基于無線傳感器網絡和rfid網絡的智能抄表系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種自動抄表系統，尤其是一種基于無線傳感器網絡和RFID網絡的智能抄表系統。
【背景技術】
[0002]目前家用電表的抄表主要還是依靠人工挨家挨戶上門抄表，抄表員的勞動強度大，特別是在沒有電梯的多層房子中抄表時，抄表員一天需要上下往復非常多的樓層。人工抄表讀數有時候避免不了產生誤差，會導致用戶的不滿。
[0003]現有的一些自動抄表系統主要依靠電力載波傳輸用電信息，由于電力線路中的大型用電設備產生的干擾，以及載波信號串擾問題，抄到率大大下降，一般只有60%左右。
[0004]RFID標簽俗稱電子標簽，配合RFID閱讀器，可以在一定距離內通過射頻信號讀取RFID標簽內的信息。RFID標簽中存儲一個唯一編碼，其地址空間大大高于條碼所能提供的空間，因此可以實現單品級的物品編碼。
[0005]無線傳感器網絡是隨著近年來物聯網的發展，新出現的一種能夠實現自組網的網絡。無線傳感器網絡以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點帶來了信息感知的一場變革，無線傳感器網絡是由部署在監測區域內大量的廉價微型傳感器節點，通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網絡。
【發明內容】
[0006]針對現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種基于無線傳感器網絡和RFID網絡的智能抄表系統，在電表上連接主動RFID標簽，通過RFID閱讀器讀取用電信息，并利用自組網形成的無線傳感器網絡傳輸用電信息，抄表的效率大大提高，準確性也得到了提高。本實用新型采用的技術方案是:
[0007]一種基于無線傳感器網絡和RFID網絡的智能抄表系統，包括:
[0008]布設在各個分區域內的分區域無線傳感器節點，各分區域無線傳感器節點的信號覆蓋所在分區域；相鄰的分區域無線傳感器節點能夠互相通信；待抄電表位于各分區域內；
[0009]智能車，所述智能車上安裝有RFID閱讀器，以及與RFID閱讀器連接的車載無線傳感器節點；
[0010]管理終端，以及與管理終端連接的終端無線傳感器節點；終端無線傳感器節點位于一個分區域內；
[0011 ] 主動RFID標簽，所述主動RFID標簽與電表連接；
[0012]各分區域無線傳感器節點、車載無線傳感器節點以及終端無線傳感器節點能夠自組網形成無線傳感器網絡；
[0013]RFID閱讀器用于在主動RFID標簽發送的射頻信號范圍內讀取主動RFID標簽發送的電表信息。
[0014]進一步地，RFID閱讀器與車載無線傳感器節點之間通過Usart接口連接。
[0015]本實用新型的優點在于:本智能抄表系統大大降低了抄表員的勞動強度，提高了抄表效率。抄表員只需要駕駛智能車行駛在道路上，道路旁建筑內的電表用電信息就可以自動被車上的RFID閱讀器所讀取，并利用自組網形成的無線傳感器網絡實時回傳至管理終端。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的分區域示意圖。
[0017]圖2為本實用新型的智能車與管理終端示意圖。
[0018]圖3為本實用新型的電表側示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0020]一個待抄電表的總區域可以是一個城市，或者一個鄉鎮；此總區域如圖1所示，劃分為許多個分區域1，因此每個分區域I中至少設置一個分區域無線傳感器節點2。劃分分區域的原因是無線傳感器節點的信號傳輸范圍有限，往往不能覆蓋整個城市或者鄉鎮。
[0021]本實用新型所提出的基于無線傳感器網絡和RFID網絡的智能抄表系統，如圖1所示，包括:
[0022]布設在各個分區域I內的分區域無線傳感器節點2，各分區域無線傳感器節點2的信號覆蓋所在分區域；相鄰的分區域無線傳感器節點2能夠互相通信；待抄電表位于各分區域內；
[0023]智能車，所述智能車上安裝有RFID閱讀器3，以及與RFID閱讀器3連接的車載無線傳感器節點4;如圖2所示。
[0024]管理終端5，以及與管理終端5連接的終端無線傳感器節點6 ;終端無線傳感器節點6位于一個分區域內；如圖2所示。
[0025]主動RFID標簽7，所述主動RFID標簽7與電表連接；如圖3所示。
[0026]各分區域無線傳感器節點2、車載無線傳感器節點4以及終端無線傳感器節點6能夠自組網形成無線傳感器網絡；
