期摊销 的成本。4)数据存储容量大。RFID 标签的数据存储容量大，标签数据可更新，适合于需 要存储大量数据，并且经常更新数据的应用。5)数据读写方便。RFID 标签无需像条码标签那样瞄准读取，只要被置于读取设 备形成的电磁场内就可以准确读到，同时减少甚至排除因人工干预数据采集而带来 的效率降低和纠错的成本。RFID 每秒钟可进行上千次的读取，能同时处理许多标签, 高效且准确，从而能使企业大幅度提高管理的精细度，让整个作业过程实时透明， 创造巨大的经济效益。6)体积小，易封装。射频电子标签能隐藏在大多数材料或产品内，它的超薄和 多种大小不一的外形，使之能封装在产品上，使用非常方便。 7)安全性。RFID 芯片不易被伪造，在标签上可以对数据采取分级保密措施。读 写器无直接对最终用户开放的物理接口，能更好地保证系统的安全。

2.5ZigBee技术

物联网另一个重要技术是无线传感网络技术，目前无线网络技术主要有六种， 分别是蓝牙、无线局域网（WiFi）、超宽带通信（UWB）、近场通信（NFC）、ZigBee 和红外数据通信 IrDA 技术。其中蓝牙技术是工作在 2.4GHz 频段的无线技术，目前 在计算机外设方面应用较广泛，但由于其协议本身较复杂、开发成本高、节点功耗 大等缺点，从而限制了其在工农业方面的进一步推广；WiFi 技术的通信速率为 11Mb/s，通信距离为 50 到 100 米，适合于多媒体的应用，但其本身实现成本高，功 耗大，安全性能低，因而在无线网络技术应用较少；红外技术的实现和操作相对简 单、成本低廉，但红外光线易受遮挡，可移动性差，只支持点对点视距对接，无法 灵活地构建网络；超宽带通信是一种无线载波通信技术，主要的应用是在视频消费 娱乐方面的无线个人局域网；近场通信采用双向的识别和连接技术，主要应用于遥 控识别和网络技术的合并；ZigBee 技术是一组基于 IEEE.802.15.4 无线标准研制开 发的有关组网、安全和应用软件方面的通信技术，它是一种短距离、低复杂度、低 功耗、低数据速率、低成本的双向无线网络。相对于 GPS 定位，ZigBee 定位具有低 功耗、低成本、实时性强等显著优点。一般 ZigBee 设备仅用2节5 号电池即可维持 数月时间，极短的通信时延和唤醒时间让 ZigBee 技术非常适合于实时定位,但其成 本却不及 GPS 硬件的 1/10。ZigBee 技术以其经济、可靠、高效等优点在物联网技术 中有着良好的应用前景。