基于ZigBee與GPRS的遠(yuǎn)程無線抄表系統(tǒng)智能終端設(shè)計.pdf

1、對傳統(tǒng)的手工抄表方式進(jìn)行技術(shù)革命具有十分重要的現(xiàn)實意義，如何實時、準(zhǔn)確地將用戶的用電數(shù)據(jù)送到供電部門的數(shù)據(jù)庫，且能最大限度減少抄表所需要的人力、物力，已經(jīng)成為一個急待解決的問題。采用ZigBee雙向無線通信技術(shù)與GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程無線自動抄表，從而有效解決電能表數(shù)據(jù)的自動采集與遠(yuǎn)程傳輸。 本文基于ZigBee技術(shù)及GPRS技術(shù)的基本原理，研究分析了ZigBee物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層等各層協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸方

2、式及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并在802.15.4層組網(wǎng)協(xié)議的基礎(chǔ)上建立ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。通過調(diào)研分析ZigBee及GPRS的解決方案，并考慮經(jīng)濟(jì)實用性、調(diào)試方便性及縮短開發(fā)周期等要求，選用Jennic的JN5139單芯片模塊實現(xiàn)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸，采用西門子的GPRS模塊MC39i實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。 根據(jù)的功能不同，將終端分成采集器、中繼器（路由器）及集中器三部分來設(shè)計。采集器、中繼器及集中器的ZigBee收發(fā)模塊都是在JN51

3、39的基礎(chǔ)上通過擴(kuò)展外圍電路而設(shè)計的ZigBee模塊，共同組成一個網(wǎng)狀的ZigBee網(wǎng)絡(luò)，完成對電能表數(shù)據(jù)的采集、傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)及匯總。集中器作為外界訪問ZigBee網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，是抄表系統(tǒng)終端的核心單元。為了提高集中器運行速度及兼容性，選用32位ARM9微處理器作為系統(tǒng)的處理器單元，考慮到集中器處理數(shù)據(jù)量較大及今后抄表方式的升級更新，集中器模塊還專門設(shè)計了存儲器電路、以太網(wǎng)通信電路、USB接口電路等。根據(jù)抄表系統(tǒng)實際需要，設(shè)計了一套較完整的