[發(fā)明專利]基于物聯(lián)網(wǎng)的低功耗無線抄表系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410428186.0
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104157125A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石成富;李潔;王剛
• 申請（專利權(quán)）人: 石成富
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種抄表系統(tǒng)，尤其涉及基于物聯(lián)網(wǎng)的低功耗無線抄表系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近幾年來，小區(qū)智能化的要求越來越高，需要專職人員上門抄表完成的手工方式存在人為誤差率高、效率低等原因，抄表方式開始向自動化方向發(fā)展，比如?IC?卡自動抄表系統(tǒng)、RS-485總線抄表系統(tǒng)等。自動抄表系統(tǒng)的設(shè)計目的是為提高人們的生活質(zhì)量、操作可靠性和安全性。在住宅小區(qū)的設(shè)計過程中，自動化抄表通常與住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)的其它系統(tǒng)具有相互通信的功能，也是物業(yè)管理系統(tǒng)重要組成部分。

無線自動抄表技術(shù)由于不受地理位置的限制，且無需布線，被認(rèn)為是目前最先進(jìn)的抄表技術(shù)。該技術(shù)抄表方便、實時性高、精確度高、覆蓋范圍廣，通過自動化手段節(jié)省人力、并能實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控以及遠(yuǎn)程維護(hù)。實際上，無線通信本身具有射頻性能不穩(wěn)定、受到環(huán)境散射等導(dǎo)致不可知性影響大、通信頻段資源緊缺、同頻干擾較嚴(yán)重等限制，因此具有相當(dāng)大的技術(shù)實現(xiàn)方面的難度，除此以外，功耗也是實現(xiàn)瓶頸之一。因此，高質(zhì)量的無線抄表網(wǎng)絡(luò)設(shè)計顯得迫在眉睫。

目前，國內(nèi)在燃?xì)獗頍o線遠(yuǎn)傳抄表方面，主要經(jīng)歷了兩個階段。

第一階段：2005-2009?年，這一時期主要是基于?ZigBee?技術(shù)的無線遠(yuǎn)傳抄表技術(shù)的研究。

然而，這些系統(tǒng)僅處于研發(fā)階段，并未在市場上得到推廣。究其原因，還是由于在燃?xì)獬硇袠I(yè)，ZigBee?存在著致命的缺點：

(1)?功耗較高，僅能使用?3-6?個月，無法滿足廚房內(nèi)的燃?xì)獗黹L期工作的要求。

(2)?其工作頻率較高，一般采用?2.4GHz。頻率與其繞射能力成反比。無法滿足燃?xì)獗淼囊蟆?/p>

第二階段：2009?年至今。該階段主要集中在?470MHz?頻段的基于物聯(lián)網(wǎng)的無線遠(yuǎn)傳抄表技術(shù)的研究。470MHz?為國家規(guī)定的專用于無線抄表的免費頻段。

MSP430F449是一種超低功耗?FLASH?型單片機(jī)，其具有高效的?16?位?RISC?內(nèi)核、27?條指令、125ns?指令周期，根據(jù)低功耗以及相關(guān)要求，該單片機(jī)可以廣泛地應(yīng)用于煤氣表、通信以及家庭自動化產(chǎn)品及其他低功耗應(yīng)用。此外，由于電表和燃?xì)獗磉€屬于不同的單位管轄，這樣對各自用表的抄寫，以及各自對用戶的打擾，會造成用戶和抄表人員的不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、成本低廉、功耗低、實用性極強(qiáng)，能同時進(jìn)行電表和燃?xì)獗頂?shù)據(jù)的智能抄寫的基于物聯(lián)網(wǎng)的低功耗無線抄表系統(tǒng)。

為了解決背景技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

基于物聯(lián)網(wǎng)的低功耗無線抄表系統(tǒng)，它是由無線抄表數(shù)據(jù)中心和數(shù)臺氣電表計數(shù)器組成，所述的無線抄表數(shù)據(jù)中心包括無線網(wǎng)關(guān)1、無線網(wǎng)關(guān)2、區(qū)域集中器和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，所述的氣電表計數(shù)器包括無線通信模塊、MSP430F449模塊、電表和燃?xì)獗恚粺o線抄表數(shù)據(jù)中心中的無線網(wǎng)關(guān)1、無線網(wǎng)關(guān)2分別和區(qū)域集中器進(jìn)行無線通信連接，區(qū)域集中器和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心進(jìn)行雙向連接，氣電表計數(shù)器中的無線通信模塊與MSP430F449模塊雙向連接，MSP430F449模塊分別與電表和燃?xì)獗磉M(jìn)行雙向連接，每個氣電表計數(shù)器中的無線通信模塊與無線抄表數(shù)據(jù)中心的無線網(wǎng)關(guān)進(jìn)行雙向通信。

本發(fā)明的有益效果在于：該基于物聯(lián)網(wǎng)的低功耗無線抄表系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、成本低廉、功耗低、實用性極強(qiáng)，能同時進(jìn)行電表和燃?xì)獗頂?shù)據(jù)的智能抄寫，解決了當(dāng)前現(xiàn)有無線抄表系統(tǒng)通信射頻性能不穩(wěn)定、通信頻段資源緊缺、同頻干擾較嚴(yán)重以及功耗較大等限制，具有較好的靈活性和可靠性，便于自動化抄表和管理。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的低功耗無線抄表系統(tǒng)實施例的原理框圖。

具體實施方式

如圖1所示，基于物聯(lián)網(wǎng)的低功耗無線抄表系統(tǒng)，包括無線抄表數(shù)據(jù)中心和數(shù)臺氣電表計數(shù)器，所述的無線抄表數(shù)據(jù)中心包括無線網(wǎng)關(guān)1、無線網(wǎng)關(guān)2、區(qū)域集中器和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心，所述的氣電表計數(shù)器包括無線通信模塊、MSP430F449模塊、電表和燃?xì)獗恚粺o線抄表數(shù)據(jù)中心中的無線網(wǎng)關(guān)1、無線網(wǎng)關(guān)2分別和區(qū)域集中器進(jìn)行無線通信連接，區(qū)域集中器和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心進(jìn)行雙向連接，氣電表計數(shù)器中的無線通信模塊與MSP430F449模塊雙向連接，MSP430F449模塊分別與電表和燃?xì)獗磉M(jìn)行雙向連接，每個氣電表計數(shù)器中的無線通信模塊與無線抄表數(shù)據(jù)中心的無線網(wǎng)關(guān)進(jìn)行雙向通信。