无线远程抄表是基于无线传感器网络(WSN)技术的自动远程抄表方案,它解决了人工抄表需要大量人力、容易估抄和错抄等问题,在兼具有线抄表方案快速准确优点的同时,避免了有线抄表需要大量布线的缺点,有助于推进抄表系统的智能化发展,具有重要的研究意义。本文在分析无线远程抄表系统功能需求的基础上,完成了系统总体框架设计;采用基于环境感知的动态自适应分包和时隙分配策略,改进了WSN资源分配算法;完成了无线远程抄表系统硬件电路的设计、实现和测试;最后完成了抄表系统主要功能模块的软件设计实现及系统的功能实地测试和算法对比分析。本文的创新之处在于,改进了现有的WSN资源分配算法,在时隙分配过程中,采用基于环境感知的动态自适应分包策略提高了时隙利用效率,使用基于概率模型的动态时隙分配策略提高了传输的可靠性。本文主要研究工作如下:(1)完成了基于WSN资源分配算法的远程抄表系统的总体设计。根据无线远程抄表系统的特点研究了系统功能需求,在此基础上完成了系统的总体框架设计,研究了WSN资源分配算法的改进思路。(2)完成了WSN资源分配算法的研究与改进。分析了WSN资源分配算法的实现流程,研究了WSN资源分配算法的改进,设计实现了基于环境感知的动态自适应分包策略提高了时隙的利用效率,建立了基于概率模型的动态时隙分配机制保证了通信的可靠性;并对优化前后的算法进行了仿真对比分析。(3)完成了无线远程抄表系统的硬件设计与实现。设计实现了射频芯片与主控芯片的选型、无线采集器和集中器的硬件,以及各个无线模块的天线匹配;最后在完成硬件设计实现的基础上,进行了性能测试与分析,以确保系统的硬件具有较低的功耗,较好的无线通信性能和较宽的工作温度范围。(4)完成了无线远程抄表系统的软件设计与实现。搭建了基于Contiki的嵌入式操作系统,设计实现了无线采集器、集中器和中继器等系统模块的软件,在实现无线抄表系统的自组织加网、地址分配的基础上,完成了WSN资源分配算法的工程实现;建立并优化了动态重传机制,提高了重传成功率;实现了LoRa的空中唤醒,提高了控制指令下发的实时性;最后完成了整个系统的功能实地测试,并对优化前后的WSN资源分配算法进行了对比测试和分析。