一种车联网络电能管理方法与流程

本发明属于车联网领域，尤其涉及一种车联网络电能管理方法。

背景技术：

近年来，随着计算机行业的快速发展，计算机技术已经深入人们的生活，已经开始逐渐和我们日常生活的各种环境结合起来，出现了车联网的概念。所谓车联网，就是利用计算机、通信、传感器、车载设备等技术，将车内或邻近的多个车内的各种电器设备都连接到一起，由一个中央控制器进行控制，从而给人们提供一个极其便利舒适的车内环境，提高驾乘体验。

智能车联网网关是车内的网络设备，使车内智能车载设备实现联网，是实现车内和车外网络互联的一座桥梁。智能车联网网关可以提供用电设备之间的互联以及接入宽带的服务，本地用户不仅可以通过智能车联网网关访问车内的各种用电设备，还可以通过internet来远程控制其它区域中的多种智能用电设备。但是，在能源日渐紧张的趋势下，目前的智能车联网网关还仅仅是实现接入网络的用电设备通信、娱乐业务。

本申请在于解决如下技术问题：1)由于车载设备种类不断增多而世界能源紧张，用电高峰出现的拉闸限电情况，现有的智能车联网网关还没有利用各个车载终端所执行的任务类型为各个车载终端分配电量，从而实现用电的精细化管理。2)各车载终端的任务类型的差异对用户整体用电量的影响较大，但用户尚不清楚每个用电设备不同工作模式对用户的确切影响究竟多大。

技术实现要素：

为了解决现有的车联网络问题，本发明提出了及一种车联网络电能管理方法，及运行该方法的智能车联网网关。

本发明采用的技术方案如下：一种车联网络电能管理方法，该车联网络包括智能车联网网关，所述网关包括微处理器、wan通信接口、wlan通信接口、电源器、存储器；所述存储器、电源器分别与所述微处理器一端连接；所述微处理器另一端分别与wan通信接口、wlan通信接口连接；所述wlan通信接口与本地各个车载终端无线连接；所述智能车联网网关的wan通信接口与移动通信终端和智能用电管理服务器无线连接；该方法包括：

(a)对车载终端所执行的任务进行分类，包括必须优先满足其电量负荷要求的刚需负荷任务，由ef表示；不可暂停，但整体工作区间可调节的可调负荷任务，由wf表示；以及可以在任意周期处暂停，并在暂停期限届满之后继续运行的可暂停负荷任务，由sf表示；

(b)通过wlan通信接口接收来自各个车载终端对各个任务的电量请求，记为电量请求矩阵b：

其中，bm,i表示第i个车载终端对第m类业务的电量请求，m∈{ef,wf,sf}，而i＝1，2，…，n，n表示车载终端的数量，车联网系统的总电量记为w；

(c)按照任务类型分配任务总电量，其中刚需负荷任务的总电量为此时，剩余总电量为wrest＝w–wef，将剩余总电量wrest分配给可调负荷任务和可暂停负荷任务；

(d)将各业务类型的总电量分配给各个车载终端，其中，刚需负荷任务按照各车载终端的电量请求分配，对于可调负荷任务和可暂停负荷任务则根据优先级进行调配；

(e)通过wlan通信接口向智能配电箱发送电量分配结果，由智能配电箱对各个车载终端进行具体的电量分配，各个车载终端按照电量分配执行各自任务；

(f)通过wan通信接口向智能用电服务器发送电量分配结果，以对车联网络中的用电记录进行管理，且通过wan通信接口向移动通信终端发送电量分配结果，以便用户能够通过移动通信终端获取车联网络当前的用电信息。

其中，对于可调负荷任务和可暂停负荷任务则根据优先级进行调配具体包括：

该优先级为任务优先级，将所有的可调负荷任务和可暂停负荷任务进行优先级排序，从高优先级开始分配剩余总电量，即，先满足其中高优先级任务的电量需求，一旦小于等于阈值标准，则停止分配，并调节剩余可调负荷任务的工作区间和/或暂停可暂停负荷任务，直至剩余总电量大于阈值标准后，继续分配操作。

其中，对于可调负荷任务和可暂停负荷任务则根据优先级进行调配具体包括：

该优先级为各个车载终端优先级，将执行可调负荷任务和可暂停负荷任务的车载终端进行优先级排序，从高优先级开始分配剩余总电量，即，先满足其中高优先级车载终端的电量需求，一旦小于等于阈值标准，则停止分配，并调节剩余车载终端的工作区间和/或暂停剩余车载终端的，直至剩余总电量大于阈值标准后，继续分配操作。

一种智能车联网网关，运行于一车联网络，所述网关包括微处理器、wan通信接口、wlan通信接口、电源器、存储器；所述存储器、电源器分别与所述微处理器一端连接；所述微处理器另一端分别与wan通信接口、wlan通信接口连接；所述wlan通信接口与本地各个车载终端无线连接；所述智能车联网网关的wan通信接口与移动通信终端和智能用电管理服务器无线连接；所述处理器执行以下方法：

(a)对车载终端所执行的任务进行分类，包括必须优先满足其电量负荷要求的刚需负荷任务，由ef表示；不可暂停，但整体工作区间可调节的可调负荷任务，由wf表示；以及可以在任意周期处暂停，并在暂停期限届满之后继续运行的可暂停负荷任务，由sf表示；

