智能能源表的物联网体系的制作方法

本发明涉及一种物联网体系结构，更具体的说，本发明主要涉及一种包括功能体系，物理体系和信息体系的智能能源表的物联网体系。

背景技术：

物联网被预言为继互联网之后全球信息产业的又一次科技与经济浪潮，受到各国政府、企业和学术界的重视，美国、欧盟、日本等甚至将其纳入国家和区域信息化战略。

在科学技术的发展下，国外科研机构在物联网领域开展了大量研究工作，工作重心由早期的行业物联网应用逐渐向物联网通用平台转移。其核心在于，围绕通用平台的建设，欧盟、美国、日本和韩国在体系架构、接入网关、物体命名解析、感知技术等方面进行了研究，提出了物联网体系结构参考模型、M2M网关、物体编码方法、传感器网络的感知方法等技术方案。

通过对国内外主要的物联网结构的研究现状进行分析，可以发现世界各国的研究组织、研究人员对物联网结构的研究，主要存在如下的一些问题：

1、更多的是从物联网的局部进行研究，比如有些主要研究的是通信功能，有的主要研究的是感知功能等等，没有对物联网体系进行一个完整的、全面的、清晰的描述和说明；

2、现有的对物联网整体架构的研究，更多的是集中在研究物联网的物理结构，没有明确阐述清楚功能、信息和物理结构三者之间的关系，没有充分说明智能能源表的物联网体系运转所必须的条件，存在很多缺陷；

综合看来，目前对于物联网的研究，没有从事物的本质出发，没有形成功能清楚、物理结构明确、信息流转通畅的物联网体系结构。

同样，在智慧能源领域，对智能能源表的物联网体系的研究也存在上面的一些问题。而且由于能源的智能化，体系化的发展趋势，使得对智能能源表的物联网体系的研究更具有急迫性和必要性。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种智能能源表的物联网体系，以期望解决现有技术中没有整体说明智能能源表的物联网体系结构的问题，同时解决现有技术中智能能源表的物联网体系功能、信息、物理结构关系不清晰的问题。

本发明是这样实现的：

一种智能能源表的物联网体系，包括：

功能体系，物理体系和信息体系；

功能体系是功能表现的形式，信息体系是功能实现的方式，物理体系是为功能实现提供物理支撑的载体；

所述的功能体系是五平台结构，分别是：对象平台、传感网络平台、管理平台、服务平台和用户平台；所述的物理体系是五层结构，分别是：对象层、传感网络层、管理层、服务层和用户层；所述的信息体系是五域结构，分别是：对象域、传感域、管理域、服务域和用户域；

功能体系中每一平台功能的实现都有对应的物理体系中物理实体的支撑和信息体系中信息的运行；

功能体系的对象平台对应物理体系中的对象层，对应信息体系中的对象域；功能体系的传感网络平台对应物理体系中的传感网络层，对应信息体系中的传感域；功能体系的管理平台对应物理体系中的管理层，对应信息体系中的管理域；功能体系的服务平台对应物理体系中的服务层，对应信息体系中的服务域；功能体系的用户平台对应物理体系中的用户层，对应信息体系中的用户域。

其中，本发明中所述的智能能源表目前看来，包括智能水表、智能电表、智能气表、智能热能表中的一种或几种。当然，随着科学进步，不排除还有其他新的智能能源表出现。

下面对功能体系的五大平台进行详细的论述。

功能体系中对象平台的功能是实现感知和控制，由智能能源表的感知单元感知到感知信息，实现感知功能，通过智能能源表的物联网体系的运行，经传感网络平台、管理平台和服务平台传输至用户，用户获得感知信息，发出控制信息，控制信息再经服务平台、管理平台、传感网络平台传输至对象平台的智能能源表，由智能能源表的控制单元执行控制，形成闭环的信息结构。

功能体系中传感网络平台的功能是实现对象平台和管理平台之间的相互通信，传感网络平台是信息通信的平台，起到利用通信功能连接对象平台和本地或远程管理平台的作用。

功能体系中管理平台对智能能源表的物联网体系中的信息进行处理、存储、分类、标识解析，实现管理功能，是整个智能能源表的物联网体系的综合管理平台；

管理平台在信息结构中对应管理域，主要包括智慧能源运营商综合管理系统，分为感知信息管理系统和控制信息管理系统；管理平台在物理结构中对应的智慧能源运营商管理服务器及与服务器相连的各种设施，是信息结构中的感知信息管理系统和控制信息管理系统的载体。

功能体系中服务平台是向用户提供服务，实现服务功能的平台，包括政府公共服务平台、社会公共网络服务平台、智慧能源运营商服务平台，其服务内容包括公共服务和智慧能源运营商服务；

