CN102236959B - 一种基于传感网的无线抄表系统及其抄表方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种基于传感网的无线抄表系统及其抄表方法，所述系统包括管理服务器、至少一无线手持抄表机、若干无线表。所述若干无线表包括N组无线表组，各无线表组包括一个或多个无线表。第i无线表组中的一个或多个无线表作为第i中继节点，形成第i中继节点组，与第i+1无线表组中的一个或多个无线表连接；第i中继节点组中的中继节点在收到第i-1中继节点组的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至第i+1无线表组中的无线表；本发明提出的基于传感网的无线抄表系统及其抄表方法，通过设置无线表作为中继节点，可采集盲点的数据。本发明系统的通讯距离远、穿越能力强，抄表过程快捷，可有效提高工作效率。

Description

一种基于传感网的无线抄表系统及其抄表方法

技术领域

本发明属于电子通讯技术领域，涉及一种无线抄表系统，尤其涉及一种基于传感网的无线抄表系统；同时本发明还涉及上述无线抄表系统的抄表方法。

背景技术

伴随着公共事业(水、电、燃气)在中国的蓬勃发展，人们对生活环境提出了更高的要求；在政府政策的鼓舞下，家居智能化得到了高速的发展。作为智能化产业链中的一环——智能抄表系统也同时得到了蓬勃发展。传统的手工抄表方式费时、费力，准确性和及时性得不到保障，已经不适应社会的发展需求了。同时，随着无线技术、传感技术的迅速发展，无线抄表具有更大的优势。

现有的一些无线抄表系统，如：法国Coronis的方案已经在东欧规模化应用，以色列Miltel公司的方案普及率也较高、应用较广泛；但国外方案的业务模式、居住条件等不适合中国国情。

国内无线抄表系统也以很快的速度发展，但现有的抄表系统还存在如下不足之处。如图2所示，图2显示了现有的无线抄表系统的某一应用，无线手持抄表机20的信号只能覆盖部分无线表，即无线表30(带阴影部分的无线表)，无线表40′由于距无线手持抄表机太远，不能把其数据发送至无线手持抄表机。

综上所述，现有的无线抄表系统存在盲区，对抄表位置有限制；抄表人只能来回走动，以获取更多的抄表数据，从而导致抄表时间过长、成功率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于传感网的无线抄表系统，通讯距离远、穿越能力强。

此外，本发明还提供上述基于传感网的无线抄表系统的抄表方法，通讯距离远、穿越能力强。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于传感网的无线抄表系统，所述系统包括：

-若干无线表，包括第一无线通讯单元、第一处理单元；

-至少一无线手持抄表机，包括第二无线通讯单元、第二处理单元；在抄表时，所述无线手持抄表机通过其第二无线通讯单元与所述无线表建立无线连接，用以获取无线表的数据信息；

-管理服务器，用以将所述无线手持抄表机的数据汇总；

所述若干无线表包括N组无线表组，各无线表组包括一个或多个无线表，其中，N为大于等于3的整数；

第一无线表组中的无线表与无线手持抄表机连接，第一无线表组中的一个或多个无线表作为第一中继节点，形成第一中继节点组；第一中继节点组中的第一中继节点在收到无线手持抄表机的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至第二无线表组中的无线表；

第二无线表组中的无线表通过其第一无线通讯单元将对应的数据信息发送至第一中继节点组；而后由第一中继节点组将对应的数据信息转发至所述无线手持抄表机；

第i无线表组中的一个或多个无线表作为第i中继节点，形成第i中继节点组，与第i+1无线表组中的一个或多个无线表连接；其中，i为整数，2≤i≤N-1；

第i中继节点组中的中继节点在收到第i-1中继节点组的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至第i+1无线表组中的无线表；

第i+1无线表组中的无线表在收到第i中继节点组的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将对应的数据信息发送至第i中继节点组；由第i中继节点组将对应的数据信息逐步上传至所述无线手持抄表机。

