無(wú)線抄表技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果與發(fā)展評(píng)價(jià)
作者：薛世駿
這里的“無(wú)線”不是指GSM/GPRS技術(shù)，而是指400MHz以上的無(wú)線電波；即：大家俗稱的“小無(wú)線”。用“小無(wú)線”微功率無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，可以把幾百米甚至上千米外的電度表數(shù)據(jù)，讀入到電量數(shù)據(jù)采集器中，實(shí)際使用效果良好。如，在北京順義居民集抄系統(tǒng)中有7萬(wàn)多塊電表，全系統(tǒng)的日抄通率在99％以上。
無(wú)線抄表的基本原理
用無(wú)線FSK方式傳送數(shù)據(jù)，要分別用兩個(gè)頻率傳送數(shù)字 0和1�！懊睢被颉皵�(shù)據(jù)”在空中傳遞時(shí)被分成一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)包。每個(gè)數(shù)據(jù)包前面是“位同步”引導(dǎo)序列，接下來(lái)是“同步字”，然后是“控制字段”，命令或數(shù)據(jù)在中間，最后是“差錯(cuò)校驗(yàn)字”。
中國(guó)無(wú)委會(huì)專門(mén)為“民用無(wú)線電計(jì)量”規(guī)劃了免費(fèi)頻段：470～510MHz；發(fā)射功率允許使用到17dB。在室外無(wú)明顯遮擋的環(huán)境下，使用10dB發(fā)射功率的器件，配合接收靈敏度為-100dB的接收設(shè)備，在空中速率38400bps的條件下，可以傳輸200米以上。結(jié)合多級(jí)中繼的自動(dòng)路由技術(shù)，完全可以滿足自動(dòng)抄表的要求。我們認(rèn)為，在大規(guī)模應(yīng)用無(wú)線抄表時(shí)，信道數(shù)量需要32個(gè)以上。
一些附加的技術(shù)可以使系統(tǒng)運(yùn)行效果更好些，如：
FEC(Forward Error Correction)前向糾錯(cuò)
使接收方能夠糾正少量的傳輸錯(cuò)碼，能顯著改善信道質(zhì)量，但不能保證“沒(méi)有錯(cuò)碼”。
16bit的CRC校驗(yàn)技術(shù)
幾乎可以查出實(shí)際傳輸過(guò)程中出現(xiàn)的全部錯(cuò)碼。
中繼路由技術(shù)
這是系統(tǒng)應(yīng)該具有的。RSSI(Received Signal Strength Indicator)是實(shí)現(xiàn)中繼管理和自動(dòng)路由的得力工具。自動(dòng)路由(Automatic Routing)就是要在沒(méi)有人工干預(yù)的條件下，由一組抄表模塊(或抄表器)自己尋找并建立“從源點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)”的一條中繼路由。然后，沿著這條路由傳遞數(shù)據(jù)。當(dāng)一個(gè)采集器下的無(wú)線抄表節(jié)點(diǎn)數(shù)明顯大于50個(gè)時(shí)，使用“自動(dòng)路由”技術(shù)幾乎是必然的選擇。因?yàn)樗粌H能簡(jiǎn)化人工建立中繼路由的工作量；而且在日常運(yùn)行中能夠適應(yīng)環(huán)境的不斷變化，從而使系統(tǒng)始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。
■ 自動(dòng)路由的算法
典型的自動(dòng)路由算法是，AODV實(shí)時(shí)路由。它的特點(diǎn)是：模塊中不存放路由信息，需要使用路由時(shí)，臨時(shí)現(xiàn)找。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)備傳送數(shù)據(jù)時(shí)，先要發(fā)起廣播尋路動(dòng)作，指明想要尋找的目標(biāo)模塊地址。每一個(gè)聽(tīng)到這條命令的模塊，要設(shè)法把這條命令以廣播的形式轉(zhuǎn)發(fā)出去。轉(zhuǎn)發(fā)要遵循“載波偵聽(tīng)，沖突避讓”的原則，就是在自己的信號(hào)發(fā)出前，要先偵聽(tīng)信道是否空閑？如果空閑，則發(fā)出去；否則安排一個(gè)隨機(jī)等待時(shí)間，然后再偵聽(tīng)，直到消息被發(fā)送出去。目標(biāo)節(jié)點(diǎn)將選出一個(gè)較好的路由，逆向給出應(yīng)答，傳回“源節(jié)點(diǎn)”。至此，路由建立完成！
