一种支持多种通信方式的能源物联网平台通信方法与流程

本发明涉及数据采集、云终端领域，具体是一种支持多种通信方式的能源物联网平台。

背景技术：

在能源物联网时代，未来的商业模式不仅以有效节能为目的，更要以解决顾客问题为核心，制造业将不仅仅进行硬件的销售，而是通过提供售后服务和其他后续服务，来获取更多的附加价值，这就是软性制造。而带有“信息”功能的系统成为硬件产品新的核心，制造业在制造过程中要尽可能的增加产品附加价值，拓展更多、更丰富的服务，提出更好、更完善的解决方案，满足消费者的个性化需求，走软性制造+个性化定制的道路。

目前市场现行采集终端在数据采集功能上通过传统的gprs通信方式，gprs具有广域覆盖、传输高效等优势，但计费较高，企业每年的通信成本居高难下；终端接入主站时，需具备电力专业知识的技术人员耗费大量时间进行终端参数设置、配置数据上报任务等工作，学习成本及时间成本较高，且还容易发生不必要的人为错误；而大型企业接入的终端较多，缺乏统一有效的集中管理平台，加大了运维成本。

随着我国工业体系的全面升级，电力工业也进入转型发展的重要机遇期。供需多极化格局越来越清晰，结构低碳化趋势越来越明显，系统智能化特征越来越突出，电力工业发展机遇与挑战并存。要实现电力行业的产业升级，就需要对上述问题进行必要的改进。

技术实现要素：

本发明针对上述技术问题和难点，提出了一种支持多种通信方式的能源物联网平台的运行方法

本发明的技术方案是：

一种支持多种通信方式的能源物联网平台运行方法，包括：订单生成步骤、电能表即云终端生产步骤、用户接入步骤，

在云终端生产步骤中，根据订单中云终端的信息，为各云终端配置终端地址、主站地址、端口号和标识码；在标识码中录入对应云终端的终端地址，并且将该标识码贴付在对应的云终端上；将终端地址、主站地址和端口号烧入对应的云终端；

用户接入步骤中，用户扫描云终端的标识码，激活并绑定云终端，将云终端接入其所对应的主站，并对终端地址进行冲突检测。

进一步地，订单生成步骤中，将电能表作为云终端，工厂按照生产计划或者预测执行云终端的生产任务。

进一步地，所述的标识码为二维码。

进一步地，用户接入步骤中，激活并绑定云终端，将云终端接入主站时，初始化云终端参数，包括电压互感器倍率、电流互感器倍率、主站地址、端口号和终端心跳周期，并且设置数据采集任务，包括日冻结电能示值和15分钟曲线示值。

进一步地，用户接入步骤中，云终端接入主站采用nb-iot运营商平台模式。

进一步地，用户接入步骤中，云终端接入主站采用nb-iot直连平台模式，前述nb-iot直连平台包括前置服务单元：

云终端向nb-iot接入平台的南向服务发送字节流报文；南向服务将接收到的云终端字节流报文以ascii码方式转换成字符串，存入平台前置服务单元的内存数据库中；

nb-iot接入平台的北向服务接收到应用服务的采集请求后，从内存数据库中获取设备指定时间段内的报文字符串应答给请求。

(原有终端通过前置机连接主站，而云终端(即具备nb-iot协议的终端)不走前置机，是通过nb-iot接入平台连接主站，其中nb-iot接入平台和主站完全割裂开，是可以单独部署在不同服务器上的独立系统(当然前置机也可以部署在不同服务器上，研发nb-iot接入平台主要是解决了前置机的性能瓶颈问题)。南向服务、北向服务是nb-iot接入平台的类似前置机收发报文的服务功能)

进一步地，用户通过微信小程序进入云终端平台，将云终端采集的数据构成数据图像，同时将数据的各个属性值以多维的形式进行可视化展示；能够按自身需求修改云终端的默认参数，并对云终端进行解绑操作。

进一步地，用户接入步骤中，对终端地址进行冲突检测包括：通过socket连接向nb-iot接入平台发送一条登录帧，nb-iot接入平台接收并解析登录帧获取云终端地址后，在数据库中通过二分算法进行动态巡检，若无地址冲突，则将云终端接入主站；若存在地址冲突，则前置机向主站发送请求，获取新地址后回传给云终端再重新注册接入主站。

