专利名称：基于用电信息采集系统的多媒体广告推送系统和方法
技术领域：
本发明涉及智能电网以及广告领域，具体涉及到一种基于用电信息采集系统的多媒体广告推送系统和方法。
背景技术：
智能电网是建立在集成的、高 速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。传统的用网信息采集通信都是采用低速接口，使用电缆和低速无线技术来承载， 常见的通讯有电力线载波通讯、电话线通讯和无线通讯等方式。这些方式都存在传输距离有限，且容易受干扰，速率过低，不能开展其他高速率的增值应用等缺陷，很难达到智能用电信息采集系统传输数据准确性、可靠性、实时性和高速的要求。在这种情况下，采用χΡΟΝ接入技术可以有效的解决这个问题。国家电网相关科研机构的试验和技术论证表明使用χΡΟΝ技术来接入智能电网各个用电信息系统有突出的优势。χΡΟΝ具有技术成熟，容量大、带宽高的特点，成为用电信息系统的互联的首选方案。传统用电信息采集终端的通信模块和基表之间一般采用低速串口来互联，速率多在9600bps 及其以下，占用的带宽很小。1GP0N可以提供上下行IGbps的高带宽，未来10GP0N甚至可以提供IOGbps的带宽，如果只是用于传送低速率的用电信息将浪费大量的带宽，网络建设回报不高，可以借用该网络开展其他有经济效益的业务如广告推送，充分利用高带宽的智能用电网络。同时我们注意到传统的广告推送网络一般需要建设专门的网络，采用定点、有线或者无线的方式传输广告内容，存在重复建设的问题，对社会资源是个巨大浪费。另外，传统的广告推送网络建设存在进小区难、进单元难、进户难等各种非技术问题。与此形成鲜明对比的是，智能用电信息采集网络建设使用低压光电复合缆，且被纳入了新建筑的配套设施中，不存在任何进小区难、进单元难和进户难的问题。而且用电信息采集终端具有分布广、数量多的优势，如果借用现有的资源，将用电信息采集终端用于广告推广，将具有明显的优势。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于用电信息采集系统的多媒体广告推送系统和方法。本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为基于用电信息采集系统的多媒体广告推送系统，其特征在于它包括带有采集服务器数据库的电力信息系统采集服务器， 作为电力系统信息采集主机；用于承载和管理数据的xPON网络；内置光网络单元的用电信息采集终端；以及χΡΟΝ网络管理系统，用于χΡΟΝ网络对光网络单元的接入认证和请求获取的广告节目源的管理；
所述的χΡΟΝ网络包括光线路终端和光分配网络，光分配网络用于连接光线路终端和所述的用电信息采集终端，光线路终端与所述电力信息系统采集服务器和χΡΟΝ网络管理系统连接； 所述的光线路终端还连接扩展服务器，扩展服务器包括至少1台内容服务器和与之数量相等的推送服务器，内容服务器用于存储经专门的音视频压缩编码后的广告内容并将该广告内容分配一个组播IP地址，推送服务器用于将广告内容向外推送；内容服务器和推送服务器均与光线路终端连接；所述的光网络单元包括接入到χΡΟΝ网络完成光电转换和数据物理层收发的光模块；包含外设接口并内置CPU的介质访问控制芯片，用于完成光模块输出的信号到网络信号和串口的变换处理以及输出其他状态或指示信号，并完成和远端上联的光线路终端的点对多点的通信协议处理；和用电信息接口，为用电信息终端提供适配的接口，用于和用电信息终端互通，将用电信息终端上的数据上传到电力信息系统采集服务器上，同时提供电源；还包括高速网络接口，与显示终端连接，用于将推送服务器推送的节目源转发到显示终端上；所述的显示终端由解码模块和显示器组成。