(南通大学电子信息学院，江苏 南通 226019)

0 引言

在物联网技术与城市化进程快速发展的大背景下，传统全机械式燃气表正逐步被新式燃气表所取代，在此过程中无线抄表技术有了较大的发展。这种新兴抄表系统克服了传统人工抄表方式存在的诸多弊端。如抄表方便，避免入户抄表给用户带来麻烦[1]，同时提高了燃气公司的管理效率。可见无线抄表技术具有很好的发展前景。

新式燃气表节点一般采用电池供电，容量有限，同时膜式燃气表使用寿命一般要求为6～10年[2]。对于成千上万的节点而言，经常性入户更换电池是完全不可行的。可见节点的低功耗设计是目前无线抄表系统中最棘手的关键技术之一。本文介绍了一款5位直读式燃气表数据采集节点。从节点的软硬件着手，达到低功耗设计要求，使节点使用寿命达到3～5年。

1 燃气表无线抄表系统结构

管道燃气用户家中安装的燃气表数据采集节点通过无线传感器网络将数据传至采集器，采集器将数据传给集中器，集中器通过3G移动网络或互联网将数据传至监控中心(传输方式根据安装环境而定)，监控中心将抄取的数据进行处理后，向用户发送收费短信。燃气表无线抄表系统的系统结构图如图1所示。

图1 系统结构图

2 燃气表数据采集节点的低功耗设计

2.1 节点低功耗设计方法

低功耗设计是无线抄表系统设计中的关键技术之一，它是衡量整个系统的重要性能指标。因此，必须在节点设计的各个层面上采用适当的技术，综合应用不同的设计方法，达到在降低节点功耗的同时仍保持节点的良好性能。……