浅谈开辟自动抄表的新径

　　自动抄表系统主要由电能表、采集器、集中器、数据传输通道、主站系统构成，通过网络还可以和供电局的营业收费系统相连实现抄表收费一体化。

　　随着科学技术的发展，越来越多的设备具有了通信和连网能力，网络一切（Network Everything）逐步变为现实。人与人之间的通信需要更加直观、精美的界面和更丰富的多媒体内容，而M2M的通信更需要建立一个统一规范的通信接口和标准化的传输内容。

　　简要回顾一下近年来自动抄表所用的技术：一种是利用网络直接传输采集的数据。这种方法理论上简单可行，但所受的制约也是明显的。一是中国的网络地址缺口很大，二是需要重新布线。另一种常谈及的方法是利用现有的蜂窝通信网。这种方法在城市里的覆盖普及率很高，但是，受通信模块和协议栈的影响，成本居高不下。ZigBee技术具有超低的功耗，但根据目前技术的进展，配置网络的成本似乎也不见得低，况且该技术所用的频段为2.4GHz频段，在许多楼宇中，建筑物的隔挡也是一个问题。

　　在这种背景下，Cyan科技为自动抄表开辟了一条新路，其刚出炉的新产品在深圳举行的第十三届国际集成电路研讨会暨展览会正式亮相。

　　该技术的思路沿用的是蜂窝通信的变异，即采用蜂窝通信子网的概念。不像传统的蜂窝通信解决方案，即一表一个通信节点，而是将一个子网合成为一个"节点".该节点称作为主节点，可以采用传统的方式与主站通信，而主节点下面是N个从节点，每个从节点对应着一台计量表。

　　这种思路，首先从网络规模上，大大降低了传统通信网络的管理难度，形式上颇有点像电信的接入网。

　　在子网内部，采用自有的协议栈，所用的频率也比较自由，可以利用两个常用的ISM频段。"特别是采用430MHz频段时，建筑物的穿透能力强，可以实现高达600米的覆盖距离，因此比较适合复杂环境的楼宇抄表",Cyan科技的应用工程师贺力介绍说。

　　整个节点模块采用一块Cyan科技的低成本、低功耗微处理器，外加Micrel无线协议接口收发器，只需要非常有限的外围元器件，即购成了节点模块的全部。平均每个节点的成本可以降到5美元以下",Cyan科技的顾问工程师Tony Ward介绍道。不难想象，这也正是该技术比较适合中国国情的重要因素之一。

　　为了解决ISM频段的干扰问题，Cyan采用了多点调频的解决方案。调频与否的依据是传输的数据的完整性，通过CRC校验来判定。同时，也确保了数据采集的准确性。

　　节点的功耗可以与ZigBee相媲美，睡眠模式下静态电流只有几个微安，按照通常的应用模式，更换电池可以延续几年的使用寿命。

　　该方案中还有一个特点就是协议栈的配置灵活性。这样，对于不同的应用管理模式，比如，抄表周期的长短等用户的应用特征等都可以灵活配置。

　　从网络的观点出发，组网的方式比较灵活，支持树型网络、星型网络及ad-hoc网络拓扑结构，还具有较强的鲁棒性。另外，网络还具有自愈功能。

　　根据公司的展示产品来看，该节点模块已经嵌入到国内一些计量仪表之内。"通过这样的嵌入，相对成本可以降得更低",Tony Ward介绍说。另外，这种网络还不仅仅只是适用于自动抄表，还适合许多数据采集的地方，如仓库管理，超市应用等。

　　图：Cyan科技无线抄表网络构成示意图