一种无线抄表方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无线抄表方法和系统，该无线抄表方法包括：仪表在每个间隔的第一时间中向集中器发送信息，所发送的信息包括该仪表所对应的静态ID、计量数据和动态ID，在初始状态下，所述动态ID为零，且所述第一时间为预设范围内的一随机值；在非初始状态下，所述动态ID为集中器所分配的非零值，且所述第一时间为集中器所指定的时间；仪表接收集中器的返回信息，返回信息包括所分配的动态ID，系统的时钟信息；仪表根据时钟信息校准自己的时钟，且通过使用动态ID作为序号来确定该仪表在通信通道上的时间片，以使多个仪表在该通信通道上进行时分复用的通信。实施本发明专利技术的技术方案，可避免各个仪表在向集中器发送数据时产生碰撞，且节省了功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种无线抄表方法和系统。
技术介绍
随着物联网、传感网的发展，水表、气表、热量表等没有外部供电的仪表的抄表越来越受到重视。微功率(短距离)无线通信技术将在这些仪表的抄表应用中起到非常重要的作用。无线抄表系统由上位机(服务器)、集中器和多个仪表组成，仪表由于没有持续的外部电能供应，这些仪表的抄表只能依靠电池或其它手段(太阳能，水/气流发电等)得到电能，所以，其通信本身必须消耗极低的功耗，才能使电池等供电元件长期工作。集中器是网络的中心节点，其收集并暂存所有仪表的数据，然后通过远程通信(如GPRS、CDMA、LTE等)将数据转发至服务器。集中器也接收来自服务器的下行控制命令，对某个仪表进行控制，例如控制开、关阀、预付费设置等。在现有的无线抄表系统中，所有的仪表大部分时间处于休眠状态，功耗是非常低的，但是，当集中器需要和某个或某组仪表进行通信时，通信是不会成功的。这样，就需要一套流程或方法，使处于休眠状态的仪表，在集中器需要和它进行通信时，能感知并完成通信，即将处于休眠状态的仪表唤醒，当前，将仪表从休眠状态下唤醒的方法有多种，例如，信号强度唤醒法、最短数据包唤醒法，但这些唤醒方法要么抗干扰能力差，要么接收窗口时间长，从而导致功耗大。另外，还有一种机制为:通信不是由集中器先发起的，而是仪表定时主动发起的，定时间隔为T，如图1所示，这样就无需采用唤醒机制，从而节省了功耗。但是这样的无线抄表方法也有弊端，两个或多个仪表容易在发射状态时出现碰撞，如仪表3和仪表4，这样将导致集中器不能完好地接收这两个仪表的数据，而且由于每个仪表均是定时发送，则发生碰撞的仪表3和仪表4在以后的发射时间也会发生多次碰撞，从而使得无法实现对仪表3和仪表4的准确抄表。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的在进行无线抄表时功耗大或由于多个仪表易发生碰撞而不能实现闻效抄表的缺陷，提供一种功耗低且闻效的无线抄表方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种无线抄表方法，用于多个仪表将计量数据发送至集中器，所述无线抄表方法包括: 51.仪表在每个间隔的第一时间中向集中器发送信息，所发送的信息包括该仪表所对应的静态ID、计量数据和动态ID，其中，在初始状态下，所述动态ID为零，且所述第一时间为预设范围内的一随机值；在非初始状态下，所述动态ID为集中器所分配的非零值，且所述第一时间为集中器所指定的时间；52.仪表接收集中器的返回信息，所述返回信息包括所分配的动态ID，系统的时钟信息； 53.仪表根据所述时钟信息校准自己的时钟，且通过使用所述动态ID作为序号来确定该仪表在通信通道上的时间片，以使多个仪表在该通信通道上进行时分复用的通信。在本专利技术所述的无线抄表方法中，在所述步骤SI中，所发送的信息还包括状态数据。在本专利技术所述的无线抄表方法中，在所述步骤S2中，所述返回信息还包括开阀或关阀命令； 在所述步骤S2后还包括: 54.仪表根据所述命令进行相应的开阀或关阀操作。在本专利技术所述的无线抄表方法中，当仪表的阀门处于关闭状态时，则该仪表在第一时间内，等间隔地占用多个时间片实施S1-S2-S3的步骤，且使用时间片的空余时间进行通信。在本专利技术所述的无线抄表方法中，在所述步骤S2中，所述返回信息还包括预付费信息。在本专利技术所述的无线抄表方法中，在所述步骤SI中，仪表通过中继器向集中器发送信息； 在所述步骤S2中，仪表通过中继器接收集中器的返回信息。 在本专利技术所述的无线抄表方法中，在步骤SI和步骤S2之间还包括:仪表进入休眠状态，给中继器中转数据留下预设的第二时间。