无线射频与电力载波相结合的应用开发方法研究.pdf

I I 无线射频与电力线载波相结合的应用开发方法研究 中文摘要 无线射频与电力线载波相结合的应用 开发方法研究 中文摘要 无线射频（RF ）及电力线载波（PLC ）均是物联网终端设备中重要通信技术手段， 广泛地应用于工业控制、环境监测及电力抄表等领域。无线射频以电磁波为媒介进行 数据传输，电力线载波以现有的电力线为载体进行数据传输。两种技术各有其技术特 点及应用场景，但在某些应用场合，需要两种传输方式的切换，以满足实际应用需求。 近年来，这方面研究工作，已经引起业界重视，正处于初步研究阶段。本文设计了一 种无线射频通信与电力线载波通信转换网关（RF-PLC ），以实现无线射频与电力线载 波的互联。主要工作内容如下： （1）提出了 RF-PLC 的总体设计方案。该方案的主控系统由苏州大学飞思卡尔 嵌入式实验室设计的KW01 模块、自主设计的PL3300H 模块以及扩展板组成。KW01 是飞思卡尔公司于 2013 年推出的无线射频芯片。PL3300H 是北京福星晓程公司在 2014 年研制的一款电力线载波通信芯片。 （2 ）给出RF-PLC 的硬件设计，基于硬件构件化设计原则完成了PL3300H 模块 的硬件最小系统及载波输入输出电路的设计和RF-PLC 扩展板的设计，并给出了基本 的硬件测试方法。 （3 ）在硬件设计的基础之上，给出了 RF-PLC 的软件设计。整个软件采用分层 结构并遵循软件构件化设计原则进行设计，包括KW01 与PL3300H 的初始化软件、 通信接口的软件，并给出了RF-PLC 的通信协议以及路由协议的设计。 结合智能路灯和水质监测系统的初步应用，测试并说明本文所设计的RF-PLC 在 数据传输方面性能稳定，能基本满足实际应用的需求，成功实现了无线射频与电力线 载波的结合，为通信模式提供了一种新的方案。 关键词：无线射频，电力线载波，网关，RF-PLC 作 者：陈亚轩 指导教师：王宜怀 I Abstract The Research for the application development methods of the combination of the wireless RF and PLC The Research for the application development methods of the combination of the wireless RF and PLC Abstract RF and PLC are the important means of communication technology in the things terminal equipment, and they are widely used in the industrial control, environmental monitoring and power meter reading and other areas. Radio frequency uses electromagnetic wave as a medium for data transmission, and Power Line Carrier uses existing power lines as a carrier. Both techniques have the