[发明专利]一种手持式无线抄表器及其远程数据同步查询方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线抄表器，特别是公开一种手持式无线抄表器及其远程数据同步查询方法，广泛应用于水表、电表、气表等抄表器的公用事业单位或相似应用的单位的计量抄表器的抄表和数据处理。

背景技术

当前国内公用事业民用计量抄表器的抄表方式大多为人工上门手动抄取，多采用的是抄表人员挨家逐户手工抄表，返回集抄中心后把抄得的数据逐条手工输入管理计算机中的方法。这种抄表方式误差大、统计工作量大，人为造成错误的几率大，给用户和管理部门带来极大的不便，并且一旦发生错误，更正手续也比较麻烦。特别是公用事业费的处理目前基本都是在集抄中心数据汇总后再将相应的账单邮寄至用户地址，不仅邮寄费用巨大，而且如果遇到邮路问题，极容易造成票据遗失或错过缴费期限等问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中存在的缺陷，提供一种手持式无线抄表器及其远程数据同步查询方法，本发明基于低功耗唤醒射频无线通信技术和移动通信技术，并实现了现场实时抄表、实时控制和票据打印。

本发明是这样实现的：一种手持式无线抄表器及其远程数据同步查询方法，包括抄表器、GPRS/CDMA或其他移动通信模块，其特征在于： 还包括短距离无线通信模块，所述的短距离无线通信模块采用低功耗唤醒射频无线通信技术。所述的远程数据同步查询方法是利用具有低功耗唤醒射频无线通信技术和移动通信技术，先通过手持式无线抄表器中的短距离无线通信模块，读取现场智能无线表具的数据，再通过手持式无线抄表器的GPRS/CDMA或其他移动通信模块，将数据发送至后台管理系统；同时通过手持式无线抄表器的GPRS/CDMA或其他移动通信模块，实时地查询用户的缴费、欠费情况，再通过手持式无线抄表器中的短距离无线通信模块，对用户的智能无线表具进行开阀门或关阀门操作；并能现场打印收费单据、催费单据票据，方便用户的及时缴费。

本发明的手持式无线抄表器由硬件部分和软件部分构成。硬件主要包括三部分：短距离无线通信模块（低功耗唤醒射频无线通信技术）、手持式无线抄表器主机（如PDA、智能终端、抄表器等，）、GPRS/CDMA或其他移动通信模块（移动通信技术）。软件包括手持式无线抄表器的操作系统以及在手持式无线抄表器上运行的远程数据实时同步查询方法及现场实时抄表、实时控制和票据打印的应用程序。

所述的远程数据同步查询方法中低功耗唤醒射频无线通信技术是利用抄表器的表端及其主机模块实现的。

所述的低功耗唤醒射频无线通信技术中智能无线表具的表端工作方法是：智能无线表具的表端无线通信模块（以下简称表端模块）在待机模式下为间歇工作模式，整个表端模块在此模式下的休眠电流小于30μA，在此功耗下表端模块利用18505M锂电池供电，可以无故障连续工作7年以上，此模式下，表端模块以一定的频率扫描空中同频信号，如果侦测到的同频信号强度小于起初设置的门限值，微处理单元MCU则通过串行外设接口SPI总线改变射频芯片RFIC的工作模式，使其校准接收频率RX的中心频率并随后进入Power down模式等待下次频率扫描的开始；如果侦测到的同频信号强度大于起初设置的门限值，MCU则通过SPI总线改变RFIC的工作模式，使其工作在RXD接收工作模式继续接收长度为200bit的空中同频唤醒导言信号；在接收的过程中对其唤醒导沿进行数据格式和终端ID号的CRC16编码字节进行比对，如果比对正确那么MCU会继续接收空中的导沿信号，直到接收到数据链最末端的有效数据帧为止，在接收帧数据的过程中MCU会在接收bit与bit之间的100μS里通过SPI总线读取RFIC接收空中帧数据的信号强度，并随返回的帧数据一起上传到主机，表端模块接收到数据帧后MCU先解交织白化，关键数据解密，然后在对其数据校验，最后按协议对数据帧进行解析，并执行相应动作，阀控除外；执行任务后MCU会通过SPI总线改变RFIC的工作模式，使其工作在TXD发送工作模式，返回经过交织白化和关键数据加密的帧数据；数据帧交织白化的目的是减少帧数据流中数据连续为高或连续为低的概率，从而提高无线传输的成功率和可靠性，关键数据加密的目的：提高关键数据的安全性，降低被恶意破坏的概率，返回的帧数据是不带唤醒导沿的，数据发送完成后，MCU通过SPI总线改变RFIC的工作模式，使其工作在RXD模式，然后校准RX中心频率并随后进入Power down模式等待下次频率扫描的开始。