物联网服务平台在信息结构中对应服务域，包括公共感知服务系统、政府感知服务系统、智慧能源运营商感知服务系统和智慧能源运营商控制服务系统，在物理结构中对应三个部分的内容，一是政府服务器，二是社会公共网络服务器，三是智慧能源运营商服务平台服务器。

功能体系中用户平台的功能是实现用户享受智能能源表的物联网体系服务的平台，用户利用各种用户端，通过人机交互，实现自身需求的输出并享受整个智能能源表的物联网体系的服务。用户平台是用户发出控制信息的平台，用户实现自身需求的输出主要是通过发出控制信息来实现的。

下面再对物理体系和信息体系分别进行论述。

所述物理体系包括对象层、传感网络层、管理层、服务层和用户层，通过各物理层之间的相互连接，形成物联网完整的物理体系结构，从而支撑了物联网信息的完整运行，最终实现物联网的功能；

所述对象层是物联网中所有对象信息承载实体所在的层，指智能能源表的感知单元和智能能源表的控制单元，具有感知功能和控制功能；

所述传感网络层包括智能能源表通信模块、物联网智能网关、公用网络以及智慧能源运营商的通信服务器，通过智能能源表通信模块与物联网智能网关、公用网络、智慧能源运营商通信服务器组成的传感网络实现与智慧能源运营商管理服务器的相互通信；

所述管理层的核心是服务器，包括智慧能源运营商管理服务器及其它相关设施；

所述服务层包括政府服务器、社会公共网络服务器和智慧能源运营商服务平台服务器；

用户层是为用户平台的功能提供物理支撑的设施，主要包括各种终端设施，如移动通信终端、专用终端、互联网终端或无线局域网终端。

本发明中的信息体系的功能是实现智能能源表的物联网体系中信息的运行；

所述对象域中的信息包括感知信息和控制信息，感知信息是源自于信息源，控制信息是经过智能能源表的物联网体系后，下发的控制信息；

所述传感域是物联网中各种通信信息的集合，包括感知通信信息和控制通信信息，感知通信信息是对对象域上传的感知信息进行通信的信息，控制通信信息是对经过智能能源表的物联网体系后，下发的控制信息进行通信的信息；

所述管理域是物联网中智慧能源运营商综合管理系统，包括感知信息管理系统和控制信息管理系统，管理域是物联网有序运行的信息保障；

所述服务域是物联网中各种服务信息的集合，包括感知服务信息和控制服务信息；感知服务信息由公共感知服务系统、政府感知服务系统、智慧能源运营商感知服务系统提供，控制服务信息由智慧能源运营商控制服务系统提供；

所述用户域包括各种相关的用户信息。

而且本发明的智能能源表的物联网体系结构，能够实现信息的有效性、安全性、私密性、开放性。在智能能源表的物联网体系中，通过信息运行形成了一个完整的闭环，实现感知和控制的有效性；安全性是指信息运行过程中所有环节的安全，包含信息自身的安全，信息运行过程的安全，信息交换节点的安全，整个智能能源表的物联网体系中，无论是对象平台中感知信息的来源，还是用户平台中控制信息的发出，信息本身，以及信息在不同平台之间的运行，都能够保证信息的安全。信息的私密性，是指通过在服务平台建立私密通道，实现智慧能源运营商和用户之间的私密通信，保证信息的私密性；另外，在智能能源表的物联网体系中，物联网与政府公共服务平台和社会公共网络服务平台之间有信息交换和共享，实现信息的开放性。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：对智能能源表的物联网体系进行了详细的阐述，将智能能源表的物联网体系从功能体系、物理体系和信息体系三个维度，对智能能源表的物联网应实现哪些功能，以及如何实现这些功能进行了准确的描述。通过这些技术特征的设置，能够构建一个体系清楚、功能明确、硬件匹配、信息运行清晰的智能能源表的物联网体系，应用范围广泛。

附图说明

图1为本发明智能能源表的物联网体系结构示意图。

图2为本发明一个实施例智能能源表的物联网体系结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如附图1所示，一种智能能源表的物联网体系，包括：

功能体系，物理体系和信息体系；

功能体系是功能表现的形式，信息体系是功能实现的方式，物理体系是为功能实现提供物理支撑的载体；

所述的功能体系是五平台结构，分别是：对象平台、传感网络平台、管理平台、服务平台和用户平台；所述的物理体系是五层结构，分别是：对象层、传感网络层、管理层、服务层和用户层；所述的信息体系是五域结构，分别是：对象域、传感域、管理域、服务域和用户域；

功能体系中每一平台功能的实现都有对应的物理体系中物理实体的支撑和信息体系中信息的运行；

功能体系的对象平台对应物理体系中的对象层，对应信息体系中的对象域；功能体系的传感网络平台对应物理体系中的传感网络层，对应信息体系中的传感域；功能体系的管理平台对应物理体系中的管理层，对应信息体系中的管理域；功能体系的服务平台对应物理体系中的服务层，对应信息体系中的服务域；功能体系的用户平台对应物理体系中的用户层，对应信息体系中的用户域。

