一種基于時分多址原理的新型無線采集網絡

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(北京智芯微電子科技有限公司, 北京 100192)

引 言

隨著物聯網技術的不斷發展，越來越多的傳感器系統被接入無線網絡，為構建智慧城市添磚加瓦。在眾多網絡傳感應用中，有大量設備具有位置固定、采集周期恒定、數據傳輸量小的特點(如水表、燃氣表、溫度計、濕度計等)。這類設備如果使用傳統的無線組網方案(如GPRS)，勢必會增加設備的硬件成本和運營成本，還會造成公共基站的資源浪費。本文通過對一種簡化的“時分多址”組網方法的研究，和廣大讀者共同探討大容量數據采集網絡的低成本方案。

1 什么是時分多址

簡單來說，時分多址技術就是將通信信道的工作時間，按照一定的規則劃分成若干個時間段。網絡中不同設備節點分別獨占一個時間段進行通信，網絡中的所有設備節點，在不同的時間段完成數據傳輸工作，共同使用整個通信信道。時分多址技術對單一頻譜的利用率較高，對頻率資源占用很小，由于網絡內的設備節點工作在同一頻點，接收機和發射機的設計相對簡單。時分多址技術對時鐘同步的要求很高，往往有一套很復雜的時鐘同步機制。本文中描述的基于RX8025T芯片的無線采集網絡只是借用了時分多址技術的思想，通過高精確度的實時時鐘芯片來實現信道的分時復用。

2 網絡拓撲結構

鑒于一對多的數據采集式應用場景，無線采集網絡采用的是典型的星型網絡結構。主節點承擔整個網絡時標基準的建立，接收從節點傳回的數據，維護整個網絡的運行；……