抄表集中器中無線通信組網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、在最近十年內(nèi)，我國抄表系統(tǒng)經(jīng)歷了從人工抄表到自動抄表的過轉(zhuǎn)變，現(xiàn)階段，在我國絕大部分地區(qū)都已經(jīng)部署了自動抄表系統(tǒng)。雖然當(dāng)前的自動抄表相比于人工抄表有著非常明顯的優(yōu)勢，但是也存在著局限性，尤其是在組網(wǎng)模式上的不夠靈活和智能，使得對抄表系統(tǒng)的后續(xù)升級、擴(kuò)展和維護(hù)帶來很大不便，同時這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖系木窒扌砸矊蔀檎麄€系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。本文針對集中器在組網(wǎng)方面的局限性，提出了一種無線自組網(wǎng)的方案，通過對散布在一定地理區(qū)域內(nèi)的集中器上嵌入無線射頻模

2、塊，實現(xiàn)集中器的自組網(wǎng)和無線數(shù)據(jù)的收發(fā)，組網(wǎng)之后，集中器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)將會通過多跳轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行傳遞，這使得相對獨立的集中器能夠形成一個多跳的動態(tài)數(shù)據(jù)收集網(wǎng)絡(luò)。本文選用針對中國智能電表研發(fā)的高效能的Si4438芯片設(shè)計了無線射頻模塊，結(jié)合我國抄表系統(tǒng)的特點和需求，提出了改進(jìn)的多層分簇的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和融合LEACH和PEGASIS協(xié)議的分簇路由算法，并對無線通信協(xié)議進(jìn)行了制定，實現(xiàn)了集中器從自動組網(wǎng)到數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?，而且網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜徒M網(wǎng)協(xié)議簡

3、單、靈活，能自動組網(wǎng)，并且網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲悄苓m應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境，這降低了集中器組網(wǎng)的復(fù)雜性，同時提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可擴(kuò)展性。
　　本文首先介紹了抄表系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，引出了課題的研究背景和意義，提出了系統(tǒng)整體設(shè)計的要求和框架，描述了系統(tǒng)的特點。之后本文對無線射頻的硬件電路設(shè)計進(jìn)行了闡述，并針對軟件設(shè)計中的串口通信、Si4438的初始化配置包括RF參數(shù)、數(shù)據(jù)包設(shè)置、快速響應(yīng)寄存器配置、GPIO口配置，以及數(shù)據(jù)的收發(fā)程序等方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。最