无线电力抄表系统的传输中继站设计
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中继节点模块构成包括控制模块、无线RF模块、电源模块、通信单元等。控制模块根据定义的路由协议处理收发的数据，并根据控制命令控制其他模块的行为；电源模块为整个节点提供电源；无线RF模块实现对电表数据的远程收发，以及对数据的校验和检错等；通信单元主要是利用串口与计算机的通信，方便调试阶段的数据读取及进行时效性和可靠性分析。状态指示单元指示了数据收发状态，可以根据此状态判断数据收发是否成功，判断系统是否空闲。无线节点电路原理图如图3所示。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/201809/388661.htm
CC1110是一款真正的SoC(片上系统)解决方案。该芯片采用Chipcon公司的Smart RF 04技术，以0．18μmCMOS工艺制成，拥有丰富的外围接口，只需极少的外部元件就可以构成性能稳定且功耗较低的SoC。此芯片采用433 MHz的频率进行数据收发，通信简单，功耗低、成本低，加上超高频通信的稳定性高、容量高、传输能力强等特点，在控制领域，尤其在无线自动抄表通信设备中被广泛使用。
中继器与电表的通信接口采用12引脚接口，如图4所示。通过MCU的控制，利用串口与智能电表进行通信。当收到来自集中器的抄表命令时，立即从智能电表中读取数据。
3 无线中继节点的软件设计
无线抄表网络具有如下特点：
①节点静止。电表安装后相对固定，减少了路由开销，不会因为节点的频繁移动造成路由变化。
②多到一路由(多个节点到一个节点的路由)。网络全部通过集中器向系统主站上报数据，集中器可被视为汇聚节点，由于汇聚集节点相同，因此可以合并多个路由发现的过程。
③节点功率不受限制。无线节点电源由智能电表提供，相比电池供电而言，不必担心某个节点负载过重造成的用电量不均衡而要经常更换电池的问题。
3．1 通信协议
现有的自组网络通常分为表驱动路由协议和按需路由协议。在路由建立阶段，表驱动路由协议时延小，但路由开销大；按需路由协议时延大，但路由开销小。考虑到无线电力抄表网络存在的这些特点，综合比较几种路由协议，ZigBee、DSR、AODV等且以节约成本为目标，在保证系统性能的前提下，选择按需路由协议。通过改进DSR路由协议，更好地服务于无线抄表系统。集中器负责网络的建立和维护，同时通过无线节点，按照改进的路由协议实现智能电表与集中器之间的数据传输与中继。
协议栈结构如图5所示。物理层主要完成频率偏移补偿、数据白化、FEC／交织以及CRC等功能。MAC层的主要作用是组建网络，提供信道接入机制，并为两个通信实体提供可靠地连接。其MAC帧类型包括路由帧、数据帧、路由维护帧，如图6所示。网络层主要实现网络的建立和维护，并通过定义的算法转发帧。应用层由用户自定义。
3．2 组网过程
改进的路由协议是根据无线网络的特点设计的自组网协议，协议延用了DSR源路由方式，每个分组都包含了源地址到目的节点的完整路由，中间节点根据路由信息进行转发。路由协议包括路由发现过程和路由维护过程。
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