小功率無線通訊在電表中的應(yīng)用

　　隨著國家的節(jié)能減排的大政策背景下，氣、水表的發(fā)展將實現(xiàn)跨越是發(fā)展的趨勢。由目前仍然在使用的以機械式計量為主的方式直接進入到智能式計量、控制的方式。

　　氣、水表有一個共同的特點：電源部分絕大多數(shù)都是使用電池進行供電。所以對于無線抄表的實現(xiàn)則相比電表對于自身能耗的指標(biāo)要嚴格許多。

　　主要的技術(shù)要求如下：

　　1) 超低功耗

　　由于氣、水表都是使用電池進行供電，在原有的電子部分增加無線通訊的功能，并不顯著減少工作使用壽命的要求，則對設(shè)計者提出更高的要求。

　　有于自組網(wǎng)為保持網(wǎng)絡(luò)節(jié)點及通訊路徑的穩(wěn)定，必須要頻繁進行節(jié)點間的通訊，所以在目前的技術(shù)背景下則能難實現(xiàn)超低功耗的要求。

　　當(dāng)然也可以根據(jù)實際的最終抄表系統(tǒng)要求，以固定網(wǎng)絡(luò)的方式實現(xiàn)，即設(shè)立固定路由，其余節(jié)點則指定和固定路由通訊的方式實現(xiàn)多節(jié)點無線抄表。協(xié)議也相對簡單及高效。

　　低功耗的實現(xiàn)也有賴于抄表系統(tǒng)的實際用戶需求，例如水、氣表單月在某時間段進行工作，其余時間都處于非工作狀態(tài)以減少功耗。

　　根據(jù)無線信號的強弱，自動調(diào)節(jié)發(fā)射功率，以減少功耗等等。

　　目前在水、氣表中的應(yīng)用中，以點對點的方式為主要方式，可以最簡化抄表系統(tǒng)的設(shè)計及最高效率化數(shù)據(jù)采集。

　　2) 無線信號穿透能力強

　　由于水、氣表的安裝及使用基本在每用戶房屋內(nèi)，所以無線抄表可以實現(xiàn)不入戶抄表，及用戶不在房屋內(nèi)進行抄表等實際問題。無線信號的穿透力則顯得非常重要。為提高點對點的抄表效率，實際表計廠家要求能夠無線信號能夠穿越樓層5～7層。實際設(shè)計過程中，穿透力和超低功耗需要取一個平衡點，往往需要經(jīng)過大量的現(xiàn)場試驗以達到最佳性能比。

　　3) 體積小型化

　　由于水、氣表的體積越來越小型化，本身機械傳感器部分的體積較大，留給電子計量及無線通訊模塊的結(jié)構(gòu)空間相對很小。這就要求電子部分的設(shè)計盡量小型化。所以對無線通訊模塊的集成度提出更高的要求。

　　3. 小功率無線通訊在熱表中的應(yīng)用

　　熱表目前的發(fā)展在近幾年非常迅速，隨著國家關(guān)注民生問題，解決社會矛盾的要求，熱表需求在中國的北部迅速增加。

　　目前熱表主要有兩種類型，一種是散熱片式熱能計量，主要針對老的供暖系統(tǒng)加裝計量表;另一種是新建供暖系統(tǒng)的管道式計量表。

　　在管道式計量表的技術(shù)需求基本和水、氣表的需求一致。散熱片式熱能計量表則有集成度更高的需求，傳感器的信號處理、計算，及計量數(shù)據(jù)的無線傳遞盡量能夠在一顆芯片中完成，這樣可大大提高表計的精度及減少功耗，延長表計的電池使用壽命。

　　結(jié)束語：

　　隨著國內(nèi)無線抄表的標(biāo)準(zhǔn)越來越清晰，將帶來小功率無線通訊在表類行業(yè)的應(yīng)用春天，也將出現(xiàn)更多的不同需求和應(yīng)用。芯科實驗室推出的EZRadioPro產(chǎn)品系列以高發(fā)射功率，高靈敏度及高效率的能耗比在多家表計廠家中勝出，得到廣泛應(yīng)用。在2009年推出的無線單片機Si10xx系列，以更高的集成度，超低功耗在電、水、氣、熱表的應(yīng)用中占據(jù)無線抄表市場的領(lǐng)頭羊位置，也將勢必幫助中國的表計行業(yè)無線抄表蓬勃發(fā)展。