摘要： 传统抄表方式存在着入户麻烦、费用过高、存在安全隐患等弊端，已经不适应现代物业管理的需要；因此，提出了一种基于ZigBee 无线通信技术的无线抄表系统。本系统以Atmega88 单片机和CC1100 射频收发模块为实现整个系统的硬件结构以及软件流程的设计。同时对整个系统的工作原理、通信方式进行了深入的分析。

　　1 前言

　　抄表收费方式初采用的是手工操作，不但费时、费力，费用过高，还存在安全隐患等弊端。上世纪八十年代，国外已开始采用有线IC 卡预付费抄表方式来解决了传统抄表存在的费时、费力、安全隐患多的问题，但仍存在抗干扰能力差、造价高等问题； 九十年代无线抄表方式的应用则解决绝大部分传统手工抄表问题，如掌上抄表，它的特点是大容量、高效率，缺点是无法实时监控用户状况。近几年，ZigBee 技术具有的低能耗、低功率、高扩充性以及免频段使用费等优势，为无线抄表的发展提供了一种新的研究方向。基于ZigBee 技术的无线抄表系统在通信方面具有较高的性价比，并且由于自身采用无线通信方式，不需要布线，因此施工也比较容易。目前，我国普遍采用有线IC 卡预付费抄表或基于GPRS/CDMA 无线远程抄表来完成家庭电表的数据抄收，从日常使用中得知，该抄表系统存在着以下弊端：

　　① 抗干扰能力脆弱，开放的读写窗口易受外界攻击；② 价格高、寿命短、综合效益差且使用风险大；③ 能耗过大，不符合"节能降耗"的要求。

　　因此，为克服上述诸多缺点，迫切需要加快ZigBee 技术在无线抄表领域的研制。本文拟采用ZigBee 技术的星形网络、Atmega-88 单片机和CC1100 射频收发模块为设计一套无线抄表系统。

　　2 基于ZigBee 技术无线抄表系统

　　2.1 系统整体结构设计

　　本系统描述的是在一个局部范围内采用ZigBee 的无线数据传输技术， 把三表数据收集到一个数据集中器中， 然后借助GPRS 远程的无线通讯技术， 把获得的数据信息送到数据管理中心，同时，数据管理中心可访问和控制任何一个在ZigBee 网络中的设备，来实现远程控制等功能。系统的整体结构如图1 所示：

　　本抄表系统包括：三表用户终端、数据采集终端、数据集中器和数据管理中心四部分。

　　1）三表用户终端。

　　用户终端实时记录表计的数据， 并存储于EEPROM 里面。

　　当数据中心发出抄表命令时， 用户终端将各自存储的数据从EEPROM 里面提取出来，通过ZigBee 无线通讯网络发送给数据采集终端。用户终端要完成用户数据的计算、存储和与上层通讯，是整个无线抄表系统的基础。

　　2）数据采集终端。

　　数据采集终端实际上是用户终端和数据集中器中间的一个桥梁，它的主要功能是把用户终端的数据传送给数据集中器；并且当接收到上层的命令时， 数据采集终端能够向用户终端发出抄表或者断电的命令。

　　3）数据集中器。

　　数据集中器是整个网络的发起者，管理整个网络的深度，担当ZigBee 网络中的协调器的角色，主要任务就是收集数据采集终端发出的信息，存储本地，经过处理后，通过GPRS 模块把数据发送到数据管理中心。同时，能够接收和解析从数据管理中心传来的命令信息，来控制整个的ZigBee 网络。

　　4）数据管理中心。

　　数据管理中心可以上网，有数据库管理系统，接收分析来自从数据集中器的信息，同时，能够通过网络发出命令信息，被数据集中器接收。主要功能就是，数据存储和接收，远程控制。

维库PDF：一种基于ZigBee技术无线抄表系统的设计.rar

参考文献:

[1]. Atmega88  datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/Atmega88+_144570.html.
[2]. CC1100  datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/CC1100+_1132259.html.
[3]. GPRS  datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/GPRS+_1594650.html.