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一、應用需求
傳統的手工抄表費時、費力，準確性和及時性得不到可靠的保障，這導致了相關營銷和企業管理類軟件不能獲得足夠詳細和準確的原始數據；一yi般ban人ren工gong抄chao表biao都dou按an月yue抄chao表biao，對dui於yu用yong戶hu計ji量liang來lai說shuo是shi可ke行xing的de，但dan對dui於yu相xiang關guan供gong應ying部bu門men進jin行xing更geng深shen層ceng次ci的de分fen析xi和he管guan理li決jue策ce卻que不bu夠gou，行xing業ye的de實shi際ji需xu求qiu催cui生sheng著zhe自zi動dong抄chao表biao係xi統tong的de技ji術shu和he應ying用yong的de不bu斷duan發fa展zhan。
隨著無線通信技術的不斷發展，近年來出現了麵向低成本設備無線聯網要求的技術，稱之為zigbee，它是一種近距離、低複雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術，主要適合於自動控製、遠程控製領域及家用設備聯網，我們采用zigbee技術和GPRS/CDMA技術結合，可以為水表的無線抄表提供很好的解決方案。
二、技術要求
無線抄表係統對無線通訊數據的傳輸和保存有著很高的要求，即數據可靠性要求很高；由於用電池供電，因此對功耗要求也很苛刻；無線抄表係統可以擺脫人工抄表的辦法，利用數據通訊協議傳輸數據；基於以上原因，要求設計的自動無線遠傳抄表係統應該具有計量準確、通信可靠、抄表方便、功耗低等遠程抄表係統的優點，以及節省人力、遠程監控、遠程維護的功能。
同(tong)樣(yang)是(shi)無(wu)線(xian)抄(chao)表(biao)係(xi)統(tong)，相(xiang)對(dui)於(yu)電(dian)表(biao)而(er)言(yan)，水(shui)表(biao)的(de)抄(chao)表(biao)係(xi)統(tong)存(cun)在(zai)更(geng)多(duo)的(de)技(ji)術(shu)難(nan)題(ti)，這(zhe)主(zhu)要(yao)體(ti)現(xian)在(zai)抄(chao)表(biao)終(zhong)端(duan)的(de)設(she)計(ji)上(shang)，納(na)起(qi)來(lai)，水(shui)表(biao)的(de)抄(chao)表(biao)終(zhong)端(duan)必(bi)須(xu)解(jie)決(jue)以(yi)下(xia)幾(ji)個(ge)方(fang)麵(mian)的(de)技(ji)術(shu)要(yao)求(qiu)
l 供 電
由於水表的抄表終端采用電池供電，因此，對功耗要求非常苛刻，一般而言，電池的使用時間至少要在3～6年，這取決於電池的容量、設備的耗電情況、設備的運行要求等等因素。
l 防 水
水表所處的特殊環境總是與水、潮濕分不開的，因此，抄表終端必須在防潮、防水方麵仔細考慮，要能夠在這樣的環境下長時間正常工作。
l 成 本
無wu論lun是shi家jia庭ting用yong戶hu，還hai是shi企qi業ye用yong戶hu，抄chao表biao終zhong端duan的de成cheng本ben始shi終zhong是shi繞rao不bu開kai的de話hua題ti，特te別bie是shi家jia庭ting用yong戶hu，對dui於yu成cheng本ben更geng為wei敏min感gan。這zhe裏li的de成cheng本ben包bao括kuo兩liang個ge部bu分fen：第一，一次性改造或者安裝的成本；第二，係統的運行成本。最好的方案應當是一次性投入的成本盡可能低，運行成本沒有或者非常低。
l 對水表的故障檢測
rengongchaobiaochulechaodushuibiaodushuwai，tongshihaidanfuzhejianzhashuibiaogongzuoshifouzhengchangderenwu。ruguogaiweizidongchaobiaoxitong，namegaixitongyingdangyejubeiduishuibiaoguzhangdezidongjiancegongneng。dangran，zhexuyaoshuibiaoyuchaobiaozhongduandepeihecainengshixian。
l 通信可靠性
這是無線抄表係統的最基本的要求，但同時又是不很容易解決定問題。
l 無線網絡的自組織、自愈功能
自組織：無需人工幹預，網絡節點能夠感知其他節點的存在，並確定連接關係，組成結構化的網絡；
