戶用水表無(wú)線自動(dòng)抄表系統(tǒng)的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，民用計(jì)量?jī)x表得到了日益廣泛的應(yīng)用，傳統(tǒng)的人工抄表的方式存在許多缺陷。而自動(dòng)抄表方式則是新興的、先進(jìn)的抄表方式，融合了當(dāng)今最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)，能夠降低設(shè)備成本、節(jié)約人力資源、提高可靠性、準(zhǔn)確性和抄表效率，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
　　本文設(shè)計(jì)了一種基于短距離無(wú)線自組織多跳網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)抄表系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為三級(jí)，分別是無(wú)線水表、采集器和集中器，設(shè)備處理器采用超低功耗單片機(jī)MSP430F1611，無(wú)線芯片選擇低

2、功耗無(wú)線電收發(fā)器AT86RF212，無(wú)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(luò)的中心節(jié)點(diǎn)，采集器作為網(wǎng)絡(luò)的路由節(jié)點(diǎn)，無(wú)線水表與集中器之間的雙向通信通過(guò)多跳自組織方式實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)采用星型和網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，建立了無(wú)線自動(dòng)抄表系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信模型，包括:物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。MAC層協(xié)議采用基于競(jìng)爭(zhēng)的CSMA/CA協(xié)議，由于無(wú)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(diǎn)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(luò)層路由協(xié)議采用動(dòng)態(tài)源路由協(xié)議DSR，新節(jié)點(diǎn)部署之后，能快速發(fā)現(xiàn)并加入網(wǎng)絡(luò)，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(luò)中的冗余數(shù)據(jù)，本文提出了一種避免數(shù)據(jù)包重復(fù)轉(zhuǎn)發(fā)的方法。本文完成了抄表網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)各部分軟硬件功能的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了測(cè)試，驗(yàn)證了抄表方案的可行性。
　　作為實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的前期原理性實(shí)現(xiàn)，小范圍實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行良好，完成了預(yù)期的目標(biāo)。這種技術(shù)能夠有效提高相關(guān)