基于短距離無線通信技術(shù)的智能電表的研究

李鵬 于秀明 劉旭

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快，人們的用電量也有所增加，這種情況下，為了能夠更好的對電力資源進(jìn)行合理使用，短距離無線通信技術(shù)下的智能電表就應(yīng)運(yùn)而生，通過對這種高科技的電表的使用，能夠使得電力的使用效率更高，而且，還能夠幫助我國對電力系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)提升。本文對短距離無線通信技術(shù)進(jìn)行了闡述，并探討了短距離無線通信技術(shù)的檢測技術(shù)，同時分析了短距離無線通信測試技術(shù)的共通點(diǎn)及發(fā)展動向，以供參考。

關(guān)鍵詞：短距離；無線通信技術(shù)；智能電表

目前隨著短距離無線通信技術(shù)水平的不斷提升，使之有了愈發(fā)廣泛的運(yùn)用領(lǐng)域。通過無線通信技術(shù)的運(yùn)用能夠把傳感器在線監(jiān)測所得到的數(shù)據(jù)信息傳輸至計算機(jī)，并加以進(jìn)一步的分析與處理，接著處理完成的信息借助無線通信途徑傳送到各個設(shè)備上，從而建設(shè)完成一個十分智能化的測量控制流程。

1短距離無線通信技術(shù)的簡述

1.1藍(lán)牙技術(shù)

藍(lán)牙技術(shù)最初研發(fā)推出于一九九八年，是在當(dāng)時的愛立信（Ericsson）、諾基亞（Nokia）、IBM等公司的一起合作下所完成的一項(xiàng)無線通信技術(shù)，并在后來陸陸續(xù)續(xù)的推出了幾個升級版。藍(lán)牙技術(shù)屬于電纜替代技術(shù)的范疇，其表現(xiàn)為投入成本較低且工作效率較高的優(yōu)勢，通過藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用，能將那些內(nèi)部設(shè)置藍(lán)牙芯片的通信設(shè)備彼此連接起來，并支持語音與數(shù)字的信息接入，從而完成信息的互換與傳輸，同時，藍(lán)牙技術(shù)在運(yùn)用及日后的維護(hù)管理工作中所需要投入的成本費(fèi)用是比別的所有無線技術(shù)都要低的。目前，藍(lán)牙技術(shù)的運(yùn)用一般是在語音及信息的接入、外圍設(shè)備的互相連接及個人局域網(wǎng)內(nèi)信息的共亨等領(lǐng)域。

1.2UWB技術(shù)

超寬帶技術(shù)UWB是一種新型的的無線通信技術(shù)。其工作原理是借助基帶脈沖作用于天線來發(fā)送實(shí)時數(shù)據(jù)。技術(shù)上，脈沖采用脈位調(diào)制（PPM）或二進(jìn)制移相鍵控（BPSK）調(diào)制。UWB技術(shù)主要應(yīng)用于小范圍、高分辨率、能夠穿透墻壁、地面和身體的雷達(dá)和圖像系統(tǒng)中。除此之外，這項(xiàng)新技術(shù)還非常適用于對速率要求非常高（一般為100mb/s）的LANs或PANs。從實(shí)際應(yīng)用上來說，這種裝置多用來檢查道路、橋梁及混凝土和瀝青結(jié)構(gòu)建筑中的缺陷，可用于定位地下管線、電纜和建筑結(jié)構(gòu)。隨著技術(shù)的越來越成熟，UMB技術(shù)的適用范圍已經(jīng)延伸至市政消防、救援、治安防范及醫(yī)療、醫(yī)學(xué)圖像處理等當(dāng)中。

1.3ZigBee技術(shù)

藍(lán)牙技術(shù)對比，由于采用了跳頻技術(shù)，ZigBee操作更趨簡便、速率更慢、功率及運(yùn)行費(fèi)用因此也更低。從技術(shù)上來講，214GHz波段是ZigBee技術(shù)額定波段，基本速率維持在250kb/s，但是當(dāng)降至28kb/s時，傳輸范圍可擴(kuò)大至134m，也就是說可靠性因此更高。從應(yīng)用范圍來看，ZigBee技術(shù)相比藍(lán)牙而言可以更好地支持電子游戲、儀器和家庭自動化應(yīng)用。未來，隨著關(guān)鍵技術(shù)的突破，其用于工業(yè)監(jiān)控、家庭監(jiān)控、傳感器網(wǎng)絡(luò)、安全系統(tǒng)等領(lǐng)域也將成為可能。

