基于蜂窝网络的无线抄表系统

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1、基于蜂窝网络的无线抄表系统摘要长期以来，三表数据抄送问题都是相关供应部门非常想解决但又得不到切实解决的问题。在行业信息化过程之中，户表数据的自动化抄送具有非常重大的意义，因为户表数据是相关行业销售过程中最原始的数据，这个数据的准确度和及时性直接影响了行业内部其它信息化水平。目前使用的基于无线数传模块的抄表系统都是采用单跳的通信方式，由于射频芯片发射功率的限制，其覆盖范围有限，会出现许多盲点。本文在单跳方式的基础上，提出了一种自动搜索的寻的算法，通过中继的转发来实现多跳，扩大覆盖范围。关键词：无线抄表，组网，射频芯片，自动搜索ii

2、WIRELESSMETERREADINGSYSTEMBASEDONNETWORKABSTRACTForalongtime,howtoreadmeters’dataisaquestionthatthegovernmentwantstosolvequickly.Automaticmeterreadingsystemisveryimportantbecauseit’stheoriginaldata.Thedatawhichisexactandtimelyisveryimportant.Forthemoment,automaticmet

3、erreadingsystembasedonwirelessRFchipalluseonejumpcommunication.Foritslimitedsendpower,thecoveredareaisverylimitedsothattherearemanyblindspot.Thisarticleisbasedonmulti-jumpcommunicationandviarelaytospreadthecoveredarea.KeyWords:wirelessmeterreading,network,RFchip,auto

4、maticsearchii目录摘要iABSTRACTii第一章绪论11.1自动抄表的背景11.2自动抄表的通信方式31.3无线抄表技术的特点及面临的问题41.4ZigBee简介61.4.1ZigBee技术简介61.4.2ZigBee技术特点81.5本文的主要研究工作及各章节安排9第二章无线通信的主要技术112.1介质及频段选择112.2调制技术122.3扩频技术142.3.1直接序列扩频162.3.2跳频162.3.3跳时172.3.4线性调频172.4本章小结18第三章无线抄表方案193.1课题研究的意义193.2信道接入概述

5、203.3寻的算法213.2.1穷举法213.2.2区域算法213.2.3分区自动搜索算法233.4本章小结25第四章系统的硬件设计264.1系统的整体结构264.2无线收发模块274.2.1芯片的选用274.2.2CC1100应用电路304.2.3脉冲采集的可靠性设计324.2.4高速PCB电路的可靠性设计334.3掌机354.3.1控制芯片的选型354.3.2系统结构介绍354.4系统的主要参数414.5本章小结41第五章系统的软件设计425.1程序的模块化设计425.2无线模块软件的设计425.3掌机软件的设计435.4终

6、端软件的设计445.5本章小结45第六章总结与展望466.1实地测试结果466.2工作总结466.3展望47参考文献48附录52致谢53攻读学位期间发表的学术论文目录54第一章绪论1.1自动抄表的背景长期以来，三表数据抄送问题都是相关供应部门非常想解决但又得不到切实解决的问题。在行业信息化过程之中，户表数据的自动化抄送具有非常重大的意义，因为户表数据是相关行业销售过程中最原始的数据，这个数据的准确度和及时性直接影响了行业内部其它信息化水平。当前，我国水、电、气的计量收费管理，大多采用管理单位的抄表员登门入户进行人工抄表收费的方式

7、。这种收费方式，存在着许多弊端。主要体现在以下几点：1)入户难：由于居民生活水平的提高、家庭财产价值越来越高、越来越重视隐私权等原因，用户不希望被人打扰；加之社会上不法分子乘机冒名入室抢劫，极易引发社会治安问题；同时入户抄表只能在早、晚居民休息时间，抄表人员实际可利用抄表时间较短，因而使抄表率、收费率达到专业公司要求很难，水、电、气费漏抄、欠收、漏收严重，实际收费远低于统计值，费用流失严重。比如，全国燃气行业的差费率高达20％，天津更高达40％。2)水、电、气部门负担重：现行抄表收费结算方式给水、电、气部门经营带来困难。3)管理

8、费用开资过高：如10万户燃气用户，抄表和管理人员有40-80人，年费用近100多万元。特别是随着城市的发展，抄表收费问题更为突出，严重制约了相关企事业单位的发展。4)抄表劳动强度加大：抄表收费人员工作条件差、效率低、劳动强度大；由于楼层越来越高、各住户逐步装修，