卞秋君

南京港華燃?xì)庥邢薰?江蘇 南京 210000

1 燃?xì)庵悄鼙淼某硐到y(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

燃?xì)庵悄鼙淼某硐到y(tǒng)中主要包括：智慧燃?xì)鈶?yīng)用平臺(tái)和智慧燃?xì)獗斫K端模組，終端模組承擔(dān)發(fā)送感知數(shù)據(jù)的任務(wù)，燃?xì)鈶?yīng)用平臺(tái)能夠構(gòu)建整體數(shù)據(jù)輸送網(wǎng)[1]。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要將互聯(lián)網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)延伸基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)物品和物品之間的信息交換和通訊。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要利用傳感器設(shè)備對(duì)物體信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、監(jiān)控并加以處理。

NB-IoT技術(shù)是當(dāng)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)中的重要組成部分，又被叫作窄帶互聯(lián)網(wǎng)。這一技術(shù)的構(gòu)建需要以蜂窩網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，具備長期待機(jī)能力，在網(wǎng)絡(luò)連接方面比此前的ZigBee技術(shù)和GPRS技術(shù)更為高效，領(lǐng)域內(nèi)的研究人員普遍認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)在未來階段的應(yīng)用范圍會(huì)越來越大。

NB-IoT技術(shù)特點(diǎn)：①有效覆蓋面積廣能夠在同等頻率條件下比現(xiàn)有的各種技術(shù)覆蓋率高出100倍左右；②連接數(shù)量多。NB-IoT中的一個(gè)扇區(qū)就能夠支持10萬個(gè)數(shù)據(jù)連接口，與此同時(shí)，該技術(shù)還具有低功耗、低成本的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)勢。

2 燃?xì)庵悄鼙淼某硐到y(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.1 智能抄表系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

對(duì)于燃?xì)獬硐到y(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要分為上層和下層兩個(gè)部分。其中上層軟件設(shè)計(jì)是接收到中心管理系統(tǒng)的相關(guān)指令后，能夠以無線射頻的通信方式將指令傳達(dá)到下層模塊中，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)。當(dāng)在約定的時(shí)間段內(nèi)，下層模塊沒有返回?cái)?shù)據(jù)，可判定超時(shí)，此時(shí)上層模塊將會(huì)重新發(fā)送指令。如果發(fā)送三次后仍無數(shù)據(jù)返回，則判斷下層模塊出現(xiàn)異常工作狀況，及時(shí)向遠(yuǎn)程中心管理系統(tǒng)發(fā)送異常信號(hào)。所以在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)保障上層模塊有效連接應(yīng)用層和遠(yuǎn)程管理中心，保障燃?xì)庵悄鼙淼某頂?shù)據(jù)有效實(shí)時(shí)有效傳輸。

對(duì)于下層模塊的設(shè)計(jì)，一般是針對(duì)應(yīng)用層而言，旨在實(shí)現(xiàn)儀表數(shù)據(jù)抄取和無線數(shù)據(jù)通信方式相結(jié)合。設(shè)計(jì)內(nèi)容是促使與公共信道相連接的接口，都讀入到被發(fā)送到共享信道的測試點(diǎn)信息幀，同時(shí)保障每個(gè)接口都能夠?qū)⒆约旱牡刂放c接收幀的目的地址相比較，當(dāng)?shù)刂烦霈F(xiàn)相同時(shí)，該接口則可以繼續(xù)讀入整個(gè)信息幀，然后將數(shù)據(jù)返回到上層模塊中。

在軟件設(shè)計(jì)中，基于上層和下層模塊的設(shè)計(jì)，構(gòu)成抄表管理模塊，實(shí)現(xiàn)通過手持機(jī)進(jìn)行直接管理工作，比如燃?xì)馐褂脭?shù)據(jù)的上傳、抄表任務(wù)的下載等[2]。

2.2 硬件設(shè)計(jì)

對(duì)于燃?xì)庵悄鼙沓硐到y(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)需要構(gòu)建一個(gè)與互聯(lián)網(wǎng)連接的數(shù)據(jù)中心，與燃?xì)獗砘蛘咝枰O(jiān)控的燃?xì)庠O(shè)備相連的數(shù)據(jù)采集器。在運(yùn)行過程中，采集器所獲得的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)順利傳輸?shù)郊衅髦?，再通過NB-IoT模塊登錄到網(wǎng)絡(luò)上，有效將數(shù)據(jù)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，完成數(shù)據(jù)傳輸工作，以便于實(shí)施監(jiān)控燃?xì)庠O(shè)備的運(yùn)行情況。因此其設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括通過計(jì)量儀表進(jìn)行計(jì)量，并儲(chǔ)存和利用NB-IoT移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿飿I(yè)、煤氣、天然氣等公司，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表。

