傅仁轩, 王庆华, 陈龙飞

(1.广东工贸职业技术学院 机电工程学院，广东 广州 510510；2.广州杰赛科技股份有限公司，广东 广州 510310)

0 引 言

设备的低功耗设计一直是工程技术人员面临的难题，低功耗已成为越来越多应用系统的需求，降低系统功耗成为迫切需要解决的问题。

一般的数据采集与监视控制(supervisory control and data acquisition，SCADA)系统，终端通常安装在有交流供电的场合，对系统及终端的功耗无特殊要求。但在很多情况下，终端要求安装在野外和管道阀门井下等供电困难的场合，只能采用电池供电，这就要求终端系统的电流消耗尽可能小，以降低终端的功耗，延长电池的供电时间，现有的SCADA系统的通信模式不能满足低功耗的使用要求。因此，研究和设计SCADA系统低功耗的通信模式具有非常重要的实际意义。

为了降低功耗，文献[1]采用了硬件的低功耗微处理器、低电压的外围芯片；文献[2-3]设计了微处理器的工作模式与停机模式；文献[4]利用低功耗的网络。但是以上这些只是从降低终端自身的功耗出发，而没有从系统的通信模式方面进行低功耗的设计。

针对以上问题，本文提出了一种基于窄带物联网[5-6](narrow band internet of things, NB-IoT)的低功耗SCADA系统，研究了低功耗的通信模式，设计了周期巡测模式和事件驱动模式相结合的通信模式，解决了SCADA系统的低功耗问题。

1 低功耗系统总体方案设计

通过分析比较传统SCADA系统的各种通信方式[7]，由于网络和通信模式等原因，数据终端的功耗很难降低，无法满足电池供电的应用场合。……