原创《基于LoRa技术的新型多功能电能表》
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瞿祎 杭州市华立科技股份有限公司
【摘 要】 随着信息技术的发展,物联网无线局域的技术逐步提高.在原始抄表的基础上,又出现了 ZigBee 技术和 WI-FI 功能.但是这两项技术都存在发展短板. LoR a技术的出现, 修复了Zig Bee和WI-FI存在的局限性问题. 成为物联网发展中最为重要的无线技术.本文就 LoRa 技术下的多功能电能表的发展展开议论和讨论.
【关键词】 物联网 LoRa 技术 新型电能表
引言：随着社会节奏的加快,很多层面的发展都要求速度和效率更高,而原始的抄表方式显然不能适应快节奏的生活方式.并且传统的抄表方式大量浪费人力物力,出错率极高.随着技术的发展,新型的电能表出现,解决了当前的矛盾.然而,无线抄表方式在发展的过程中也有许多凸显的问题,但是通过对无限系统的完善,新技术的应用,能够推动多功能电能表的顺利发展.
一、LoRa 技术分析
LoRa 是近年来广泛应用于无线系统方面的一项技术,它的出现解决了无线调频中的距离和控制问题.无论是对于功耗的完善,还是对于超距离的衔接,LoRa 技术都自成一体的完美修复其他技术面临的问题. [1] 依托于先进的无线编码系统,和超高的频率,LoRa 技术实现了在市场中的顺利普及,当前市场内常见的三种无线技术中,LoRa 技术是最受青睐和瞩目的无线技术.
二、电能表的总体设计
电能表从传统的单一功能发展至今经历了三代的变迁,从计量功能到现在的多元功能,其中免不了技术的进步和人员的发展变迁.当前我们应用的多功能电能表由四部分控件共同完成,四个单元中各个单元互相关联,但是在发展的过程中,四个单元中的各个功能运行中又相互牵连.因此,在前期的功能控件中,很多功能要由一个单元单独完成,这样的运行方式带给单一单元非常大的压力,于是主控单元被单独区分出来,管控大系统上的主要问题.在发展过程中,将电源系统单独分区管理,将所有的用电合为一个控件,方便管理和运行. 而用于交互和协调管理的控件划分为两个部分,既精准了计量算法,又方便了信息的采集,从此电能表的功能进行了划时代的变化,从单一的计算功能,到联网计算分析总控.当然电能表的智能化和人性化也都来自于新的技术的出现,其中硬件设计中最重要的就是 LoRa 技术的应用.
三、多功能电能表的控件分析
在上文中我们提到电能表通过发展,产生了多个控件单元分组管理,这几个单元准确来讲由控制、计量、通信、电源四个单位组成,共同组成了电能表的整体构造.这四个控件的组成实现了各个功能间的连接和协作,并且为电能表的智能化和人性化打下基础.我们简单的以 LoRa 技术下的控件单元和通信单元进行分析.
1. 控件单元.上文中我们讲到电能表在发展过程中进行了分区处理,这就相当于电脑中的分盘,各个盘相互协作,才能够推动电脑的良性运转.而控件单元就像是电脑中的 C盘,重要的文件和信息都由控件单元主管.随着电能表功能的增加,总控功能显得越来越重要.在现代化的电能表中,总控芯片的芯片从 36MHz 的低频芯片改良到现在用到的72MHz 高频处理芯片,其能控制的范围从单纯的开关已经加至睡眠,待机,开关三个模式. [2] 大大节省了电能表运行过程中产生的电源消耗.另一方面,控件的处理功能也逐日增加,在内核增值 32 位处理之后,所有的电力驱动所需要的空间都能够得到极大程度的满足,拥有了足够的处理空间,电能表的发展将不受截停限制.
2. 通信单元.通信单元中的主要分支部分由两组结构组成,一组是射频通道,一组则是基于 LoRa 技术的无线通道.由于射频通道的不确定性和易干扰性,很容易在运行过程中出现错误,而无线通道则不易受干扰.在电能表的发展中,射频通道的范围和抗干扰性在不断增强,LoRa 技术不仅在信号拓展范围内实现了信息保障,更是提高了数据运输的频率和速度.两个通道之间的无缝转换则成了通信单元发展中的重要问题,当然通过总控单元或是电源单元都能够解决这样的问题.事实上大部分的电能表已经能够做到通信单元间两个通道的无缝衔接.并且通过适当的切换来完成整个信息数据交换的步骤和过程.
四、智能电表的发展
从人工到智能,所有科技的发展方向无不朝着解放双手的目标进行.当前电能表的发展已经成为信息发展的其中一个方向.在电能表的发展中,不仅仅是电能表的人性化,后台系统的控制也是电能表的发展方向.新型的软件设计能够从后台以软件方式对电能表进行实时测评, 通过软件的连接,多个电能表能够实现全面控制.对于区域性电能表的统一管理有着重要的意义.
结语：本文通过对 LoRa 技术下的电能表进行简单的分析,从宏观角度上来看,新型的电能表能够更加细腻的处理信息,采用无线技术也是当前电能表发展的重要方向.电能表当前的重要任务在于通信技术的完善,通过无线技术,能够做到电能表的后台联网,这样更为简便的方式应当是我们推崇的多功能电能表.
电能表论文参考资料：
回顾述说,这篇文章为一篇适合不知如何写多功能电能表和LoRa技术和新型方面的电能表专业大学硕士和本科毕业论文以及关于电能表论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料。
