智能計量儀表物聯網的信息交互方法

孫磊磊

（江蘇無線電廠有限公司，江蘇南京210022）

智能計量儀表物聯網的信息交互方法

孫磊磊

（江蘇無線電廠有限公司，江蘇南京210022）

通過分析物聯網信息管理系統，研究了智能計量儀表物聯網的信息交互方法，旨在為智能計量儀信息化的發展貢獻一些力量。

智能計量儀表；物聯網；信息交互

引言

近年來，隨著信息化技術的發展，智能計量儀表已被廣泛地應用到居民的日常生活和工商業貿易結算中，尤其是基于IC卡的預付費計量儀表，它通過將IC卡作為信息傳遞的載體，由用戶持該IC卡到各營業管理站點購買所需電量、水量或燃氣量等，并將包含有所購買的電量、水量或燃氣量的充值信息存儲在IC卡中，之后，用戶通過將IC卡插入預付費計量儀表中，完成對該預付費計量儀表的充值。但是，目前這種由IC卡、預付費計量儀表、營業管理站點構成的信息管理系統，由于預付費計量儀表和營業管理站點之間的連接是通過用戶實現的，所以，在實際應用中，該系統必須由用戶持IC卡在預付費計量儀表和營業管理站點之間往返，才能實現對預付費計量儀表的充值，非常不便；而且，在IC卡與預付費儀表中的IC卡卡槽的頻繁插拔中，IC卡和IC卡卡槽都很容易被損壞，大大影響了IC卡和預付費儀表的使用壽命。

1 物聯網信息管理系統

智能計量儀表物聯網的信息交互方法，通過物聯網信息管理系統實現，物聯網信息管理系統包括支付裝置、數據處理裝置、NFC移動設備和智能計量儀表；且依次包括以下步驟：

1）支付裝置通過網絡獲取智能計量儀表賬號對應的第一數據信息，并將第一數據信息發送給數據處理裝置；第一數據信息是用戶通過網上營業廳、社區充值或電子支付的方式，對智能計量儀表賬號進行繳費后生成的；用戶對智能計量儀表賬號繳費后，通過第二處理器生成與智能計量儀表賬號對應的第一數據信息；第二服務器接收第二處理器發送的第一數據信息，并將第一數據信息發送到第一服務器。數據處理裝置還包括：與第一處理器相連的報警器。

2）數據處理裝置通過有線或無線網絡接收第一數據信息，對第一數據信息進行加密處理，得到與第一數據信息對應的提示信息和第二數據信息，并通過無線網絡，將提示信息和第二數據信息發送給NFC移動設備；第一服務器通過有線或無線網絡接收第一數據信息，并將第一數據信息發送給第一處理器；第一處理器對第一數據信息進行加密處理，得到與第一數據信息對應的提示信息和第二數據信息，并通過無線網絡，將提示信息和第二數據信息發送給NFC移動設備。

3）NFC移動設備通過無線網絡接收提示信息和第二數據信息，并顯示提示信息，當確定與第二數據信息對應的智能計量儀表的類型，且NFC移動設備與類型的智能計量儀表的距離不大于預設距離時，自動與類型的智能計量儀表建立連接，向類型的智能計量儀表發送與類型的智能計量儀表對應的第二數據信息。

4）智能計量儀表接收到第二數據信息，對第二數據信息進行解密處理，生成第三數據信息；智能計量儀表將第三數據信息存儲，完成充值；同時智能計量儀表將存儲的歷史數據發送給NFC移動設備；其中，歷史數據包括：類型的智能計量儀表對應的累計數據信息和使用信息；短距離數據交換模塊接收第二數據信息，短距離數據交換模塊將第二數據信息傳送到主控模塊；主控模塊將第二數據信息傳輸到電子封印模塊，電子封印模塊對第二數據信息進行加密或解密處理得到第三數據信息，并將處理后得到的第三數據信息回送至主控模塊；主控模塊存儲第三數據信息。

5）NFC移動設備接收到歷史數據后，通過無線網絡將歷史數據發送給數據處理裝置。

6）數據處理裝置接收到歷史數據后，將歷史數據存儲在類型的智能計量儀表對應的存儲單元內。數據處理裝置包括：第一服務器以及第一處理器；第一服務器將歷史數據發送至第一處理器；第一處理器對接收到的歷史數據進行分析、存儲，并輸出分析結果。第一處理器將接收到的歷史數據進行分析，然后把結果發送到報警器，且當分析結果為系統存在異常時，報警器根據接收到的第一處理器發送的維護指令，輸出與維護指令對應的報警信息。智能計量儀表包括基表、電源模塊、主控模塊、顯示模塊、閥門控制單元、短距離數據交換模塊以及電子封印模塊；電源模塊通過電源線與主控模塊連接，顯示模塊通過串口與主控模塊連接；閥門控制單元設置在普通燃氣表上，且通過串口與主控模塊連接；短距離數據交換模塊與主控模塊通過串口連接。

2 智能計量儀表物聯網的信息交互方法

智能計量儀表物聯網的信息交互方法，用戶只需通過網上營業廳、社區充值或電子支付的方式，對智能計量儀表賬號繳費后，支付裝置就能夠通過網絡直接獲取與該智能計量儀表賬號對應的第一數據信息，并將其發送給數據處理裝置，由該數據處理裝置對第一數據信息進行加密處理后，將得到的與第一數據信息對應的提示信息和第二數據信息發送給NFC移動設備，當該NFC移動設備與智能計量儀表的距離不大于預設距離時，兩者之間將自動建立連接，從而完成兩者之間的信息交互，進而使智能計量儀表根據接收到的第二數據信息完成充值。從而能夠實現NFC移動設備與數據處理裝置之間，以及NFC移動設備與智能計量儀表之間的雙向通訊；因此使得通訊及時，避免由于通訊延遲丟失數據。而且，NFC移動設備與智能計量儀表之間實現的是非接觸式連接，解決了現有技術中因IC卡與卡槽的頻繁插拔，而導致IC卡和卡槽的損壞問題。本方法提供的智能計量儀表物聯網的信息交互方法；在NFC移動設備與數據處理裝置之間實現無線網絡通訊，能夠從無線網絡中獲得用戶的繳費信息，不需要將NFC移動設備帶到營業管理站點進行信息交互；因此可以實現用戶網絡繳費，使得繳費方便快捷；同時通過本方法提高的智能計量儀表物聯網的信息交互方法；無需在智能計量表內安裝NFC讀寫器，表內安裝短距離數據交換模塊即可，因此成本較低，且在進行數據傳輸的過程中，是由NFC移動設備提供電磁場，表內短距離數據交換模塊感應并利用感應到的電力進行通訊，所以不消耗表內電池電力；能夠延長智能計量儀表的使用壽命，節約成本。

（編輯：劉楠）

Information Interaction M ethod of Intelligent Metering Instrument in Internet of Things

Sun Leilei
(Jiangsu W ireless Power Plant Co.,Ltd.,Nanjing Jiangsu 210022)

Through the analysis of information management system of Internet of things,this paper researches on information interaction method of intelligentmetering instruments,aiming to contribute to informationization developmentof intelligentmetering device.

intelligentmetering instrument;Internetof things;information interaction

TH86

A

2095-0748(2016)23-0101-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.23.48

2016-11-18

孫磊磊（1987—），男，安徽亳州人，本科，助理工程師，研究方向：人工智能、軟件技術開發、數據科學與大數據管理等。