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无线网络电能管理系统PCB抄板及软硬件开发

        我司反向技术研究中心专注于电子信息产业软硬件开发和研究,目前在该领域已经取得一系列重要研究成果,并积累了大型系统工程的软硬件开发案例和丰富的实战经验,其中,无线网络电能管理系统是我司在软硬件开发领域的重大开发项目。

无线网络电能管理系统

产品介绍
随着无线通信技术的不断发展,近年来出现了面向低成本设备无线联网要求的技术,称之为ZIGBEE(物联网),它是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,主要适合于自动控制、远程控制领域及家用设备联网。
由于ZIGBEE的优越特性,基于ZIGBEE技术的无线组网是一种比较合适的下行信道的实现手段。适合应用于一些短距离的无线网络的组网,例如写字楼、办公楼、宿舍楼、工厂等,适用于企业内部能耗监测及管理系统,尤其适用于一些布线困难旧楼改造的能耗管理系统中。而若将其与成熟的工业以太网和GPRS/CDMA上行信道结合,与后台管理主站组成一个完整的集抄和监控系统,则可以为远程管理提供一个有效的解决方案。

技术特点
ZIGBEE协议基于IEEE 802.15.4标准,从2004年发布ZIGBEEV1.0到最新的增加了ZIGBEE-PRO扩展指令集的ZIGBEE2006版本,ZIGBEE功能不断强大。ZIGBEE具备强大的设备联网功能,它支持3种主要的自组织无线网络类型,即星型结构(Star)、网状结构(Mesh)和树型结构(ClusterTree),特别是网状结构,具有很强的网络健壮性和系统可靠性。与目前普遍应用的wi-Fi、Bluetooth等短距离无线通讯技术相比较,ZIGBEE的特点主要有:
(1)工作周期短、收发信息功耗较低,并且RFD(ReducedFunctionDevice,简化功能器件)采用了休眠模式,不工作时都可以进入睡眠模式。
(2)低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10),降低了对通信控制器的要求,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4 KB代码。
(3)低速率、短延时。ZIGBEE的最大通信速率达到250kb/s(工作在2.4GHz时),满足低速率传输数据的应用需求。ZIGBEE的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需3~10S、Wi-Fi需3S.
(4)近距离,高容量。传输范围一般介于10~100m,在增加RF发射功率后,亦可增加到1~3km.这指的是相邻节点间的距离,若通过路由和节点间通信的接力,扩展后达到几百米甚至几公里。ZIGBEE可采用星状、片状和网状网络结构。由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254个子节点。
(5)高可靠性和高安全性。ZIGBEE的媒体接入控制层(Medium AccessControl,MAC)采用CSMA/CA的碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突。ZIGBEE还提供了3级安全模式,包括无安全设定、使用接人控制清单防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AdvancedEncryptionStandard,AES)的对称密码,以灵活确定其安全属性。
(6)免执照频段。采用直接序列扩频在工业科学医疗(IndustrialScientificMedical,ISM)频段,分别为2.4GHz(全球)、915MHz(美国)和868MHz(欧洲)。
技术参数
频率范围: 2.41GHz~2.48GHz
RF信道: 16
接收灵敏度: -94dbm
发射功率: -27dbm~25dbm
天  线: 外置SMA天线
网络拓扑: 网状
寻址方式: IEEE802.15.4/ZIGBEE标准地址
网络容量: 最大255个节点
通信接口: RS485或工业以太网
波特率: 9600bps(默认), 4800bps, 2400bps, 1200bps可选;
通信协议: MODBUS-RTU协议
网络状态指示: 绿灯
POWER指示: 红灯
数据指示: 绿灯
辅助电源: 220V AC
功耗: 4W
电磁兼容: 浪涌电压4000V;快速瞬变群脉冲4000V;静电8000V
机械尺寸: 89*76*74
工作温度: -20℃~65℃
        储藏温度: -40℃~85℃
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