一、 Zigbee無線抄表簡(jiǎn)介
上海數(shù)傳信息科技有限公司長(zhǎng)距離、低復(fù)雜度、低功耗、低成本的zigbee無線通信系統(tǒng)適合于承載數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù)和各種自動(dòng)控制、監(jiān)測(cè)、跟蹤及遠(yuǎn)傳控制領(lǐng)域遠(yuǎn)程采抄水,電,氣,熱表的首選。
Zigbee 技術(shù)服務(wù)于遠(yuǎn)程抄表所產(chǎn)生的意義:
普通型傳感器必須用電纜與中央指揮系統(tǒng)相連接,造價(jià)高,且不便操作。每月水表、電表入戶抄表收費(fèi)給用戶和抄表人員帶來很多麻煩,且不安全。為了有效解決入戶抄表收費(fèi)存在的諸多弊端,提高效率,避免入戶抄表引發(fā)的不安全因素(如冒充收費(fèi)人員入室搶劫),避免用戶受到打擾(如在家休息時(shí))和杜絕拖欠費(fèi)用等情況, 采用ZIGBEE 智能無線網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)傳抄表能有效克服了上述缺點(diǎn)。
Zigbee無線抄表系統(tǒng)采集穩(wěn)定、可靠、方便、實(shí)用。安裝費(fèi)用低廉,維護(hù)簡(jiǎn)單,無優(yōu)升級(jí),不需要租用公網(wǎng),也無須巨額運(yùn)行費(fèi)用。這是現(xiàn)代智能集抄系統(tǒng)的最優(yōu)解決方案!
系統(tǒng)包括三個(gè)部分:數(shù)據(jù)采集發(fā)送模塊,中心收發(fā)模塊和與集中落地模塊,數(shù)據(jù)采集發(fā)送模塊和中心收發(fā)模塊都是由高度集成的微功率單芯片無線收發(fā)機(jī)和單片機(jī)制成,它們的體積都非常小,單芯片收發(fā)機(jī)還可有一個(gè)全世界獨(dú)一無二的廠家編號(hào)(燒錄在芯片中),這個(gè)單芯片收發(fā)機(jī)還具有接收信號(hào)強(qiáng)度指示功能(RSSI)。新系統(tǒng)的智能卡和讀寫器,使用的是無需申請(qǐng)的2.4G ISM免費(fèi)頻段,而且都滿足國家對(duì)2.4G頻道無線產(chǎn)品的相關(guān)規(guī)定。
二、 Zigbee無線抄表系統(tǒng)說明
一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1、系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):
[align=center]
社區(qū)整體組網(wǎng)結(jié)構(gòu) [/align]
黃色為每家每戶與三表對(duì)接的無線數(shù)據(jù)采集發(fā)送模塊(SC8836A或SC8836b),當(dāng)采集模塊接收到水表脈沖信息,即發(fā)送至就近骨干收發(fā)模塊。
紅色為骨干收發(fā)模塊(SC8836B)組建社區(qū)zigbee骨干網(wǎng)絡(luò),可按在大樓外墻壁上,與需要采集的建筑物相對(duì),也可安裝在小區(qū)照明電桿上,或者屋頂上。每一個(gè)采集點(diǎn)負(fù)責(zé)采集幾十到幾百個(gè),甚至上千個(gè)水電氣表的數(shù)據(jù),具體采集數(shù)量的多少,取決于小區(qū)的建筑環(huán)境和具體情況。上圖為虛擬設(shè)計(jì)圖,在實(shí)際應(yīng)用中,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境部署增減骨干采集收發(fā)模塊數(shù)量。骨干模塊在社區(qū)以無線(也可采用有線連接)方式自組成社區(qū)骨干網(wǎng)絡(luò)。
藍(lán)色定義一臺(tái)為中心模塊,其他模塊接收到抄表信息發(fā)送或中繼發(fā)送至中心模塊。中心模塊本地存儲(chǔ)或通過GPRS廣域網(wǎng)傳送至遠(yuǎn)端計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。
2、系統(tǒng)組網(wǎng)拓?fù)洌?
