隨著電子技術、計算機技術和通信技術的不斷發(fā)展，各個行業(yè)的自動化進程正在逐漸加快，以至于在自動抄表中對數(shù)據(jù)采集的實時性、可靠性、信息量提出了更高的要求。目前的抄表系統(tǒng)主要有：有線抄表系統(tǒng)，掌上抄表系統(tǒng)和無線抄表系統(tǒng)。其中有線抄表系統(tǒng)增加了綜合布線的費用和難度，降低了系統(tǒng)的應用靈活性，限制了有線抄表系統(tǒng)的推廣和應用。掌上抄表系統(tǒng)需抄表部門用掌上抄表器抄取數(shù)據(jù)，因此降低了自動化程度。無線抄表系統(tǒng)采用無線收發(fā)設備傳輸數(shù)據(jù)，不需專門架線，系統(tǒng)結構簡單，節(jié)省了人力和物力，相對有線抄表系統(tǒng)和掌上抄表系統(tǒng)有著更大的優(yōu)勢。本文提出了一種基于無線網(wǎng)絡技術的無線抄表系統(tǒng)，重點研究了基于nRF2401的無線通信的集中器的設計，通過該集中器可以實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)快速、可靠的傳遞。

　　無線抄表系統(tǒng)方案

　　智能小區(qū)無線抄表系統(tǒng)主要由三表數(shù)據(jù)采集終端、集中器和物業(yè)中心的計算機組成。三表數(shù)據(jù)采集終端和集中器(下層)，集中器和物業(yè)中心(上層)的計算機均采用星型結構。智能小區(qū)無線抄表系統(tǒng)結構如圖1所示。

　　上層通過以nRF2401無線通信模塊與分散在小區(qū)內各棟樓內集中器上的nRF2401無線通信模塊相連接，形成1對多的連接形式，實現(xiàn)集中器和小區(qū)物業(yè)中心的計算機的實時在線連接。下層通信包括集中器通過無線方式對三表數(shù)據(jù)的采集、存儲、轉發(fā)，以及轉發(fā)上位機下達的指令和對三表進行控制操作等。集中器是整個無線抄表系統(tǒng)的通信橋梁，它的工作情況決定了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，其實現(xiàn)功能有：每個月按約定時間循環(huán)查詢終端三表的數(shù)據(jù)，并把采集到的數(shù)據(jù)進行累加保存起來;當接收到物業(yè)中心的計算機發(fā)布的采集命令后，立即打包數(shù)據(jù)并傳送;也可主動向物業(yè)中心的計算機發(fā)送數(shù)據(jù)、報告緊急情況等。

　　集中器硬件設計

　　在無線抄表系統(tǒng)中，集中器處于信息傳遞通路的中間位置，該系統(tǒng)中的集中器采用無線方式傳輸數(shù)據(jù)，是整個系統(tǒng)的核心。無線數(shù)據(jù)集中器主要有無線數(shù)據(jù)傳輸模塊nRF2401、外部存儲單元、本地通信接口、微處理器(MCU)和電源模塊等組成。數(shù)據(jù)集中器硬件結構框圖如圖2所示，數(shù)據(jù)集中器電路原理圖如圖3所示。

　　考慮到無線數(shù)據(jù)集中器的低功耗、經(jīng)濟高效、性能穩(wěn)定、接口電路簡單和自動化程度高等特點，因此選擇合適的電路芯片至關重要。