2.3. Zigbee無線傳輸

Zigbee無線傳輸也是一種RF無線傳輸方式。

Zigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個(gè)域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。這一名稱來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飛翔和“嗡嗡”（zig）地抖動(dòng)翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。

2

主要適合用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。簡(jiǎn)而言之，Zigbee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。

Zigbee采用DSSS直接序列擴(kuò)頻通信技術(shù)，用高速率的偽噪聲碼序列與信息碼序列模二加（波形相乘）后的復(fù)合碼序列去控制載波的相位而獲得直接序列擴(kuò)頻信號(hào)，即將原來較高功率、較窄的頻率變成具有較寬頻的低功率頻率，以在無線通信領(lǐng)域獲得令人滿意的抗噪聲干擾性能。

Zigbee的組網(wǎng)功能強(qiáng)大，可以通過預(yù)先對(duì)各節(jié)點(diǎn)身份進(jìn)行定義，運(yùn)行后能自動(dòng)組建網(wǎng)絡(luò)或?qū)ふ揖W(wǎng)絡(luò)，可建立星狀、樹狀、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)等復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并能自動(dòng)尋找最近的路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

圖2 Zigbee的組網(wǎng)功能

Zigbee與普通RF無線傳輸方式相比，有以下特點(diǎn)：

a）由于Zigbee采用2.4G頻段，頻率較高穿透性能較差，傳輸距離較差，但Zigbee具有進(jìn)行自動(dòng)組網(wǎng)功能，在使用密集的情況下可以自動(dòng)尋找路徑將數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥康墓?jié)點(diǎn)。

b）自動(dòng)組網(wǎng)使用方便，且在節(jié)點(diǎn)變動(dòng)時(shí)能自動(dòng)調(diào)節(jié)，使用自有協(xié)議傳輸，具有加密功能，數(shù)據(jù)傳輸安全。

c）使用2.4G免費(fèi)頻段，頻點(diǎn)相對(duì)433M較寬，防碰撞機(jī)制較為完善，使用穩(wěn)定。

d）系統(tǒng)價(jià)格較為低廉，后續(xù)維護(hù)費(fèi)用低。

因此，Zigbee無線傳輸方式適合在節(jié)點(diǎn)較為密集、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的環(huán)境下使用，如集貿(mào)市場(chǎng)、生產(chǎn)車間、倉庫等地方使用。

2.4. GSM/GPRS無線傳輸

GSM全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，俗稱全球通是世界上主要的蜂窩系統(tǒng)之一，主要承載語音業(yè)務(wù)和短信業(yè)務(wù)。

GPRS通用分組無線業(yè)務(wù)，是在現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)。所謂的分組交換就是將數(shù)據(jù)分裝成許多獨(dú)立的數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸，并且可以按照傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量計(jì)價(jià)(而非占線時(shí)間)，可以同時(shí)處理語音業(yè)務(wù)（通話）和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（下載數(shù)據(jù)），兩種業(yè)務(wù)互相獨(dú)立，互不影響。GPRS是一種高速、高效的無線系統(tǒng)，我們可以通過GPRS訪問互聯(lián)網(wǎng)。GPRS具有“永遠(yuǎn)在線”、“自如切換”、“高速傳輸”、“按需計(jì)費(fèi)”等特點(diǎn)。

GSM/GPRS可以在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方進(jìn)行連接，應(yīng)此應(yīng)用在稱重儀表上，可以達(dá)到超遠(yuǎn)距離傳輸、控制的效果。

GSM無線傳輸應(yīng)用在稱重儀表上，主要在短信收發(fā)的控制上，使用較為簡(jiǎn)便�？梢酝ㄟ^使用手機(jī)對(duì)連接有GSM/GPRS模塊且安裝有效SIM卡的稱重儀表發(fā)送短信，儀表接收到短信后進(jìn)行分析處理，判斷是否為預(yù)置手機(jī)號(hào)的有效命令，處理完畢后視情況回復(fù)相應(yīng)的短信，達(dá)到遠(yuǎn)程控

3

制、監(jiān)控的效果。

當(dāng)稱重儀表數(shù)量較多，且需要組網(wǎng)使用時(shí)，GSM無線傳輸就比較難以完成，需要使用GPRS無線傳輸。

圖3 GPRS DTU的接入方式

每臺(tái)稱重儀表配有安裝有效SIM卡的的GPRS DTU模塊，同時(shí)需要一臺(tái)可以登錄互聯(lián)網(wǎng)，并且通過外網(wǎng)地址可以訪問到的計(jì)算機(jī)作為數(shù)據(jù)中心。將GPRS DTU模塊通過互聯(lián)網(wǎng)連接至數(shù)據(jù)中心，就可以通過TCP/UDP協(xié)議，進(jìn)行數(shù)據(jù)中心與DTU間的通訊。雙方將接收到的數(shù)據(jù)包處理后返回，進(jìn)行雙向通訊。數(shù)據(jù)中心可以和多個(gè)DTU同時(shí)進(jìn)行通訊。

也可申請(qǐng)專用的APN，這時(shí)GPRS DTU和數(shù)據(jù)中心只需要接入專網(wǎng)即可使用，不需要連接互聯(lián)網(wǎng)，此時(shí)專網(wǎng)和外網(wǎng)互相無法訪問，安全性更高。但是申請(qǐng)專網(wǎng)需要昂貴的費(fèi)用，如果沒有特殊要求，使用互聯(lián)網(wǎng)是一種性價(jià)比比較高的方案。

通過GPRS DTU進(jìn)行無線組網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)稱重儀表的物聯(lián)網(wǎng)化，可以說是今后發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。我們可以通過它對(duì)多個(gè)儀表同時(shí)進(jìn)行超遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、控制。雖然使用GPRS進(jìn)行稱重儀表數(shù)據(jù)無線傳輸面臨著使用較復(fù)雜、技術(shù)要求高以及資費(fèi)較高的情況，但如果今后隨著技術(shù)的普及和GPRS，甚至3G資費(fèi)的下降，使用GPRS甚至3G進(jìn)行稱重儀表無線傳輸，必然會(huì)是很有競(jìng)爭(zhēng)力的方案。

3 結(jié)語

在目前的市場(chǎng)環(huán)境下，普通RF無線傳輸、Zigbee無線傳輸、GSM/GPRS無線傳輸?shù)确绞�，都具有各自的�?yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。作為稱重儀表廠商，在適和的環(huán)境和成本上綜合考慮，開發(fā)迎合市場(chǎng)需求的無線稱重儀表，將會(huì)成為接下來的熱門話題。