[0027]RFID閱讀器3用于在主動RFID標簽7發送的射頻信號范圍內讀取主動RFID標簽7發送的電表信息。
[0028]下面對本實用新型的各個組成部分做詳細說明。
[0029]各無線傳感器節點(包括分區域無線傳感器節點2、車載無線傳感器節點4以及終端無線傳感器節點6)都采用GreenOrbs公司生產的GEN-0200B，基于2.4GHZ無線傳感器節點。主動RFID標簽7采用GreenOrbs公司生產的GRF-0500B基于2.4GHZ RFID主動標簽。RFID閱讀器3采用GreenOrbs公司生產的GRF-0400U基于2.4GHZ RFID閱讀器。
[0030]主動RFID標簽7由于能耗原因，通常情況下是處于休眠狀態，通過行進的智能車搭載的RFID閱讀器3進行對RFID標簽信息的查詢讀取。主動RFID標簽7利用電池供電，其采集電表用電信息后，能夠在一定范圍內被RFID閱讀器3所讀取。
[0031]車載的RFID閱讀器3采用單天線的設計，RFID閱讀器3與主動RFID標簽7的通信距離取決于RFID標簽天線和閱讀器天線的朝向。在實際應用中，RFID閱讀器3與主動RFID標簽7的通信距離為I公里左右即可滿足需要。當智能車在待抄電表所在建筑旁的道路上駛過時，就能夠讀取主動RFID標簽7的信息。RFID閱讀器3與車載無線傳感器節點4之間通過Usart接口連接。RFID閱讀器3采用實時操作系統FreeRTOS，芯片采用ARM7核，可以快速處理數據，即使在擁塞的情況下，也可以保證數據收集。
[0032]車載的RFID閱讀器3讀取到用電信息后，則需要實時回傳該信息。本實用新型利用無線傳感器自組網來實現用電信息的傳輸。車載無線傳感器節點4在進入一個新的分區域后，能夠通過自組網的方式加入到無線傳感器網絡中。車載無線傳感器節點4能夠及時地將RFID閱讀器3讀取到的電表的用電信息通過無線傳感器網絡發送給管理終端5。
[0033]管理終端5因為也連接有一個終端無線傳感器節點6，通過終端無線傳感器節點6自組網加入無線傳感器網絡中，管理終端5與無線傳感器網絡也連通。管理終端5還可以發送控制RFID閱讀器3的指令。智能車在收到管理終端5的指令后，通過RFID閱讀器3進行用電信息讀取，同時將用電信息通過無線傳感器網絡發送給管理終端5。管理終端5采用PC機即可。
【主權項】
1.一種基于無線傳感器網絡和RFID網絡的智能抄表系統，其特征在于，包括: 布設在各個分區域(I)內的分區域無線傳感器節點(2)，各分區域無線傳感器節點(2)的信號覆蓋所在分區域；相鄰的分區域無線傳感器節點(2)能夠互相通信；待抄電表位于各分區域內； 智能車，所述智能車上安裝有RFID閱讀器(3)，以及與RFID閱讀器(3)連接的車載無線傳感器節點⑷； 管理終端(5)，以及與管理終端(5)連接的終端無線傳感器節點￠);終端無線傳感器節點(6)位于一個分區域內； 主動RFID標簽(7)，所述主動RFID標簽(7)與電表連接； 各分區域無線傳感器節點(2)、車載無線傳感器節點(4)以及終端無線傳感器節點(6)能夠自組網形成無線傳感器網絡； RFID閱讀器(3)用于在主動RFID標簽(7)發送的射頻信號范圍內讀取主動RFID標簽(7)發送的電表信息。
2.如權利要求1所述的基于無線傳感器網絡和RFID網絡的智能抄表系統，其特征在于: RFID閱讀器(3)與車載無線傳感器節點(4)之間通過Usart接口連接。
【專利摘要】本實用新型提供一種基于無線傳感器網絡和RFID網絡的智能抄表系統，包括：布設在各個分區域內的分區域無線傳感器節點；相鄰的分區域無線傳感器節點能夠互相通信；待抄電表位于各分區域內；智能車，所述智能車上安裝有RFID閱讀器，以及與RFID閱讀器連接的車載無線傳感器節點；管理終端，以及與管理終端連接的終端無線傳感器節點；終端無線傳感器節點位于一個分區域內；主動RFID標簽，所述主動RFID標簽與電表連接；各分區域無線傳感器節點、車載無線傳感器節點以及終端無線傳感器節點能夠自組網形成無線傳感器網絡。RFID閱讀器用于在主動RFID標簽發送的射頻信號范圍內讀取主動RFID標簽發送的電表信息。該系統可使抄表效率和準確性大大提高。
【IPC分類】H04L29-08, G08C17-02
【公開號】CN204305082
【申請號】CN201420832211
【發明人】袁曉露, 王繼良
【申請人】無錫儒安科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月24日