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目前國家全面推動(dòng)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的規(guī)劃，能源的管理與利用也越來越變的重要，并納入了國家重點(diǎn)項(xiàng)目之中，同時(shí)隨著人工成本高的上升以及國家提出的經(jīng)濟(jì)增長方式的轉(zhuǎn)變，針對(duì)水表，燃?xì)獗碇悄芑牟杉c管理提出了更高的要求，融入物聯(lián)時(shí)代實(shí)現(xiàn)智能有效的管理已成必然！
目前水氣表無線集抄主要有以下三種方案方案：A:采集器模式抄表B:手抄機(jī)模式抄表.C:無線自組網(wǎng)模式抄表.這三種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，隨著芯片與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，無線自組網(wǎng)模式抄表.漸漸成為現(xiàn)在發(fā)展的主流。 本文將著重介紹的無線自組網(wǎng)抄表方式:
無線自組網(wǎng)方式抄表是由集中器負(fù)責(zé)抄表與路由的管理,模塊與前一種方式類似采用周期喚醒接收(如1秒一次). 完全自動(dòng)組網(wǎng),有著多級(jí)路由，覆蓋的區(qū)域大大增加，任何一個(gè)模塊都可以當(dāng)路由，所有路由都自動(dòng)選擇，當(dāng)環(huán)境改變時(shí)路由能自動(dòng)恢復(fù)，無需人工干預(yù).抄表速度平均約2-10秒一塊表,安裝簡(jiǎn)單，抄表成功率非常高.同時(shí)無線自組網(wǎng)方式抄表，也支持手抄機(jī)模式抄表，所以它集成了二種模式的優(yōu)點(diǎn)。
無線自組網(wǎng)方式抄表的模塊省電原理與上一種模式相同也是采用異步的周期喚醒接收，所以功耗也類似。無線自組網(wǎng)方式抄表缺點(diǎn)是:成本稍高,軟件復(fù)雜, 模塊電量消耗不平衡，靠近集中器的模塊由于起到路由作用，在抄表是時(shí)電量消耗會(huì)多一些，這需要靠增大待機(jī)冗余解決，但這對(duì)一個(gè)月只抄幾次的水氣表，這個(gè)問題并不突出。
圖一
深圳市安美通科技有限公司研制的WMRNET無線網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)集中器和若干個(gè)模塊組成，見圖一.用戶的讀取數(shù)據(jù)的操作全部通過集中器完成，在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中對(duì)用戶屏蔽了組網(wǎng)與維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的工作，用戶可隨時(shí)查詢?cè)诰W(wǎng)的模塊和其狀況以及用集中器通過模塊讀取表的數(shù)據(jù)，而不必關(guān)心和干預(yù)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)所有維護(hù)工作均在后臺(tái)軟件完成。
類似ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)，WMRNET無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式為自上而下自動(dòng)組網(wǎng)方式，同時(shí)無線網(wǎng)絡(luò)采用健壯的網(wǎng)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用收發(fā)場(chǎng)強(qiáng)判決鏈路的質(zhì)量，從而決定組網(wǎng)的條件。網(wǎng)絡(luò)每個(gè)模塊都可以有多條路徑，一個(gè)模塊支持多個(gè)父模塊．任意模塊都可作為父模塊，無線網(wǎng)絡(luò)能夠自動(dòng)選擇合理的路由路徑。
處于活動(dòng)狀態(tài)WMRNET無線網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)新的模塊處于網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，在一定的時(shí)間WMRNET無線網(wǎng)絡(luò)會(huì)自動(dòng)識(shí)別模塊ID并加入網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)靜默狀態(tài)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的路由與模塊狀態(tài)處于凍結(jié)狀態(tài)，但用戶仍可以用集中器通過模塊讀取表的數(shù)據(jù)。
WMRNET無線網(wǎng)絡(luò)支持網(wǎng)絡(luò)靜默模式，通過集中器設(shè)置網(wǎng)絡(luò)靜默后，同一網(wǎng)絡(luò)的的集中器和全部模塊均不會(huì)主動(dòng)發(fā)射數(shù)據(jù)，用戶也可以隨時(shí)取消靜默狀態(tài)。利用功能網(wǎng)絡(luò)靜默功能，用戶可以分時(shí)激活網(wǎng)絡(luò)，這種方式可以用一個(gè)頻率讀取多個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
無線頻道的劃分采用類似GSM網(wǎng)絡(luò)同樣的原理，見圖二，在兩個(gè)不同的地理區(qū)域里配置相同的頻率.如在不同的城市中使用相同頻率的AM或FM廣播電臺(tái)．一個(gè)系統(tǒng)中可以有許多同信道WMRNET網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)頻譜分配被劃分為K個(gè)頻率復(fù)用的模式，即單位無線區(qū)群中WMRNET網(wǎng)絡(luò)的個(gè)數(shù)，如圖五，其中K=4、7 、12等．允許同頻率重復(fù)使用的最小距離取決于許多因素，如網(wǎng)絡(luò)附近的同信道網(wǎng)絡(luò)數(shù)，地理地形類別，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)模塊的作用范圍．K增加，頻率復(fù)用距離D也增加。增加了的頻率復(fù)用距離將減小同信道干擾發(fā)生的可能．
同樣原理,利用網(wǎng)絡(luò)靜默功能,也可以用一個(gè)頻率實(shí)現(xiàn)于時(shí)分復(fù)用,這樣就可以實(shí)現(xiàn)用一個(gè)頻率抄整個(gè)區(qū)域的若干個(gè)WMRNET網(wǎng)絡(luò).
頻率復(fù)用距離D由下式確定：
其中，K是圖三 中所示的頻率復(fù)用模式。則：
D=3.46R K=4
D=4.6R K=7
D=6.0R K=12
圖二 無線網(wǎng)絡(luò)頻率復(fù)用模式
國家“十二五”規(guī)劃明確提出，物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)在智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、智能家電、安全監(jiān)控、金融與服務(wù)業(yè)、國防軍事十大領(lǐng)域重點(diǎn)部署。據(jù)有關(guān)消息稱，其中僅僅智能電網(wǎng)總投資預(yù)計(jì)達(dá)2萬億元，居十大領(lǐng)域之首，預(yù)計(jì)到2015年物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模2000億元。
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