2短距離無線通信技術(shù)的檢測技術(shù)

2.1目前針對檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀

信道多徑衰落和頻譜效率是無線與寬帶融合的技術(shù)趨勢下許多無線通信技術(shù)共同面臨的課題，同樣的，這也是短距離無線通信性能檢測上必須著力解決的問題。目前，通行的檢測手段是基于ETSIEN300/220，其適用于短距離的無線通信設(shè)備，頻率上下值在25MHz～1GHz和最大功率低于500Mw的無線設(shè)備的射頻測試。

2.2測試指標(biāo)

目前，無線電設(shè)備測試技術(shù)指標(biāo)主要參照歐盟電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會PMR規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)，表1就詳細(xì)列出主要技術(shù)參考指標(biāo)。

3短距離無線通信測試技術(shù)的共通點(diǎn)及發(fā)展動向

第一，通信系統(tǒng)所涵括的測量事項(xiàng)有系統(tǒng)內(nèi)部輸出發(fā)送、接受獲取、通道和部件檢測這幾個部分，關(guān)系到的幾個檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)同樣是用平率為基準(zhǔn)加以評判的。第二，當(dāng)前設(shè)備智能化建設(shè)逐步完善，這對于測試工作的開展帶來了全新的途徑，在進(jìn)行參數(shù)的檢測工作時要在基于智能軟件的基礎(chǔ)上來完成，除此之外，智能化建設(shè)也表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的傳送問題上，檢測程序和網(wǎng)絡(luò)程序彼此聯(lián)系能夠更好的把數(shù)據(jù)載入到數(shù)據(jù)庫中，如此一來就能夠更加全面的去運(yùn)用數(shù)據(jù)完成更加精確性的分析。第三，現(xiàn)代通信技術(shù)的快速升級換代使測試技術(shù)不斷推陳出新，大大縮短了一些新技術(shù)的生命周期，然而，通信測試儀器相對比較昂貴，基于投資費(fèi)用和風(fēng)險的考慮，儀器制造商必須考慮實(shí)現(xiàn)測試設(shè)備軟件化或者提高設(shè)備的兼容性以適應(yīng)新老技術(shù)更新上的平穩(wěn)過渡，減低研發(fā)風(fēng)險?？傊?，多種通信設(shè)備兼容并存的狀態(tài)是檢測儀器的研究方向。第四，需要關(guān)注的一個問題是，一個新技術(shù)類型的衍生不可避免的會給之前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)帶來相應(yīng)的沖擊，多個新技術(shù)的衍生則會造成之前技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不適用的情況，并在新技術(shù)基礎(chǔ)上規(guī)劃出全新的技術(shù)準(zhǔn)則，在這期間，一定會存在諸多技術(shù)不完善的問題，所以也讓多種測試手段處在摸索的過程中。

4結(jié)語

總之，短距離無線通信技術(shù)在智能電表中的應(yīng)用效率是比較高的，可以在很大程度上提高智能電表的系統(tǒng)化功能。因此，相關(guān)人員應(yīng)該繼續(xù)加強(qiáng)短距離無線通信技術(shù)在智能電表中的應(yīng)用，給用戶提供給為堅強(qiáng)的后臺技術(shù)支持和保障，方便用戶對電量使用情況的高效掌控。

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（作者單位：長春理工大學(xué)光電信息學(xué)院）

作者簡介：

李鵬，1982年4月，男，漢，長春，碩士，講師，研究方向：電子信息工程。

于秀明，1983年5月，女，漢，吉林長春，研究生，教師，講師，研究方向：無線通信電子技術(shù)設(shè)計。

劉旭，1980年7月，男，漢，吉林長春，工程碩士，講師：研究方向：電機(jī)及拖動、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、PLC控制系統(tǒng)。