1 概述

1.1. 稱重儀表行業背景

近十年來，隨著國內生產力的發展，中國的衡器儀表行業產生了巨大的變化。從十幾年前國內稀少及良莠不齊，發展到目前上百家具有一定規模，能設計、制造符合國家對稱重儀表精度、穩定性、抗干擾能力等要求的稱重儀表廠商。其中不乏一些廠商可以設計、制造一部分外觀、性能能與發達國家同行相媲美的稱重儀表，且在成本上能達到合理控制，性價比較高，得到國內外客戶一致好評。如上海耀華稱重有限公司的XK-3190系列等。

但是目前國內大部分稱重儀表用戶在技術方面還相對落后，因此國內稱重儀表市場主要還集中在普通計價計數臺秤、靜態汽車衡等，附加功能主要集中在內置微打或外接打印機、開關量輸出、上下限報警等方面。

然而近幾年市場不斷拓寬，隨著稱重儀表用戶企業的規模擴大、產品復雜度增加、管理體系日趨完善的情況下，對稱重儀表及其系統的各種新的要求也不斷提出，其中數據集中管理、遠程監控等需求尤為突出。

1.2. 無線傳輸在稱重儀表系統中意義

目前市場情況下，大部分稱重儀表還是單獨使用，各儀表間聯系不是很緊密。在需要將秤臺進行數據處理的時候，常常通過類似于使用電流環方式將儀表與大屏幕連接，使用RS-232方式將單臺儀表與計算機近距離連接，或使用RS-485方式將多臺儀表與計算機連接。這種常規的連接方式中有以下幾點不便之處：

a）稱重儀表與計算機及其他附件之間的連接需要布線，布線的隱蔽性和維護方便性之間難以取舍。

b）各種接口對連線的長度及負載的個數都有要求，且還要考慮負載能力的情況。

c）布線較長時容易受到現場環境干擾影響，在電氣、電磁等環境較為惡劣的情況下尤為突出。

因此無線傳輸在距離較遠、負載較多、環境較惡劣的情況下，對比常規布線方式有著很大的優勢。

而且，最近我國工信部提出了物聯網的“十二五”發展規劃，對我國物聯網的發展高度重視。無線物聯網將是今后稱重儀表行業，乃至電子行業的發展方向。

2 稱重儀表與無線傳輸

2.1. 簡述

目前，稱重儀表行業中，有多種無線傳輸方式并存。其中有些方式已經較為

成熟；還有一些方式可能在其他行業已經有了比較成熟的應用方案，但在稱重儀表行業可能還在嘗試階段。

本文主要討論了通過使用普通RF無線傳輸、Zigbee無線傳輸、GSM/GPRS無線傳輸等方式，將稱重儀表、秤臺、數據處理服務器，以及大屏幕顯示等附件遠程緊密連接的方案。

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2.2. 普通RF無線傳輸

射頻即Radio Frequency，通常縮寫為RF。表示可以輻射到空間的電磁頻率，頻率范圍從300KHz～30GHz之間。射頻簡稱RF射頻就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱。每秒變化小于1000次的交流電稱為低頻電流，大于10000次的稱為高頻電流，而射頻就是這樣一種高頻電流。在電磁波頻率低于100khz時，電磁波會被地表吸收，不能形成有效的傳輸，但電磁波頻率高于100khz時，電磁波可以在空氣中傳播，并經大氣層外緣的電離層反射，形成遠距離傳輸能力，我們把具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻，射頻技術在無線通信領域中被廣泛使用。

本文所說的普通RF無線傳輸，即指在國內常用的433Mhz頻段附近，采用透明傳輸方式進行的無線傳輸。目前有市場上已經有不少產品使用了普通RF無線傳輸方案，如吊鉤秤、無線大屏幕、無線秤臺等。上海耀華稱重系統也擁有XK-3190 DS3無線儀表，可以通過普通RF無線傳輸的方式，將數字傳感器組成的秤臺、無線數字稱重儀表、計算機、無線大屏幕結合一起進行無線組網通訊，滿足大部分客戶的需求。

圖1 使用RF無線傳輸的方式的稱重儀表

普通RF無線傳輸的實現方式較為簡單，大多是通過GFSK高斯頻移鍵控，在調制之前通過一個高斯低通濾波器來限制信號的頻譜寬度，再通過FSK頻移鍵控，利用載波的頻率變化進行數字調制，來傳遞數字信息。使用方法也比較簡單，一般都是通過選擇信道，及選擇配對的頻率，即可進行配對無線傳輸。

普通RF無線傳輸有以下特點：

a）傳輸距離可以在空曠地帶、附近無同頻干擾源及較大干擾的情況下，傳輸距離可達一至兩千公里。基本可以滿足大部分客戶需求，但在建筑較為密集、電磁環境較惡劣的情況下無法滿足要求。

b）使用方便，采用透明傳輸，但信息容易被竊取，需要額外做加密解密處理。

c）使用國內常用的433Mhz免費頻段，不需額外申請，但該頻段使用者較為集中，再加上頻點較窄，較難做到防碰撞，且頻點漂移現象較為嚴重，在密集使用情況下串頻、誤碼率較高。

d）系統價格低廉，后續維護費用低。

可見普通RF無線傳輸在適合在普通中等距離情況下及非密集使用場所下應用時，性價比較為突出。