【摘 要】
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目前无线自动抄水表系统越来越受关注，然而在具体的实践中，无线自动抄水表系统的设计与实现却存在着许多问题，如2.4GHz射频芯片传输距离的局限性、电池供电能量的有效利用等问题
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目前无线自动抄水表系统越来越受关注，然而在具体的实践中，无线自动抄水表系统的设计与实现却存在着许多问题，如2.4GHz射频芯片传输距离的局限性、电池供电能量的有效利用等问题。论文主要是对无线自动抄水表系统的设计与实现做出研究，着重解决在无线自动抄水表系统的实现中几个关键问题：
首先，针对2.4GHz射频芯片传输距离的局限性，论文综合了SimpliciTI协议和ZigBee协议，构建了两级网络结构，使网络节点传输距离得以扩展。其次，对于电池供电时能量的有效利用，综合考虑节点的剩余能量，路径成本开销和网络的生存时间，将网络中节点的能量分为三个等级：Ample、Normal和Danger，并且引入了节点剩余能量因子α和节点成本因子β，对原有ZigBee协议的ZBR算法进行了改进。再次，论文还对两级网络通信的数据识别处理和网络寻址等关键问题进行研究，通过协议封装的方法将SimpliciTI协议看成ZigBee协议中应用层协议，进行帧的识别，避免了两种协议相互转化时帧格式无法识别的问题；借助端口的概念，构建一个地址映射表，解决了两级网络寻址问题；对在两级网络环境下智能水表和集中器的主程序软件及相关软件设计做出了说明，保证能够实现两级网络间的数据通信。最后，在管理中心，进行了协调器的设计、ZigBee协议网络的建立和初始化设计、管理中心对整个网络的数据处理设计，包括接收网络中的数据、解析数据、保存网络数据等，也对有关数据库设计、系统管理软件的设计做出了相关研究。
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