进一步地，冲突检测具体包括以下步骤：

s1、将待接入的云终端地址做为查找关键字x；

s2、将主站数据库中的n个云终端地址按升序排列存储，将n个云终端地址分成两部分，获取中间位置的云终端地址做为关键字a，a只取商；

s3、将表中间位置记录的关键字a与查找关键字x比较，如果a＝x，则查找成功；否则利用中间位置记录将表分成前、后两个子表，如果a>x，则进一步查找前一子表；如果a<x，则查找后一子表；

s4、重复以上过程，循环k次，直到找到满足条件的记录，查找成功，如果子表不存在，则查找不成功；

当查找不成功时，将终端接入主站；

当查找成功时，表示地址冲突，则前置机向主站发送请求，获取新地址后回传给云终端，再重新重复上述过程，直到查找不成功时，接入主站。

进一步地，k＝log2n；k取整数。

本发明的有益效果：

本发明将云终端：计划订单-生产-购买-激活-使用的产品生产与后续使用服务流程引入能源物联网概念，利用物联网整合资源，以用户体验为核心，通过云终端平台统一管理，易用性、实用性强，有利于企业降低通信成本，有利于企业减少员工的学习成本，有利于企业云终端的统一有效管理，有利于智能化用电监测技术的普及。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1为多种通信方式的数据高效采集流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。

一种支持多种通信方式的能源物联网平台的运行方法，包括：

s1、计划订单流程：工厂按照生产计划、预测单执行云终端的生产任务；

s2、生产流程：生产车间通过二维码生成工具，批量生成对应订单数量的二维码并打印(二维码包含终端地址)，在云终端生产过程中烧入终端地址、主站地址、端口号，最后将之前生成的二维码按照终端地址对应贴在云终端上；

s3、购买流程：用户通过线上或线下两种渠道进行云终端的购买；

s4、激活流程：用户通过微信扫描云终端的二维码，激活并绑定云终端，将云终端接入主站，并初始化云终端参数(如电压互感器倍率、电流互感器倍率、主站ip和端口、终端心跳周期等)，及自动设置数据采集任务(如日冻结电能示值，15分钟曲线示值等)；

s5、使用流程：用户通过微信小程序进入“云终端平台”，将云终端采集的数据构成数据图像，同时将数据的各个属性值以多维的形式进行可视化展示；可以按自身需求修改云终端的默认参数；可以对云终端进行解绑(删除)操作。

s6、当采用nb-iot运营商平台模式接入时：oceanconnect平台是面向运营商和企业的统一开放平台，通过开放的api和独有的agent，向上集成各种行业应用，向下接入各种传感器、终端和网关，帮助运营商和企业客户实现终端的快速接入，应用的快速集成；

s6′、当采用nb-iot直连平台高响应模式接入时：单台终端通过oceanconnect平台进行数据抓取需要60秒左右的时间，而直连平台模式仅需6秒左右。nb-iot直连平台高响应模式不仅兼具了nb-iot运营商模式的各项优势，在数据采集效率上更是快了近10倍，具有低功耗、广覆盖、低成本、大容量、高响应等优势。

s7、云终端在激活接入主站时，通过socket连接向前置单元应用发送一条登录帧，前置单元应用接收并解析登录帧获取云终端地址后，在数据库中通过二分算法进行动态巡检，若无地址冲突，则将云终端接入主站；若存在地址冲突，则前置应用向主站发送请求，获取新地址后回传给云终端再重新注册接入主站。

其中，s7地址冲突检测具体为：

s7-1、定义x表示查找关键字(云终端地址)，n表示数据库中终端地址个数，k表示算法循环次数；

s7-2、采用下述公式计算表中间位置记录的关键字a，a只取商；

s7-3、采用下述公式计算循环查找次数k，k取整；

k＝log2n；

将n个地址按升序排列存储，二分算法将数据分成大致相等的二部分，将表中间位置记录的关键字a与查找关键字x比较，如果a＝x，则查找成功；否则利用中间位置记录将表分成前、后两个子表，如果a>x，则进一步查找前一子表；如果a<x，则查找后一子表。重复以上过程，循环k次，直到找到满足条件的记录，使查找成功，或直到子表不存在为止，此时查找不成功。此算法时间复杂度为循环次数。

当查找不成功时，将终端接入主站；当查找成功时，表示地址冲突，则前置应用向主站发送请求，获取新地址后回传给云终端，再重新重复上述过程，直到查找不成功时，接入主站。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。