供熱系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)終端網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

采集器和集中器之間采用的ZigBee技術(shù)是一種短距離、低速率、高效率的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸頻帶為全球通用的2．4 GHz，其底層采用直擴(kuò)技術(shù)，具有大規(guī)模的組網(wǎng)能力。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)以接力的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，速率最快可達(dá)250 kB／s。在不同的工作頻率下，節(jié)點(diǎn)傳輸距離從十幾米到幾十米，若增加功率放大裝置，則可使傳輸距離更遠(yuǎn)。該系統(tǒng)的終端分布較集中，集中器與采集器之間距離較短，且傳輸數(shù)據(jù)量少，實(shí)時(shí)性要求高，因此，采用ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸是最佳選擇。
2．4 射頻卡
射頻卡中嵌入的RFID標(biāo)簽?zāi)軌虼鎯?chǔ)用戶信息和購熱量等數(shù)據(jù)。采用RFID技術(shù)可以與識(shí)讀器進(jìn)行快速數(shù)據(jù)通信，將卡內(nèi)信息傳至集中器，集中器控制鎖閉閥以實(shí)現(xiàn)預(yù)交費(fèi)。RFlD技術(shù)主要使用無線通信來唯一地識(shí)別對(duì)象或人，通常由信息載體和信息獲取裝置組成。為實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的識(shí)別，無線射頻技術(shù)采用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，同時(shí)將采集到的相關(guān)信息通過無線技術(shù)進(jìn)行傳輸。它具有功耗小、成本低、穿透能力和抗十?dāng)_能力強(qiáng)、傳輸速度快、傳輸距離遠(yuǎn)和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
2．5 集中器
集中器以單片機(jī)為核心，由電源電路、識(shí)讀器、GPRS模塊、ZigBee模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路和顯示電路等部分組成，其硬件框圖如圖5所示。該硬件的主要功能是通過識(shí)讀器讀取射頻卡數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)購熱量并將卡內(nèi)數(shù)據(jù)清零；同時(shí)定時(shí)通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)獲取采集器瀆取的熱量表數(shù)據(jù)和鎖閉閥狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)打包；最后通過GPRS網(wǎng)絡(luò)向中心服務(wù)器傳送數(shù)據(jù)包。

由于集中器的分散性且距中心服務(wù)器較遠(yuǎn)，所以，本系統(tǒng)采用GPRS技術(shù)進(jìn)行無線傳輸數(shù)據(jù)。GPRS傳輸方式作為GSM較為成熟的無線數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，可提供一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別適用于間斷的、突發(fā)性和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。
在GPRS信道上提供有TCP／IP連接，可用于Internet連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。而在此網(wǎng)絡(luò)上提供的GPRS數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)的資費(fèi)甚至低于專網(wǎng)的維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)有著數(shù)據(jù)傳輸速率高、通信質(zhì)量可靠、開發(fā)周期短、安裝調(diào)試方便等顯著優(yōu)點(diǎn)。因此，本系統(tǒng)在遠(yuǎn)程無線傳輸通信上選用GPRS通信模式。
2．6 中心服務(wù)器
中心服務(wù)器可通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接收集中器傳送的數(shù)據(jù)并存入數(shù)據(jù)庫，這樣，管理部門就可通過主站軟件對(duì)用戶的熱量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析并監(jiān)測(cè)供熱情況，以便于供熱系統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)控；同時(shí)可通過管理軟件和財(cái)務(wù)軟件完成用戶信息存儲(chǔ)和充值等。