遠程抄表系統（AMR/AMI）中無(wú)線(xiàn)模塊選型指南

遠程抄表系統是為提高水表、電表等能耗參數的綜合計費管理水平而設計的新興技術(shù)。它以全自動(dòng)的抄表方式取代了傳統的人工抄表方式，和同類(lèi)抄表系統相比，具有網(wǎng)絡(luò )結構自適應、免調試、免維護、運行穩定、方便擴展的特點(diǎn)。該系統采用先進(jìn)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )數據傳輸技術(shù)，對居民用水、用電的使用狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，實(shí)現數據的集中存儲和統一管理，減少了人工勞動(dòng)，極大地提高了工作效率，為有關(guān)部門(mén)管理、統計、分析能源使用情況提供依據，使管理更科學(xué)、更高效。

圖1  遠程抄表系統架構

上圖為遠程抄表系統的一般架構模型，該系統具有極好的兼容性和擴展性，既可以實(shí)現對無(wú)線(xiàn)遠傳水電表進(jìn)行管理，也可以實(shí)現水、電、氣、暖表等多種類(lèi)型智能表的綜合管理。

在無(wú)線(xiàn)抄表系統中，無(wú)線(xiàn)模塊充當著(zhù)非常重要的角色，包括網(wǎng)絡(luò )互連和數據傳輸等，并且在無(wú)線(xiàn)抄表系統中，環(huán)境往往很復雜，網(wǎng)絡(luò )中有很多個(gè)設備。目前市面上有很多無(wú)線(xiàn)模塊，按類(lèi)型分有wifi、藍牙、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(lái)應用于無(wú)線(xiàn)抄表系統中。在無(wú)線(xiàn)抄表系統中，對模塊的功耗要求比較高，如果功耗過(guò)高（如wifi模塊），可能會(huì )造成浪費電能資源，并且還需要進(jìn)行電源電壓的轉換來(lái)實(shí)現對無(wú)線(xiàn)模塊的供電，增加了研發(fā)的成本。

• 抗干擾性同樣重要。無(wú)線(xiàn)抄表系統不僅應用于工業(yè)，還可應用于每家每戶(hù)中，有的城市用戶(hù)的使用環(huán)境很復雜，周?chē)鸁o(wú)線(xiàn)電密布，并且墻比較多，對無(wú)線(xiàn)收發(fā)的距離也有一定的要求。

• 網(wǎng)絡(luò )關(guān)系復雜。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 )因為環(huán)境的變化，出現某一節點(diǎn)斷開(kāi)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)設備來(lái)管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò )，存儲數據等。在這種情況下，我們需要選擇無(wú)線(xiàn)模塊能夠自己組網(wǎng)，自路由，并且能夠斷線(xiàn)重連的功能。

根據以上的條件，我們選擇了以下這款無(wú)線(xiàn)模塊，如圖2：

圖2  ZigBee無(wú)線(xiàn)模塊

E18-MS1PA1-PCB是成都億佰特設計生產(chǎn)的一款體積極小的2.4GHz無(wú)線(xiàn)模塊,可以迅速的收發(fā)大量的數據，該模塊內帶功放芯片CC2592,增加了無(wú)線(xiàn)通信距離，****功率100mW,能夠傳輸800M~1000M，滿(mǎn)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(xiàn)。該模塊目前已經(jīng)穩定量產(chǎn),并適用于多種應用場(chǎng)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,芯片內部集成了8051單片機及無(wú)線(xiàn)收發(fā)器,并適用于 Zigbee設計及24GHz和IEEE802.15.4協(xié)議。模塊引出單片機所有IO口,可進(jìn)行多方位的開(kāi)發(fā)。這款模塊可以運行ZigBee協(xié)議棧，通過(guò)zigbee協(xié)議?？梢詫?shí)現自組網(wǎng)、自路由、斷線(xiàn)重連，并且在空閑時(shí)可以實(shí)現低功耗，滿(mǎn)足我們在設計遠程抄表系統時(shí)的要求。

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