基于DP4301的無線抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

近年來以470MHz 中短距離、低功耗的無線通信技術(shù))為代表的射頻通信技術(shù)得到了抄表行業(yè)的廣泛重視。470MHz 無線通信技術(shù)以其低成本、低功耗、數(shù)據(jù)傳輸可靠性高、網(wǎng)絡(luò)容量大無線通信距離適中等特點(diǎn)，被抄表生產(chǎn)企業(yè)所看好。

基于這一技術(shù)使用Sub-1G無線收發(fā)芯片DP4301,對(duì)標(biāo)美國(guó)TI的CC1101，可工作于470、433多個(gè)頻段。實(shí)測(cè)通信和組網(wǎng)距離不低于260米(10kbps)。研制了智能水、電、氣表數(shù)據(jù)采集終端和與其相適應(yīng)的集中裝載一基站，由它們與4G/5G通信技術(shù)結(jié)合構(gòu)成區(qū)域性無線通信網(wǎng)絡(luò)，使整個(gè)抄表系統(tǒng)更加高效、可靠、經(jīng)濟(jì)。

方案設(shè)計(jì)

整個(gè)抄表系統(tǒng)由470MHz水、電、氣表終端、470MHz 集中器基站、抄表工作站及數(shù)據(jù)服務(wù)器構(gòu)成。每一個(gè)集中器基站作為網(wǎng)絡(luò)調(diào)協(xié)器與它周圍的三表終端形成一個(gè)獨(dú)立的局域網(wǎng)絡(luò)，每一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)中有數(shù)十臺(tái)三表終端。

為了保證相互鄰近的兩個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交互不會(huì)相互干擾，相互鄰近的兩個(gè)或者多個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)使用交錯(cuò)的頻段進(jìn)行通信，并以470MHz 作為頻道的起點(diǎn)頻率，每間隔500kHz作為一個(gè)新頻點(diǎn)，頻道號(hào)從0xO0～0xFF，不同的頻道號(hào)代表不同的工作頻點(diǎn)。局域網(wǎng)中的每一臺(tái)終端設(shè)備都具有唯一的終端地址，地址用一個(gè)字節(jié)表示，地址號(hào)從0x00～0xFF，用來識(shí)別三表終端的身份。

局域網(wǎng)中的抄表數(shù)據(jù)統(tǒng)一由集中器基站收集，之后基站通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)送達(dá)抄表工作站暫存。多個(gè)抄表工作站通過路由器、交換機(jī)、網(wǎng)橋等設(shè)備最終連接到共同的中央數(shù)據(jù)服務(wù)器。

發(fā)展情況

基于470MHz 的無線通信式智能集中抄表系統(tǒng)是中國(guó)目前最為領(lǐng)先的無線智能抄表系統(tǒng)之一，它將是中國(guó)智能集中抄表未來的發(fā)展方向。作為智能化產(chǎn)業(yè)鏈的重要內(nèi)容，智能抄表系統(tǒng)將得到蓬勃發(fā)展。目前，從沿海的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)深圳、廣州、上海到政治文化中心北京，以及中國(guó)西部城市成都、重慶、貴州、昆明等地均不同程度地建設(shè)了智能化示范小區(qū)。

470MHz 智能抄表系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用將提高了住戶的生活質(zhì)量，擴(kuò)大了住戶的居住空間，為當(dāng)?shù)刂悄芑?a target="_blank">信息建設(shè)起到了示范作用，具有良好的推廣價(jià)值。

芯片介紹

DP4301芯片是一款高性能低功耗的單片集成收發(fā)機(jī)，工作頻率可覆蓋470MHz~510MHz，并兼容ISM 433MHz頻段。該芯片集成了射頻接收器、射頻發(fā)射器、頻率綜合器、GFSK調(diào)制器、GFSK解調(diào)器等功能模塊。通過SPI接口可以對(duì)輸出功率、頻道選擇以及數(shù)據(jù)包格式進(jìn)行靈活配置，并且內(nèi)置CRC、FEC、自動(dòng)應(yīng)答和自動(dòng)重傳機(jī)制，可以大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)并優(yōu)化性能。

功能特點(diǎn)

◆ 頻率范圍470~510MHz，兼容ISM 433MH頻段

◆ 接收靈敏度： -112dBm@10Kbps

◆ 最大輸出功率：+20dBm

◆ 調(diào)制方式：FSK，GFSK

◆ 數(shù)據(jù)率：2.4kbps~200Kbps

◆ 支持SPI接口

◆ 自動(dòng)應(yīng)答及自動(dòng)重傳

◆ 快速頻道切換，支持跳頻算法

◆ 支持RSSI功能

◆ 天線分集和T/R開關(guān)控制

◆ 自動(dòng)頻率控制(AFC)

◆ 自動(dòng)增益控制(AGC)

◆ 低工作電壓：1.9V~3.6V

◆ 28引腳 5*5 QFN 封裝

應(yīng)用領(lǐng)域

◆ 智能抄表

◆ 工業(yè)傳感器及無線工控設(shè)備

◆ 無線游戲設(shè)備

◆ 遙感勘測(cè)

◆ 安防系統(tǒng)

◆ 智能運(yùn)動(dòng)設(shè)備

◆ 智能電視遙控器

◆ 無線標(biāo)簽

◆ 無線門禁

◆ 安防系統(tǒng)

◆ 遙控裝置

◆ 無線玩具

審核編輯：湯梓紅