Zigbee无线抄表方案

2012-10-24 21:07:04   来源:5联网   评论:0 点击:
ZigBee协议规定的技术是一种便宜的、低功耗的、高可靠性的近距离无线组网通讯技术,是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台。在整个网络范围内,每个ZigBee网络节点(FFD)不仅本身可以作为监控对象
Zigbee无线抄表方案
ZigBee无线抄表系统解决方案—系统拓扑图

       【5联网 www.5lian.cn】ZigBee协议规定的技术是一种便宜的、低功耗的、高可靠性的近距离无线组网通讯技术,是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台。在整个网络范围内,每个ZigBee网络节点(FFD)不仅本身可以作为监控对象,例如网络中所连接的传感器可直接进行数据采集和监控,还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外,每一个ZigBee网络节点还可在自己的信号覆盖范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)进行无线连接。

    无线传输系统的应用领域

    目前流行的“物联网”(InternetofThings),目的是要将各种信息传感设备,与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。在这个巨大网络中,作为传感器与通信网络网之间的“桥梁”,我们可以用有线或是无线的方式来实现。就系统的投资、建设、维护等几方面而言,无线传输系统显然具有更大的优势。

    无线传输系统应用领域主要包括:

    家庭和楼宇网络:空调系统的温度控制、照明的自动控制、窗帘的自动控制、煤气计量控制、家用电器的远程控制等;

    工业控制:各种监控器、传感器的自动化控制;

    商业:智慧型标签等;

    公共场所:烟雾探测器等;

    农业控制:收集各种土壤信息和气候信息;

    医疗:老人与行动不便者的紧急呼叫器和医疗传感器等。

    由于这些应用范围广而且大都涉及到个人家庭,因此低成本、低功耗、高可靠性的市场需求是非常强烈的。从ZigBee产品的特点看,是非常符合这种市场需求的。

    Zigbee模块的在无线抄表领域的应用

    目前市面设计Zigbee的应用方案,可以有两种方式:一、直接用厂家的ZigBee芯片来进行自己的ZigBee应用设计,该方式从设计之初就需要对软件和ZigBee协议栈进行消化和分析,还需要高频设计方面的知识和经验,开发周期会在半年甚至更长时间,若是在批量生产方面一致性没有控制好,则不仅成本会大大提高也会造成大量的资源浪费,这就违背了ZigBee协议低成本的基本宗旨;二、使用模块公司提供的无线Zigbee模块,这种方式能很好地解决了用ZigBee芯片进行方案设计的难题,设计者只需将Zigbee模块当成一个透明的元器件使用,可以将模块直接焊接到各种相关设备的线路板上实现无线通讯,从而省去了设计者花在高频调试方面的精力和时间,只需把工作重点放在解决方案的设计上,使得ZigBee的应用易如反掌。

    以下介绍VT-CC2530-Z12.4GZigBee模块在无线集抄方面的典型应用。

    1、无线抄表系统的要求

    对于每个抄表终端而言,要求超低功耗、低成本(包括设备成本、运行成本),并且数据的传输速率不高。对于居民小区的抄表,抄表终端通常分布较密集,距离较近,可靠性要求高。

    2、ZigBee无线抄表系统解决方案的结构布局

    采用MESH网状网络结构,保证数据传输的可靠性

    每幢单元楼设置一个ZigBee远端节点

    一个小区设置一个ZigBee中心节点

    ZigBee中心节点数据通过网络服务器上传到集抄中心

    每楼层表通过ZigBee模块连接到楼道的ZigBee路由模块

    每幢单元楼设置一个ZigBee楼栋集中器节点,负责数据收发(保存或自发)

    ZigBee远端节点上传到ZigBee中心节点

    在这个方案里:使用ZigBee模块来完成无线抄表方案的传输部分,表上的ZigBee模块是终端节点,可以进入低功耗状态(<20uA),这样就可以保证表在低功耗状态下工作多年。在楼道的路由接点是要有220V的电源的,以保证正常的数据通信功能。

    3、ZigBee模块方案的优势

    设计该方案的厂商只需要在原有系统上设计加入ZigBee模块,匹配电源即可完成无线传输部分。VT-CC2530-Z12.4GZigBee模块本身已经包含了MCU,不需要另外布板写程序,不仅缩短了开发周期和生产、安装时间,还使得整体产品体积更小,更容易与原有设备兼容。
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