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基于ZigBee的远程无线抄表系统研究与设计(2)

人气指数: 发布时间:2015-05-25 10:42  来源:http://www.zgqkk.com  作者: 王宁宁
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  3软件设计流程
  本软件系统主要是结合ZigBee技术与GPRS技术来实现远程无线抄表的设计目的,系统的重点功能就是集中器能自行建立网络、采集器可自动抄表、远程终端命令得以控制和远程自动抄表等。鉴于以上功能需求,系统的软件设计主要分为集中器软件设计和采集器软件设计。具体阐述如下。
  3.1集中器节点软件设计
  集中器是整个系统的桥梁,可通过GPRS网络下发指令对ZigBee网络中的采集器进行操控。系统采用多进程设计,但是进程大多数时间处于睡眠状态。此时需唤醒进程转入到工作模式,刷新采集器所在的无线网络。采集器收到采集数据命令后,应答网络,其后启动采集任务,即通过RS485总线采集多块电能表数据。守护进程启动以后创建一个链表插入定时抄表时间节点,抄表进程定时节点和数据通信定时节点。设置系统基本定时时长,并且启动抄表进程和数据通信进程。在抄表进程中,监控时间链表和GPRS抄表指令。如果是控制命令,调用控制任务下发指令到采集器节点,如果是数据长传指令,调用数据通信任务经GPRS模块将集中器收集的电能数据上传至顶层服务器。定时时间耗尽判断是否到抄表时间或者收到抄表命令时调用抄表任务来完成数据采集。集中器节点流程如图3所示。
  图3 集中器节点流程图
  Fig.3 Flow chart of concentrator nodes
  3.2采集器节点软件设计
  采集器的功能是自动进行抄表,记录电表的数据,监听集中器对激活码和网络信号的发送情况。首先是采集器网络的激活,刷新无线网络判断采集器是否都有应答。如果全部应答,就调用抄表任务进行数据采集;如果部分应答,将重复刷新网络三次。如果还是无法全部应答,则调用抄表任务进行数据采集。而后采集器收到抄表指令,启动采集任务,完成记录时间和日期上传数据到集中器,同时也上传无应答的采集器编号到集中器,从而实现数据的采集。采集器节点流程如图4所示。
  图4 采集器节点流程图
  Fig.4 Flow chart of collector nodes4结束语
  本文设计的基于ZigBee技术的远程无线抄表系统,具有成本低、功耗低、组网便捷的优势,并且能满足用户远程无线抄表的需求。下层通过具有完整协议栈的ZigBee网络进行数据采集,网络能实现自组网功能和自我维护,对于采集器的添加和删除维护成本低且具较大便利。上层通信采用GPRS网络通信,更为稳定并且实时性也较高;在无流量不计费的情况下可以实现系统的永久在线。本系统在维护和安装上都较简单易行,而且能对用户数据进行高效、可靠的远程采集,大大提高抄表的效率。仍需指出,本系统拥有较强的可移植性,不仅在抄表方面呈现了广阔的前景,而且在工程、设备检测等方面也表现有颇高的应用价值。
  参考文献:
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  (上接第94页)
  5项目创新点
  (1) 学校应用。学校应用是本文系统核心部分,通过高校在线课堂的创立,让在线课堂成为学生学习专业的启征点,从而使开放性课堂走入不同专业、不同层次的学生中去。题库的建立有利于形成一个稳定的教学系统,教师可以把课上的教案、课件、实验均置于其中,师生都可随时下载研读,因此构建一个良好的学习实现环境。
  (2) 教学信息化管理。PC端管理可以对教师、学生的所有信息实施管理,一旦系统建立起来,还要建立一支学生形成的管理团队,由高校专属部门进行严格管理和工作分配,以实现真正的教育信息化和数字化。
  6结束语
  移动学习在高等院校中的应用仍然处于起步阶段,具体研发队伍还未臻于成熟和健全,也仍未得到各院校、尤其是民办院校的应有重视,而且老师和学生水平更有待于进一步增强和提高。移动学习平台的设计是集开发、设计于一体的课题科研项目,在规划和设计过程中尚有很多因素需要探讨与解决,今后即需将整体项目按照规划的思路进行和开展下去,保证项目整体的良好、有序实现。
  参考文献:
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  [3]郑明辉.基于UML的需求分析过程研究[J].微机发展,2004(5):120-123.
  [4]吕伟.基于Android移动学习平台的设计与实现[D].南京:南京师范大学,2013.
  [5]周辉.基于Android移动学习平台研究与实现[D].成都:电子科技大学,2012.
  [6]李国峰.基于Android的移动学习系统研究与开发[D].石家庄:石家庄铁道大学,2013.

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