作为本发明的一种优选方案，所述中继节点的设立通过无线手持抄表机或管理服务器控制。

作为本发明的一种优选方案，所述无线抄表系统进一步包括：

盲点表获取单元，用以获取未建立连接的无线表的标识信息；

中继节点设定单元，用以设定已与所述无线手持抄表机建立连接的无线表作为中继节点，该中继节点与其覆盖范围内未建立连接的无线表建立连接，无线手持抄表机通过该中继节点获取未建立连接的无线表的数据信息。

作为本发明的一种优选方案，所述无线手持抄表机在抄表时，获取未建立连接的无线表的信息，并自动选择距离对应未建立连接的无线表近的、已与所述无线手持抄表机建立直接连接或间接连接的一个或多个无线表作为中继节点；

或者，所述无线手持抄表机在抄表时，获取未建立连接的无线表的信息，并指定距离对应未建立连接的无线表附近的、已与所述无线手持抄表机建立直接连接或间接连接的一个或多个无线表作为中继节点。

作为本发明的一种优选方案，所述无线手持抄表机在抄表时，获取未建立连接的无线表的信息，并指定对应无线表同层或邻层的、已与所述无线手持抄表机建立连接的一个或多个无线表作为第一中继节点。

一种上述基于传感网的无线抄表系统的抄表方法，所述方法包括如下步骤：

A、无线手持抄表机向各无线表发送抄表请求；

B、各无线表接收抄表请求，并将各自的数据发送至无线手持抄表机；

C、无线手持抄表机接收各无线表发送的数据，汇总未与无线手持抄表机建立连接的无线表的标识信息；

D、选择所述若干无线表中的一个或多个作为第一中继节点，形成第一中继节点组，第一中继节点组在收到无线手持抄表机的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至第二无线表组；

E、第二无线表组的无线表通过其第一无线通讯单元将对应的数据信息发送至第一中继节点组；而后由第一中继节点组将对应的数据信息转发至所述无线手持抄表机；

F、第二中继节点组在收到第一中继节点组的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至第三无线表组；

G、第三无线表组的无线表通过其第一无线通讯单元将对应的数据信息发送至第二中继节点组；

H、第二中继节点组将对应的数据信息通过第一中继节点组转发至所述无线手持抄表机。

作为本发明的一种优选方案，所述若干无线表包括N组无线表组，各无线表组包括一个或多个无线表，其中，N为大于等于3的整数；

所述方法包括如下步骤：

第i中继节点组中的中继节点在收到第i-1中继节点组的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至第i+1无线表组中的无线表；

第i+1无线表组中的无线表在收到第i中继节点组的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将对应的数据信息发送至第i中继节点组；由第i中继节点组将对应的数据信息逐步上传至所述无线手持抄表机。

作为本发明的一种优选方案，所述方法进一步包括中继节点组建立步骤：

所述无线手持抄表机在抄表时，获取未建立连接的无线表的信息，并指定或自动选择距离对应未建立连接的无线表近的、已与所述无线手持抄表机建立直接连接或间接连接的一个或多个无线表作为中继节点。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤D中，选择第一中继节点的方法为：自动选择距离对应未建立连接的无线表近的、已与所述无线手持抄表机建立连接的无线表作为中继节点；或者，选择第一中继节点的方法为：指定距离对应未建立连接的无线表近的、已与所述无线手持抄表机建立连接的无线表作为中继节点。

本发明的有益效果在于：本发明提出的基于传感网的无线抄表系统及其抄表方法，通过设置无线表作为中继节点，可采集盲点的数据。本发明系统的通讯距离远、穿越能力强，抄表过程快捷，可有效提高工作效率。同时，本发明通过设置若干组中继节点，可以更好地扩大抄表距离。

附图说明

图1为本发明系统的组成示意图。

图2为现有系统的应用示意图。

图3为本发明系统的应用示意图。

图4为本发明方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

请参阅图1，本发明揭示了一种基于传感网的无线抄表系统，本实施例以无线燃气表系统为例介绍本发明。当然，本发明的系统抄表的对象可以是水表数据、电表数据等等。如图1所示，所述系统包括管理服务器10、至少一无线手持抄表机20、若干无线表30。

