基于ZigBee的自動(dòng)抄表系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、自動(dòng)抄表系統(tǒng)是一種不需要人工到現(xiàn)場就能完成抄錄用戶電表數(shù)據(jù)的自動(dòng)化管理系統(tǒng)，采用現(xiàn)代通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)自動(dòng)讀取和處理電表數(shù)據(jù)，解決了傳統(tǒng)抄表模式結(jié)構(gòu)簡單、功能單一、實(shí)時(shí)性差、準(zhǔn)確率低、費(fèi)時(shí)費(fèi)力等難題。這對于電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益、信息化水平、甚至管理決策都具有十分重要的意義。 ZigBee技術(shù)是近幾年興起的一種面向自動(dòng)化和無線控制的雙向無線通信技術(shù)。它具有近距離、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低復(fù)雜度、低成本的特點(diǎn)，而且網(wǎng)絡(luò)容量大、時(shí)延短、

2、安全、可靠。正是以上優(yōu)點(diǎn)使ZigBee技術(shù)為自動(dòng)抄表系統(tǒng)的發(fā)展提供了更好的選擇。采用ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，利用免費(fèi)頻段進(jìn)行通訊，協(xié)同監(jiān)測各用戶用電情況，動(dòng)態(tài)組網(wǎng)、自主路由的通訊，都是自動(dòng)抄表領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 正是在此背景下，本文選擇了基于ZigBee的自動(dòng)抄表系統(tǒng)為主要研究內(nèi)容，所做的具體工作主要概括如下： 首先，介紹課題背景，討論國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，明確無線抄表系統(tǒng)的的巨大發(fā)展空間，并概括ZigBee技術(shù)的主要特點(diǎn)和技

3、術(shù)指標(biāo)。 其次，深入研究ZigBee協(xié)議，首先給出了協(xié)議中的關(guān)鍵概念，由淺及深的詳細(xì)說明ZigBee物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用層的功能。 然后，深入研究了系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的重點(diǎn)難點(diǎn)問題，針對抄表系統(tǒng)的具體應(yīng)用，設(shè)計(jì)并仿真路徑最短、最便捷以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單的無線抄表路由協(xié)議；接著詳細(xì)討論了ZigBee技術(shù)的安全機(jī)制，在使用非對稱加密算法應(yīng)用于ZigBee存在巨大潛力的情況下，本文也對橢圓曲線加密算法做了一定的研究與仿真。