智能計(jì)量?jī)x表物聯(lián)網(wǎng)的信息交互方法

孫磊磊

（江蘇無(wú)線電廠有限公司，江蘇南京210022）

智能計(jì)量?jī)x表物聯(lián)網(wǎng)的信息交互方法

孫磊磊

（江蘇無(wú)線電廠有限公司，江蘇南京210022）

通過(guò)分析物聯(lián)網(wǎng)信息管理系統(tǒng)，研究了智能計(jì)量?jī)x表物聯(lián)網(wǎng)的信息交互方法，旨在為智能計(jì)量?jī)x信息化的發(fā)展貢獻(xiàn)一些力量。

智能計(jì)量?jī)x表；物聯(lián)網(wǎng)；信息交互

引言

近年來(lái)，隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，智能計(jì)量?jī)x表已被廣泛地應(yīng)用到居民的日常生活和工商業(yè)貿(mào)易結(jié)算中，尤其是基于IC卡的預(yù)付費(fèi)計(jì)量?jī)x表，它通過(guò)將IC卡作為信息傳遞的載體，由用戶持該IC卡到各營(yíng)業(yè)管理站點(diǎn)購(gòu)買所需電量、水量或燃?xì)饬康?，并將包含有所?gòu)買的電量、水量或燃?xì)饬康某渲敌畔⒋鎯?chǔ)在IC卡中，之后，用戶通過(guò)將IC卡插入預(yù)付費(fèi)計(jì)量?jī)x表中，完成對(duì)該預(yù)付費(fèi)計(jì)量?jī)x表的充值。但是，目前這種由IC卡、預(yù)付費(fèi)計(jì)量?jī)x表、營(yíng)業(yè)管理站點(diǎn)構(gòu)成的信息管理系統(tǒng)，由于預(yù)付費(fèi)計(jì)量?jī)x表和營(yíng)業(yè)管理站點(diǎn)之間的連接是通過(guò)用戶實(shí)現(xiàn)的，所以，在實(shí)際應(yīng)用中，該系統(tǒng)必須由用戶持IC卡在預(yù)付費(fèi)計(jì)量?jī)x表和營(yíng)業(yè)管理站點(diǎn)之間往返，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)付費(fèi)計(jì)量?jī)x表的充值，非常不便；而且，在IC卡與預(yù)付費(fèi)儀表中的IC卡卡槽的頻繁插拔中，IC卡和IC卡卡槽都很容易被損壞，大大影響了IC卡和預(yù)付費(fèi)儀表的使用壽命。

1 物聯(lián)網(wǎng)信息管理系統(tǒng)

智能計(jì)量?jī)x表物聯(lián)網(wǎng)的信息交互方法，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)信息管理系統(tǒng)包括支付裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、NFC移動(dòng)設(shè)備和智能計(jì)量?jī)x表；且依次包括以下步驟：

1）支付裝置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取智能計(jì)量?jī)x表賬號(hào)對(duì)應(yīng)的第一數(shù)據(jù)信息，并將第一數(shù)據(jù)信息發(fā)送給數(shù)據(jù)處理裝置；第一數(shù)據(jù)信息是用戶通過(guò)網(wǎng)上營(yíng)業(yè)廳、社區(qū)充值或電子支付的方式，對(duì)智能計(jì)量?jī)x表賬號(hào)進(jìn)行繳費(fèi)后生成的；用戶對(duì)智能計(jì)量?jī)x表賬號(hào)繳費(fèi)后，通過(guò)第二處理器生成與智能計(jì)量?jī)x表賬號(hào)對(duì)應(yīng)的第一數(shù)據(jù)信息；第二服務(wù)器接收第二處理器發(fā)送的第一數(shù)據(jù)信息，并將第一數(shù)據(jù)信息發(fā)送到第一服務(wù)器。數(shù)據(jù)處理裝置還包括：與第一處理器相連的報(bào)警器。

2）數(shù)據(jù)處理裝置通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接收第一數(shù)據(jù)信息，對(duì)第一數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密處理，得到與第一數(shù)據(jù)信息對(duì)應(yīng)的提示信息和第二數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將提示信息和第二數(shù)據(jù)信息發(fā)送給NFC移動(dòng)設(shè)備；第一服務(wù)器通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接收第一數(shù)據(jù)信息，并將第一數(shù)據(jù)信息發(fā)送給第一處理器；第一處理器對(duì)第一數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密處理，得到與第一數(shù)據(jù)信息對(duì)應(yīng)的提示信息和第二數(shù)據(jù)信息，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將提示信息和第二數(shù)據(jù)信息發(fā)送給NFC移動(dòng)設(shè)備。

3）NFC移動(dòng)設(shè)備通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接收提示信息和第二數(shù)據(jù)信息，并顯示提示信息，當(dāng)確定與第二數(shù)據(jù)信息對(duì)應(yīng)的智能計(jì)量?jī)x表的類型，且NFC移動(dòng)設(shè)備與類型的智能計(jì)量?jī)x表的距離不大于預(yù)設(shè)距離時(shí)，自動(dòng)與類型的智能計(jì)量?jī)x表建立連接，向類型的智能計(jì)量?jī)x表發(fā)送與類型的智能計(jì)量?jī)x表對(duì)應(yīng)的第二數(shù)據(jù)信息。

