CC1110是一款真正的SoC(片上系統(tǒng))解決方案。該芯片采用Chipcon公司的Smart RF 04技術(shù)，以0．18μmCMOS工藝制成，擁有豐富的外圍接口，只需極少的外部元件就可以構(gòu)成性能穩(wěn)定且功耗較低的SoC。此芯片采用433 MHz的頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，通信簡(jiǎn)單，功耗低、成本低，加上超高頻通信的穩(wěn)定性高、容量高、傳輸能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在控制領(lǐng)域，尤其在無(wú)線自動(dòng)抄表通信設(shè)備中被廣泛使用。

中繼器與電表的通信接口采用12引腳接口，如圖4所示。通過(guò)MCU的控制，利用串口與智能電表進(jìn)行通信。當(dāng)收到來(lái)自集中器的抄表命令時(shí)，立即從智能電表中讀取數(shù)據(jù)。

3 無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)
無(wú)線抄表網(wǎng)絡(luò)具有如下特點(diǎn)：
①節(jié)點(diǎn)靜止。電表安裝后相對(duì)固定，減少了路由開(kāi)銷，不會(huì)因?yàn)楣?jié)點(diǎn)的頻繁移動(dòng)造成路由變化。
②多到一路由(多個(gè)節(jié)點(diǎn)到一個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由)。網(wǎng)絡(luò)全部通過(guò)集中器向系統(tǒng)主站上報(bào)數(shù)據(jù)，集中器可被視為匯聚節(jié)點(diǎn)，由于匯聚集節(jié)點(diǎn)相同，因此可以合并多個(gè)路由發(fā)現(xiàn)的過(guò)程。
③節(jié)點(diǎn)功率不受限制。無(wú)線節(jié)點(diǎn)電源由智能電表提供，相比電池供電而言，不必?fù)?dān)心某個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)載過(guò)重造成的用電量不均衡而要經(jīng)常更換電池的問(wèn)題。
3．1 通信協(xié)議
現(xiàn)有的自組網(wǎng)絡(luò)通常分為表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議和按需路由協(xié)議。在路由建立階段，表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議時(shí)延小，但路由開(kāi)銷大；按需路由協(xié)議時(shí)延大，但路由開(kāi)銷小?？紤]到無(wú)線電力抄表網(wǎng)絡(luò)存在的這些特點(diǎn)，綜合比較幾種路由協(xié)議，ZigBee、DSR、AODV等且以節(jié)約成本為目標(biāo)，在保證系統(tǒng)性能的前提下，選擇按需路由協(xié)議。通過(guò)改進(jìn)DSR路由協(xié)議，更好地服務(wù)于無(wú)線抄表系統(tǒng)。集中器負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的建立和維護(hù)，同時(shí)通過(guò)無(wú)線節(jié)點(diǎn)，按照改進(jìn)的路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)智能電表與集中器之間的數(shù)據(jù)傳輸與中繼。

協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖5所示。物理層主要完成頻率偏移補(bǔ)償、數(shù)據(jù)白化、FEC／交織以及CRC等功能。MAC層的主要作用是組建網(wǎng)絡(luò)，提供信道接入機(jī)制，并為兩個(gè)通信實(shí)體提供可靠地連接。其MAC幀類型包括路由幀、數(shù)據(jù)幀、路由維護(hù)幀，如圖6所示。網(wǎng)絡(luò)層主要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的建立和維護(hù)，并通過(guò)定義的算法轉(zhuǎn)發(fā)幀。應(yīng)用層由用戶自定義。

3．2 組網(wǎng)過(guò)程
改進(jìn)的路由協(xié)議是根據(jù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的自組網(wǎng)協(xié)議，協(xié)議延用了DSR源路由方式，每個(gè)分組都包含了源地址到目的節(jié)點(diǎn)的完整路由，中間節(jié)點(diǎn)根據(jù)路由信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。路由協(xié)議包括路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程和路由維護(hù)過(guò)程。