基本信息
- 项目名称：
- 基于ZigBee的无线排队系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- “排队”是社会公众服务行业中存在的一种普遍现象，从饮食就餐、休闲娱乐到就医门诊、购置车票，以及在办理各种公众服务手续过程中都存在着“排队拥挤”的问题。排队现象是降低当前社会生活质量的重要因素之一。随着社会的进步发展，该问题亟待解决。本作品基于ZigBee技术，旨在开发一种低功耗无线排队系统，以缓解生活中排队拥挤的现象，给排队者自由空间和舒适心情，并可根据需要附加贴近生活的扩展功能。
- 详细介绍：
- 在每个服务点处（叫号端）都有一个叫号终端。提供不同性质服务类型的服务点处的叫号终端在网络中由不同的标志位区别开来。前去接受服务的每个顾客都将先领到一个手持用户设备，由协调器初始化并加入网络。在每位顾客加入网络的同时，根据目标服务点的类型不同将顾客群体分成不同的队列进行处理。手持设备服务类型的标识，可以固化在设备内部，也可以现场由顾客或工作人员进行设定，视具体场合要求而定。协调器将服务类型相同的顾客按其加入网络的先后次序从小到大固定分配编号，以确定每个顾客在网络中的身份（编号和服务点）。根据顾客的服务性质不同，通过设置标志位将顾客和提供相应服务的服务点处的叫号终端联系起来，使得叫号终端发出的信息能够在其对应的顾客的手持用户设备上显示（更确切的说是当前服务编号的改变），而不会显示在其他类型的顾客的手持用户设备上。 服务点处的叫号终端起处理叫号信息的功能。 当有顾客受理完成后，该顾客将离开队列，这时叫号终端通过按键操作将当前正在接受服务的顾客编号加一，并将加一后的编号及该服务点的编号信息向外发送。附近的路由器或者手持用户设备接受到该信息后也马上将该信息通过网络继续发送至子节点，如此使得网络中的所有节点都收到该信息。与发送该信息的服务点的标志位相符合的手持用户设备将会接收该信息，即记录下当前仍需要等待的人数提供给顾客查询，而其他服务点不符合的手持用户终端将不做相应处理，协调器作为总信息记录终端则会记录所用服务点的当前服务顾客编号。 当顾客在排到服务之前因故离开队伍并关闭手持用户设备时，队伍信息会自动更改将其从队伍中移除，并广播信息令其后面的顾客显示等待的人数减少，从而有效减少现有排队系统中因顾客中途放弃排队却无法做出相应反馈而造成服务端等待，服务效率降低的情形。 顾客可以通过其手持设备上的操作，实现提前一定量的等待人数时发出提醒以便及时赶到服务点附近。 此外，由于该叫号系统提供了一个顾客与服务端进行通信的平台，结合具体的实际情况，通过合理设计，可以在原有基础上进行功能扩展，实现更多面向现实需求的功能，以提高顾客等待时间的利用率。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- ①作品设计、发明的目的 开发一种低功耗无线排队系统，缓解生活中排队拥挤的现象，给排队者自由空间和舒适心情，并可根据需要附加贴近生活的扩展功能 ②基本思路 选取ZigBee无线射频芯片 -> 排队方式及扩展功能规划 -> 软件编程 ->驱动及外围电路设计-> 总体规划、调试 ③创新点 目前还未出现针对排队拥挤现象的具体实用的解决方案，我们的系统属于创新的尝试；采用低功耗无线射频芯片，实现系统的便携、低功耗；贴近生活，学生自主思考设计；可视应用环境扩展相应功能，低成本等 ④技术关键 ZigBee协议栈研究与运用、CC2430芯片研究、驱动电路设计等 ⑤主要技术指标 工作电压、功耗、便携性、可靠性等
科学性、先进性
- ①ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，其具有的低功耗、低投入、可靠性、无网络使用费等多种优点，被业界认为是最有可能应用在传感器网络、工业监控、家庭监控等领域的无线技术。 ②现有的排队管理系统采用叫号机和显示屏幕通知的形式，限制了顾客的活动。范围，且无近距离提醒方式容易错过服务时间。相较之下我们的系统就大大增加了等候时的自由度。 ③可扩展性强，如运用于餐厅排队可加入无线订餐功能等。 ④微处理器技术，数据传输技术，无线通信和组网技术，使排队体系更加智能化、人性化。 ⑤排队者自动加入系统，无需询问和手动输入，提高效率。 ⑥体积小，无线实现方式便于安装维护，系统应用能够迅速构建。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年5月获浙江大学“挑战杯”校决赛三等奖
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 专利转让
作品可展示的形式
- 现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- ①技术特点及优势 低功耗、可用普通电池长时间供电；无线，体积小，便携性极强；成本逐步降低，可推广性强； ②使用范围 万象城等娱乐场所、医院、餐厅、银行营业厅等需要长时间排队的场合均为潜在使用方 ③推广前景及市场分析 排队拥挤的现象是现代社会尖锐的一个弊端，影响群众的社会幸福感指数。因此该系统很有实际应用价值。就目前排队叫号系统的市场需求来看，远未达到饱和，故该作品具有良好的推广前景。同时考虑到ZigBee应用的快速发展，当模块化集成到便携移动设备中时，这样一种可以快速加入及管理的系统形式将为市民的生活带来更多的方便，同时会带来巨大的社会和经济效益。
同类课题研究水平概述
- ZigBee是近些年来兴起的短距离无线通信技术，在无线传感网络的应用中是最有潜力和竞争力的技术之一。对ZigBee无线网络的研究与开发是目前信息领域的一个热点，国际上许多著名的大学和公司纷纷从不同的层次、角度进行了研究和开发。近年来，我国的一些著名高校也展开了这一领域的研究工作，内容包括无线传感器网络节点的硬件设计、操作系统设计以及无线传感器网络的路由技术，节能技术、覆盖控制技术等。 ZigBee在很多领域上有了应用，并且发展速度很快，主要集中在应用层面的拓展。根据网上相关资料的搜索，还没有出现将ZigBee应用于无线排队叫号系统并设计出便携的用户手持产品。另一方面，现有排队叫号系统的发展则仍然停留在传统的取号机、显示屏等构成的形式。 而目前市面上的无线排队系统仅仅是将传统的取号机、显示屏等构成的的叫号系统的各设备之间改成无线连接方式，并未扩大排队者的活动空间。因而不能解决其针对性差，限制顾客活动范围的缺陷。对于排队者来说，并没有实质上的改进。我们设计的无线排队装置是小巧便携的设备，可以让排队者的活动空间扩大。活动空间的扩大程度可利用ZigBee无线网络的“多跳”功能由所布的结点数决定。 当前已有人提出利用无线传感网络进行排队叫号，但是仅仅是概念上或者说理论上的框架，并未就具体落实提出具体方案。我们根据ZigBee的技术特点和优点，进行了相关软件和硬件的研究，应该说处于超前水平。
