基于BLE-Mesh與NB-IoT技術的遠程抄表系統設計

趙永志

（上海電力大學 電子與信息工程學院，上海，201306）

0 引言

近年來，隨著我國電子技術和網絡通信技術的高速發展，越來越多的新技術，特別是無線數據傳輸技術，已經應用于自動抄表系統中[1]。在老舊小區升級改造中，采用無線數據傳輸技術進行遠程抄表可有效降低重新布線升級成本過高的問題。目前市面上大多數無線遠程抄表方案大多使用4G、NBIoT、Lora方式，在電表中內置無線通訊模塊，升級改造時需更換電表，成本較高。且上述無線通信方式需繳納一定的網絡通信資費，電表數量較多時網絡維護費用較高[2]。并且根據遠程抄表工作特點，抄表時同一區域內大量通信模塊需要并發通信，存在網絡阻塞的問題，降低集抄成功率。

2017年藍牙技術聯盟發布了新的藍牙Mesh網絡協議。全新的Mesh網絡打破了傳統的一對一、一對多的連接方式，以廣播中繼的方式提供設備間多對多傳輸，最大可容納65535個設備節點。并特別提高構建大范圍網絡覆蓋的通信能力，適用于樓宇自動化、無線傳感器網絡等需要讓數以萬計個設備在可靠、安全的環境下傳輸的物聯網解決方案[3]。窄帶物聯網（Narrow Band Internet of Things, NBIoT）是物聯網（IoT）領域一個新興的技術，具有低成本低功耗的特點，可降低通訊方面維護成本,已成為支撐用電信息采集系統數據采集的另一種技術方案[4]。基于Ble Mesh和NB-IoT網絡技術，設計了一個遠程抄表系統，采用免費的藍牙Mesh網絡傳輸數據，僅保留一個NB-IoT模塊進行數據上傳，降低了網絡資費，避免了抄表時并發導致的網絡阻塞的問題和傳統抄表方式的輪詢時延。……