电子仪表中的关键部件及无线技术

资料流程。

这些收集“站”一般通过电话线将数据传回到资料存储设备。受将受限制，传输线数据机尚未成为主流技术，但AMTeach、HuntTechnologies和DCSI/TWACS公司都提供了基于该技术的解决方案。

Wi-Fi技术也属于有线技术，因为它需要一个类似于有线以太网的网路来连接和传输资料。不过这些有线技术（如电线数据机和以太网等）都没有用于仪表，主要是因为他们需要业主订购服务并需要安装额外的配线。

无线技术

ZigBee/EEE802.15.4

ZigBee过去又称为Hoverflies、RF-EasyLink或FireFly无线电技术，是一种应用于短距离范围内，低传输资料速率下的各种电子设备之间的无线通信标准。ZigBee是专为低速（通常20-40kbps）和短距离（<100米）通信而设计的，很适合将电表，气表和水表通过网路连在一起。

ZigBee技术具有如下特点：

功耗低：工作模式情况下，ZigBee技术传输速率低，传输资料量很小，因此信号的收发时间很短，其次在非工作模式是，ZigBee节点处于休眠模式。设备搜索时延长一般为30ms,休眠启动延长为15ms,活动设备通道接入时延为15ms，由于工作时间较短，收发资讯功耗较低且采用了休眠模式，使得ZigBee节点非常省电，ZigBee节点的电池工作时间可以长达6个月到2年左右，同时，由于电池时间取决于很多因素，例如电池种类、容量和应用场合，ZigBee技术在协定上对电池使用也做了优化，验？性电池可以使用数年，对于某些工作时间和总时间（工作时间+休眠时间）之比小于1%的情况，电池的寿命甚至可以超过10年。

资料传输可靠：ZigBee的媒体接入控制层（MAC）采用talk-when-ready的碰撞避免机制。在这种完全确认的资料传输机制下，当有资料传送需求式则立刻传送，发送的每个资料包都必须等待接收方得确认回复，若没有得到确认资讯的回复就表示发生了碰撞，将再传送一次，采用这种方法可以提高系统资讯传输的可靠性。同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送资料时的竞争和冲突。同时ZigBee针对时延敏感的应用做了优化，通信时延和休眠状态启动的时延都非常短。

网路容量大：ZigBee低速率、低功率和短距离传输的特点使它非常适宜支持简单器件。ZigBee定义了两种器件：全功能器件（FFD）和简化功能器件（RFD）。对全功能器件，要求它支持所有的49个基本参数。而对简化功能器件，在最小配置时只要求它支援38个基本参数。一个全功能器件可以与简化功能器件和其他全功能器件，而简化功能器件只能与全功能器件通话，仅用于非常简单的应用。

一个ZigBee网路最多包括有255个ZigBee网路节点，其中一个是主控（Master）设备，其余是从属（slave）设备。若是通过网路协调器（Networkcoordinator）,整个网路最多可以支援超过64000个ZigBee网路节点，再加上各个NetworkCoordinate可互相连接，整个ZigBee网路节点的数目将十分可观。

相容性：ZigBee技术与现有的控制网路标准无缝集成。通过网路协调器（Coordinator）自动建立网路，采用载波侦听/冲动检测（CSMA-CA）方式进行通道接入。为了可靠传递，还提供全握手协议。

安全性：ZigBee提供了资料完整性检查和许可权识别功能，在资料传输中提供了三级安全性。第一级实际是无安全方式，对于某种应用，如果安全并不重要或者上层已经提供足够的安全保护，器件可以选择这种方式来转移资料。对于第二级安全级别，器件可以使用接入控制清单来防止非法器件获取加密措施。第三级安全级别在资料转移中采用属于高级加密标准（AES）的对称密码。AES可以用来保护资料静荷和防止攻击者冒充合法器件。

实现成本低：ZigBee模组的初始成本估计在6美元左右，很快就能降到1.5-2.5美元，且ZigBee协定免专利费用。目前低速低功率的UWB晶片组的价格至少为20美元，而ZigBee的价格目标仅为几美分。

ZigBee协定使用IEEE802.15.4无线收发器，目前Chinpcon、Atmel、Freescale、ZMD和Microchip等多家公司都可提供该产品。IEEE802.15.4有3个频段，允许在全国世界范围内工作：2.4GHz适用于全球，868MHz用于欧洲，而915MHz用于美洲。

使用ZigBee的仪表需要使用IEEE802.15.4收发器和运行ZigBee协定机的MCU。

目前，Microchip可以提供2.4GHz收发器和免费ZigBee协议机。其中其PICDEMZ在演示工具包是一个易于使用ZigBee无线通信协定开发和演示平台，包括ZigBee协定机和两块带有RF子板的PICDEMZ板。该演示板还带有一个6引脚标准连接器，用于直接与Microchip的MPLABICD2线上调试器（DV164005）界面。使用MPLABICD2，开发者可以在同一平台上重新编程或修改PIC18MCU快闪记忆体记忆，开发和调试应用程式码。

(2)Z-WAVE

Z-WAVE是Zensy开发