并行抄表方法和装置与流程

本发明涉及物联网技术领域，具体而言，涉及一种并行抄表方法和装置。

背景技术

随着国内物联网技术的不断发展和完善，许多建筑中都开始安装远程计量表，例如住宅区楼房中每个住户的水表、电表和煤气表等远程计量表，通过这些远程计量表可以将分散在住户家中的水表、电表和煤气表等集中进行逐户抄读工作。

但是这些计量表之间以及与集中器之间采用单模通信方式组网，在进行计量表的抄读时为了避免同信道间的数据传输干扰，只能采取串行方式进行抄读，同一时间只对一个计量表进行抄读，效率非常低。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明提供了一种并行抄表方法和装置，以提高远程抄表的效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种并行抄表方法，应用于基于电力线载波和微功率无线的双模通信网络，所述双模通信网络包括多个计量表，所述计量表均支持电力线载波和微功率无线两种通信方式，该并行抄表方法包括：

将所述多个计量表划分为两个抄表链路，其中，所述两个抄表链路存在多个层级，其中，同一层级包括多个计量表；

按照预设规则确定各个层级计量表的抄读顺序；

对所述同一层级的两个计量表同时使用不同通信方式并行抄读相应计量表的信息。

优选地，第一条抄表链路使用电力线载波通信方式，第二条抄表链路使用微功率无线通信方式。

优选地，每条所述抄表链路上两两相邻节点间均采用电力线载波和微功率无线交替通信方式。

优选地，所述“将多个计量表划分为两个抄表链路”包括：

计算所述双模通信网络中两两节点间载波信道及无线信道的质量参数；

根据所述质量参数及最短路径算法将多个计量表划分为所述两个抄表链路。

优选地，所述质量参数通过所述载波信道及所述无线信道的通信成功率、载荷传输速率和信道质量计算获得。

优选地，所述双模通信网络还包括集中器，所述集中器与所述多个计量表进行通信连接，所述“按照预设规则确定各个层级计量表的抄读顺序”包括：

按照各个层级计量表与集中器的距离确定各个层级的抄读顺序。

本发明还提供一种并行抄表装置，应用于基于电力线载波和微功率无线的双模通信网络，所述双模通信网络包括多个计量表，所述计量表均支持电力线载波和微功率无线两种通信方式，该并行抄表装置包括：

链路划分模块，用于将所述多个计量表划分为两个抄表链路，其中，所述两个抄表链路存在多个层级，其中，同一层级包括多个计量表；

顺序确定模块，用于按照预设规则确定各个层级计量表的抄读顺序；

并行抄读模块，用于对所述同一层级的两个计量表同时使用不同通信方式并行抄读相应计量表的信息。

优选地，第一条抄表链路使用电力线载波通信方式，第二条抄表链路使用微功率无线通信方式。

优选地，每条所述抄表链路上两两相邻节点间均采用电力线载波和微功率无线交替通信方式。

优选地，所述链路划分模块包括：

参数计算单元，用于计算所述双模通信网络中两两节点间载波信道及无线信道的质量参数；

链路划分单元，用于根据所述质量参数及最短路径算法将多个计量表划分为所述两个抄表链路。

本发明提供一种并行抄表方法，该方法包括：将所述多个计量表划分为两个抄表链路，其中，所述两个抄表链路存在多个层级，其中，同一层级包括多个计量表；按照预设规则确定各个层级计量表的抄读顺序；对所述同一层级的两个计量表同时使用不同通信方式并行抄读相应计量表的信息。本发明的并行抄表方法，可以使用两种不同的通信方式同时进行两个计量表的抄读工作，有效提高远程抄表的效率，并且可以避免同时抄读的冲突。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明范围的限定。