无线表30包括第一无线通讯单元、第一处理单元。第一处理单元用以获取对应的燃气数据，第一无线通讯单元用以与无线手持抄表机20、其他无线表30进行无线通讯。

无线手持抄表机20包括第二无线通讯单元、第二处理单元。在抄表时，所述无线手持抄表机通过其第二无线通讯单元与所述无线表30建立无线连接，用以获取无线表30的数据信息。本系统可以包括若干个无线手持抄表机20，分别在不同地点使用。如图1所示，无线手持抄表机20附近的圆表示其信号可以覆盖的区域，覆盖区域之外的无线表40无法直接建立连接。

管理服务器10用以将所述无线手持抄表机20的数据汇总。本实施例中，管理服务器10安装有管理软件，该管理软件的功能主要包括用户信息管理、抄表功能管理、统计报表。用户信息管理功能包括：管理用户及表数据、管理抄表历史数据；抄表功能管理包括：生成抄表计划、下载抄表数据库至手持器、从手持器上传抄表数据；统计报表功能包括：按抄表计划生成统计报表、异常用气提示。

请参阅图1、图3，本发明为了提高抄表效率，通过设置无线表(无线手持抄表机20覆盖区域内的无线表30)中的一个或多个作为第一中继节点，在收到无线手持抄表机20的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至覆盖区域外的对应无线表40。而后，无线表40中的一个或多个作为第二中继节点，在收到第一中继节点的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至无线表50。如此，可以扩展至无限多个组。多个无线表30形成第一无线表组Z1，多个无线表40形成第二无线表组Z2，多个无线表50形成第三无线表组Z3。

无线表40通过各自的第一无线通讯单元将对应的数据信息发送至对应第一中继节点，而后由第一中继节点将对应的数据信息转发至所述无线手持抄表机20。无线表50通过各自的第一无线通讯单元将对应的数据信息发送至对应第二中继节点，而后由第二中继节点将对应的数据信息通过对应的第一中继节点转发至所述无线手持抄表机20。

同时，为了更好地扩大范围，本发明中所述若干无线表包括N组无线表组，各无线表组包括一个或多个无线表，其中，N为大于等于3的整数。所述中继节点的设立通过无线手持抄表机或管理服务器控制。

第一无线表组中的无线表与无线手持抄表机连接，第一无线表组中的一个或多个无线表作为第一中继节点，形成第一中继节点组；第一中继节点组中的第一中继节点在收到无线手持抄表机的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至第二无线表组中的无线表。

第二无线表组中的无线表通过其第一无线通讯单元将对应的数据信息发送至第一中继节点组；而后由第一中继节点组将对应的数据信息转发至所述无线手持抄表机。

而后，依次地，第i无线表组中的一个或多个无线表作为第i中继节点，形成第i中继节点组，与第i+1无线表组中的一个或多个无线表连接；其中，i为整数，2≤i≤N-1。

第i中继节点组中的中继节点在收到第i-1中继节点组的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至第i+1无线表组中的无线表。

第i+1无线表组中的无线表在收到第i中继节点组的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将对应的数据信息发送至第i中继节点组；由第i中继节点组将对应的数据信息逐步上传至所述无线手持抄表机。

相应地，所述无线抄表系统进一步包括盲点表获取单元、中继节点设定单元。

盲点表获取单元用以获取未建立连接的无线表40的标识信息。获取方法可以为：判断哪些无线表发送的数据被无线手持抄表机20成功接收，哪些无线表发送的数据未被成功接收。未成功接收的则可认为：其未与无线手持抄表机20建立有效连接。

中继节点设定单元用以设定已与所述无线手持抄表机20建立连接的某个或某几个无线表30作为中继节点，该中继节点与未建立连接的无线表40建立连接，无线手持抄表机20通过该中继节点获取未建立连接的无线表40的数据信息。

