基于藍(lán)牙技術(shù)的電能計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-文庫吧資料
2024-10-25 14:36本頁面
【正文】 號(hào)定時(shí)提取和恢復(fù)，分組頭及凈荷循環(huán)冗余度校驗(yàn) (CRC)，分組頭及凈荷前向糾錯(cuò)碼 FEC處理，加密和解密處理等；且能提供從基帶控制器到其它芯片接口。 藍(lán)牙硬件模塊結(jié)構(gòu)圖 SRAM Flash CPU 通用異步收發(fā)器 通用串行接口 測試模塊 基帶控制器 無線收發(fā)器 藍(lán)牙硬件模塊 藍(lán)牙硬件模塊由微處理器 (CPU)、無線收發(fā)器 (RF)、基帶控制器 (BB)、閃存 (Flash程序存儲(chǔ)器 )、通用異步收發(fā)器 UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)、通用串行接口 USB(Universal Serial Bus)及藍(lán)牙測試模塊組成。鏈路管理協(xié)議用來對(duì)鏈路進(jìn)行設(shè)置和控制，并負(fù)責(zé)建立和撤銷各藍(lán)牙設(shè)備間連接、功率控制以及認(rèn)證和加密，同時(shí)還控制藍(lán)牙設(shè)備工作狀態(tài) (保持 hold、休眠 park、呼吸 sniff 和活動(dòng) active )。同時(shí)，基帶層電路還為不同類型數(shù)據(jù) (包括傳輸信息數(shù)據(jù)、鏈路管理和控制信息 )提供特定信道?；鶐又杏袃煞N物理鏈路，一種是面向連接同步鏈路 (SCO)，另一種是異步無連接鏈路 (ACL)。 （ 2）基帶層電路 基帶層提供了基帶數(shù)字信號(hào)處理硬件，其功能是提供鏈路控制，因此也叫作基帶及鏈路控制層電路。 藍(lán)牙硬件模塊 （ 1）射頻 (RF)單元 RF單元電路為藍(lán)牙技術(shù)提供了通信中物理層，也叫作藍(lán)牙收發(fā)器，通過 微波，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流過濾和傳輸。 藍(lán)牙硬件模塊 在藍(lán)牙核心協(xié)議中， HCI 以上部分通常用軟件實(shí)現(xiàn)，包括邏輯鏈路控制和適配協(xié)議（ L2CAP）、串行電路仿真協(xié)議（ RFCOMM）、鏈路管理協(xié)議 (LMP)、替代電纜協(xié)議和電話控制協(xié)議；而 HCI以下部分則用硬件實(shí)現(xiàn)，包括基帶協(xié)議（ BB）和鏈路管理協(xié)議 (LMP)，這部分也叫作藍(lán)牙協(xié)議體系結(jié)構(gòu)中底層藍(lán)牙硬件模塊。 以上為藍(lán)牙核心協(xié)議，藍(lán)牙硬件通過核心協(xié)議，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能，并體現(xiàn)其技術(shù)特點(diǎn)。 藍(lán)牙核心協(xié)議 （六）電話控制協(xié)議 電話控制協(xié)議 (TCS)包括二進(jìn)制電話控制 (TCS BIN)協(xié)議和一套電話控制命令 (ATCommands)。 （五）替代電纜協(xié)議 串口是今天在計(jì)算機(jī)終端和通信終端設(shè)備上最常用的通信接口之一 .大多數(shù)的串行通信都具有一條電纜，在串口之間傳輸數(shù)據(jù)。 （四）服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議 服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議 (SDP)是藍(lán)牙技術(shù)框架中非常重要的一個(gè)部分，它是所有應(yīng)用模型的基礎(chǔ)。還用于安全方而的鑒權(quán)和加密 .另外．還可以控制無線部分的能量模式和工作周期、微微網(wǎng)內(nèi)各設(shè)備的連接狀態(tài)。 （一）基帶協(xié)議 基帶協(xié)議確保各個(gè)藍(lán)牙設(shè)備之間的物理射頻連接，以形成微微網(wǎng)。 藍(lán)牙核心協(xié)議 藍(lán)牙的核心協(xié)議由基帶、鏈路管理、邏輯鏈路控制與適應(yīng)協(xié)議和服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議等四部分組成。這個(gè)協(xié)議棧允許設(shè)備定位、互相連接并彼此交換數(shù)據(jù)，從而在藍(lán)牙設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)互操作性的交互式應(yīng)用。 綜合以上分析，藍(lán)牙技術(shù)具有良好的設(shè)備兼容性和環(huán)境適應(yīng)能力，為不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸帶來極大的便利，可以廣泛地應(yīng)用于工程領(lǐng)域。 藍(lán)牙技術(shù)傳送的三種功率類型為： 100 mW， 25mW和 1mW。 藍(lán)牙系統(tǒng)支持兩種連接，即點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)連接，這樣形成了兩種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：微微網(wǎng) (Pico)和散射網(wǎng)絡(luò)(scatter)。為了保證在噪雜的無線環(huán)境中安全可靠地工作，藍(lán)牙特別設(shè)計(jì)了 “ 快速確認(rèn) ”和 ” 跳頻 ” 方案以確保鏈路穩(wěn)定。藍(lán)牙抄表器可直接搜索到附近區(qū)域表計(jì)，自動(dòng)進(jìn)行抄表，特別是位于電線桿上的表計(jì)和封閉室內(nèi)（院內(nèi)）的表計(jì)，抄表人員不需要爬桿或聯(lián)系戶主進(jìn)入室內(nèi)（院內(nèi)），只需接近到抄表有效距離，就可進(jìn)行抄表，這一點(diǎn)，對(duì)提高農(nóng)網(wǎng)地區(qū)平房電能表計(jì)的抄表質(zhì)量，保證抄表人員的人身安全尤為有效。若改用藍(lán)牙技術(shù)，電能數(shù)據(jù)不經(jīng)低壓電力線直接無線傳輸?shù)郊衅鳎瑒t能有效解決信號(hào)干擾問題。此高頻信號(hào)經(jīng)電力線路傳輸?shù)浇邮辗?，接收機(jī)通過耦合電路將高頻信號(hào)分離，濾去干擾信號(hào)后放大，再經(jīng)解調(diào)電路還原成二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。 藍(lán)牙技術(shù)對(duì)電能計(jì)量系統(tǒng)局限性的改進(jìn) 藍(lán)牙技術(shù)對(duì)遠(yuǎn)程抄表局限性的改進(jìn) 遠(yuǎn)程電能計(jì)量系統(tǒng)可靠性問題的主要原因是：居民表將電能數(shù)據(jù)傳到集中器主要采用低壓電力線載波通信技術(shù)。射頻技術(shù)中，藍(lán)牙技術(shù)發(fā)展得比較好，應(yīng)用廣泛，藍(lán)牙模塊體積很小，采用 CSR芯片的 +EDR藍(lán)牙適配器體積只有 22*18*7mm，僅比手指甲大一點(diǎn)。 對(duì)新的抄表技術(shù)的研究 目前主要的無線傳輸技術(shù)手段有兩種：射頻和紅外線。 易于使用，數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確、可靠。 成本不高，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。但是，目前的電能計(jì)量方式受技術(shù)條件限制，均有一定的不足，影響了抄表工作的正常開展，因此，有必要引入新的技術(shù)手段，改善現(xiàn)有電能計(jì)量
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