探讨面向物联网应用的电能信息采集终端研究与设计分析

摘要：现阶段，伴随无线通讯技术、RFID技术以及电子技术的推广和运用，特别是在物联网出现后，让智能电网飞速发展，所谓智能电网，实质就是互动物联网的运用。本文将主要围绕系统的整体方案展开分析，并对电能信息采集终端展开设计探究。

关键词：物联网；电能信息；采集终端

物联网，是指将全部物体利用射频鉴别等信息传感设施和网络衔接起来，可做到智能化判断和监管。其将全新IT技术有效应用在娱乐、生产、生活等各个行业中，简而言之，即将仪表设施与感应器放置在电网、家庭、公路等不同物体内，之后把已有的物联网与网络融合在一起，实现人类社会和物力体系的融合。

一、系统的整体方案分析

根据物联网结构，此系统包括GPRS无线通信子体系、信息搜集子体系以及远程数据监控中心等。信息搜集子体系在物联网的感知搜集层，由计量装备、PFID读写器以及智能电表等构成，完成目标地区不同BI（检测节点）的状态、点能量、指数、客户信息的检查，且采用中央AOI（路由节点）依据相关协议为A（聚集节点）传递信息数据。最终通过聚集节点利用GPRS无线通讯板块通过互联网经营商供应的公共无线通信平台，为远程数据检测中心传递当场得到的信息。GPRS属于无线数据通信子体系，置于物联网的互联网传递层，供应了检测现场与数据监控中心通信途径，依据约定的协议展开数据传递。数据监控中心在物理网的运用掌控层，经过剖析现场得到的检测信息数据，针对AI（检测节点）的指数展开剖析与检测，对用电数据实施召测，为供电企业的监管工作奠定了良好基础。[1]

二、终端平台硬件设计探究

（一）GPRS通讯板块

1.组网方案

因为此版块是鉴于IP/TCP协议展开通讯的，而且远程监控中心是衔接在网络中的一台电脑，具备动态或静态的IP（公网）地址，依据客户各种要求，在应用这两种地址过程中，便会存在下列与之相对应的技术方案。

2.利用动态DNS+IP剖析服务

客户率先在DNS服务商中取得相应域名，终端衔接其服务器时利用域名寻址形式，利用域名剖析器得到中心的IP地位，之后衔接动态IP，创建联系。这一方案的优势体现在远程监控中心不必具备静态的IP地址，可靠性却较低。

3.利用静态IP服务

在中心布置静态IP地址之后，终端能向和其实现有效衔接，完成数据传递，运作稳定性较高。针对静态IP服务的网络来讲，可运用独特的方案，即远程信息中心利用APN专线，任何终端均利用这一公网创建的一个内网静态IP地址，应用一条APN专线连接互联网经营商GPRS网络，中国移动公司便会为用户安排专门的APN，仅有适用GPRS专网的SIM卡才可打开APN，预防不良客户的侵袭。终端驱动GPRS互联网，得到子网IP之后，和已连接网络的远程监控中心创建socket衔接，这样便能完成监控中心和终端的信息传递。这一方案具备稳定性好、组网简易等特征，主要应用在信息点众多、实效性较高的氛围中。[2]

（二）RFID板块

一个代表性的射频鉴别体系通常由2个部分构成。一个是RFID读卡器（读写器），一个是应答器（射频卡/电子标签）。其中FRID应答器与读写器间利用天线、线圈（耦合构件）等完成射频讯号的空间耦合，在具体渠道内，依据时序联系，完成能量的传输与信息数据的互换。应答器在读写器内得到诸多能量，二者的天线均作业在谐振频率中，而且前者自身的频率等于阅读器输送频率。在射频鉴别体系内，读写器把即将传送到应答器的数据置于谐振频率的射频讯号中，通过天线传送下去，射频讯号经过空间输送至应答器，内部电路针对收取到的讯号予以协调、解码，且将在储存器内获得的信息利用条线输送到读写器，其对收取到的信息展开协调与解码，最后再传递至微处置器展开信息处置。

三、终端平台软件设计研究

（一）GPRS数据通信程序

GPRS数据通信程序的性能包括完成链路的创建、信息收发和维护链路等。这是GPRS板块运作的根本，同样也是系统基层的核心构成部分。

应用socket编程过程中，服务端必须要有一个进程在规定的端口号直至用户端衔接，衔接成功后便能展开信息传递。应用此种编程形式，能建设出鉴于GPRS互联网的无线终端和通讯前置机的通讯进程。

（二）RFID读卡环节

对于现阶段供电企业与用户互动性较差这一状况，有效提升供电部门的监管能力与服务能力，满足用户实际要求，并且达成智能电网全预付费、全籠罩、全搜集这一目的。

1.DESFIRE射频卡

和s70/50、Plus CPU有所差别，此射频卡的数据构造是选用文件的构造，而非静态地址的储存构造，一张全新的DESFIRE卡，要在其中建设文件后才可应用。此卡的储存器利用敏捷性良好的文件体系来组织，文件体系准许一张卡中拥有二十八个应用，所有应用中不可创建文件数要小于十六个。

2.FRID读卡操控

为推行供电企业多元化的服务形式，提升企业服务水平与监管能力，在信息技术能充分运用的基础上，加强身份验证、信息保密等技术手段，确保数据信息的精准、稳定、健全。所以，读卡软件设计主要有：明文信息的保密、密文信息的解密以及射频卡存在性检查、电表和射频卡身份核实检测等。在运用RFID展开读卡操控时，数显要完成体系身份检测，之后用密文的形式传送掌控指令，若完成解密，便落实具体操控。

四、结论

综上所述，运用射频鉴别技术加强用户、企业、金融组织的信息交互，为三方创造共同利益，实现和谐发展，是面应物联网应用的电能信息采集终端设计未来主要趋势。

参考文献：

[1]谢露，卢继平，何培东，李显忠，邹旭东.兼容电能表与用电信息采集终端的自动化检定线测量误差影响因素分析[J].电测与仪表，2015，52（S1）：812.

[2]卢继平，何培东，李显忠.兼容电能表与用电信息采集终端的自动化检定线测量误差影响因素分析[J].电测与仪表，2015，52（S1）：812.

作者简介：刘梁娜（1986），女，内蒙古人，本科，工程师，研究方向：电能信息采集。