本实施例中，所述无线手持抄表机20在抄表时，获取未建立连接的无线表40的信息，并自动选择距离对应无线表近的(可以是最近的，这里只要两者可以建立连接，即可表示它们是比较近的)、已与所述无线手持抄表机建立直接连接或间接连接的无线表30作为中继节点；作为中继节点的无线表30通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至未建立连接的无线表40。未建立连接的无线表40通过各自的第一无线通讯单元将对应的数据信息发送至所述中继节点，而后由中继节点将对应的数据信息转发至所述无线手持抄表机20。选择中继节点的个数可以为1个，也可以为多个。

此外，一个未建立连接的无线表40可通过一个或多个无线表30发送数据，即同一个无线表40可拥有多个中继节点；同时，一个无线表30也可以作为一个或多个无线表40的中继节点。

以上介绍了本发明的基于传感网的无线抄表系统，本发明在揭示上述无线抄表系统的同时，还揭示了上述无线抄表系统的抄表方法。请参阅图4，所述方法包括如下步骤：

A、无线手持抄表机向各无线表发送抄表请求；

B、各无线表接收抄表请求，并将各自的数据发送至无线手持抄表机；

C、无线手持抄表机接收各无线表发送的数据，汇总未与无线手持抄表机建立连接的无线表的标识信息；

D、选择所述若干无线表中的一个或多个作为第一中继节点，形成第一中继节点组，第一中继节点组在收到无线手持抄表机的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至第二无线表组。其中，选择第一中继节点的方法为：自动选择距离对应未建立连接的无线表近的、已与所述无线手持抄表机建立连接的无线表作为中继节点；或者，选择第一中继节点的方法为：指定距离对应未建立连接的无线表近的、已与所述无线手持抄表机建立连接的无线表作为中继节点。

E、第二无线表组的无线表通过其第一无线通讯单元将对应的数据信息发送至第一中继节点组；而后由第一中继节点组将对应的数据信息转发至所述无线手持抄表机；

F、第二中继节点组在收到第一中继节点组的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至第三无线表组；

G、第三无线表组的无线表通过其第一无线通讯单元将对应的数据信息发送至第二中继节点组；

H、第二中继节点组将对应的数据信息通过第一中继节点组转发至所述无线手持抄表机。

此外，所述方法进一步包括中继节点组建立步骤：所述无线手持抄表机在抄表时，获取未建立连接的无线表的信息，并指定或自动选择距离对应未建立连接的无线表近的、已与所述无线手持抄表机建立直接连接或间接连接的一个或多个无线表作为中继节点。

综上所述，本发明提出的基于传感网的无线抄表系统及其抄表方法，通过设置无线表作为中继节点，可采集盲点的数据。本发明系统的通讯距离远、穿越能力强，抄表过程快捷，可有效提高工作效率。同时，本发明通过设置若干组中继节点，可以更好地扩大抄表距离。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述无线手持抄表机在抄表时，获取未建立连接的无线表的信息，并指定对应无线表附近的、已与所述无线手持抄表机建立连接的一个或多个无线表作为中继节点。如，指定对应无线表同层或邻层的、已与所述无线手持抄表机建立连接的一个或多个无线表作为中继节点。

作为中继节点的无线表通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至未建立连接的无线表；未建立连接的无线表通过各自的第一无线通讯单元将对应的数据信息发送至所述中继节点，而后由中继节点将对应的数据信息转发至所述无线手持抄表机。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (8)

1.一种基于传感网的无线抄表系统，其特征在于，所述系统包括：

-若干无线表，包括第一无线通讯单元、第一处理单元；

-至少一无线手持抄表机，包括第二无线通讯单元、第二处理单元；在抄表时，所述无线手持抄表机通过其第二无线通讯单元与所述无线表建立无线连接，用以获取无线表的数据信息；

-管理服务器，用以将所述无线手持抄表机的数据汇总；

所述若干无线表包括N组无线表组，各无线表组包括一个或多个无线表，其中，N为大于等于3的整数；

第一无线表组中的无线表与无线手持抄表机连接，第一无线表组中的一个或多个无线表作为第一中继节点，形成第一中继节点组；第一中继节点组中的第一中继节点在收到无线手持抄表机的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至第二无线表组中的无线表；

