基于WSN的燃?xì)獗碜詣?dòng)抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)

集中器采用市電供電，帶有備用鋰電池。穩(wěn)壓芯片采用LM1117；處理器采用三星公司的S3C2440A，主頻為400 MHz，最高可達(dá)533 MHz，該處理器功耗極低，片上資源豐富；射頻芯片采用Noridic公司的SI4432；存儲(chǔ)模塊有兩個(gè)部分：SDRAM和FLASH，兩塊容量為32 MB，16位數(shù)據(jù)線的SDRAM并行組成32位，直接與處理器相連，用以運(yùn)行程序，F(xiàn)LASH為64 MB的NND FLASH；LCD為7寸真彩色TFT液晶屏。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件是基于IAR Embedded Workbench平臺(tái)，采用C語言開發(fā)，主要包括設(shè)計(jì)
系統(tǒng)上電后首先初始化硬件，然后向采集器發(fā)送注冊(cè)請(qǐng)求，之后根據(jù)收到的指令完成相應(yīng)的工作，流程圖如圖3所示。

4．2 采集器軟件設(shè)計(jì)
采集器作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹袠?，為了降低系統(tǒng)的整體功耗，采用了變頻的方法。數(shù)據(jù)在一級(jí)網(wǎng)絡(luò)和二級(jí)網(wǎng)絡(luò)中傳輸時(shí)采用不同的頻點(diǎn)。采集器在進(jìn)行初始化后配置相應(yīng)的參數(shù)，然后向集中器發(fā)送路由請(qǐng)求，構(gòu)建自組織網(wǎng)絡(luò)。組網(wǎng)完成后切換頻率，保持和采集器在同一個(gè)頻率，進(jìn)入接收模式，等待來自集中器的指令。
4．3 集中器軟件設(shè)計(jì)
集中器作為小區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)，向上通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心通信；向下通過自組織網(wǎng)絡(luò)與采集器和燃?xì)獗斫K端通信。系統(tǒng)上電后，首先進(jìn)行硬件初始化，配置相應(yīng)的寄存器參數(shù)，隨GPRS模塊和無線射頻模塊都進(jìn)入接收模式。主要完成兩個(gè)任務(wù)：等待采集器初始化后，發(fā)送路由請(qǐng)求，完成自組網(wǎng)；等待監(jiān)控中心發(fā)送的指令。監(jiān)控中心在每次抄表之前都要首先和集中器進(jìn)行校時(shí)，校時(shí)結(jié)束后集中器再和采集器進(jìn)行校時(shí)，以保證整個(gè)抄表網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步。若收到監(jiān)控中心的抄表指令，則把相應(yīng)的指令發(fā)送到采集器，完成單個(gè)抄表，局部抄表以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)抄表。

5 結(jié)語
本文提出的自動(dòng)抄表系統(tǒng)將燃?xì)獗碇弊x技術(shù)、無線傳感器技術(shù)和GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中抄表。系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)先考慮低功耗，燃?xì)獗碇悄芙K端采用了先進(jìn)的電源管理模式，同時(shí)一級(jí)網(wǎng)絡(luò)和二級(jí)網(wǎng)絡(luò)采用不同的頻率，減少了彼此間的干擾，延長了電池的使用壽命，提高了系統(tǒng)的可靠性。采集器與燃?xì)獗碇悄芙K端以無線方式通信，無需人工布線，布置靈活，后期容易維護(hù)。目前，該系統(tǒng)已在南通市崇川區(qū)部分小區(qū)使用，實(shí)踐證明該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，易于實(shí)現(xiàn)，布置靈活，實(shí)用性強(qiáng)，并可適用于水表、電表等。