按上述方案，所述的扩展服务器还包括用于对内容服务器中的广告内容进行鉴权操作的控制服务器。按上述方案，所述的χΡΟΝ 网络为 GEP0N、GP0N、10GEP0N、XGP0N、WDM-PON 中的一种无源光网络。按上述方案，所述的用电信息终端为电能表；或连有电能表的采集器；或连有采集器的集中器，其中采集器连有电能表。按上述方案，所述的高速网络接口与显示终端的连接方式为五类双绞线连接，或通过媒质转换模块由无线WLAN连接、同轴连接、电力线宽带载波连接或光纤连接。按上述方案，所述的光分配网络由无源光分支器和通信光缆构成，通信光缆为普通通信光缆或低压光电复合缆。基于用电信息采集系统的多媒体广告推送方法，其特征在于它包括以下步骤1)内容服务器进行广告内容准备包括内容压缩编码、流推送组播IP和广告内容的关联；2)系统配置由χΡΟΝ网络管理系统进行χΡΟΝ网络对光网络单元的接入认证和请求获取的广告节目源的管理，具体包括光线路终端对光网络单元的认证、显示终端所要展示的广告组播IP、用电信息数据和广告内容数据的流分类和优先级标识；3)业务开展301 光网络单元收到χΡΟΝ网络管理系统的配置后，光网络单元或显示终端根据配置的参数发起广告内容请求；302 内容服务器收到广告内容请求，由推送服务器向外推送广告内容数据流；303 :χΡ0Ν网络保证该广告内容数据流通达相应的光网络单元，由光网络单元的高速网络接口传递给显示终端；4)配置切换χΡ0Ν网络管理系统根据需要随时切换信息采集终端所要展示的广告内容或者定制展示的时间。按上述方案，所述的步骤1)的广告内容准备还包括鉴权信息的配置；步骤3)中的302内容服务器收到广告内容请求后由控制服务器进行鉴权操作，若鉴权成功且没有推送过该广告内容，则由推送服务器向外推送广告内容数据流；若曾经推送过该广告内容，则由 χΡΟΝ网络直接将该广告内容推送到显示终端。按上述方案，所述的χΡΟΝ 网络为 GEPON、GPON、10GEP0N、XGPON、WDM-PON 中的一种无源光网络。本发明的有益效果为1、通过将χΡΟΝ接入技术应用到多媒体广告推送领域，只需在原有的用电采集系统中增加扩展服务器，并将内置光网络单元的用电信息采集终端与显示终端连接，即可完成多媒体广告推送系统的组网，充分利用高带宽的智能用电网络的优势。2、基于本发明公开的原理可用于其它的应用或者环境/场景中，如电信、广电等应用，又如ΕΡ0Ν、10GEP0N、GPON、XGPON以及WDMPON等无源光网络。
3、内容服务器可以包含多个，分属于不同的广告内容商，都可以接入到用电采集系统中来；每个内容商的内容服务器可以包含多条不同的广告内容，在不同的显示终端上展示，同一个显示终端也可以在不同的时间点展示不同的广告内容；对广告内容的鉴权是可选的，如果需要鉴权则必须经过控制服务器的鉴权，只有鉴权成功才被认为是合法的，并进行广告内容推送；如果不需要鉴权，则任何对广告内容的请求都认为是合法的。
图1为本发明一实施例的结构框图。图2为光网络单元的结构框图。图3为多媒体广告推送流程图。
具体实施例方式图1为本发明一实施例的结构框图，包括带有采集服务器数据库的电力信息系统采集服务器，作为电力系统信息采集主机；用于承载和管理数据的χΡΟΝ网络；内置光网络单元ONU的用电信息采集终端；以及χΡΟΝ网络管理系统EMS，用于χΡΟΝ网络对光网络单元的接入认证和请求获取的广告节目源的管理。所述的χΡΟΝ网络包括光线路终端OLT和光分配网络，光分配网络用于连接光线路终端和所述的用电信息采集终端，光线路终端与所述电力信息系统采集服务器和χΡΟΝ网络管理系统连接；所述的光线路终端还连接扩展服务器，扩展服务器包括至少1台内容服务器和与之数量相等的推送服务器，内容服务器用于存储经专门的音视频压缩编码后的广告内容并将该广告内容分配一个组播IP地址，推送服务器用于将广告内容向外推送；内容服务器和推送服务器均与光线路终端连接。