基于ZigBee技术的无线抄表系统设计(3)
1.2 国内外研究现状 ZigBee技术发明于上世纪80年代，但在中国的应用时间却很短。ZigBee技术的出现填补了无线技术领域的空白，对于一些不要求很高的信号传送速率且需要有长期定点使用设备的环境，这种技术是非常适用的。美国Motorola公司、英国Invensys公司、日本Mitsubishi公司以及荷兰Philips公司等联合发起并成立了ZigBee联盟[20-22]， 当下已经有不下百家无线设备公司、 芯片公司参加了此联盟[3]。随着ZigBee技术的不断发展和越来越广泛的应用， 使这种新技术在无线通信方案中会体现出越来越大的价值，进入市场化生产和广泛应用指日可待。ZigBee技术是一种短距离无线通信协议，它名字由来是蜜蜂通过舞蹈来交换信息，这与其设计思想非常一致，故取名ZigBee。ZigBee技术是一种国际标准协议，因此其在市场上的应用是十分开放的，应用范围也很广。ZigBee网络体系结构基于ISO的标准开放式系统(OSI)模型，物理层和MAC层由IEEE 802.15.4定义，而2002年成立的ZigBee联盟自主定义应用层和网络层。时至今日，ZigBee 联盟今非昔比，队伍壮大了很多，成员囊括了众多举世瞩目的世界级供应商。对于ZigBee技术的开发已经形成了一个完整的良性循环，软硬件的开发、ZigBee方案的设计等都为ZigBee技术的应用和发展拓展了越来越广泛的空间。 市场上基于ZigBee技术的设备越来越多，这说明ZigBee联盟所规定的协议规范得到了越来越普及的使用，微型计算机外围产品、 家用电器产品、电子产品、终端传感器产品等各类基于ZigBee技术的产品在生活中愈来愈普及。 ZigBee技术正在愈来愈多的领域发挥它的作用。 综上所述，ZigBee技术虽然起于上世纪80年代，并且在欧美地区已得到了比较广泛的使用，但在中国这种具体环境下基于ZigBee技术的无线通信技术方案仍需大量的探索与实践。
1.3 本论文的主要工作 本论文主要针对 ZigBee 技术在无线抄表系统中的应用进行研究。无线通信技术种类繁多，根据不同需求可以分为短距离和远距离两种，ZigBee 技术短距离的一种。而要实现无线抄表系统数据的远距离传输，还需要将 ZigBee 技术与远程无线通信技术结合起来。 因此，本设计第一章首先介绍本文研究对象当前阶段的研究背景以及现今各项领域中此种技术的应用程度和研究现状；第二章主要对 ZigBee 技术展开介绍，包括其系统架构及其关键技术，从而为后面的研究铺设理论基础；第三章是在当今环境下对远程无线抄表系统的设计展开讨论，通过对当今主流无线技术的比较分析，确定了用 GPRS 远距离无线技术与 ZigBee 短距离无线技术相结合的方式实现电表数据的远距离传输，再通过比较不同厂家已生产的集成芯片的性能、价格、应用广泛性、操作简易程度确定了两种网络所要使用的芯片类型；第四章针对已选芯片进行了硬件设计，主要包括数据采集终端、中继器、集中器的硬件设计；第五章主要研究了软件逻辑，画出了软件流程图。
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