【摘 要】
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基于无线技术的自动抄表系统具有施工简单、维护方便等特点，是自动抄表系统的发展方向。但无线抄表系统受周围环境影响较大，无法自组网或拓扑结构单一的无线抄表系统很难适应各
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基于无线技术的自动抄表系统具有施工简单、维护方便等特点，是自动抄表系统的发展方向。但无线抄表系统受周围环境影响较大，无法自组网或拓扑结构单一的无线抄表系统很难适应各种应用场景。为了解决这些技术问题，本文设计了一种分层Mesh结构的无线抄表网络。 分层无线Mesh网络分为骨干节点层和客户端节点层这两个层次。骨干节点层由路由器和网关这两类骨干节点组成，骨干节点之间形成网状拓扑结构。客户端节点层由客户端节点组成，客户端节点通过与骨干节点连接从而接入Mesh网络。本文采用了一种基于权值的树集分割启发式网关选择算法，用于从众多骨干节点之中选择出适合担任网关的节点。为了优化骨干节点层的无线拓扑，本文提出了一种基于跳数和路径损耗的分布式拓扑控制算法，从网关节点开始逐跳建立网络拓扑。 实际组网过程中会由于链路故障而产生孤岛节点，本文提出一种使用虚连接机制配合手持无线设备的孤岛节点检测方法。Matlab仿真实验表明，使用该方法可以搜索到一定范围内的孤岛节点。这种方法对现场技术人员寻找孤岛节点有积极作用。针对无线Mesh网络的双层结构，本文设计了一种4字节2段式网络地址，讨论了地址的分配、回收和冲突检测机制。基于这种地址形式，本文设计了一种先应式路由协议并详细介绍其原理与实现。 本文从入网时间、传输时延和丢包率等几方面对网络进行了测试，测试结果表明设计切实可行，能够满足抄表需求。
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