(b)通过wlan通信接口接收来自各个车载终端对各个任务的电量请求，记为电量请求矩阵b：

其中，bm,i表示第i个车载终端对第m类业务的电量请求，m∈{ef,wf,sf}，而i＝1，2，…，n，n表示车载终端的数量，车联网系统的总电量记为w；

(c)按照任务类型分配任务总电量，其中刚需负荷任务的总电量为此时，剩余总电量为wrest＝w–wef，将剩余总电量wrest分配给可调负荷任务和可暂停负荷任务；

(d)将各业务类型的总电量分配给各个车载终端，其中，刚需负荷任务按照各车载终端的电量请求分配，对于可调负荷任务和可暂停负荷任务则根据优先级进行调配；

(e)通过wlan通信接口向智能配电箱发送电量分配结果，由智能配电箱对各个车载终端进行具体的电量分配，各个车载终端按照电量分配执行各自任务；

(f)通过wan通信接口向智能用电服务器发送电量分配结果，以对车联网络中的用电记录进行管理，且通过wan通信接口向移动通信终端发送电量分配结果，以便用户能够通过移动通信终端获取车联网络当前的用电信息。

本发明所实现的有益效果是：基于车联网络中各个车载终端所运行的任务类型为各个车载终端统一分配电量，从而使得对整个车载终端的用电情况进行精细化管理。

【附图说明】

此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1是本发明的总体结构图；

图2是本发明的流程图。

【具体实施方式】

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的不当限定。

参见附图1，其示出了本发明所应用的系统环境，该系统的核心在于智能车联网网关，运行于一车联网络，所述网关包括微处理器、wan通信接口、wlan通信接口、电源器、存储器；所述存储器、电源器分别与所述微处理器一端连接；所述微处理器另一端分别与wan通信接口、wlan通信接口连接；所述wlan通信接口与本地各个车载终端无线连接；所述智能车联网网关的wan通信接口与移动通信终端和智能用电管理服务器无线连接。

参见附图2，其示处本发明的方法流程，包括：

(a)对车载终端所执行的任务进行分类，包括必须优先满足其电量负荷要求的刚需负荷任务，由ef表示；不可暂停，但整体工作区间可调节的可调负荷任务，由wf表示；以及可以在任意周期处暂停，并在暂停期限届满之后继续运行的可暂停负荷任务，由sf表示。

其中，所述整体工作区间可调节意味着为了使得剩余电量不低于阈值标准，而使得该任务可延迟启动，或提前启动。同时，所述暂停期限可以为周期性自动设置的固定期限，也可由用户手动进行暂停和启动。

(b)通过wlan通信接口接收来自各个车载终端对各个任务的电量请求，记为电量请求矩阵b：

其中，bm,i表示第i个车载终端对第m类业务的电量请求，m∈{ef,wf,sf}，而i＝1，2，…，n，n表示车载终端的数量，车联网系统的总电量记为w。

其中，各个车载终端根据其上运行的任务类型，通过wlan通信接口向智能车联网网关请求电量，每当有任务执行完毕，或新任务加入时，由智能车联网网关根据接收到的请求，重新形成电量请求矩阵。

(c)按照任务类型分配任务总电量，其中刚需负荷任务的总电量为此时，剩余总电量为wrest＝w–wef，将剩余总电量wrest分配给可调负荷任务和可暂停负荷任务。

也就是说，在任何时候，刚需负荷任务的电量需求必须被无条件满足，而剩余电量则根据优化方法分配给可调负荷任务和可暂停负荷任务。

(d)将各业务类型的总电量分配给各个车载终端，其中，刚需负荷任务按照各车载终端的电量请求分配，对于可调负荷任务和可暂停负荷任务则根据优先级进行调配。

(e)通过wlan通信接口向智能配电箱发送电量分配结果，由智能配电箱对各个车载终端进行具体的电量分配，各个车载终端按照电量分配执行各自任务。

其中，智能配电箱可根据智能车联网网关发送的电量分配方案即时调整各个车载终端的电量分配，例如打开某路开关，关闭某路开关，维持某个车载终端处于最低电量供应等等。

(f)通过wan通信接口向智能用电服务器发送电量分配结果，以对车联网络中的用电记录进行管理，且通过wan通信接口向移动通信终端发送电量分配结果，以便用户能够通过移动通信终端获取车联网络当前的用电信息。

其中，可对智能用电服务器中累积的电量分配结果进行数据挖掘，从而形成用户的用电习惯反馈给用户，用户可根据该结果优化和改进自己的用电习惯，以达到节能目的。

其中，对于可调负荷任务和可暂停负荷任务则根据优先级进行调配具体包括：

该优先级为任务优先级，将所有的可调负荷任务和可暂停负荷任务进行优先级排序，从高优先级开始分配剩余总电量，即，先满足其中高优先级任务的电量需求，一旦小于等于阈值标准，则停止分配，并调节剩余可调负荷任务的工作区间和/或暂停可暂停负荷任务，直至剩余总电量大于阈值标准后，继续分配操作。

其中，对于可调负荷任务和可暂停负荷任务则根据优先级进行调配具体包括：

该优先级为各个车载终端优先级，将执行可调负荷任务和可暂停负荷任务的车载终端进行优先级排序，从高优先级开始分配剩余总电量，即，先满足其中高优先级车载终端的电量需求，一旦小于等于阈值标准，则停止分配，并调节剩余车载终端的工作区间和/或暂停剩余车载终端的，直至剩余总电量大于阈值标准后，继续分配操作。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。