自动抄表系统是一种不需要人工到现场就能完成抄录用户电表数据的自动化管理系统,采用现代通信技术和计算机技术自动读取和处理电表数据,解决了传统抄表模式结构简单、功能单一、实时性差、准确率低、费时费力等难题。这对于电力系统的经济效益、信息化水平、甚至管理决策都具有十分重要的意义。ZigBee技术是近几年兴起的一种面向自动化和无线控制的双向无线通信技术。它具有近距离、低功耗、低数据速率、低复杂度、低成本的特点,而且网络容量大、时延短、安全、可靠。正是以上优点使ZigBee技术为自动抄表系统的发展提供了更好的选择。采用ZigBee无线网络协议,利用免费频段进行通讯,协同监测各用户用电情况,动态组网、自主路由的通讯,都是自动抄表领域的研究热点。正是在此背景下,本文选择了基于ZigBee的自动抄表系统为主要研究内容,所做的具体工作主要概括如下:首先,介绍课题背景,讨论国内外研究现状,明确无线抄表系统的的巨大发展空间,并概括ZigBee技术的主要特点和技术指标。其次,深入研究ZigBee协议,首先给出了协议中的关键概念,由浅及深的详细说明ZigBee物理层、MAC层、网络层及应用层的功能。然后,深入研究了系统设计过程中的重点难点问题,针对抄表系统的具体应用,设计并仿真路径最短、最便捷以及网络结构简单的无线抄表路由协议;接着详细讨论了ZigBee技术的安全机制,在使用非对称加密算法应用于ZigBee存在巨大潜力的情况下,本文也对椭圆曲线加密算法做了一定的研究与仿真。最后,给出ZigBee抄表系统的总体设计,包括网络拓扑结构,系统不同设备节点的主要功能,并从总体上介绍网络运行及数据传输机制,给出了详细的硬件、软件设计方案。