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DQZHAN訊：四表集抄的關鍵網絡技術

有無線通信技術

現場總線技術，主要是Mod-Bus、RS485、EarthNet、CAN、LonWorks。通常EarthNet是全雙工的，其它都是半雙工的；長距離抗干擾傳輸實現，Mod-Bus靠的是高的模擬電壓，其它靠的是差分信號。運用時應注意接口電路的布局布線和連接設計要到位。

無線通信技術，短距離通信主要是2.4GHz頻段“跳頻對碼”的ZigBee、BlueTooth、WiFi和簡易短距通信，移動通信包括GPRS或CDMA形式的2G/3G/4G/LTE/5G，簡易短距通信性價比高，3G/4G通信連通性好，運用時應注意前端射頻電路的布局布線和連接設計。

電力載波通信PLC，有寬窄帶、高低速、高低壓之分，通常選用低壓窄帶高速PLC芯片或模塊加以實現。運用時應注意接口驅動電路的布局布線和連接設計。

局部串行接口技術

有無線通信多以接口通信芯片或模塊實現，涉及眾多局部串行接口通信，主要是UART、IIC、SPI、SDIO、USB或SAI/1-wires。SAI/1-wires是一線接口，靠一根線供電和傳輸數據。一般地，UART、SPI、SDIO是全雙工工作的，其它都是半雙工的。USB總線是差分傳輸的，有低、全、高的速度區別和批量、中斷、同步傳輸等形式。這些總線基本上都有主從之分。

嵌入式系統通信傳輸

采集器、集中器、計量表的數據傳輸，就是嵌入式網絡應用通信系統的建立和實現，包括計量表的接口轉換模塊。ARM處理器為核心的嵌入式網絡通信關鍵是對所需有無線通信芯片或模塊的驅動，即接口或外設的驅動程序設計，首先是局部串行接口的驅動，是**驅動，然后是通過**驅動操作的有無線通信芯片或模塊，是二級驅動。驅動程序包括初始化配置和收發數據操作，收發數據有查詢、中斷和直接數據存儲DMA等多種方式，通常以查詢方式運行數據發送，中斷方式完成數據接收。

web網絡系統通信傳輸

web網絡傳輸的關鍵是瀏覽器或app與服務器之間的前后臺通信通道暢通無阻。注意服務器IP地址，專用光纖等IP地址固定則很容易訪問，IP地址動態變化不久就會阻塞，可以選用“域名訪問”通過一些代理解析服務從而達到通信始終暢通，如“花生殼”動態解析服務。還需注意服務器的防火墻、路由等**設置，開放對外公開的進出站接口規則的限制，外部訪問請求及時進入就有保證了。另外，還需注意服務器是否受虛擬專網VPN、移動接入APN等的相關限制，應該設法尋找并撤除存在的限制。

網絡軟件的層次結構

兩種通用網絡類型的架構體系：可以跨平臺的Java-J2EE-myEclipse-SSH-JSP和針對Windows的C#-.Net-VS-EF-ASP，都可以實現現代的4-N層簡易實用網絡軟件系統。SSH即Strutrs、Spring和Hibernate，可靠高效，應用普遍，它含有傳統M(Mode)-V(View)-C(Controller)規劃結構，Spring整體調度管理，Hibernate處理數據庫等后臺操作，Struts處理前端頁面交互訪問。EF，即EntityFromwork，類似SSH。運用時要注意SSH框架并用時的沖突解決和Struts行為Action與傳統Serverlet并用時的沖突解決，如：同時引入基于SSH的Geoserver地圖服務，serverlet實現的頁面局部數據無閃爍更新。

數據的存儲管理

數據表規劃既要注意緊湊合理又要注意相互關聯，特別是數據表關聯，定義其相互間的對應關系，如一對一、多對一、一對一，盡可能回避“多對多”，如果存在“多對多”要設法拆分成“多對一”和“一對多”；關聯并且合理，軟件運行效率就會大大提高。嵌入式應用系統數據庫應更緊湊小巧，如選用SQLite并按通信傳輸順序排列數據表及其表列。針對基于已有分系集抄系統的整合集抄運用，應該充分利用各系的數據庫服務器；相同非特別重要數據，公共服務器不存儲，既避免公共資源重復存儲浪費空間，又為以后大數據分布存儲改造提升奠定了基礎。

頁面豐富完善技術

軟件體系架構工具生成的頁面基本上都是靜態的，需要進一步豐富完善，以增強可用性和滿足用戶眼球的高度奢求。可以通過DIV+CSS技術直接調整或運用DreamWeaver/FontPage傻瓜式獲得所需的頁面布局。可以選用PhotoShop、Flash制作動畫或視頻加入頁面進一步豐富人機界面。可以使用JavaScript、jQerry、ajax、AS等腳本語言完成驗證、登陸、音視頻切換、地圖/曲線顯示、移動焦點行列突現等功能。可以通過openLayer加載Geoserver地理信息系統GIS實現地圖指示。可以選用jsCharts、highCharts、fusionCharts等插件完成曲線柱圖等查詢分析圖線指示。

電磁兼容應對與改進

四表集抄網絡系統是基于計量表、采集器、集中器等諸多測控傳輸終端的信息管理系統，必須綜合考慮這些測控傳輸終端及其連接通道的電磁兼容EMC(ElectroMagneticCompatibility)應對和改造，確保可靠抄表傳輸成功率。電磁兼容應對和改造的環節有連接、接地、電源、濾波、隔離、屏蔽、靜電防護ESD、雷電防護ES等，充分運用電阻R電感L電容C無源模擬濾波、RC有源模擬濾波、軟件數字濾波及其模擬仿真，注意集成電路ASIC/電子模塊選型和制作監測終端成品的EMC認證，把相關電子電路及其印刷電路板PCB設計制作的電磁兼容和抑制EMS切實落實到位。

軟件設計成熟度考慮

四表集抄網絡系統是一個綜合性的測控信息軟件管理系統—互聯網+四表集抄，蘊含“大數據+云計算+工業4.0”，關系千家萬戶和每個政-企-事單位，方案規劃設計階段必須確定自身的軟件成熟度CMMI(CapabilityMaturityModelIntegration)規格。五個CMMI能力等級：執行級、管理級、定義級、量化管理級、優化管理級，四表集抄網絡軟件系統起碼是：定義級出發，量化管理級要求，優化管理級追求；*好是：量化管理級設計，優化管理級追求。

小結

四表集抄，勢在必行，方興未艾。“互聯網+四表集抄”的綜合集抄體系網絡架構，既兼顧現有各系集抄服務的現狀，又具有大數據、云計算、工業4.0的公共服務擴展，還趕上了現代嵌入式網絡硬軟件通信技術與web網絡軟件系統快速構造的高科技時代列車，在理論和實踐前赴后繼、不斷豐富完善的基礎上，一定能夠迅速發展、普及應用起來。