藍(lán)牙技術(shù)在電表計(jì)費(fèi)中的應(yīng)用

1 引言

　　現(xiàn)有的人力手工抄表方式，工作量大，準(zhǔn)確度差，且只能一月左右反映一次用電情況，其信息反饋速度相對于電力調(diào)度的瞬間操作遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后，因而無法實(shí)現(xiàn)高低峰的電價(jià)應(yīng)有所不同的要求，使人工抄表方式亟待改革。而目前提出的一些自動(dòng)抄表方案是將數(shù)字電表的用電量信息利用紅外傳輸方式，通過電話線或局域網(wǎng)傳輸?shù)浇邮斩?如：物業(yè)公司或電業(yè)管理部門)。此類方案問題有三：(1)家庭中的紅外控制信號(hào)過多(如：有多種家電遙控器)會(huì)干擾數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，(2)使用電話線傳輸不可能作到實(shí)時(shí)，而且接收端所需的Modem池等費(fèi)用過高，(3)使用局域網(wǎng)傳輸則限于要重新安裝千家萬戶的入戶線和數(shù)字信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸問題。

　　解決上述問題的關(guān)鍵是找到一種無線或有線的傳輸方式，并且及時(shí)準(zhǔn)確地將用電量信息傳輸?shù)浇邮斩?。通過多種方式的比較，用藍(lán)牙技術(shù) (BlueTooth)和有線電視(CATV)設(shè)備相結(jié)合是一種即能避免出現(xiàn)上述問題又能較好的實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制的方法。即利用藍(lán)牙技術(shù)的無線傳輸、傳輸距離短(10m之內(nèi))和抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)，先將計(jì)費(fèi)電表的直流信號(hào)通過加載的BlueTooth芯片無線傳輸?shù)紺ATV線路中的上行信道，通過遍布城鄉(xiāng)的 CATV網(wǎng)絡(luò)，直接傳輸?shù)轿飿I(yè)公司或電業(yè)管理的調(diào)度部門后，再重新解調(diào)出數(shù)字信號(hào)，便可輸入到計(jì)算機(jī)中完成網(wǎng)上任一用戶的電費(fèi)自動(dòng)查詢，當(dāng)然，也可以與現(xiàn)有的電費(fèi)收費(fèi)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相連接，以及與電網(wǎng)的調(diào)度指揮中心相連接成一個(gè)完整的用電管理網(wǎng)絡(luò)。

　　2 BlueTooth的抗干擾特點(diǎn)

　　藍(lán)牙芯片僅為9mm×9mm，目前價(jià)格為50元左右，可以直接嵌入數(shù)字電表中。其工作采用2400～2483.5MHz的ISM(工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué))頻段，這是因?yàn)樵擃l段內(nèi)沒有其它系統(tǒng)的固定信號(hào)干擾，同時(shí)頻段向公眾開放，頻段在全球范圍內(nèi)有效。但同時(shí)ISM頻段作為開放頻段，使用其中的任何頻段都會(huì)遇到不可預(yù)測的隨機(jī)干擾源(如某些家用電器、無繩電話和汽車開門器等)[1]。因此，對外部和其它藍(lán)牙用戶的干擾源用不同的技術(shù)加以處理。

　　如：采用跳頻技術(shù)，抗信號(hào)衰落;采用快跳頻和短分組技術(shù)，減少同頻干擾，保證傳輸?shù)目煽啃?采用前向糾錯(cuò)(FEC)編碼技術(shù)，減少遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)的隨機(jī)噪聲影響;采用FM調(diào)制方式，降低設(shè)備的復(fù)雜性等。目前藍(lán)牙技術(shù)的傳輸速率設(shè)計(jì)為1MHz，以時(shí)分方式進(jìn)行全雙工通信，其基帶協(xié)議是電路交換和分組交換的組合，完全滿足電表收費(fèi)中的實(shí)時(shí)性的要求。一個(gè)跳頻頻率發(fā)送一個(gè)同步分組，每個(gè)分組占用一個(gè)時(shí)隙，也可擴(kuò)展到5個(gè)時(shí)隙。藍(lán)牙技術(shù)還支持一個(gè)異步數(shù)據(jù)通道，或3個(gè)并發(fā)的同步話音通道，或一個(gè)同時(shí)傳送異步數(shù)據(jù)和同步話音的通道。異步通道支持最大速率72kbps、反向應(yīng)答速率為57.6kbps的非對稱連接，或者是432.6kbps的對稱連接，這樣，可根據(jù)干擾源情況靈活加以選擇。

　　藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的無連接工作，提供了接入數(shù)據(jù)網(wǎng)的功能，并且具有外圍設(shè)備接口，可以組成一個(gè)特定的小網(wǎng)(piconet),又稱為微微網(wǎng)。藍(lán)牙系統(tǒng)采用基于包的傳輸：將信息流分片(組)打包，在每一時(shí)隙內(nèi)只發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包。所有數(shù)據(jù)包格式均相同，開始為一接入碼，接下來是包頭，最后是負(fù)載。

　　接入碼具有偽隨機(jī)性質(zhì)，在某些接入操作中，可使用直接序列編碼。接入碼包括微微網(wǎng)主單元標(biāo)志，在該信道上，所有包交換都使用該主單元標(biāo)志進(jìn)行標(biāo)識(shí)，只有接入碼與接入微微網(wǎng)主單元的接入碼相匹配時(shí)，才能被接收，從而防止一個(gè)微微網(wǎng)的數(shù)據(jù)包被恰好加載到相同跳頻載波的另一微微網(wǎng)單元所接收，這樣，使樓群間不同用戶的信號(hào)很容易區(qū)別。