1. 研究目的与意义
| 研究背景：
随着家庭住宅观念的改变，智能家居将成为现代化住宅的发展趋势。作为智能家居系统的一个重要子系统，用户用电信息的采集和管理尤为重要。从前传统的人工抄表采集用户的用电信息由于工作量的激增很难实现抄表到户，也就很难满足经济发展和人们的生产生活需求。在这种大环境下，如何收集每一个用户的用电信息，了解用户的用电状态，从而为后面有针对的提供电力需求，制定有效的调电策略就显得尤为重要。那要如何将一堆分散的，庞大的数据进行高效的收集和整合就成为我们所需要面临的问题，而多智能体的抄表系统设计作为解决这类问题的一种方法就需要我们进行更深一步的探究。 当前在抄表系统中应用于抄表传输的通信方式主要有GPRS通信，zigbee无线传感器网络通信等方式，然而在由于Zigbee技术的通信频率高，信号传输中衰减非常快， 同一频段 wifi、蓝牙信号的使用，导致Zigbee传输距离短、易受干扰和网络结构复杂。本文将LoRa通信技术应用到远距离无线抄表中，实现电表的远程抄取、远程监控和故障排查等一系列智能管理，解决了人工抄表耗费大量的人力、物力与财力，既不方便，也容易发生漏抄、错抄的情况，方便了居民用电的自动化管理。LoRa远距离通信，大大减少了中继器的使用，节约了成本。
研究意义： 本课题从实际应用出发，将多智能体技术和无线通信技术应用到智能家居远程抄表系统中，实现电表的远程抄取、远程监控和故障排查等一系列智能管理，解决了人工抄表耗费大量的人力、物力与财力，既不方便，也容易发生漏抄、错抄的情况，方便了居民用电的自动化管理。也同样避免了由于Zigbee无线传感器网络通信方式在信息传输过程中传输距离较近不能实现远距离传输的问题，因此基于LoRa通信方式的多智能体的抄表设计系统可应用于居民小区、学校、工业生产等场景，实现对电表远程集中管理和控制。而且基于LoRa通信方式的系统运行状态良好,通信距离远、功耗较低、组网便捷，并且成本低，能很好的满足无线智能抄表系统需求，具有广泛的应用前景。 |
2. 研究内容和预期目标
基于多智能体的抄表系统设计研究内容一： 设计采集节点的内容包括硬件和软件具有电能计量、数据存储和rs-485通信以及与外界通信(如lora)的接口等功能，实现采集点对小区等智能体各个电表的电力数据的准确，高效，快速的采集。
多个采集智能体间能进行通讯以达到信息交互的目的。
针对大型公共建筑实时监控能耗的需求，解决传统能耗数据采集器布线复杂、空间约束性强、传输速率低、传输距离短等问题。
3. 研究的方法与步骤
研究步骤：解决多智能体抄表设计中遇到的多智能体对电力信息的采集以及通过无线网络技术进行数据的传输等问题，也就是如何处理采集节点，中继器汇聚节点以及数据处理终端这三个部分的问题。
首先设计采集智能体，通过选型硬件型号，如何将硬件与电表连接用来传输电表数据。
之后就是考虑如何将数据传输到终端，这就要使用汇聚智能体，这里需要考虑数据的传输方式以及考虑到传输距离还要选择合理的中继器实现数据的远距离传输。
4. 参考文献
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5. 计划与进度安排
（1）2022-02-24～2022-03-08 查阅技术资料，确定研究内容和系统架构，撰写开题报告；（2）2022-03-09～2022-03-22 结合总体架构，完成传感器选型、系统硬件功能分析和设计；（3）2022-03-23～2022-04-19 设计系统硬件电路，编写系统软件程序；（4）2022-04-20～2022-05-17 系统功能软硬件调试及改进；（5）2022-05-18～2022-05-31 整理毕业设计文档，撰写、修改毕业设计论文；（6）2022-06-01～2022-06-10 提交毕业论文，准备答辩。
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