智能计量仪表物联网的信息交互方法

孙磊磊

（江苏无线电厂有限公司，江苏南京210022）

智能计量仪表物联网的信息交互方法

孙磊磊

（江苏无线电厂有限公司，江苏南京210022）

通过分析物联网信息管理系统，研究了智能计量仪表物联网的信息交互方法，旨在为智能计量仪信息化的发展贡献一些力量。

智能计量仪表；物联网；信息交互

引言

近年来，随着信息化技术的发展，智能计量仪表已被广泛地应用到居民的日常生活和工商业贸易结算中，尤其是基于IC卡的预付费计量仪表，它通过将IC卡作为信息传递的载体，由用户持该IC卡到各营业管理站点购买所需电量、水量或燃气量等，并将包含有所购买的电量、水量或燃气量的充值信息存储在IC卡中，之后，用户通过将IC卡插入预付费计量仪表中，完成对该预付费计量仪表的充值。但是，目前这种由IC卡、预付费计量仪表、营业管理站点构成的信息管理系统，由于预付费计量仪表和营业管理站点之间的连接是通过用户实现的，所以，在实际应用中，该系统必须由用户持IC卡在预付费计量仪表和营业管理站点之间往返，才能实现对预付费计量仪表的充值，非常不便；而且，在IC卡与预付费仪表中的IC卡卡槽的频繁插拔中，IC卡和IC卡卡槽都很容易被损坏，大大影响了IC卡和预付费仪表的使用寿命。

1 物联网信息管理系统

智能计量仪表物联网的信息交互方法，通过物联网信息管理系统实现，物联网信息管理系统包括支付装置、数据处理装置、NFC移动设备和智能计量仪表；且依次包括以下步骤：

1）支付装置通过网络获取智能计量仪表账号对应的第一数据信息，并将第一数据信息发送给数据处理装置；第一数据信息是用户通过网上营业厅、社区充值或电子支付的方式，对智能计量仪表账号进行缴费后生成的；用户对智能计量仪表账号缴费后，通过第二处理器生成与智能计量仪表账号对应的第一数据信息；第二服务器接收第二处理器发送的第一数据信息，并将第一数据信息发送到第一服务器。数据处理装置还包括：与第一处理器相连的报警器。

2）数据处理装置通过有线或无线网络接收第一数据信息，对第一数据信息进行加密处理，得到与第一数据信息对应的提示信息和第二数据信息，并通过无线网络，将提示信息和第二数据信息发送给NFC移动设备；第一服务器通过有线或无线网络接收第一数据信息，并将第一数据信息发送给第一处理器；第一处理器对第一数据信息进行加密处理，得到与第一数据信息对应的提示信息和第二数据信息，并通过无线网络，将提示信息和第二数据信息发送给NFC移动设备。

3）NFC移动设备通过无线网络接收提示信息和第二数据信息，并显示提示信息，当确定与第二数据信息对应的智能计量仪表的类型，且NFC移动设备与类型的智能计量仪表的距离不大于预设距离时，自动与类型的智能计量仪表建立连接，向类型的智能计量仪表发送与类型的智能计量仪表对应的第二数据信息。

4）智能计量仪表接收到第二数据信息，对第二数据信息进行解密处理，生成第三数据信息；智能计量仪表将第三数据信息存储，完成充值；同时智能计量仪表将存储的历史数据发送给NFC移动设备；其中，历史数据包括：类型的智能计量仪表对应的累计数据信息和使用信息；短距离数据交换模块接收第二数据信息，短距离数据交换模块将第二数据信息传送到主控模块；主控模块将第二数据信息传输到电子封印模块，电子封印模块对第二数据信息进行加密或解密处理得到第三数据信息，并将处理后得到的第三数据信息回送至主控模块；主控模块存储第三数据信息。

5）NFC移动设备接收到历史数据后，通过无线网络将历史数据发送给数据处理装置。

6）数据处理装置接收到历史数据后，将历史数据存储在类型的智能计量仪表对应的存储单元内。数据处理装置包括：第一服务器以及第一处理器；第一服务器将历史数据发送至第一处理器；第一处理器对接收到的历史数据进行分析、存储，并输出分析结果。第一处理器将接收到的历史数据进行分析，然后把结果发送到报警器，且当分析结果为系统存在异常时，报警器根据接收到的第一处理器发送的维护指令，输出与维护指令对应的报警信息。智能计量仪表包括基表、电源模块、主控模块、显示模块、阀门控制单元、短距离数据交换模块以及电子封印模块；电源模块通过电源线与主控模块连接，显示模块通过串口与主控模块连接；阀门控制单元设置在普通燃气表上，且通过串口与主控模块连接；短距离数据交换模块与主控模块通过串口连接。

2 智能计量仪表物联网的信息交互方法

智能计量仪表物联网的信息交互方法，用户只需通过网上营业厅、社区充值或电子支付的方式，对智能计量仪表账号缴费后，支付装置就能够通过网络直接获取与该智能计量仪表账号对应的第一数据信息，并将其发送给数据处理装置，由该数据处理装置对第一数据信息进行加密处理后，将得到的与第一数据信息对应的提示信息和第二数据信息发送给NFC移动设备，当该NFC移动设备与智能计量仪表的距离不大于预设距离时，两者之间将自动建立连接，从而完成两者之间的信息交互，进而使智能计量仪表根据接收到的第二数据信息完成充值。从而能够实现NFC移动设备与数据处理装置之间，以及NFC移动设备与智能计量仪表之间的双向通讯；因此使得通讯及时，避免由于通讯延迟丢失数据。而且，NFC移动设备与智能计量仪表之间实现的是非接触式连接，解决了现有技术中因IC卡与卡槽的频繁插拔，而导致IC卡和卡槽的损坏问题。本方法提供的智能计量仪表物联网的信息交互方法；在NFC移动设备与数据处理装置之间实现无线网络通讯，能够从无线网络中获得用户的缴费信息，不需要将NFC移动设备带到营业管理站点进行信息交互；因此可以实现用户网络缴费，使得缴费方便快捷；同时通过本方法提高的智能计量仪表物联网的信息交互方法；无需在智能计量表内安装NFC读写器，表内安装短距离数据交换模块即可，因此成本较低，且在进行数据传输的过程中，是由NFC移动设备提供电磁场，表内短距离数据交换模块感应并利用感应到的电力进行通讯，所以不消耗表内电池电力；能够延长智能计量仪表的使用寿命，节约成本。

（编辑：刘楠）

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

孙磊磊（1987—），男，安徽亳州人，本科，助理工程师，研究方向：人工智能、软件技术开发、数据科学与大数据管理等。