3．2 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信程序設(shè)計(jì)

　　無線電能表作為網(wǎng)絡(luò)普通節(jié)點(diǎn)，其軟件設(shè)計(jì)主要是對用戶的電量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)量和處理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與集中器通信，加入抄表網(wǎng)絡(luò)。在組網(wǎng)過程中，節(jié)點(diǎn)軟件使用改進(jìn)后的DSR路由算法，其通信部分程序流程如圖2所示。

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　　節(jié)點(diǎn)上電初始化后，開始電能計(jì)量，同時(shí)與集中器建立路由，加入無線網(wǎng)絡(luò)。其發(fā)送路由請求至中心節(jié)點(diǎn)若未接收到中心節(jié)點(diǎn)的路由應(yīng)答，則廣播其路由請求。已加入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)接收到路由請求幀后，進(jìn)行計(jì)算，若在規(guī)定的跳數(shù)之內(nèi)，則返回路由響應(yīng)。新節(jié)點(diǎn)接收到路由響應(yīng)幀后，即建立起到中心節(jié)點(diǎn)的路由；節(jié)點(diǎn)收到路由錯(cuò)誤幀后，刪除本節(jié)點(diǎn)中中斷的路由，更新路由表。中心節(jié)點(diǎn)收到路由錯(cuò)誤幀后，刪除其路由表中所有中斷的路由，并開始新的路由請求，建立中斷節(jié)點(diǎn)的新路由，并更新路由表。

　　4 通信協(xié)議

　　在通信參考模型中，嚴(yán)格定義了各層協(xié)議的格式和關(guān)鍵字，并在參照青島東軟載波通信協(xié)議的應(yīng)用層和數(shù)據(jù)鏈路層，同時(shí)遵循國家電力行業(yè)多功能電能表通信規(guī)約DL／T645—1997的基礎(chǔ)上，根據(jù)無線通信的特點(diǎn)進(jìn)行了修改和擴(kuò)充。

　　應(yīng)用層協(xié)議分為2種：普通抄表幀和中繼轉(zhuǎn)發(fā)幀。兩者都對DL／T645幀的控制域進(jìn)行了重新定義，后者還對DL／T645格式進(jìn)行了一定的擴(kuò)充。數(shù)據(jù)抄讀中繼轉(zhuǎn)發(fā)幀格式如下：

　　網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)幀包括路由請求幀、路由請求響應(yīng)幀、路由錯(cuò)誤幀3種。以路由請求幀為例，其格式如下：

　　在青島東軟載波通信參考模型中增加了網(wǎng)絡(luò)層，所以數(shù)據(jù)鏈路層對青島東軟MAC協(xié)議格式中的控制碼進(jìn)行了重定義。集中器與采集器之間數(shù)據(jù)鏈路層幀格式可由控制字段位定義來決定。控制域位定義如下：

　　物理層，由nRF905無線透傳模塊實(shí)現(xiàn)。在系統(tǒng)中，一方面，nRF905一次最大發(fā)送數(shù)據(jù)的長度為32個(gè)字節(jié)；另一方面，為了提高系統(tǒng)的通信效率，數(shù)據(jù)鏈路層通常把較長的數(shù)據(jù)按照一定的格式分為長度不同的數(shù)據(jù)包分別發(fā)送，且通過加入CSMA機(jī)制來解決廣播沖突等問題。

　　結(jié) 語

　　無線抄表系統(tǒng)是未來自動集抄系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢，本文設(shè)計(jì)的自動抄表系統(tǒng)定義了通信參考模型，增加了改進(jìn)的自組織路由算法，有效地延長了抄表距離。通過自定義的通信幀增強(qiáng)了系統(tǒng)可靠性，提高了通信效率。該系統(tǒng)還具有良好的通用性和可擴(kuò)展性，應(yīng)用層協(xié)議稍加改動后可以應(yīng)用到無線傳感、家庭智能等更多領(lǐng)域。

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