水表與我公司zigbee無線數(shù)據(jù)采集發(fā)送模塊(SC8836A或SC8836b)對(duì)接,水表輸出0~3v方波(脈沖)與采集發(fā)送模塊TTL接口互聯(lián)。表每發(fā)送一個(gè)脈沖,觸發(fā)zigbee模塊向骨干采集模塊發(fā)送數(shù)據(jù),骨干數(shù)據(jù)采集模塊接收到信息,返回確認(rèn)信息。水表端接收到返回信息即進(jìn)入省電休眠狀態(tài)。
使用SC8836B集中數(shù)據(jù)采集模塊,采集到的來自所有它管轄范圍內(nèi)的水表的數(shù)據(jù),進(jìn)行打包,并通過如下幾種方式傳給監(jiān)控中心:
A. 在每一個(gè)SC8836B中,安裝一個(gè)GPRS或 CDMA1X終端模塊,利用移動(dòng)通信網(wǎng)傳往管理計(jì)費(fèi)中心,或其它指定地點(diǎn);
B. 利用SC8836B模塊自身的無線數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)功能,將所有SC8836B所采集到的數(shù)據(jù)匯集到某一個(gè)采集節(jié)點(diǎn),再通過其它有線或無線的網(wǎng)絡(luò)傳往管理計(jì)費(fèi)中心,包括互聯(lián)網(wǎng),寬帶網(wǎng)或移動(dòng)網(wǎng);個(gè)別聯(lián)網(wǎng)不方便的數(shù)據(jù)采集點(diǎn),可單獨(dú)使用一個(gè)GPRS或 CDMA1X終端模塊直接傳輸。
C. 利用485總線將一個(gè)小區(qū)的所有SC8836B采集點(diǎn)連接在一起,然后再通過其它有線或無線的網(wǎng)絡(luò)傳往管理計(jì)費(fèi)中心,包括互聯(lián)網(wǎng),寬帶網(wǎng)或移動(dòng)網(wǎng)。
中心采集模塊也可在本地設(shè)置存儲(chǔ)設(shè)備,由抄表人員定期采用手持終端進(jìn)行一次性抄表工作。
所有設(shè)備都具備定時(shí)自檢信息發(fā)送,確保設(shè)備運(yùn)行良好。和電池低壓報(bào)警信號(hào)的發(fā)送,在電池余量到達(dá)設(shè)定范圍,即向管理系統(tǒng)發(fā)送低壓告警信號(hào),提示更換電池,保證設(shè)備正常運(yùn)行。
三、 系統(tǒng)硬件設(shè)備介紹
1、zigbee無線采集發(fā)送模塊A(SC8836A)
頻率:2.4 GHz–2.488 GHz 免費(fèi)頻段,83個(gè)頻道,3822個(gè)信道, 32/64位 PN 碼
接收靈敏度:-97dBm
輸出功率:可達(dá) +4dBm
控制單片機(jī)配置: Atmega88
自身通信距離: 150/ 250米(僅指 SC8836A 與 SC8836A 模塊之間,使用微帶(PCB)天線/內(nèi)置天線時(shí)的通信距離,SC8836與其它模塊的通信距離可以遠(yuǎn)得多,例如SC8836A(作為接收端)與SC8836b (作為發(fā)射端,使用5-10厘米小天線)其通信距離則可達(dá)1500米,參見本公司產(chǎn)品說明)可提供SMA外接天線接口(選項(xiàng))
傳輸速率: 250 kbits/sec,125kbs, 38.4 kps, 19.2kps,…….1.2kps 可設(shè)置
直序擴(kuò)頻: DSSS通信方式,抗干擾力強(qiáng),保密性高;
高集成度,只有很少分離元器件,可靠性高,低成本
提供TTL電平接口(3 – 15);(RS232/RS485接口為選項(xiàng))
12-MHz 輸入時(shí)鐘運(yùn)行
休眠電流 接收 & 接收 => 發(fā)射)
模塊尺寸:40 X 17 mm x 5 mm (可根據(jù)用戶需要尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì))
典型應(yīng)用:門禁系統(tǒng),定位系統(tǒng),不停車收費(fèi)系統(tǒng),遙控玩具,無線身份識(shí)別卡等;
發(fā)射功率,頻道信道,模塊編號(hào)可通過有線或無線的方式,可由用戶自己設(shè)置。
2、zigbee無線采集發(fā)送模塊b(SC8836b)
