DQZHAN訊：四表集抄的關鍵網(wǎng)絡技術

有無線通信技術

現(xiàn)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(xiàn)，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(xiàn)。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(xiàn)，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(shù)據(jù)。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?shù)模械汀⑷⒏叩乃俣葏^(qū)別和批量、中斷、同步傳輸?shù)刃问健＿@些總線基本上都有主從之分。

嵌入式系統(tǒng)通信傳輸

采集器、集中器、計量表的數(shù)據(jù)傳輸，就是嵌入式網(wǎng)絡應用通信系統(tǒng)的建立和實現(xiàn)，包括計量表的接口轉換模塊。ARM處理器為核心的嵌入式網(wǎng)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(fā)數(shù)據(jù)操作，收發(fā)數(shù)據(jù)有查詢、中斷和直接數(shù)據(jù)存儲DMA等多種方式，通常以查詢方式運行數(shù)據(jù)發(fā)送，中斷方式完成數(shù)據(jù)接收。

web網(wǎng)絡系統(tǒng)通信傳輸

web網(wǎng)絡傳輸?shù)年P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(tài)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(tài)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(guī)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(wǎng)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(wǎng)絡軟件的層次結構

兩種通用網(wǎng)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(xiàn)現(xiàn)代的4-N層簡易實用網(wǎng)絡軟件系統(tǒng)。SSH即Strutrs、Spring和Hibernate，可靠高效，應用普遍，它含有傳統(tǒng)M(Mode)-V(View)-C(Controller)規(guī)劃結構，Spring整體調度管理，Hibernate處理數(shù)據(jù)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(tǒng)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(xiàn)的頁面局部數(shù)據(jù)無閃爍更新。

數(shù)據(jù)的存儲管理

數(shù)據(jù)表規(guī)劃既要注意緊湊合理又要注意相互關聯(lián)，特別是數(shù)據(jù)表關聯(lián)，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(lián)并且合理，軟件運行效率就會大大提高。嵌入式應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應更緊湊小巧，如選用SQLite并按通信傳輸順序排列數(shù)據(jù)表及其表列。針對基于已有分系集抄系統(tǒng)的整合集抄運用，應該充分利用各系的數(shù)據(jù)庫服務器；相同非特別重要數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)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(tài)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(xiàn)等功能。可以通過openLayer加載Geoserver地理信息系統(tǒng)GIS實現(xiàn)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(wǎng)絡系統(tǒng)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(tǒng)，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(huán)節(jié)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(shù)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(jiān)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(wǎng)絡系統(tǒng)是一個綜合性的測控信息軟件管理系統(tǒng)—互聯(lián)網(wǎng)+四表集抄，蘊含“大數(shù)據(jù)+云計算+工業(yè)4.0”，關系千家萬戶和每個政-企-事單位，方案規(guī)劃設計階段必須確定自身的軟件成熟度CMMI(CapabilityMaturityModelIntegration)規(guī)格。五個CMMI能力等級：執(zhí)行級、管理級、定義級、量化管理級、優(yōu)化管理級，四表集抄網(wǎng)絡軟件系統(tǒng)起碼是：定義級出發(fā)，量化管理級要求，優(yōu)化管理級追求；*好是：量化管理級設計，優(yōu)化管理級追求。

小結

四表集抄，勢在必行，方興未艾。“互聯(lián)網(wǎng)+四表集抄”的綜合集抄體系網(wǎng)絡架構，既兼顧現(xiàn)有各系集抄服務的現(xiàn)狀，又具有大數(shù)據(jù)、云計算、工業(yè)4.0的公共服務擴展，還趕上了現(xiàn)代嵌入式網(wǎng)絡硬軟件通信技術與web網(wǎng)絡軟件系統(tǒng)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(fā)展、普及應用起來。