网站原创摘 要:本文提出采用嵌入式系统、通用分组无线业务通讯技术相结合的方式,搭建楼宇无线抄表平台方案,并提供通用分组无线核心软件实现方法.该方案将能通过短信和Inter网络等方式实现对楼宇无线抄表系统的远程监控.
关 键 词:通用分组无线业务无线抄表
1引言
随着网络技术和通信技术的不断发展以及人们对生活要求的不断提高,实现无线抄表远程控制已经成为必然的趋势.目前由于无线通讯技术的不成熟、运行费用高等弊端,智能家居控制器与外网无线通讯技术成为导致市场接受度低的重要因素.而通用分组无线通讯系统的特点能够很好的解决该问题.通用分组无线通讯网络通信业务是通讯公司推出的一项数据传输通信业务,在通用分组无线通讯网络覆盖区域内,传输距离不受限制,通信费用相对低廉,传输速率较快.
论文首先简介通用分组无线通讯技术及楼宇无线抄表系统相关背景,分析了其各自基本特点和所要实现的基本功能,并在此基础上提出了基于通用分组无线通讯无线抄表系统的总体解决方案.最后总结系统核心通用分组无线通讯芯片软硬件实现方法.
2系统总体架构
长期以来,楼宇能耗数据抄送问题都是相关供应部门非常想解决但又得不到切实解决的问题.在行业信息化过程之中,户表数据的自动化抄送具有非常重大的意义,因为户表数据是相关行业销售过程中最原始的数据,这个数据的准确度和及时性直接影响了行业内部其它信息化水平.传统的手工抄表费时、费力,准确性和及时性得不到可靠的保障,这导致了相关营销和企业管理类软件不能获得足够详细和准确的原始数据.一般手工抄表都按月抄表,对于用户计量来说是可行的,但对于相关供应部门进行更深层次分析和管理决策却不够.
无线抄表系统对无线通讯数据的传输和保存有着很高的要求,即数据可靠性要求很高.由于用电池供电,因此对功耗要求也很苛刻.无线抄表系统可以摆脱人工抄表的办法,利用数据通讯协议传输数据.基于以上原因,本文提出无线远传抄表系统具有计量准确、通信可靠、抄表方便、功耗低等远程抄表系统的优点,以及节省人力、远程监控、远程维护的功能.楼宇抄表控制器为无线数字抄表系统的核心.可采用ARM嵌入式系统设计,能够自动运行、处理数据,通过RS485总线管理和控制各控制终端.
3基于通用分组无线通讯智能家居控制器的实现
通用分组无线通讯通信模块安装在楼宇抄表控制器中,主要功能为通过通用分组无线通讯网络连接到Inter网络,并主动与监控中心建立通信链路,进行双向数据通信.通用分组无线通讯通信模块设计采用了MOTOROLA公司生产的内嵌TCP/IP协议的G24通用分组无线通讯OEM.通用分组无线通讯通信终端收发模块主要由G24模块、天线、SIM卡、相关的电平转换电路和RS232串口组成.模块的供电电压为5V,可采用USB端口供电.通用分组无线通讯通信模块通过RS232串行口与楼宇抄表控制器ARM进行通信.
G24收发模块采用AT指令操作,通过RS232串行口进行数据通信.通用分组无线通讯网络通信原理为:首先通过SGSN节点使通信终端模块附在通用分组无线通讯网络上,然后通过GGSN节点由PPP协议获得一个随机分配的IP地址,连接到Inter上,最后通信终端模块通过Inter,按照监控中心设定的端口号与监控中心建立通信链路.
(1)测试G24通信是否正常.首先选择串行口并设置波特率,G24波特率的范围为600到460800bit/s,支持自动波特率,能够自动与监控中心通讯模块的波特率保持一致.发送“AT”,如果模块返回“OK”,则通信正常,否则重发.
(2)接入Inter.首先测试当地是否有通用分组无线通讯覆盖,向模块发送“AT+CGPRS”,如果返回“+CGPRS:1”,则有GPRS覆盖,否则隔5秒钟后再次检测.然后发送“AT+CGATT等于1”使模块附在GPRS网络上.最后发送“AT+MIPCALL等于1,cm”通过PPP协议建立与GGSN的无线连接,获得一个动态的IP地址,接入Inter.
(3)连接监控中心.向模块发送“AT+MIPOPEN等于
(4)数据收发.与监控中心建立通信连接后,就可以进行数据收发了.发送数据用“AT+MIPSEND等于1,’Data’,+MIPPUSH等于1”.“Data”表示要发送的数据,本设计采用了G24默认的ASCII码编码,须用十六进制的ASCII码形式表示.一旦有数据到达,G24模块就会通过RS232串行口返回“+MIPRTCP:
(5)断开通信连接.向模块发送“AT+MIPCLOSE等于SocketID”,模块返回“OK”,表示断开成功.
4结语
本文提出了基于通用分组无线通讯楼宇无线抄表控制系统的总体解决方案.该方案主要是采用通用分组无线通讯技术实现远程终端对楼宇抄表系统的远程控制,采用RS485总线技术实现抄表系统的组网.最后本文提供系统核心通用分组无线通讯芯片软件实现方法,为后续及相关工作提供技术基础.