无线无线无线无线抄表系统抄表系统抄表系统抄表系统方案方案方案方案
设计设计设计设计者者者者姓名姓名姓名姓名: 张三
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是否是否是否是否有过角速度传感器有过角速度传感器有过角速度传感器有过角速度传感器、、、、加速度传感器加速度传感器加速度传感器加速度传感器、、、、Zigbee 相关设计经验相关设计经验相关设计经验相关设计经验....若有请进行简要介绍若有请进行简要介绍若有请进行简要介绍若有请进行简要介绍::::
答:曾在环境监测项目中采用过 Zigbee 芯片.
日期:2009 年09 月1日应用介绍应用介绍应用介绍应用介绍
随着传感技术、自动控制技术和通信技术的进步和城市智能化住宅小区建设的迅速发
展,水、电、气自动抄表系统被列为住宅智能化建设必要项目之一,与监控报警系统、家居
安防系统等都将是楼宇智能化系统不可缺少的一部分.但是目前家用仪表大部分仍然采用人
工的方式进行抄表.传统的手工抄表费时,费力,准确性和及时性都得不到可靠的保证.现
存的一些有线抄表也因为诸多条件和技术的限制,存在线路复杂,系统调试和维护等问题和
隐患.设计一个长期稳定可靠、方便安装维护,及时读取仪表数据的无线抄表系统也成为业
内急待解决的问题.
2004 年Zigbee 联盟发布了 Zigbee 技术规范,它具有近距离,低功耗,低数据率和低
成本的双向通信等特点,提供了多结点网络拓扑结构,非常适合自动抄表系统.本文就是针
对无线抄表系统中各个功能结点进行通用性设计.
设计思路设计思路设计思路设计思路
无线仪表结点的设计需要考虑以下几个方面:
1) 成本(cost).无线抄表结点涉及到千家万户,其本身的成本直接影响了系统的普及
和用户的接受程度.低成本也成为衡量该系统成功与否的重要因素.
2) 可靠性(reliability)包括数据采集的可靠性,数据传输的可靠性和硬件抗干扰等内
容.这往往是无线抄表系统最基本也是最重要的要求.这要求无线网络与有自组织,
自我修复的功能,整个系统无需人工干预.
3) 低功耗问题.许多的家用电表采用电池供电,往往电池的使用时间会要求 3-5 年,
因此对节电系统的功耗要求非常苛刻.如果做好器件的选择,软件的设计会直接影
响整个系统的的竞争力.
4) 易用性/可扩展性.安装简单,便于故障检测.无线抄表结点不仅作为用量的读取,
还担负起检测设备正常运行的功能.在出现故障时能及时将错误的原因通过液晶显
示、系统报警等方式通知用户.
考虑到上述的技术要求,在选取系统器件的过程中,低成本、低功耗、高集成成为硬件
器件的重要依据.无线模块、主CPU需要具有多种节电模式,这样能有效控制系统功耗;
主CPU集成液晶驱动电路,多种传感器接口,低电压检测等功能,能有效减少外部其他器
件的个数.
在无线技术方面,Zigbee 技术是一个针对传感器网路短距离无线技术规范.其本身的技
术特点使其填补了低成本,低功耗和低速率无线通信市场的空白.Zigbee 使用多种网路拓扑
结构,星形网络,树形网络,网状网络,以及自动路由,动态组网,直序扩频的方式可满足

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