扩展服务器还包括用于对内容服务器中的广告内容进行鉴权操作的控制服务器。内容服务器和推送服务器还可以设置在同一个服务器中，以节约设备数量。所述的光网络单元包括接入到χΡΟΝ网络完成光电转换和数据物理层收发的光模块；包含外设接口并内置CPU的介质访问控制芯片，用于完成光模块输出的信号到网络信号和串口的变换处理以及输出其他状态或指示信号，并完成和远端上联的光线路终端的点对多点的通信协议处理；和用电信息接口，为用电信息终端提供适配的接口，用于和用电信息终端互通，将用电信息终端上的数据上传到电力信息系统采集服务器上，同时提供电源；还包括高速网络接口，与显示终端连接，用于将推送服务器推送的节目源转发到显示终端上；所述的显示终端由解码模块和显示器组成。用电信息终端为电能表；或连有电能表的采集器；或连有采集器的集中器，其中采集器连有电能表。高速网络接口与显示终端的连接方式为五类双绞线连接，或通过媒质转换模块由无线WLAN连接、同轴连接、电力线宽带载波连接或光纤连接。图1的虚线方框中的内容为原有的用电信息采集系统，为实现广告推送业务，扩展χΡΟΝ网络上联节点，使之能连接到不同的广告服务器上。同时启用用电信息终端上的光网络单元ONU的高速网络接口，并通过连接介质(有线、无线)连接到显示终端上。开展业务时，将原有的用电信息采集数据与广告内容采用VLAN或者流分类策略进行隔离和分配不同的优先级，保证原有的用电信息系统的数据不会受新增业务的干扰。同时χΡΟΝ网络管理系统EMS控制ONU来选择不同的广告源服务器接入，并能精确控制时间段和定点内容。 图2为光网络单元ONU的结构框图，包括接入到χΡΟΝ网络完成光电转换和数据物理层收发的光模块；包含外设接口并内置CPU的介质访问控制芯片(即MAC芯片)，用于完成光模块输出的信号到网络信号和串口的变换处理以及输出其他状态或指示信号，并完成和远端上联的光线路终端的点对多点的通信协议处理；和用电信息接口，为用电信息终端提供适配的接口，用于和用电信息终端互通，将用电信息终端上的数据上传到电力信息系统采集服务器上，同时提供电源，包含有RS232/485信号、电源、控制信号等；还包括高速网络接口，与显示终端连接，用于将推送服务器推送的节目源转发到显示终端上。该模块完成用户用电信息采集上报、广告内容的请求和向显示终端的传送，内置于用电信息终端(如电表、采集器、集中器、专变终端等)内，使用特定的接口对用户用电信息终端的数据进行采集。该模块同时具备的高速网络接口也可以可选的连接一个媒质转换模块。高速网络接口可通过五类双绞线与显示终端连接；媒质转换模块可以将以太网双绞线数字信号转为无线信号、同轴调制信号或者电力线宽带载波信号，通过无线WLAN、同轴、电力线宽带载波或光纤与显示终端连接。不同的媒质接口的模块具备不同的数字信号处理机制，为了方便的与显示终端互通。为了保证用户用电信息不受广告媒体流的影响，在系统中可靠的传输， ONU还具备标识业务优先级的能力，它根据需要将用户用电信息数据流比广告组播流标识更高的业务优先级，保证这些信息在通道拥塞时仍不会产生丢包和较大的抖动。ONU通过 EMS认证后，可以接收EMS对其的配置，该配置也包含该模块请求的广告节目源，也就是某个广告服务器的一个组播IP地址。接收到配置后，ONU通信单元发起该广告源推送请求， 广告组播流到达模块后，经传输介质传送到显示终端。显示终端由解码模块和显示器组成，完成广告组播数据流的解码和显示。解码模块将广告源服务器编码的广告码流进行解码，还原出原始的音视频信号，再将音视频信号在显示器上通过扬声器和显示屏展示出来。可选的广告显示终端包含认证和节目管理功能，完成终端的认证以及广告节目的EPG(电子节目清单)选择和管理。