本专利技术还构造一种无线抄表系统，包括集中器和多个仪表，所述仪表包括: 传感器模块，用于对仪表的读数进行计量，并生成计量数据； 发送模块，用于仪表在每个间隔的第一时间中向集中器发送信息，所发送的信息包括该仪表所对应的静态ID、计量数据和动态ID，其中，在初始状态下，所述动态ID为零，且所述第一时间为预设范围内的一随机值；在非初始状态下，所述动态ID为集中器所分配的非零值，且所述第一时间为集中器所指定的时间； 接收模块，用于接收集中器的返回信息，所述返回信息包括所分配的动态ID，系统的时钟信息； 控制模块，用于根据所述时钟信息校准自己的时钟，且通过使用所述动态ID作为序号来确定该仪表在通信通道上的时间片，以使无线抄表系统中的多个仪表在该通信通道上进行时分复用的通信。在本专利技术所述的无线抄表系统中，所述返回信息还包括开阀或关阀的命令，且所述仪表包括: 开关阀操作模块，用于根据所述命令进行相应的开阀或关阀操作。在本专利技术所述的无线抄表系统中，所述无线抄表系统还包括为拓展通信距离而连接在至少一个仪表与所述集中器之间的中继器。在本专利技术所述的无线抄表系统中，所述返回信息还包括预付费信息。实施本专利技术的技术方案，各个仪表根据所分配的动态ID确定各自在通信通道上的时间片，以进行时分复用通信，这样可避免各个仪表在向集中器发送数据时产生碰撞，实现了高效抄表，且由于无需唤醒机制，因此节省了功耗。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中: 图1是现有技术的一种无线抄表方法的时序 图2是本专利技术无线抄表方法实施例一的流程 图3是本专利技术无线抄表方法在冒泡通信阶段的时序 图4是本专利技术无线抄表方法在时分复用通信阶段的时序 图5是本专利技术无线抄表方法中多个仪表共用一个时间片的时序 图6是本专利技术无线抄表系统中仪表实施例一的逻辑 图7是本专利技术无线抄表系统实施例一的逻辑图。具体实施例方式图2是本专利技术无线抄表方法实施例一的流程图，该无线抄表方法包括: S1.仪表在每个间隔的第一时间中向集中器发送信息，所发送的信息包括该仪表所对应的静态ID、计量数据和动态ID，其中，在初始状态下，所述动态ID为零，且所述第一时间为预设范围内的一随机值；在非初始状态下，所述动态ID为集中器所分配的非零值，且所述第一时间为集中器所指定的时间。应当说明的是，每个设备均有唯一的ID号，仪表的唯一标识即为静态ID，缩写为SID，SID代表仪表的身份，正常情况下，是不能更改的。集中器也有ID，缩写为CID。中继器的ID，缩写为RID。结合图3所示的本专利技术无线抄表方法在冒泡通信阶段的时序图，在初始状态下，每个仪表的动态ID为0，且第一时间为在Τ-ΛΤ到T+ Λ T范围内的一随机值，每个仪表在T- Λ T到T+ Λ T之间取一个随机的定时时间作为两次发射的时间间隔，向集中器发送信息，这个阶段属于冒泡阶段，可以大大减少碰撞概率，尤其是某两个或多个仪表之间的连续碰撞概率。另外，在发射窗口发送信息占用信道时间为tt,在满足信息传递的要求下，tt越短越好。当系统运行稳定后，即进入了非初始状态，集中器或上位机(服务器)通过集中器会给仪表临时分配一个动态ID，缩写为DID，该DID在某一个集中器的覆盖范围内是唯一的。如果系统中存在多个集中器，则不同集中器覆盖的不同仪表的DID是重复的。对于处于两个或两个以上集中器重复覆盖区域的仪表，其DID可以由上位机分配，也可以通过集中器的接收信号强度判决，由上位机判决后，通过接收信号最强的集中器给该仪表分配DID。该DID的作用是在排序阶段，以DI本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线抄表方法，用于多个仪表将计量数据发送至集中器，其特征在于，所述无线抄表方法包括：S1.仪表在每个间隔的第一时间中向集中器发送信息，所发送的信息包括该仪表所对应的静态ID、计量数据和动态ID，其中，在初始状态下，所述动态ID为零，且所述第一时间为预设范围内的一随机值；在非初始状态下，所述动态ID为集中器所分配的非零值，且所述第一时间为集中器所指定的时间；S2.仪表接收集中器的返回信息，所述返回信息包括所分配的动态ID，系统的时钟信息；S3.仪表根据所述时钟信息校准自己的时钟，且通过使用所述动态ID作为序号来确定该仪表在通信通道上的时间片，以使多个仪表在该通信通道上进行时分复用的通信。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷兆军，曹辉，
申请(专利权)人：深圳市华奥通通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：