智能电表短距离无线通信检测研究

　　0引言

　　在智能电表所应用的多种通信技术中，短距离无线通信技术由于具有可靠性高、信道资源丰富和运营成本低等优点，具有很强的竞争力。随着因特网、多媒体和无线通信技术的发展，人们与信息网络已经密不可分。

　　随着短距离无线通信技术的发展,其应用已经非常广泛。它以低成本的近距离无线连接为基础,为固定与移动设备之间的通信环境建立了一个特别连接的信息沟通渠道。利用无线通信技术可将传感器在线监测数据传送到计算机进行处理,而经过计算机处理后的信息可再经无线通信渠道传至各台设备,非常方便地组成自动测量与控制系统。

　　1短距离无线通信技术

　　近年来，由于数据通信需求的推动，以及半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展，短距离无线与移动通信技术经历了一个快速发展的阶段，WLAN(Wi-Fi)技术、蓝牙技术、UWB(Ultra Wide Band，超宽带)技术以及ZigBee技术等取得了令人瞩目的成就。短距离无线通信通常指的是100 m以内的通信，分为高速短距离无线通信和低速短距离无线通信。高速短距离无线通信最高数据速率>10 Mbit/s，通信距离<10 m，典型技术有高速UWB、WirelessUSB;低速短距离无线通信的最低数据速率<1 Mbit/s，通信距离<10 m，典型技术有蓝牙、ZigBee和低速UWB。对几种短距离无线通信技术参数比较见表1所列。

　　1.1 ZigBee技术

　　2000年12月,IEEE成立了工作组,致力于开发一种可应用在固定、便携或移动设备上的低成本、低功耗的低速率无线连接技术———ZigBee技术。美国HONEYWELL等公司于2001年8月发起成立了ZigBee联盟,提出的ZigBee技术被确认为IEEE标准。ZigBee一词来源于工蜂之间通过一种ZigZag形状的舞蹈来传递新发现和食物源的位置、距离与方向等信息。因此，很容易想象应用ZigBee技术就是在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信，这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器。

　　1.2 UWB技术

　　UWB是1960年作为军用雷达技术开发出来的，是一项使用从几Hz～几GHz的宽带收发电波信号的技术。通过发射极短暂的脉冲信号，并接收和分析反射回来的脉冲位置，就可以得到检测对象的信息。其特点是发送输出功率非常小，甚至低于普通设备放射的噪声。但是由于所使用的宽带高达几GHz，因此最大数据传输速度可以达到几十～几百Mbit/s，而耗电量只有原有系统的1/100～1/1 000。过去UWB无线技术一直应用于军事雷达，很少用于无线通信。

　　美国联邦通信委员会(FCC，Federal Communication Commission)于2002年4月通过了一项认可UWB可以用于民用的最终决定，作为室内通信用途，FCC已将3.1～10.6 GHz频带向UWB通信开放。