光分配网络ODN由无源光分支器和通信光缆构成，通信光缆为普通通信光缆或低压光电复合缆，优选采用低压光电复合缆。对本领域的技术人员来说，对本发明所公开的设计的各种修改是显而易见的，并且可以基于本发明公开的原理用于其它的应用或者环境/场景中(如电信、广电等应用，又如EPON、10GEP0N、GPON、XGPON以及WDMPON等)。因此本发明不局限于下文所述的具体实施场景和实施方式，而是旨在涵盖本发明所公开原理和特征的最宽泛的范围。图3为多媒体广告推送流程图，该流程基于图1的系统构成，具体过程如下1)内容服务器进行广告内容准备包括内容压缩编码、流推送组播IP和广告内容的关联；其中可选包括鉴权信息的配置。2)系统配置由χΡΟΝ网络管理系统进行χΡΟΝ网络对光网络单元的接入认证和请求获取的广告节目源的管理，具体包括光线路终端对光网络单元的认证、显示终端所要展示的广告组播IP、用电信息数据和广告内容数据的流分类和优先级标识；3)业务开展301 光网络单元收到χΡΟΝ网络管理系统的配置后，光网络单元或显示终端根据配置的参数发起广告内容请求；302 内容服务器收到广告内容请求，由推送服务器向外推送广告内容数据流；其中可选的，内容服务器收到广告内容请求后由控制服务器进行鉴权操作，若鉴权成功且没有推送过该广告内容，则由推送服务器向外推送广告内容数据流；若曾经推送过该广告内容，则由χΡΟΝ网络直接将该广告内容推送到显示终端，而不必将请求发送给内容服务器。303 =XPON网络保证该广告内容数据流通达相应的光网络单元，由光网络单元的高速网络接口传递给显示终端。4)配置切换χΡ0Ν网络管理系统根据需要随时切换信息采集终端所要展示的广告内容或者定制展示的时间。本发明中，广告内容服务器可以包含多个，分属于不同的广告内容商，都可以接入到用电采集系统中来。每个内容商的广告内容服务器可以包含多条不同的广告内容，在不同地点的信息终端上展示，同一个信息展示终端也可以在不同的时间点展示不同的广告内容。内容服务器的鉴权是可选的，如果需要鉴权则用电信息采集系统的终端必须经过控制服务器的鉴权，只有鉴权成功的终端才被认为是合法的，并进行节目推送。如果不需要鉴权，则任何对广告内容的请求都认为是合法的。本发明中，广告内容的请求发起者是显示终端时，ONU只提供通道，显示终端上可以被远程管理平台管理，或者固定置入特定的广告内容不变更。本发明中，广告内容也可以采用直接广播的方式推送，该情况下，显示终端的内容
由广告服务器直接管理。本发明中，显示终端和ONU之间的连接，取决于显示终端配备的接口，对双绞线以太网，直接使用以太网双绞线网络接口而不需要媒质转换模块。对于WLAN、同轴线和直接使用电源线的情况，需要增加相应接口的媒质转换模块。
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权利要求
1.基于用电信息采集系统的多媒体广告推送系统，其特征在于它包括带有采集服务器数据库的电力信息系统采集服务器，作为电力系统信息采集主机；用于承载和管理数据的XPON网络；内置光网络单元的用电信息采集终端；以及XPON网络管理系统，用于XPON网络对光网络单元的接入认证和请求获取的广告节目源的管理；所述的xPON网络包括光线路终端和光分配网络，光分配网络用于连接光线路终端和所述的用电信息采集终端，光线路终端与所述电力信息系统采集服务器和xPON网络管理系统连接；所述的光线路终端还连接扩展服务器，扩展服务器包括至少1台内容服务器和与之数量相等的推送服务器，内容服务器用于存储经专门的音视频压缩编码后的广告内容并将该广告内容分配一个组播IP地址，推送服务器用于将广告内容向外推送；内容服务器和推送服务器均与光线路终端连接；所述的光网络单元包括接入到xPON网络完成光电转换和数据物理层收发的光模块； 