自愈功能：增(zeng)加(jia)或(huo)者(zhe)刪(shan)除(chu)一(yi)個(ge)節(jie)點(dian)，節(jie)點(dian)位(wei)置(zhi)發(fa)生(sheng)變(bian)動(dong)，節(jie)點(dian)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)等(deng)等(deng)，網(wang)絡(luo)都(dou)能(neng)夠(gou)自(zi)我(wo)修(xiu)複(fu)，並(bing)對(dui)網(wang)絡(luo)拓(tuo)撲(pu)結(jie)構(gou)進(jin)行(xing)相(xiang)應(ying)地(di)調(tiao)整(zheng)，無(wu)需(xu)人(ren)工(gong)幹(gan)預(yu)，保(bao)證(zheng)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)仍(reng)然(ran)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。
具備自組織、自愈能力的自動抄表網絡才是最理想的網絡， zigbee技術能夠很好地支持這種智能型的網絡。
Zigbee技術特點
通信可靠
係統采用了CSMA－CA的碰撞避免機製，避免了發送數據時的競爭和衝突；采用完全確認的數據傳輸機製，保證信息傳輸的可靠性；
網絡的自組織、自愈能力強
zigbee的自組織功能：無需人工幹預，網絡節點能感知其他節點的存在，並確定連接關係，組成結構化的網絡；
zigbee自愈功能：增加、刪除或移動節點，節點發生故障等等，網絡都能夠自我修複無需人工幹預，保證整個係統仍然能正常工作。
成本低廉
設備的複雜程度低，且Zigbee協議是免專利費的，這些可以有效地降低設備成本；Zigbee的工作頻段靈活，為免執照頻段的2.4GHz，就是沒有使用費的無線通信。
網絡容量大
一個ZigBee網絡可以容納最多254個從設備和一個主設備，一個區域內可以同時存在200多個ZigBee網絡。
基於ZigBee技術的無線自來水抄表係統解決方案
通過前麵對自來水抄表係統的技術要求分析，結合zigbee技術特點和技術優勢，采用zigbee技術來實現水表的無線抄表是一個非常理想的解決方案。
在實際應用中，我們選擇了將zigbee技術與GPRS/CDMA結合起來，根據抄表用戶的不同分布，來靈活地構建抄表的無線網絡。
l 對於每個抄表終端而言，要求超低功耗、低成本（包括設備成本、運行成本），並且數據的傳輸速率不高，對於居民小區的抄表，抄表終端通常分布較密集、距離較近，zigbee技術可以很好地滿足這些要求；
l 終端采集的數據需要送到自來水公司的集抄管理中心，這可以通過GPRS/CDMA網絡來實現，它無距離限製，且無需網絡規劃、幾乎不需要維護；
l 所構建的zigbee網絡既可以是星形拓撲，也可以是網狀網絡拓撲，不論是哪種拓撲結構的zigbee網絡，根據實際的組網需要，設計合理的網絡結構。
Zigbee技術方案優勢
目前的自動抄表係統，從數據傳輸角度劃分，可分為有線、無線兩大類，這兩大類抄表係統各有其適用的應用領域，但就抄表係統的投資、建設、維護等幾方麵而言，無線抄表係統顯然具有更大優勢。
目前市場上的無線抄表係統大致可分為基於無線數傳模塊、基於GPRS/CDMA數字蜂窩網絡、或者是二者結合等幾種方式，從應用角度而言，都存在以下一種或幾種問題：
GPRS/CDMA數據傳輸需要付費，對於家庭水表抄表來說，係統的運行成本很高；
采(cai)用(yong)無(wu)線(xian)數(shu)傳(chuan)模(mo)塊(kuai)，除(chu)了(le)數(shu)據(ju)輪(lun)詢(xun)時(shi)間(jian)隨(sui)節(jie)點(dian)數(shu)增(zeng)加(jia)而(er)線(xian)形(xing)增(zeng)加(jia)外(wai)，所(suo)組(zu)建(jian)的(de)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)的(de)自(zi)管(guan)理(li)功(gong)能(neng)非(fei)常(chang)有(you)限(xian)，增(zeng)加(jia)或(huo)者(zhe)減(jian)少(shao)節(jie)點(dian)，都(dou)需(xu)要(yao)人(ren)工(gong)去(qu)修(xiu)改(gai)相(xiang)應(ying)的(de)數(shu)據(ju)庫(ku)配(pei)置(zhi)；節點出現故障，也常常需要人工去診斷等等。
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