对象平台的功能是实现感知和控制，由智能能源表的感知单元感知到感知信息，实现感知功能，通过智能能源表的物联网体系的运行，经传感网络平台、管理平台和服务平台传输至用户，用户将感知信息转换为控制信息后，再经服务平台、管理平台、传感网络平台传输至对象平台的智能能源表，由智能能源表的控制单元执行控制，形成闭环的信息结构。

所述传感网络平台的功能是实现对象平台和管理平台之间的相互通信。

所述管理平台对智能能源表的物联网体系中的信息进行处理、存储、分类、标识解析，实现管理功能，是整个智能能源表的物联网体系的综合管理平台；

管理平台在信息结构中对应管理域，主要包括智慧能源运营商综合管理系统，分为感知信息管理系统和控制信息管理系统；管理平台在物理结构中对应的智慧能源运营商管理服务器及与服务器相连的各种设施，是信息结构中的感知信息管理系统和控制信息管理系统的载体。

所述服务平台是向用户提供服务，实现服务功能的平台，包括政府公共服务平台、社会公共网络服务平台、智慧能源运营商服务平台，其服务内容包括公共服务和智慧能源运营商服务；

物联网服务平台在信息结构中对应服务域，包括公共感知服务系统、政府感知服务系统、智慧能源运营商感知服务系统和智慧能源运营商控制服务系统，在物理结构中对应三个部分的内容，一是政府服务器，二是社会公共网络服务器，三是智慧能源运营商服务平台服务器。

所述用户平台的功能是实现用户享受智能能源表的物联网体系服务的平台，用户利用各种用户端，通过人机交互，实现自身需求的输出并享受整个智能能源表的物联网体系的服务。

所述物理体系包括对象层、传感网络层、管理层、服务层和用户层，通过各物理层之间的相互连接，形成物联网完整的物理体系结构，从而支撑了物联网信息的完整运行，最终实现物联网的功能；

所述对象层是物联网中所有对象信息承载实体所在的层，指智能能源表的感知单元和智能能源表的控制单元，具有感知功能和控制功能。

所述传感网络层包括智能能源表通信模块、物联网智能网关、公用网络以及智慧能源运营商的通信服务器，通过智能能源表通信模块与物联网智能网关、公用网络、智慧能源运营商通信服务器组成的传感网络实现与智慧能源运营商管理服务器的相互通信；

所述管理层的核心是服务器，包括智慧能源运营商管理服务器及其它相关设施；

所述服务层包括政府服务器、社会公共网络服务器和智慧能源运营商服务平台服务器；

用户层是为用户平台的功能提供物理支撑的设施，主要包括各种终端设施，如移动通信终端、专用终端、互联网终端或无线局域网终端。

所述信息体系的功能是实现智能能源表的物联网体系中信息的运行；

所述对象域中的信息包括感知信息和控制信息，感知信息是源自于信息源，控制信息是经过智能能源表的物联网体系后，下发的控制信息；

所述传感域是物联网中各种通信信息的集合，包括感知通信信息和控制通信信息，感知通信信息是对对象域上传的感知信息进行通信的信息，控制通信信息是对经过智能能源表的物联网体系后，下发的控制信息进行通信的信息；

所述管理域是物联网中智慧能源运营商综合管理系统，包括感知信息管理系统和控制信息管理系统，管理域是物联网有序运行的信息保障；

所述服务域是物联网中各种服务信息的集合，包括感知服务信息和控制服务信息；感知服务信息由公共感知服务系统、政府感知服务系统、智慧能源运营商感知服务系统提供，控制服务信息由智慧能源运营商控制服务系统提供；

所述用户域包括各种相关的用户信息。

由于智能能源表至少包括四种具体类型，因此，下面以一个具体的智能燃气表的物联网体系作为一个实施例，对本发明作进一步的说明。对于其他类型的智能能源表或者其组合，可以参照实施，均属于本发明的保护范围。

如附图2所示，与常规的智能能源表的物联网体系相同，智能燃气表的物联网体系也是具有功能体系，物理体系和信息体系；功能体系是功能表现的形式，信息体系是功能实现的方式，物理体系是为功能实现提供物理支撑的载体。

在智能燃气表的物联网体系中，功能体系是五平台结构，分别是：对象平台、传感网络平台、管理平台、服务平台和用户平台；物理体系是五层结构，分别是：对象层、传感网络层、管理层、服务层和用户层；信息体系是五域结构，分别是：对象域、传感域、管理域、服务域和用户域。

