戶用水表無線自動抄表系統(tǒng)的研究與應用.pdf

1、隨著城市規(guī)模的不斷擴大，民用計量儀表得到了日益廣泛的應用，傳統(tǒng)的人工抄表的方式存在許多缺陷。而自動抄表方式則是新興的、先進的抄表方式，融合了當今最先進的計算機和通信技術，能夠降低設備成本、節(jié)約人力資源、提高可靠性、準確性和抄表效率，得到了越來越廣泛的應用。
　　本文設計了一種基于短距離無線自組織多跳網(wǎng)絡的自動抄表系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為三級，分別是無線水表、采集器和集中器，設備處理器采用超低功耗單片機MSP430F1611，無線芯片選擇低

2、功耗無線電收發(fā)器AT86RF212，無線水表采用周期性睡眠/喚醒的方式工作以降低能耗。集中器是網(wǎng)絡的中心節(jié)點，采集器作為網(wǎng)絡的路由節(jié)點，無線水表與集中器之間的雙向通信通過多跳自組織方式實現(xiàn)。系統(tǒng)采用星型和網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)，建立了無線自動抄表系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信模型，包括:物理層、MAC層、網(wǎng)絡層和應用層。MAC層協(xié)議采用基于競爭的CSMA/CA協(xié)議，由于無線信道容易受干擾，為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院椭欣^節(jié)點的效率，本文采用一種基于協(xié)作的MAC協(xié)議

3、。系統(tǒng)網(wǎng)絡層路由協(xié)議采用動態(tài)源路由協(xié)議DSR，新節(jié)點部署之后，能快速發(fā)現(xiàn)并加入網(wǎng)絡，建立到集中器的多條路由，可選擇最佳路由向集中器發(fā)送數(shù)據(jù)。為了減少網(wǎng)絡中的冗余數(shù)據(jù)，本文提出了一種避免數(shù)據(jù)包重復轉(zhuǎn)發(fā)的方法。本文完成了抄表網(wǎng)絡的整體結(jié)構(gòu)設計，網(wǎng)絡通信協(xié)議的設計以及系統(tǒng)各部分軟硬件功能的設計，并進行了測試，驗證了抄表方案的可行性。
　　作為實際應用系統(tǒng)的前期原理性實現(xiàn)，小范圍實驗網(wǎng)絡運行良好，完成了預期的目標。這種技術能夠有效提高相關