ZIGBEE無線通信抄表系統

系統簡介

ZIGBEE無線通信抄表系統

隨著無線通信技術的不斷發展，近年來出現了面向低成本設備無線聯網要求的技術，稱之為ZIGBEE，它是一種近距離、低複雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術，主要適合於自動控制、遠程控制領域及家用設備聯網。

由於ZIGBEE的優越特性，基於ZIGBEE技術的無線組網是一種比較合適的下行信道的實現手段。適合套用於一些短距離的無線網路的組網，例如寫字樓、辦公樓、宿舍樓、工廠等無線抄表網路，適用於企業內部能耗監測及管理系統，尤其適用於一些布線困難舊樓改造的能耗管理系統中。

無線通信抄表系統單個子網，主要由上行網路工業乙太網和下行網路ZIGBEE無線區域網路組成。整個子網主要由電錶、ZIGBEE採集器以及ZIGBEE網路終端組成，示意圖如下。

適用環境

u 工作溫度： -20℃~65℃

u 儲藏溫度： -40℃~85℃

電磁兼容

u 浪涌電壓：4000V；

u 快速瞬變群脈衝：4000V

u 靜電：8000V

主要特點

工作周期短、收發信息功耗較低，並且RFD(Reduced Function Device，簡化功能器件)採用了休眠模式，不工作時都可以進入睡眠模式。

低成本。通過大幅簡化協定(不到藍牙的1/10)，降低了對通信控制器的要求，以8051的8位微控制器測算，全功能的主節點需要32KB代碼，子功能節點少至4 KB代碼。

低速率、短延時。ZIGBEE的最大通信速率達到250 kb/s(工作在2．4 GHz時)，滿足低速率傳輸數據的套用需求。ZIGBEE的回響速度較快，一般從睡眠轉入工作狀態只需15ms，節點連線進入網路只需30ms，進一步節省了電能。相比較，藍牙需3～10 S、Wi-Fi需3 S。

近距離，高容量。傳輸範圍一般介於10～100 m，在增加RF發射功率後，亦可增加到1~3 km。這指的是相鄰節點間的距離，若通過路由和節點間通信的接力，擴展後達到幾百米甚至幾公里。ZIGBEE可採用星狀、片狀和網狀網路結構。由一個主節點管理若干子節點，最多一個主節點可管理254個子節點。

高可靠性和高安全性。ZIGBEE的媒體接入控制層(Medium Access Control，MAC)採用CSMA/CA的碰撞避免機制，同時為需要固定頻寬的通信業務預留了專用時隙，避免了傳送數據時的競爭和衝突。ZIGBEE還提供了3級安全模式，包括無安全設定、使用接人控制清單防止非法獲取數據以及採用高級加密標準(AdvancedEncryption Standard，AES)的對稱密碼，以靈活確定其安全屬性。

免執照頻段。採用直接序列擴頻在工業科學醫療(Industrial Scientific Medical，ISM)頻段，分別為2．4 GHz(全球)、915 MHz(美國)和868 MHz(歐洲)。

ZIGBEE無線通信抄表系統

基本介紹

系統簡介

適用環境

電磁兼容

主要特點

性能參數

儀表選型

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