包含外设接口并内置CPU的介质访问控制芯片，用于完成光模块输出的信号到网络信号和串口的变换处理以及输出其他状态或指示信号，并完成和远端上联的光线路终端的点对多点的通信协议处理；和用电信息接口，为用电信息终端提供适配的接口，用于和用电信息终端互通，将用电信息终端上的数据上传到电力信息系统采集服务器上，同时提供电源；还包括高速网络接口，与显示终端连接，用于将推送服务器推送的节目源转发到显示终端上；所述的显示终端由解码模块和显示器组成。
2.根据权利要求1所述的基于用电信息采集系统的多媒体广告推送系统，其特征在于所述的扩展服务器还包括用于对内容服务器中的广告内容进行鉴权操作的控制服务ο
3.根据权利要求1所述的基于用电信息采集系统的多媒体广告推送系统，其特征在于所述的xPON网络为GEP0N、GP0N、10GEP0N、XGP0N、WDM-PON中的一种无源光网络。
4.根据权利要求1所述的基于用电信息采集系统的多媒体广告推送系统，其特征在于所述的用电信息终端为电能表；或连有电能表的采集器；或连有采集器的集中器，其中采集器连有电能表。
5.根据权利要求1所述的基于用电信息采集系统的多媒体广告推送系统，其特征在于所述的高速网络接口与显示终端的连接方式为五类双绞线连接，或通过媒质转换模块由无线WLAN连接、同轴连接、电力线宽带载波连接或光纤连接。
6.根据权利要求1所述的基于用电信息采集系统的多媒体广告推送系统，其特征在于所述的光分配网络由无源光分支器和通信光缆构成，通信光缆为普通通信光缆或低压光电复合缆。
7.基于用电信息采集系统的多媒体广告推送方法，其特征在于它包括以下步骤1)内容服务器进行广告内容准备包括内容压缩编码、流推送组播IP和广告内容的关联；2)系统配置由xPON网络管理系统进行xPON网络对光网络单元的接入认证和请求获取的广告节目源的管理，具体包括光线路终端对光网络单元的认证、显示终端所要展示的广告组播IP、用电信息数据和广告内容数据的流分类和优先级标识；3)业务开展301光网络单元收到χΡΟΝ网络管理系统的配置后，光网络单元或显示终端根据配置的参数发起广告内容请求；302内容服务器收到广告内容请求，由推送服务器向外推送广告内容数据流；303=XPON网络保证该广告内容数据流通达相应的光网络单元，由光网络单元的高速网络接口传递给显示终端；4)配置切换χΡ0Ν网络管理系统根据需要随时切换信息采集终端所要展示的广告内容或者定制展示的时间。
8.根据权利要求7所述的基于用电信息采集系统的多媒体广告推送方法，其特征在于所述的步骤1)的广告内容准备还包括鉴权信息的配置；步骤3)中的302内容服务器收到广告内容请求后由控制服务器进行鉴权操作，若鉴权成功且没有推送过该广告内容，则由推送服务器向外推送广告内容数据流；若曾经推送过该广告内容，则由χΡΟΝ网络直接将该广告内容推送到显示终端。
9.根据权利要求7所述的基于用电信息采集系统的多媒体广告推送方法，其特征在于所述的χΡΟΝ网络为GEP0N、GP0N、10GEP0N、XGP0N、WDM-PON中的一种无源光网络。
全文摘要
本发明提供一种基于用电信息采集系统的多媒体广告推送系统和方法，通过将xPON接入技术应用到多媒体广告推送领域，只需在原有的用电采集系统中增加扩展服务器，并将内置光网络单元的用电信息采集终端与显示终端连接，即可完成多媒体广告推送系统的组网，充分利用高带宽的智能用电网络的优势。
文档编号H04L29/08GK102223366SQ20111015517
公开日2011年10月19日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者叶勇刚, 胡保民, 郑直 申请人:武汉长光科技有限公司