4）智能計(jì)量?jī)x表接收到第二數(shù)據(jù)信息，對(duì)第二數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解密處理，生成第三數(shù)據(jù)信息；智能計(jì)量?jī)x表將第三數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)，完成充值；同時(shí)智能計(jì)量?jī)x表將存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)發(fā)送給NFC移動(dòng)設(shè)備；其中，歷史數(shù)據(jù)包括：類型的智能計(jì)量?jī)x表對(duì)應(yīng)的累計(jì)數(shù)據(jù)信息和使用信息；短距離數(shù)據(jù)交換模塊接收第二數(shù)據(jù)信息，短距離數(shù)據(jù)交換模塊將第二數(shù)據(jù)信息傳送到主控模塊；主控模塊將第二數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)诫娮臃庥∧K，電子封印模塊對(duì)第二數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密或解密處理得到第三數(shù)據(jù)信息，并將處理后得到的第三數(shù)據(jù)信息回送至主控模塊；主控模塊存儲(chǔ)第三數(shù)據(jù)信息。

5）NFC移動(dòng)設(shè)備接收到歷史數(shù)據(jù)后，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將歷史數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理裝置。

6）數(shù)據(jù)處理裝置接收到歷史數(shù)據(jù)后，將歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在類型的智能計(jì)量?jī)x表對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元內(nèi)。數(shù)據(jù)處理裝置包括：第一服務(wù)器以及第一處理器；第一服務(wù)器將歷史數(shù)據(jù)發(fā)送至第一處理器；第一處理器對(duì)接收到的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存儲(chǔ)，并輸出分析結(jié)果。第一處理器將接收到的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后把結(jié)果發(fā)送到報(bào)警器，且當(dāng)分析結(jié)果為系統(tǒng)存在異常時(shí)，報(bào)警器根據(jù)接收到的第一處理器發(fā)送的維護(hù)指令，輸出與維護(hù)指令對(duì)應(yīng)的報(bào)警信息。智能計(jì)量?jī)x表包括基表、電源模塊、主控模塊、顯示模塊、閥門控制單元、短距離數(shù)據(jù)交換模塊以及電子封印模塊；電源模塊通過(guò)電源線與主控模塊連接，顯示模塊通過(guò)串口與主控模塊連接；閥門控制單元設(shè)置在普通燃?xì)獗砩?，且通過(guò)串口與主控模塊連接；短距離數(shù)據(jù)交換模塊與主控模塊通過(guò)串口連接。

2 智能計(jì)量?jī)x表物聯(lián)網(wǎng)的信息交互方法

智能計(jì)量?jī)x表物聯(lián)網(wǎng)的信息交互方法，用戶只需通過(guò)網(wǎng)上營(yíng)業(yè)廳、社區(qū)充值或電子支付的方式，對(duì)智能計(jì)量?jī)x表賬號(hào)繳費(fèi)后，支付裝置就能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接獲取與該智能計(jì)量?jī)x表賬號(hào)對(duì)應(yīng)的第一數(shù)據(jù)信息，并將其發(fā)送給數(shù)據(jù)處理裝置，由該數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)第一數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密處理后，將得到的與第一數(shù)據(jù)信息對(duì)應(yīng)的提示信息和第二數(shù)據(jù)信息發(fā)送給NFC移動(dòng)設(shè)備，當(dāng)該NFC移動(dòng)設(shè)備與智能計(jì)量?jī)x表的距離不大于預(yù)設(shè)距離時(shí)，兩者之間將自動(dòng)建立連接，從而完成兩者之間的信息交互，進(jìn)而使智能計(jì)量?jī)x表根據(jù)接收到的第二數(shù)據(jù)信息完成充值。從而能夠?qū)崿F(xiàn)NFC移動(dòng)設(shè)備與數(shù)據(jù)處理裝置之間，以及NFC移動(dòng)設(shè)備與智能計(jì)量?jī)x表之間的雙向通訊；因此使得通訊及時(shí)，避免由于通訊延遲丟失數(shù)據(jù)。而且，NFC移動(dòng)設(shè)備與智能計(jì)量?jī)x表之間實(shí)現(xiàn)的是非接觸式連接，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因IC卡與卡槽的頻繁插拔，而導(dǎo)致IC卡和卡槽的損壞問(wèn)題。本方法提供的智能計(jì)量?jī)x表物聯(lián)網(wǎng)的信息交互方法；在NFC移動(dòng)設(shè)備與數(shù)據(jù)處理裝置之間實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊，能夠從無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中獲得用戶的繳費(fèi)信息，不需要將NFC移動(dòng)設(shè)備帶到營(yíng)業(yè)管理站點(diǎn)進(jìn)行信息交互；因此可以實(shí)現(xiàn)用戶網(wǎng)絡(luò)繳費(fèi)，使得繳費(fèi)方便快捷；同時(shí)通過(guò)本方法提高的智能計(jì)量?jī)x表物聯(lián)網(wǎng)的信息交互方法；無(wú)需在智能計(jì)量表內(nèi)安裝NFC讀寫器，表內(nèi)安裝短距離數(shù)據(jù)交換模塊即可，因此成本較低，且在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，是由NFC移動(dòng)設(shè)備提供電磁場(chǎng)，表內(nèi)短距離數(shù)據(jù)交換模塊感應(yīng)并利用感應(yīng)到的電力進(jìn)行通訊，所以不消耗表內(nèi)電池電力；能夠延長(zhǎng)智能計(jì)量?jī)x表的使用壽命，節(jié)約成本。

（編輯：劉楠）

Information Interaction M ethod of Intelligent Metering Instrument in Internet of Things

Sun Leilei
(Jiangsu W ireless Power Plant Co.,Ltd.,Nanjing Jiangsu 210022)

Through the analysis of information management system of Internet of things,this paper researches on information interaction method of intelligentmetering instruments,aiming to contribute to informationization developmentof intelligentmetering device.

intelligentmetering instrument;Internetof things;information interaction

TH86

A

2095-0748(2016)23-0101-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.23.48

2016-11-18

孫磊磊（1987—），男，安徽亳州人，本科，助理工程師，研究方向：人工智能、軟件技術(shù)開發(fā)、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)管理等。