第二无线表组中的无线表通过其第一无线通讯单元将对应的数据信息发送至第一中继节点组；而后由第一中继节点组将对应的数据信息转发至所述无线手持抄表机；

第i无线表组中的一个或多个无线表作为第i中继节点，形成第i中继节点组，与第i+1无线表组中的一个或多个无线表连接；其中，i为整数，2≤i≤N-1；

第i中继节点组中的中继节点在收到第i-1中继节点组的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至第i+1无线表组中的无线表；

第i+1无线表组中的无线表在收到第i中继节点组的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将对应的数据信息发送至第i中继节点组；由第i中继节点组将对应的数据信息逐步上传至所述无线手持抄表机。

2.根据权利要求1所述的基于传感网的无线抄表系统，其特征在于：所述中继节点的设立通过无线手持抄表机或管理服务器控制。

3.根据权利要求1所述的基于传感网的无线抄表系统，其特征在于：

所述无线抄表系统进一步包括：

盲点表获取单元，用以获取未建立连接的无线表的标识信息；

中继节点设定单元，用以设定已与所述无线手持抄表机建立连接的无线表作为中继节点，该中继节点与其覆盖范围内未建立连接的无线表建立连接，无线手持抄表机通过该中继节点获取未建立连接的无线表的数据信息。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于传感网的无线抄表系统，其特征在于：

所述无线手持抄表机在抄表时，获取未建立连接的无线表的信息，并自动选择距离对应未建立连接的无线表近的、已与所述无线手持抄表机建立直接连接或间接连接的一个或多个无线表作为中继节点；

或者，所述无线手持抄表机在抄表时，获取未建立连接的无线表的信息，并指定距离对应未建立连接的无线表附近的、已与所述无线手持抄表机建立直接连接或间接连接的一个或多个无线表作为中继节点。

5.根据权利要求1或2或3所述的基于传感网的无线抄表系统，其特征在于：所述无线手持抄表机在抄表时，获取未建立连接的无线表的信息，并指定对应无线表附近的、已与所述无线手持抄表机建立连接的一个或多个无线表作为第一中继节点。

6.一种权利要求1至5之一所述基于传感网的无线抄表系统的抄表方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

A、无线手持抄表机向各无线表发送抄表请求；

B、各无线表接收抄表请求，并将各自的数据发送至无线手持抄表机；

C、无线手持抄表机接收各无线表发送的数据，汇总未与无线手持抄表机建立连接的无线表的标识信息；

D、选择所述若干无线表中的一个或多个作为第一中继节点，形成第一中继节点组，第一中继节点组在收到无线手持抄表机的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至第二无线表组；

E、第二无线表组的无线表通过其第一无线通讯单元将对应的数据信息发送至第一中继节点组；而后由第一中继节点组将对应的数据信息转发至所述无线手持抄表机；

F、第二中继节点组在收到第一中继节点组的抄表请求后，通过其第一无线通讯单元将抄表请求发送至第三无线表组；

G、第三无线表组的无线表通过其第一无线通讯单元将对应的数据信息发送至第二中继节点组；

H、第二中继节点组将对应的数据信息通过第一中继节点组转发至所述无线手持抄表机。

7.根据权利要求6所述的抄表方法，其特征在于：

所述方法进一步包括中继节点组建立步骤：

所述无线手持抄表机在抄表时，获取未建立连接的无线表的信息，并指定或自动选择距离对应未建立连接的无线表近的、已与所述无线手持抄表机建立直接连接或间接连接的一个或多个无线表作为中继节点。

8.根据权利要求6或7所述的抄表方法，其特征在于：

所述步骤D中，选择第一中继节点的方法为：

自动选择距离对应未建立连接的无线表近的、已与所述无线手持抄表机建立连接的无线表作为中继节点；

或者，选择第一中继节点的方法为：

指定距离对应未建立连接的无线表近的、已与所述无线手持抄表机建立连接的无线表作为中继节点。