遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)（AMR/AMI）中無線模塊選型指南

遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)是為提高水表、電表等能耗參數(shù)的綜合計(jì)費(fèi)管理水平而設(shè)計(jì)的新興技術(shù)。它以全自動(dòng)的抄表方式取代了傳統(tǒng)的人工抄表方式，和同類抄表系統(tǒng)相比，具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自適應(yīng)、免調(diào)試、免維護(hù)、運(yùn)行穩(wěn)定、方便擴(kuò)展的特點(diǎn)。該系統(tǒng)采用先進(jìn)的無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，對居民用水、用電的使用狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)和統(tǒng)一管理，減少了人工勞動(dòng)，極大地提高了工作效率，為有關(guān)部門管理、統(tǒng)計(jì)、分析能源使用情況提供依據(jù)，使管理更科學(xué)、更高效。

圖1  遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)架構(gòu)

上圖為遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的一般架構(gòu)模型，該系統(tǒng)具有極好的兼容性和擴(kuò)展性，既可以實(shí)現(xiàn)對無線遠(yuǎn)傳水電表進(jìn)行管理，也可以實(shí)現(xiàn)水、電、氣、暖表等多種類型智能表的綜合管理。

在無線抄表系統(tǒng)中，無線模塊充當(dāng)著非常重要的角色，包括網(wǎng)絡(luò)互連和數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，并且在無線抄表系統(tǒng)中，環(huán)境往往很復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)中有很多個(gè)設(shè)備。目前市面上有很多無線模塊，按類型分有wifi、藍(lán)牙、zigbee和串口等，按頻段分有170M、315M、433M、2.4G等頻率，我們需要選擇合適的模塊來應(yīng)用于無線抄表系統(tǒng)中。在無線抄表系統(tǒng)中，對模塊的功耗要求比較高，如果功耗過高（如wifi模塊），可能會(huì)造成浪費(fèi)電能資源，并且還需要進(jìn)行電源電壓的轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)對無線模塊的供電，增加了研發(fā)的成本。

• 抗干擾性同樣重要。無線抄表系統(tǒng)不僅應(yīng)用于工業(yè)，還可應(yīng)用于每家每戶中，有的城市用戶的使用環(huán)境很復(fù)雜，周圍無線電密布，并且墻比較多，對無線收發(fā)的距離也有一定的要求。

• 網(wǎng)絡(luò)關(guān)系復(fù)雜。由于各種各樣的表，可能位于各個(gè)分散的地方，會(huì)形成不同的網(wǎng)絡(luò)組合，并且可能會(huì)因?yàn)榄h(huán)境的變化，出現(xiàn)某一節(jié)點(diǎn)斷開網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)需要重新連接的情況。在網(wǎng)絡(luò)中，至少需要有一個(gè)設(shè)備來管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等。在這種情況下，我們需要選擇無線模塊能夠自己組網(wǎng)，自路由，并且能夠斷線重連的功能。

根據(jù)以上的條件，我們選擇了以下這款無線模塊，如圖2：

圖2  ZigBee無線模塊

E18-MS1PA1-PCB是成都億佰特設(shè)計(jì)生產(chǎn)的一款體積極小的2.4GHz無線模塊,可以迅速的收發(fā)大量的數(shù)據(jù)，該模塊內(nèi)帶功放芯片CC2592,增加了無線通信距離，****功率100mW,能夠傳輸800M~1000M，滿足一般的距離要求。貼片型(引腳間距1.27mm),收發(fā)一體;自帶高性能PCB板載天線。該模塊目前已經(jīng)穩(wěn)定量產(chǎn),并適用于多種應(yīng)用場景。E18-MS1PA1-PCB采用全套TI方案,美國德州儀器(T)公司原裝進(jìn)口CC2530射頻芯片,芯片內(nèi)部集成了8051單片機(jī)及無線收發(fā)器,并適用于 Zigbee設(shè)計(jì)及24GHz和IEEE802.15.4協(xié)議。模塊引出單片機(jī)所有IO口,可進(jìn)行多方位的開發(fā)。這款模塊可以運(yùn)行ZigBee協(xié)議棧，通過zigbee協(xié)議棧可以實(shí)現(xiàn)自組網(wǎng)、自路由、斷線重連，并且在空閑時(shí)可以實(shí)現(xiàn)低功耗，滿足我們在設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)時(shí)的要求。

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