摘 要：针对现有无线抄表系统功耗高、数据传输距离短和效率低的缺陷，设计了一种无线自组网的抄表系统。系统由表计、采集器和集中器组成，以 LoRa 通信技术为基础，实现多跳网络结构。表计采用低功耗设计，主动抄读数据上报，采集器和集中器混合组网，自动构建到达集中器的最佳路径，集中器汇总所有表计数据上报平台。通过研究分析验证，无线抄表系统组网时间短，传输距离远，且易于实现，具有较好的实用性。
关键词：低功耗；LoRa；抄表；自组网
DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2022.24.046
中图分类号：TN919 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2022）24-0174-05
Research and Design of Low Power Consumption Wireless Meter Reading System
HE Yunfei 1, GAN Yu1,2, XIAO Guorui 2
(1.Hunan BDS Micro-Chipset Industrial Development Co., Ltd., Changsha 410000, China; 2.Institute of Geospatial information, Strategic Support Force Information Engineering University, Zhengzhou 410000, China)
Abstract: Aiming at the defects of existing wireless meter reading system such as high power consumption, short data transmission distance and low efficiency, a wireless ad hoc network meter reading system is designed. The system is composed of meter, collector and concentrator. Based on LoRa communication technology, the multi hop network structure is realized. The meter is designed with low power consumption, and it actively reads data and reports, and the collector and concentrator are networked together to automatically build the best path to the concentrator. The concentrator summarizes all meter data to report platforms. Through research, analysis and verification, the wireless meter reading system has the advantages of short networking time, long transmission distance, easy implementation and good practicability.
Keywords: low power consumption; LoRa; meter reading; ad hoc network
参考文献：
[1] 刘松涛，郭敏，戴绘，等 . 基于窄带物联网的智慧燃气抄表系统的流程设计及功能实现 [J]. 天津科技，2022，49（1）：35-39.
[2] 杨茗，王轶，何莺 . 远程抄表系统的设计与实现 [J]. 电子元器件与信息技术，2020，4（2）：54-55.
[3] 付建文，蒋昱麒 . 基于 LoRa 技术的远程抄表系统设计 [J].电子设计工程，2019，27（15）：157-160+165.
[4] 廖志远，杨顺韬 .LoRa 技术在低功耗智能抄表系统中的应用研究 [J]. 广西民族大学学报：自然科学版，2021，27（4）：87-90.
[5] 葛理威，严炎，王坤龙 . 基于 LoRa 的远程自动抄表系统研究与实现 [J]. 计算机测量与控制，2018，26（7）：309-313.
[6] 王新洋，张奔 . 基于 Zigbee 无线通信技术的智能远程抄表系统 [J]. 电子元器件与信息技术，2020，4（12）：45-46.
[7] 李清海，朱黎，田相鹏 . 一种基于 ZigBee 的远程抄表系统设计 [J]. 湖北民族大学学报：自然科学版，2021，39（1）：115-120.
[8] 王韦刚，丁良，曹祥春 . 自主协议的低功耗无线抄表系统的实现 [J]. 无线电工程，2019，49（4）：277-281.
[9] 魏权，陈小莉，田茂 . 速率自适应 LoRa 自组网的 AODV优化 [J]. 电子测量技术，2020，43（23）：128-132.
[10] 刘羽轩，蔡高琰，梁炳基，等 . 基于 LoRa 的智能电表通信方案设计 [J]. 信息技术与网络安全，2021，40（3）：54-59.
[11] 姚引娣，王磊 . 基于 LoRa 组网的多优先级时隙分配算法[J]. 计算机工程与设计，2020，41（3）：639-644.
[12] 焦立名 . 多跳自组网无线网络系统研究 [J]. 舰船科学技术，2020，42（8）：115-117.
[13] 何毅，孙航，郝凤柱，等 . 基于 LoRa 技术的电网数据传输系统的设计与研究 [J]. 新型工业化，2019，9（8）：6-9+22.
[14] 王视听 . 开放式 LoRaNET 自组网技术应用 [J]. 集成电路应用，2020，37（7）：122-123.
[15] 魏源通，戴亚文 . 基于 LoRa 的工业监测自组网系统设计[J]. 计算机测量与控制，2019，27（2）：225-228.
[16] 李慧敏，邢强，高源，等 . 基于 LoRa 的矿区远程抄表系统的设计 [J]. 农村电气化，2021（7）：42-44.
作者简介：贺云飞（1986—），男，汉族，湖南株洲人，工程师，硕士研究生，研究方向：物联网技术、嵌入式系统等。