智能燃气表的物联网体系的对象平台的功能是实现感知和控制，由物联网智能燃气表感知单元感知到感知信息，实现感知功能，通过智能能源表的物联网体系的运行，经传感网络平台、管理平台和服务平台传输至用户，用户将感知信息转换为控制信息后，再经服务平台、管理平台、传感网络平台传输至对象平台的物联网智能燃气表控制单元执行控制，形成闭环的信息结构；

所述传感网络平台的功能是实现对象平台和管理平台之间的相互通信。

所述管理平台对智能能源表的物联网体系中的信息进行处理、存储、分类、标识解析，实现管理功能，是整个智能能源表的物联网体系的综合管理平台；

管理平台在信息结构中对应管理域，主要包括燃气公司燃气综合管理系统，分为感知信息管理系统和控制信息管理系统；管理平台在物理结构中对应的燃气公司管理服务器及与服务器相连的各种设施，是信息结构中的感知信息管理系统和控制信息管理系统的载体。

所述服务平台是向用户提供服务，实现服务功能的平台，包括政府公共服务平台、社会公共网络服务平台、燃气公司服务平台，其服务内容包括公共服务和燃气公司服务；

物联网服务平台在信息结构中对应服务域，包括公共感知服务系统、政府感知服务系统、燃气公司感知服务系统和燃气公司控制服务系统，在物理结构中对应三个部分的内容，一是政府服务器，二是社会公共网络服务器，三是燃气公司服务平台服务器。

所述用户平台的功能是实现用户享受智能能源表的物联网体系服务的平台，用户利用各种用户端，通过人机交互，实现自身需求的输出并享受整个智能能源表的物联网体系的服务。

所述物理体系包括对象层、传感网络层、管理层、服务层和用户层，通过各物理层之间的相互连接，形成物联网完整的物理体系结构，从而支撑了物联网信息的完整运行，最终实现物联网的功能；

所述对象层是物联网中所有对象信息承载实体所在的层，包括物联网智能燃气表感知单元和物联网智能燃气表控制单元，具有感知功能和控制功能。

所述传感网络层包括物联网智能燃气表通信模块、物联网智能网关、公用网络以及燃气公司通信服务器，通过物联网智能燃气表通信模块与物联网智能网关、公用网络、燃气公司通信服务器组成的传感网络实现与燃气公司管理服务器的相互通信；

所述管理层的核心是服务器，包括燃气公司管理服务器及其它相关设施；

所述服务层包括政府服务器、社会公共网络服务器和燃气公司服务平台服务器；

用户层是为用户平台的功能提供物理支撑的设施，主要包括各种终端设施，如移动通信终端、专用终端、互联网终端或无线局域网终端。

所述信息体系的功能是实现智能能源表的物联网体系中信息的运行；

所述对象域中的信息包括感知信息和控制信息，感知信息是源自于信息源，控制信息是经过智能能源表的物联网体系后，下发的控制信息；

所述传感域是物联网中各种通信信息的集合，包括感知通信信息和控制通信信息，感知通信信息是对对象域上传的感知信息进行通信的信息，控制通信信息是对经过智能能源表的物联网体系后，下发的控制信息进行通信的信息；

所述管理域是物联网中燃气公司综合管理系统，包括感知信息管理系统和控制信息管理系统，管理域是物联网有序运行的信息保障；

所述服务域是物联网中各种服务信息的集合，包括感知服务信息和控制服务信息；感知服务信息由公共感知服务系统、政府感知服务系统、燃气公司感知服务系统提供，控制服务信息由燃气公司控制服务系统提供；

所述用户域包括各种相关的用户信息。

下面以智能燃气表的物联网体系中一个具体的应用示例作为一个实施例对本发明的智能燃气表的物联网体系进行更具体的说明。

在智能燃气表的物联网体系中，当物联网智能燃气表表端预存的气量余额不足时，对象平台中，物联网智能燃气表感知单元会得到气量余额不足的信息，即感知信息。感知信息通过物联网智能燃气表通信模块、物联网智能网关和移动通信网络、互联网，传输至燃气公司管理平台。燃气公司管理平台对该感知信息进行标识、解析后，将气量余额不足的信息通过服务平台传输至用户平台，用户接收到气量不足的信息后，作出需要充值的判断，并通过服务平台将充值指令及充值金额数传输至燃气公司管理平台，燃气公司管理平台根据用户的充值指令和充值金额数，利用传感网络平台向物联网智能燃气表发送充值指令，对象平台的物联网智能燃气表控制单元将物联网智能燃气表的预购气量进行累加，完成远程充值。从而完成整个感知信息和控制信息在智能燃气表的物联网体系中的运行，实现智能燃气表的物联网体系的功能。

这一实例充分说明了本发明的智能能源表的物联网体系结构，清楚的反映出物联网功能体系的功能表现形式，以及功能的实现过程中、信息体系和物理体系发挥的作用。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。