基于ZigBee的无线抄表技术与应用-陈建锋.pptVIP

安科瑞基于ZigBee（物联网）的无线网络电能管理系统 联系人：陈睿 QQ：458200060 邮箱：acrelcr@163.com 联系电话：021传真：021网址：WWW.ACREL.CN 自动电抄表简介 自动电抄表（Automatic Meter Reading-AMR）是指利用微电子和计算机网络、传感等技术自动读取和处理表计数据，将城市居民的用电信息加以综合处理的系统。 自动电抄表技术使各供电企业从根本上解决了入户抄表收费给用户和抄表人员带来的麻烦，避免了许多不必要的纠纷。准确而便捷的收费系统，不但能提高企业管理部门的工作效率，也适应供电企业的统一管理。 目前国内外抄表的主要方式有：人工抄表、IC卡预付费表、有线抄表系统及无线抄表系统。 远程自动抄表系统发展现状 在我国已经主要应用的远程电抄表系统中，按底层通讯方式的不同可以分为以下几种： 通过电力线载波通讯的方式来实现远程电抄表 通过RS485有线通讯网来实现远程电抄表 通过GPRS无线通讯网来实现远程电抄表 通过ZIGBEE无线通讯网来实现远程电抄表 ZigBee概述 ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度的无线网络技术。 ZigBee采取了IEEE 802.15.4强有力的无线物理层所规定的全部优点 省电、简单、成本又低的规格；ZigBee增加了逻辑网络、网络安全和应用层。 ZigBee联盟预测的主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制等 ZigBee的特点 通信可靠 ZigBee技术在物理层采用抗干扰非常强的DSSS直序扩频技术进行传输，在MAC协议层采用了CSMA-CA的碰撞避免机制，避免了发送数据时的竞争和冲突；采用完全确认的数据传输机制，保证信息传输的可靠性； 网络的自组织、自愈能力强 自组织功能：无需人工干预，网络节点能感知其他节点的存在，并确定连接关系，组成结构化的网络； 自愈功能：增加、删除或移动节点，节点发生故障等等，网络都能够自我修复无需人工干预，保证整个系统仍然能正常工作。 成本低廉 设备的复杂程度低，且ZigBee协议是免专利费的，这些可以有效地降低设备成本；ZigBee的工作频段灵活，为免执照频段的2.4GHz，就是没有使用费的无线通信。 网络容量大 一个ZigBee网络可以容纳最多254个从设备和一个主设备，一个区域内可以同时存在200多个ZigBee网络。 数据安全 ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用AES-128，同时各个应用可以灵活确定其安全属性。 ZigBee技术简介——无线网络标准的比较 ZigBee技术简介——ZigBee与IEEE802.15.4 ZigBee是一组基于IEEE 802.15.4无线标准研制开发的、有关组网、安全和应用软件方面的技术， IEEE 802.15.4仅处理MAC层和物理层协议，ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化。 ZigBee是由ZigBee Alliance所主导的标准，定义了网络层（Network Layer）、安全层（Security Layer）、应用层（Application Layer）、以及各种应用产品的资料（Profile）；而由国际电子电气工程协会（IEEE）所制订的802.15.4标准，则是定义了物理层（PHY Layer）及媒体存取层（Media Access Control Layer；MAC Layer）。 ZigBee技术简介——ZigBee物理信道 ZigBee技术简介——ZigBee网络拓扑结 ZigBee技术简介——ZigBee网络设备类型 网络协调器：包含所有的网络消息，是3种设备类型中最复杂的一种，存储容量最大、计算能力最强。发送网络信标、建立一个网络、管理网络节点、存储网络节点信息、寻找一对节点间的路由消息、不断地接收信息。 全功能设备(FFD)：可以担任网络协调者，形成网络，让其它的FFD或是精简功能装置（RFD）连结，FFD具备控制器的功能，可提供信息双向传输。 ? 附带由标准指定的全部802.15.4 功能和所有特征 ? 更多的存储器、计算能力可使其在空闲时起网络路由器作用。 ? 也能用作终端设备 精简功能设备(RFD)：RFD只能传送信息给FFD或从FFD接收信息。 ? 附带有限的功能来控制成本和复杂性 ? 在网络中通常用作终端设备。 ? ZigBee相对简单的实现自然节省了费用。RFD由于省掉了内存和其他电路，降低了ZigBee部件的成本，而简单的8位处理器和小协议栈也有助于降低成本。 ZigBee技术简介——ZigBee通信可靠性保证 物理层R