而基于NB-IoT無線燃?xì)獗碛?jì)費(fèi)系統(tǒng)而言，主要是在NB-IoT通信模塊設(shè)計(jì)層和燃?xì)獗矸矫?。硬件裝置的主要內(nèi)容有計(jì)量電路模塊、智能表控制模塊、無線通信模塊以及各個(gè)模塊的電源供應(yīng)模塊。計(jì)量芯片需要將燃?xì)獗韺?shí)時(shí)采集到的燃?xì)馐褂眯畔⒑椭悄苋細(xì)獗硐到y(tǒng)中的MCU模塊建立通信，然后由NB-IoT無線通信模塊和UATR建立數(shù)據(jù)連接，將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)交局?，?shí)現(xiàn)燃?xì)獗沓淼闹悄芑?/p>

2.3 NB-IoT燃?xì)庵悄鼙砑夹g(shù)架構(gòu)特點(diǎn)

NB-IoT燃?xì)庵悄鼙韺儆诘湫偷恼瓗锫?lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)模式，主要?jiǎng)澐譃樗膶?，分別為應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層以及設(shè)備終端。

應(yīng)用層：分別由智能抄表、增值業(yè)務(wù)、智慧管網(wǎng)、監(jiān)管接口、智能運(yùn)維構(gòu)成，屬于用戶與物聯(lián)網(wǎng)之間的連接口，能夠與行業(yè)發(fā)展需求相結(jié)合，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)代的智能應(yīng)用。應(yīng)用層更像是人體的大腦組織，主要負(fù)責(zé)處理和分析各種收集到的相關(guān)數(shù)據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)層：主要有各種不同的網(wǎng)絡(luò)組成，主要有云計(jì)算平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、廣電網(wǎng)以及互聯(lián)網(wǎng)等構(gòu)成，屬于物聯(lián)網(wǎng)體系的中樞神經(jīng)，主要負(fù)責(zé)傳遞并及時(shí)處理感知層獲取的各種感知信息。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)層而言，類似于人體結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)各種信號(hào)的傳遞。

感知層：主要由各種不同類型的傳感器構(gòu)成，主要用于識(shí)別物體，對(duì)外部信息進(jìn)行采集作用。類似于人體結(jié)構(gòu)中的眼睛、耳朵等感知器官。

設(shè)備終端：主要有工商業(yè)燃?xì)獗?、NB-IoT燃?xì)夤芫W(wǎng)監(jiān)測表、家庭燃?xì)獗淼葞追N不同類型。

3 燃?xì)庵悄鼙淼某硐到y(tǒng)測試

當(dāng)系統(tǒng)軟件程序與硬件電路沒有錯(cuò)誤時(shí)，便需要進(jìn)行系統(tǒng)的測試，確保數(shù)據(jù)能夠正常有效地傳輸，并且抄表系統(tǒng)能夠正常通信。系統(tǒng)內(nèi)硬件與軟件、通信模塊可以滿足于具體的使用要求與標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)無線的抄表功能。傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候，由于各個(gè)方面因素的影響，所以不同區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量也存在一定的差異性。利用軟件模塊可以及時(shí)調(diào)整發(fā)送路徑或者是延時(shí)發(fā)送，能夠有效處理暫時(shí)性的不良干擾問題。通過系統(tǒng)的全面測試之后，能夠完全實(shí)現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的燃?xì)獗碇悄艹硐到y(tǒng)，并且可以實(shí)現(xiàn)燃?xì)獗淼倪h(yuǎn)程智能化抄表作業(yè)，系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)非常簡易且數(shù)據(jù)收發(fā)具備較高的可靠性，這樣就能夠?yàn)槿細(xì)獗淼氖褂玫於▓?jiān)實(shí)的保障。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會(huì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，智慧城市的建設(shè)已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的重要命題，設(shè)計(jì)以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的燃?xì)庵悄鼙淼倪h(yuǎn)程抄表系統(tǒng)具備注冊綁定、預(yù)存繳費(fèi)以及漏氣報(bào)警等各項(xiàng)功能，能夠最大程度上的實(shí)現(xiàn)燃?xì)獗硐嚓P(guān)智能作業(yè)的自動(dòng)化與智能化，不僅能夠強(qiáng)化燃?xì)馐褂玫谋憷裕€能夠?yàn)閺V大市民創(chuàng)造更多的效益，從而促進(jìn)我國燃?xì)庑袠I(yè)得到進(jìn)一步發(fā)展。