基于ZigBee的无线抄表系统的设计与实现.pdf

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1、·34·工业仪表与自动化装置2013年第2期基于ZigBee的无线抄表系统的设计与实现鲍卫兵，陈伟杰，朱向军(浙江工业大学之江学院，杭J,I、I310024)摘要：为了实现低成本、低功耗的无线抄表，提出了一种基于ZigBee的无线抄表系统。简要阐述了ZigBee技术；介绍了该系统的硬件组成和工作原理，重点介绍了采集器与表计间的无线抄表过程；给出了系统软件设计和调试结果。结果表明，该系统方案可行，具有结构简单、可靠性高、实用性好的特点。关键词：ZigBee技术；无线抄表；CC2430中图分类号：TN92文献标志码：A文章编号：1000—0682(2013

2、)02—0034—04DesignandimplementationofwirelessmeterreadingsystembasedonZigBeeBAOWeibing，CHENWeijie，ZHUXian~un(Zh~iangCollege，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310024，China)Abstract：AwirelessmeterreadingsystembasedonZigBeeisproposedinordertorealizewirelessmeterreadingwithlowco

3、standlowpower．TheoverviewofZigBeeisintroduced．Thehardwarecomposi—tionforthesystemandtheworkingprincipleofthesystemareintroduced．Softwareforthesystemisde—signed．Theexperimentresultisgiven，theresultshowthatthesystemschemeisfeasible，andhastheadvantagesofsimplestructure，highreliabil

4、ityandgoodpracticability．Keywords：ZigBeetechnology；wirelessmeterreading；CC24300引言出一种基于zigBee的无线抄表系统。1ZigBee技术简介自动抄表技术是将数据采集、传输和处理应用于水、电、气供应与管理系统中的一项新技术。它从ZigBee是以IEEE802．15．4标准为基础发展起根本上克服了传统的人工抄表模式的弊端，给水、来的，是一种具有低功耗、低成本、低传输速率、高保电、气管理的自动化带来了方便HJ。自动抄表系统密性、时延短等特点的双向无线通信技术，工作于免的通信方式

5、的选择和设计是自动抄表系统研究的重申请免费使用的2．4GHz频段，其PHY层和MAC点，其通信方式大体上可以分为有线传输方式和无层协议为IEEE802．15．4协议标准，网络层由Zig—线传输方式两大类。有线的通信方式主要包括低压Bee技术联盟制定，应用层的开发应根据用户自身电力线载波(PowerLineCartier，PLC)传输、现场总的应用需要对其进行开发利用。线传输、电话线传输和光纤传输等j。无线抄表方在组网性能上ZigBee设备可按照星形或点对式是最简单、方便的抄表模式，又可以分成短距离无点方式来构造网络，在由ZigBee组成的无线网络线抄表

6、方式和远程无线抄表方式。远程无线方式常内，连接地址码分为16bit短地址或64bit长地址，用GPRS网络等，优点是传输频带较宽，通信容量较可容纳的最大设备个数分别为2个和2蚪个，因此大，通信距离远，覆盖面较广；短距离无线抄表方式具有较大的网络容量。在无线通信技术上采用免冲以前大都采用红外的方式，也有其他短距离无线通突多载波信道接入方式，有效避免了无线电载波之信方式，如ZigBee技术等。在此背景下，该文提间的冲突卜，适合无线抄表的要求。ZigBee的主要应用范围包括消费电子产品、智能交通、工业控收稿日期：2012—11—02制、家居与楼宇自动化、医疗

7、设备等。基金项目：浙江省自然基金项目资助(Y1100237)作者简介：鲍卫兵(1966)，女，浙江宁海人，副教授，硕士，主要研究方向为数据通信与网络，自动化应用技术。2013年第2期工业仪表与自动化装置·35·行处理，处理后的数据再通过阻抗匹配经天线发送2系统组成及工作原理出去，ZigBee无线传输至采集器模块。该抄表系统采用三级抄表方案，如图1所示，表3．2采集器模块计模块负责数据采集，并通过接收抄表命令将这些从图2可知，采集器模块由电源模块、主控模数据发送至采集器，采集器模块负责下发抄表命令，块、RS232电平转换、小键盘、指示灯、LCD显示和输接

8、收表计发送来的数据，并把相关数据显示在LCD入／输出匹配阻抗组成。5V直流电源由外部接人上，同