图1是本发明实施例提供的一种双模通信网络的结构示意图；

图2是本发明实施例1提供的一种并行抄表方法的流程示意图；

图3是本发明实施例1提供的一种抄表链路的结构示意图；

图4是本发明实施例1提供的一种平行通信网络抄表链路的结构示意图；

图5是本发明实施例1提供的一种异构通信网络抄表链路的结构示意图；

图6是本发明实施例2提供的一种并行抄表方法的划分计量表的流程示意图；

图7是本发明实施例3提供的一种并行抄表装置的结构示意图；

图8是本发明实施例3提供的一种并行抄表装置的链路划分模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下述各实施例均可应用于如图1所示的双模通信网络中，图1示出了该双模通信网络的结构框图，该双模通信网络100包括集中器110和计量表120等。集中器110可以通过双模通信网络100远程控制计量表120，并且集中器110与计量表120之间，相邻两计量表120之间均支持电力线载波和微功率无线两种通信方式。该计量表100可以为电表、水表和燃气表等。本领域技术人员可以理解，图1中示出的双模通信网络100结构并不构成对双模通信网络的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

实施例1

图2是本发明实施例1提供的一种并行抄表方法的流程示意图，该方法应用于基于电力线载波和微功率无线的双模通信网络，所述双模通信网络包括多个计量表，所述计量表均支持电力线载波和微功率无线两种通信方式，包括如下步骤：

步骤s21：将多个计量表划分为两个抄表链路，其中，所述两个抄表链路存在多个层级，其中，同一层级包括多个计量表。

本发明实施例中，计量表为可远程通信控制的计量表，例如远程电表、远程水表和燃气表等，该计量表通过通信网络互联，并使用集中器连接计量表互联的网络，从而使用集中器控制各计量表进行抄读工作。并且，该计量表与集中器均支持电力线载波和微功率无线两种通信方式，在进行通信过程中，可以任意切换两种通信方式。

本发明实施例中，如图3所示，该节点a为集中器，其连接有划分好两个抄表链路，该链路上相邻两两节点间可以利用电力线载波和微功率无线两种通信方式。其中，该集中器在对其中一条抄表链路的计量表进行抄表作业时，可以按照链表上连接的顺序，依次进行计量表的抄读工作，例如图3中，集中器a可以依次抄读计量表1、计量表2和计量表3，从而避免抄读该链路上的计量表是产生的冲突。

本发明实施例中，为了使集中器可以并行抄读两个计量表，可以为两条抄表链路中的计量表划分层级，将进行并行抄表的计量表划分为一个层级，例如图3中的两条抄表链路，按照每条链表上依次抄读的顺序，可以将计量表1和计量表4划分为同一层级的计量表，计量表2和计量表5划分为同一层级的计量表，计量表3和计量表6划分为同一层级的计量表。

其中，该同层级的计量表与集中器之间通信效率基本一致，在集中器进行并行抄读时，两个同层级计量表的抄读时间基本一致，为保证上述条件，可以将实际环境中相隔比较近的计量表划为同一层级的计量表，还可以预先使用测试报文获取各个计量表的抄读效率，将效率相近的计量表划为同一层级。

图3中的抄表链路仅仅是本申请实施例中提出的一个例子，实际抄表链路的计量表可以更多或更少，同样可以利用上述的划分方式进行层级的划分。

步骤s22：按照预设规则确定各个层级计量表的抄读顺序。

本发明实施例中，可以按照预设规则确定每个层级中计量表的抄读顺序。在实际应用中，计量表的分布是不均匀的分布在各种建筑中的，因此不同层级的计量表与集中器的距离和通信时间是不一致的，可以按照预先设定的规则安排每个层级计量表的抄读顺序，从而提高效率。其中，可以按照各个层级计量表与集中器的距离确定各个层级的抄读顺序，例如，可以按照与集中器距离从近至远确定各个层级的抄读顺序，先抄读距离较近的同层级的计量表，再抄读远距离的同层级的计量表，从而保证抄读效率，以及避免抄读的冲突。

步骤s23：对同一层级的两个计量表同时使用不同通信方式并行抄读相应计量表的信息。

本发明实施例中，对同一层级的两个计量表使用不同通信方式进行抄读，也即，一个计量表用电力载波通信方式进行抄读，另一个计量表使用微功率无线通信方式进行抄读，从而实现集中器的并行抄表作业，同时抄读两个计量表，提高抄读效率。并且，在对同层级计量表进行抄读时使用不同的通信信道，可以有效避免信号传输中的冲突。

