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时间:2018-11-09
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1、上海逖偲高网络科技有限公司Zigbee无线三表抄表系统解决方案1.应用背景水、电、气三表数据通常采用传统的手工和半手工方式抄送。存在费时、费力、费用高等问题。因此,实现三表数据的远程自动抄送,具有十分重要的现实意义。Zigbee技术是近年来兴起的一种无线网络通信技术标准。它是一种低功耗、低数据传输速率、低成本、数据可靠性高的双向无线通信技术,主要用于自动、远程控制领域及家用设备联网。基于Zigbee的技术特点以及抄表系统数据传输要求,本方案提供Zigbee无线网技术实现本地数据采集,以太网网络实现与中心站数据传输的方案,有效
2、解决传统抄表系统存在的一些问题. 2.Zigbee介绍Zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术。主要用于近距离无线连接。它有自己的协议标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网,每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信;
3、每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里;另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。3.Zigbee技术特点功耗低:工作模式情况下,Zigbee技术传输速率低,传输数据量很小,因此信号的收发时间很短,其次在非工作模式时,Zigbee节点处于休眠模式。设备搜索时延一般为30ms,休上海隆昌路619号城市概念二号楼C19电话:021-55581128传真:021-55581126网址:www.t-scope.com.cn邮件:qianzp@yeah.net上海逖偲高网络科技有限公司眠激
4、活时延为15ms,活动设备信道接入时延为15ms。由于工作时间较短、收发信息功耗较低且采用了休眠模式,使得Zigbee节点非常省电,Zigbee节点的电池工作时间可以长达6个月到2年左右。同时,由于电池时间取决于很多因素,例如:电池种类、容量和应用场合,ZigBee技术在协议上对电池使用也作了优化。对于典型应用,碱性电池可以使用数年,对于某些工作时间和总时间(工作时间+休眠时间)之比小于1%的情况,电池的寿命甚至可以超过10年。 数据传输可靠:ZigBee的媒体接入控制层(MAC层)采用talk-when-ready的碰
5、撞避免机制。在这种完全确认的数据传输机制下,当有数据传送需求时则立刻传送,发送的每个数据包都必须等待接收方的确认信息,并进行确认信息回复,若没有得到确认信息的回复就表示发生了碰撞,将再传一次,采用这种方法可以提高系统信息传输的可靠性。同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突。同时ZigBee针对时延敏感的应用做了优化,通信时延和休眠状态激活的时延都非常短。 网络容量大:Zigbee低速率、低功耗和短距离传输的特点使它非常适宜支持简单器件。ZigBee定义了两种器件:全功能器件(FFD)和简
6、化功能器件(RFD)。对全功能器件,要求它支持所有的49个基本参数。而对简化功能器件,在最小配置时只要求它支持38个基本参数。一个全功能器件可以与简化功能器件和其他全功能器件通话,可以按3种方式工作,分别为:个域网协调器、协调器或器件。而简化功能器件只能与全功能器件通话,仅用于非常简单的应用。一个ZigBee的网络最多包括有255个Zigbee网路节点,其中一个是主控(Master)设备,其余则是从属(Slave)设备。若是通过网络协调器(NetworkCoordinator),整个网络最多可以支持超过64000个Zigbe
7、e网路节点,再加上各个NetworkCoordinator可互相连接,整个ZigBee网络节点的数目将十分可观。 上海隆昌路619号城市概念二号楼C19电话:021-55581128传真:021-55581126网址:www.t-scope.com.cn邮件:qianzp@yeah.net上海逖偲高网络科技有限公司 兼容性:ZigBee技术与现有的控制网络标准无缝集成。通过网络协调器(Coordinator)自动建立网络,采用载波侦听/冲突检测(CSMA-CA)方式进行信道接入。为了可靠传递,还提供全握手协议。 安全性:
8、Zigbee提供了数据完整性检查和鉴权功能,在数据传输中提供了三级安全性。第一级实际是无安全方式,对于某种应用,如果安全并不重要或者上层已经提供足够的安全保护,器件就可以选择这种方式来转移数据。对于第二级安全级别,器件可以使用接入控制清单(ACL)来防止非法器件获取数据,在这一级不采取加密
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