一、应用需求

在抄表系统的信息化过程中，户表数据的自动抄送具有十分重要的意义，也是行业单位迫切想要解决的问题，因为数据抄送的准确性、及时性，直接影响抄表系统的信息化水平、甚至管理决策、经济效益。
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；一般人工抄表都按月抄表，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的分析和管理决策却不够，行业的实际需求催生着自动抄表系统的技术和应用的不断发展。
随着无线通信技术的不断发展，近年来出现了面向低成本设备无线联网要求的技术，称之为zigbee，它是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，主要适合于自动控制、远程控制领域及家用设备联网，我们采用zigbee技术和GPRS/CDMA技术结合，可以为无线抄表提供很好的解决方案。

二、技术要求

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；由于限性（主要指水表、气表），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，要求设计的自动无线远传抄表系统应该具有计量准确、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。
同样是无线抄表系统，相对于电表而言，水表、气表的抄表系统存在更多的技术难题，这主要体现在抄表终端的设计上，归纳起来，水表、气表的抄表终端必须解决以下几个方面的技术要求：
◆ 供 电
由于水表、气表的抄表终端采用电池供电，因此，对功耗要求非常苛刻，一般而言，电池的使用时间至少要在3～6年，这取决于电池的容量、设备的耗电情况、设备的运行要求等等因素。
◆ 成 本
无论是家庭用户，还是企业用户，抄表终端的成本始终是绕不开的话题，特别是家庭用户，对于成本更为敏感。这里的成本包括两个部分：，一次性改造或者安装的成本；第二，系统的运行成本。方案应当是一次性投入的成本尽可能低，运行成本没有或者非常低。
◆ 对表的故障检测
人工抄表除了抄读表的读数外，同时还担负着检查表工作是否正常的任务。如果改为自动抄表系统，那么该系统应当也具备对表故障的自动检测功能。当然，这需要表与抄表终端的配合才能实现。
◆ 通信可靠性
这是无线抄表系统的最基本的要求，但同时又是不很容易解决定问题。
◆ 无线网络的自组织、自愈功能
● 自组织：无需人工干预，网络节点能够感知其他节点的存在，并确定连接关系，组成结构化的网络；
● 自愈功能：增加或者删除一个节点，节点位置发生变动，节点发生故障等等，网络都能够自我修复，并对网络拓扑结构进行相应地调整，无需人工干预，保证整个系统仍然能正常工作。
● 具备自组织、自愈能力的自动抄表网络才是的网络， zigbee技术能够很好地支持这种智能型的网络。

三、基于ZigBee技术的无线抄表系统

通过前面对自来水抄表系统的技术要求分析，结合zigbee技术特点和技术优势，采用zigbee技术来实现水表的无线抄表是一个非常理想的解决方案。 在实际应用中，我们选择了将zigbee技术与GPRS/CDMA结合起来，根据抄表用户的不同分布，来灵活地构建抄表的无线网络。
◆ 对于每个抄表终端而言，要求超低功耗、低成本（包括设备成本、运行成本），并且数据的传输速率不高，对于居民小区的抄表，抄表终端通常分布较密集、距离较近，zigbee技术可以很好地满足这些要求；
◆ 终端采集的数据需要送到自来水公司的集抄管理中心，这可以通过GPRS/CDMA网络来实现，它无距离限制，且无需网络规划、几乎不需要维护；
◆ 所构建的zigbee网络既可以是星形拓扑，也可以是网状网络拓扑，不论是哪种拓扑结构的zigbee网络，根据实际的组网需要，设计合理的网络结构。

ZigBee无线自来水表抄表系统解决方案—系统拓扑图

● 采用MESH网状网络结构，保证数据传输的可靠性
● 每幢单元楼设置一个ZIGBEE远端节点
● 一个小区设置一个ZIGBEE中心节点
● ZIGBEE中心节点数据通过GPRS/CDMA或ADSL上传到集抄中心

● 每楼层水表通过RS485总线连接ZIGBEE远端节点
● 每幢单元楼设置一个ZIGBEE远端节点，负责数据收发或作路由器
● ZIGBEE远端节点上传到ZIGBEE中心节点

四、GPRS+Zigbee技术方案优势

目前的自动抄表系统，从数据传输角度划分，可分为有线、无线两大类，这两大类抄表系统各有其适用的应用领域，但就

抄表系统的投资、建设、维护等几方面而言，无线抄表系统显然具有更大优势。

◆ 覆盖范围广
GPRS/CDMA数据传输可以实现远距离的通信，没有空间距离的限制，zigbee则实现小范围内的数据通信；

◆ 工程实施简单
无线通信设备的安装和实施不需要对原来设备进行大的改动，不影响原来设备的正常工作，即插即用。

五、设备选型

GPRS DTU D800 : 详细信息

ZIGBEE D620 : 详细信息

中心软件 ： 详细信息

上海集睿信息科技有限公司是专业从事物联网无线通讯领域的2G/3G/4G等工业级无线路由器和行业远程监控系统解决方案的提供商。集睿已为工控、电力、水文等行业提供工业级2G/3G/4G、WIFI、ZIGBEE无线通信产品和远程监控数据管理系统，上线设备和系统上万套，客户多为世界500强企业，遍布上百多个国家和地区，涉及通信、工控、电力、环保等10多个行业，是上海市软件企业。 集睿科技目前已拥有多项核心技术和软件著作版权，产品主要为无线数据传输终端（主要包括GPRS DTU、WIFI、ZIGBEE产品）及无线数据采集和监控报警系统和无线数据中心。特别是集睿科技拥有的自主产权、工业级、低功耗GPRS DTU产品和工业领域的无线远程在线监控系统，已广泛应用于电力、物流、环保、水文等行业，经过客户多年使用，其优异的稳定性深得客户的认可。 集睿科技立足于物联网行业，以“为用户创造更高价值的产品”为愿景，全力发展以无线通信为核心的应用，实现通信与其他行业的整合，提高其他行业的科技实力，致力于为客户持续实现价值创新，提供更优质的产品和服务。 无线通信产品和数据管理系统广泛用于锅炉监控、铁塔监控、医疗设备监控、电力监控、水文监控、工业控制等各个领域。无线通信产品和数据管理系统广泛用于锅炉监控、铁塔监控、医疗设备监控、电力监控、水文监控、工业控制等各个领域。无线通信产品和数据管理系统广泛用于锅炉监控、铁塔监控、医疗设备监控、电力监控、水文监控、工业控制等各个领域。