發布日期：2022-05-25 點擊率：50
目前國家全面推動產業戰略轉型的規劃，能源的管理與利用也越來越變的重要，并納入了國家重點項目之中，同時隨著人工成本高的上升以及國家提出的經濟增長方式的轉變，針對水表，燃氣表智能化的采集與管理提出了更高的要求，融入物聯時代實現智能有效的管理已成必然!
深圳市安美通科技有限公司在水氣表采集與管理已經有6年的歷史，與各大水氣表廠有著良好的合作關系，在這領域有著豐富的經驗。本文將著重介紹的無線水氣表抄表方式，和近年來發展起來的先進的自組網模式抄表方式。
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:手抄機模式抄表.C:無線自組網模式抄表.這三種方式各有優缺點，隨著芯片與網絡技術的發展與進步，無線自組網模式抄表.漸漸成為現在發展的主流。
1) 采集器模式抄表：
采集器模式抄表，策略是由模塊定時將數據上傳給采集器(如20分鐘一次).采集器被動接收并打包將數據通過GPRS上傳。這種方式模塊端一般只需要定時發射即可，無需接收，模塊的功耗比較容易控制，軟件也簡單，可以實現自動抄表。由于是單向，這種方式是不能通過采集器下傳命令給模塊，當然也有個別廠家采用收發模塊，在模塊定時發射結束后等待幾十到幾百毫秒以便接收采集器下發的命令，但這種方法區別于單向發射，必須要設置采集器管理哪些模塊的地址,這樣增加了施工的復雜性。同時采集器管理的模塊地址事先已經設置好，就不能像單發的模式采集器不用區分模塊的地址，只要是這個網內的模塊采集器都可以將數據上傳。
采集器模式抄表，最大問題是通訊距離和可靠性，由于是星形網絡，只有一級路由，通訊距離就是采集器與模塊點對點的距離，所以接收環境較差的模塊可能通訊不上，解決的方法只能是增加采集器或增加中繼器，這又增加了系統成本和復雜程度。這種方式還有一個問題，是可靠性，在施工中安裝調試正常的系統，抄表效果比較好，隨著時間天氣和環境的變化，網路拓撲也發生了變化，可能就有個別的模塊脫網，實測半年過后，一般脫網的模塊達到5%以上。此外不能配合手抄機抄表，手抄機只能與采集器通訊，也是其缺點之一。
圖一：采集器模式抄表
2) 手抄機模式抄表。
手抄機模式抄表的構架圖如圖二，人工用手抄機抄表,模塊采用異步的周期喚醒接收. 手抄機可內置數據庫軟件如SQL for WINCE， 操作時由工作人員手拿手抄機，走到信號覆蓋距離內，進行逐個抄表，或搜索數據庫進行自動批量抄表。對于沒有抄到的模塊，可改變位置或靠近所抄模塊。由于有人工干預,抄表成功率較高,系統設計簡單可靠.抄表速度較快, 如果模塊周期喚醒的時間為1秒一次，平均約1.5秒可抄一塊表.對比人工一個月可完成3-4千的抄表量，約為人工的十幾倍以上效率。
圖二：手抄機模式抄表意圖
手抄機模式抄表對應的模塊采用異步周期喚醒接收，以1秒打開一次，接收采用美國SEMTECH超低功耗的射頻芯片SX1212為例，具體原理如下：
典型的無線收發機編碼如下圖。
PREAMBLE (前導碼) | SYNCWORD (同步碼) | DATA + FEC +CRC (數據 + 前向糾錯 + CRC檢錯) |
前導碼為“1010”交替碼，其作用是使目的接收機時鐘與發射機同步，正常模式下前導碼長度一般為32bit即可，前導碼還有喚醒接收機的功能，此時發射機必須發送較長的前導碼將省電模式下的接收機喚醒進入正常的工作狀態。如設置接收機1秒鐘喚醒一次，那么接收機每間隔1秒鐘喚醒一次搜索前導碼(tw)，持續長度一般為16bit。而發射機首先發射1秒以上的前導碼再發射后面得同步碼等，這意味著接收機在喚醒的周期，只要信道中發現前導碼，在正常情況下都能夠可成功檢測到并喚醒接收，示意圖見圖三。
圖三：模塊采用周期喚醒收異步發時序圖
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