[align=center]
[/align]
頻率:2.4 GHz–2.488 GHz 免費(fèi)頻段,83個(gè)信道,3822個(gè)信道, 32/64位 PN 碼
接收靈敏度:-95 dBm
輸出功率:可達(dá) 18dBm
控制單片機(jī)配置: Atmega88
可視通信距離: 2000 米(PCB內(nèi)置微帶天線/與SC8836B的通信距離),
傳輸速率: 250 kbits/sec,125kps, 38.4 kps, 19.2kps,…….1.2kps等 可設(shè)置
直序擴(kuò)頻: DSSS通信方式,抗干擾力強(qiáng),保密性高;
高集成度,只有很少分離元器件,可靠性高,低成本
直序擴(kuò)頻可重新設(shè)置基帶相關(guān)系數(shù)
提供多路TTL電平接口;
12-MHz 輸入時(shí)鐘運(yùn)行
集成 64-bit 廠家 ID 編號(hào)
最大接收信號(hào) –20 –6 dBm
具有測(cè)量電池電壓功能
工作溫度 –40° to 85°C
發(fā)射電流:約 200 mA
接收電流:約 26 mA
工作電壓 1.8 V to 3.6V (一般為可充電電池,或220V電源)
天線類型:PCB/內(nèi)置
數(shù)據(jù)速率:250kps (DSSS模式) 1Mps (GFSK模式)
晶振啟動(dòng)時(shí)間: 接收 & 接收 => 發(fā)射)
模塊尺寸:40X 25 mm x2.5 mm (可根據(jù)用戶需要尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì))
典型應(yīng)用:工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)距終端離數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,水電氣無線抄表,遙控玩具等;
發(fā)射功率,頻道信道,模塊編號(hào)可通過有線或無線的方式,由用戶自己設(shè)置。
3、集中采集(中心)模塊(SC8836B)
頻率:2.4 GHz–2.488 GHz 免費(fèi)頻段,83個(gè)信道 32/64位 PN 碼
接收靈敏度:-100 dBm
輸出功率:可達(dá) 20dBm
控制單片機(jī)配置: Atmega88 或 MSP430
自身通信距離: 2000 米(天線高度8米以上,無阻擋;增加全向中饋天線可傳輸8000米)
傳輸速率: 250 kbits/sec, 38.4 kps, 19.2kps,…….1.2kps 可設(shè)置
直序擴(kuò)頻: DSSS通信方式,抗干擾力強(qiáng),保密性高;
高集成度,只有很少分離元器件,可靠性高,低成本
直序擴(kuò)頻可重新設(shè)置基帶相關(guān)系數(shù)
提供RS232或RS485 接口;
12-MHz 輸入時(shí)鐘運(yùn)行
休眠電流:10 μA
集成 64-bit 廠家 ID 編號(hào)
最大接收信號(hào) –20 –6 dBm
具有測(cè)量點(diǎn)電池電壓功能
工作溫度 –40° to 85°C
發(fā)射電流:約 300 mA
接收電流:約 30 mA
工作電壓 1.8 V to 3.6V (一般為可充電電池,或220V電源)
天線類型:外接天線
數(shù)據(jù)速率:250kps (DSSS模式) 1Mps (GFSK模式)
晶振啟動(dòng)時(shí)間:1mS
頻綜穩(wěn)定時(shí)間:100uS
收發(fā)轉(zhuǎn)換時(shí)間:30uS (發(fā)射 => 接收 & 接收 => 發(fā)射)
模塊尺寸:65 X 30 mm x 6 mm (可根據(jù)用戶需要尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì))
典型應(yīng)用:遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸模塊,數(shù)據(jù)中繼模塊等;
上海數(shù)傳信息科技有限公司
www.dtinfo.net.cn
qinpengli1994@yahoo.com.cn
021-64821224 13764073768 李先生