供热系统物联网终端网络设计

采集器和集中器之间采用的ZigBee技术是一种短距离、低速率、高效率的无线网络技术，数据传输频带为全球通用的2．4 GHz，其底层采用直扩技术，具有大规模的组网能力。网络中的节点以接力的方式进行数据传输，速率最快可达250 kB／s。在不同的工作频率下，节点传输距离从十几米到几十米，若增加功率放大装置，则可使传输距离更远。该系统的终端分布较集中，集中器与采集器之间距离较短，且传输数据量少，实时性要求高，因此，采用ZigBee网络进行数据传输是最佳选择。
2．4 射频卡
射频卡中嵌入的RFID标签能够存储用户信息和购热量等数据。采用RFID技术可以与识读器进行快速数据通信，将卡内信息传至集中器，集中器控制锁闭阀以实现预交费。RFlD技术主要使用无线通信来唯一地识别对象或人，通常由信息载体和信息获取装置组成。为实现对物体的识别，无线射频技术采用射频方式进行非接触双向通信，同时将采集到的相关信息通过无线技术进行传输。它具有功耗小、成本低、穿透能力和抗十扰能力强、传输速度快、传输距离远和使用寿命长等优点。
2．5 集中器
集中器以单片机为核心，由电源电路、识读器、GPRS模块、ZigBee模块、数据存储电路和显示电路等部分组成，其硬件框图如图5所示。该硬件的主要功能是通过识读器读取射频卡数据，存储购热量并将卡内数据清零；同时定时通过ZigBee网络获取采集器渎取的热量表数据和锁闭阀状态，并将数据存储打包；最后通过GPRS网络向中心服务器传送数据包。

由于集中器的分散性且距中心服务器较远，所以，本系统采用GPRS技术进行无线传输数据。GPRS传输方式作为GSM较为成熟的无线数据传输业务，可提供一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。
在GPRS信道上提供有TCP／IP连接，可用于Internet连接、数据传输等。而在此网络上提供的GPRS数据传送业务的资费甚至低于专网的维护费用，同时有着数据传输速率高、通信质量可靠、开发周期短、安装调试方便等显著优点。因此，本系统在远程无线传输通信上选用GPRS通信模式。
2．6 中心服务器
中心服务器可通过GPRS网络接收集中器传送的数据并存入数据库，这样，管理部门就可通过主站软件对用户的热量进行统计、分析并监测供热情况，以便于供热系统的实时调控；同时可通过管理软件和财务软件完成用户信息存储和充值等。