本发明实施例中，如图4所示，第一条抄表链路使用电力线载波通信方式，第二条抄表链路使用微功率无线通信方式，也即可以将多个计量表分成两个网络，其中一个网络中的计量表使用载波通信方式连接形成载波网络，另一个网络中的计量表使用无线通信方式连接形成无线网络，在抄表时则可保证同层级的计量表使用不同的通信方式与集中器通信，从而避免信号传输的冲突，提高抄表效率。

本发明实施例中，如图5所示，每条所述抄表链路上两两相邻节点间均采用电力线载波和微功率无线交替通信方式，也即可以将多个计量表分成两个异构网络，在抄表时保证其同层级的计量表使用不同的方式进行通信，从而避免信号传输的冲突，提高抄表效率。

实施例2

图6是本发明实施例2提供的一种并行抄表方法的划分计量表的流程示意图，包括如下步骤：

步骤s61：计算所述双模通信网络中两两节点间载波信道及无线信道的质量参数。

本发明实施例中，质量参数通过所述载波信道及所述无线信道的通信成功率、载荷传输速率和信道质量计算获得。该通信成功率的计算过程可以通过算法或应用程序来实现，例如可以在相邻的计量表的其中一个计量表中存储有算法程序，当进行通信时，便可获取载波信道的信噪比或无线信道的信号强度进行通信成功率的计算。而载荷传输速率和信道质量可以通过分析两个相邻计量表间通信的报文数据得出，例如，可以在其中一个计量表中设置有统计报文数据大小的应用程序，用以统计两计量表间一段时间内载波或无线报文数据的总量，然后按照通信所使用的时间，获得载波信道或无线信道的载荷传输速率。同样地，还可以设置有报文数据质量分析的应用程序，分析一段时间内载波或无线报文数据的收发完整性，从而获得载波信道或无线信道的信道质量。

最终可以利用通信成功率、载荷传输速率及信道质量计算出载波信道及无线信道的质量参数，以便使用最短路径算法划分抄表链路。其中，获得的各相邻计量表的质量参数发送至集中器中，有集中器根据质量参数划分抄表链路，还可以预设时间点进行集中器中质量参数的更新，从而更新抄表链路，提高抄表效率。

步骤s62：根据所述质量参数及最短路径算法将多个计量表划分为所述两个抄表链路。

本发明实施例中，集中器在获取所有相邻计量表间通信信道的质量参数后，可以利用最短路径算法结合质量参数，获得划分两条最优的抄表链路，以提高并行抄表的效率。其中，最短路径算法可以是以集中器为起始点，在网络拓扑图中向外层遍历，直到遍历到网络最外层计量器为止，然后获取节点数最少的路径为集中器点到最外层计量器的最短路径，从而划分抄表链路。还可以是以最外层子节点为起始点在网络拓扑图中向内层遍历，直到遍历到集中器为止，从而获取抄表链路。该最短路径算法可以在集中器或计量表中使用应用程序来实现，其遍历过程可以使用发送报文来实现。

实施例3

图7是本发明实施例3提供的一种并行抄表装置的结构示意图。

该并行抄表装置700应用于基于电力线载波和微功率无线的双模通信网络，所述双模通信网络包括多个计量表，所述计量表均支持电力线载波和微功率无线两种通信方式，该并行抄表装置700包括：

链路划分模块710，用于将多个计量表划分为两个抄表链路，其中，所述两个抄表链路存在多个层级，其中，同一层级包括多个计量表。

顺序确定模块720，用于按照预设规则确定各个层级计量表的抄读顺序。

并行抄读模块730，用于对所述同一层级的两个计量表同时使用不同通信方式并行抄读相应计量表的信息。

本发明实施例中，第一条抄表链路使用电力线载波通信方式，第二条抄表链路使用微功率无线通信方式。或者，每条所述抄表链路上两两相邻节点间均采用电力线载波和微功率无线交替通信方式。

如图8所示，该链路划分模块710包括：

参数计算单元711，用于计算所述双模通信网络中两两节点间载波信道及无线信道的质量参数；

链路划分单元712，用于根据所述质量参数及最短路径算法将多个计量表划分为所述两个抄表链路。

本发明实施例中，上述各个模块以及单元更加详细的功能描述可以参考前述实施例中相应的内容，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。