针对电力系统信息采集终端的M2M物联网应用探讨

摘 要：随着时代的不断进步和发展，电力系统信息采集终端也有了更高的要求。研究从不同角度出发，对M2M物联网的应用进行了相应的分析，对网络拓扑控制方法也进行了相应探讨。网络动力学特征相对来说是比较复杂的，研究对它进行了简化处理，希望通过研究，能够为以后在这方面的工作提供一些参考。

关键词：电力系统;物联网;网络拓扑

一、 引言

随着时代的不断进步和向前发展，现代信息技术也在不断的发展，对微型计算机的使用也越来越广泛。万物互联这一理论已经深入人们的心中，人们对于传感器构成的网络也在不断的研究，尤其是对无线传感器网络一直在持续的关注和重视，这些传感器所构成的网络，主要是通过无线通信的方式来实现的，并且属于自组织的形式。传感器网络不管是在传统领域，还是在新兴领域，都有着较好的发展前景，比如国防军事、现代化农业等，都有着广泛的运用。

二、 M2M与无线传感器网络

M2M指的是没有信息化这一功能的设备，在网络与设备做通讯工作时，起到相应的作用，广义的M2M指的是Machine to Man，就是将设备与设备之间的通信相互连接，再将其在设备与人的关联中进行推广。目前，M2M在物联网技术中的应用是比较广泛的，比如广域网、局域网等，对信息进行接入和输出的工作，所采纳的机制也有不同的种类，包括GSM短消息封装、SS7信令等。

无线传感器网络也具有相应的生命期，生命期所指的内容是网络在正常运作时，传感器由于将自身的能量消耗完毕，导致出现了失效的情况，这段时间就属于生命期。所以，目前在对无线传感器网络进行研究工作时，主要对生命期进行研究，如何将其工作时间最大化，是需要研究的主要内容，这也是首要目标。通过对功率进行相应的把控和分簇拓扑控制，对无线传感器网络进行改善，能够使得相应的需求得到满足。我国的发电量和用电量都是非常大的，并且在电力供应这一方面的制度也是比较完善的，为了能够对居民的用电进行更好的把控，可以使用信息采集终端这一技术，对所收集到的信息进行分析，从而更好的对居民进行服务。在使用这一技术时，对网络拓扑结构、拓扑控制的研究是非常重要的，所以文章主要针对这两个方面展开了相应的研究。

三、 拓扑结构与控制算法

（一）拓扑结构

网络拓扑的结构有不同的类型，包括总线拓扑、星形拓扑、环形拓扑和网状拓扑等。每一种的类型都有各自的特点：总线拓扑的结构相对来说是比较简单的，而且具有灵活性，方便对其进行扩充处理，节点与节点之间的对于资源进行共享的功能是比较大的，它属于一种基本形式的局域网拓扑形式，在信息管理系统领域有着广泛的使用。

星形拓扑中设置了一个中心节点，通过这一节点其他节点可以完成相应的连接。星形拓扑的结构也是比较简单一些的，在对这一结构进行管理时，也比较方便，可以对其进行集中性的把控，比较容易进行组网;网络出现延长的时间相对是比较短的，不会出现太高的误码率，在共享功能上也是比较差的，相对来说，中央节点有着比较大的负担。

环形拓撲中，每个节点与通信线路向连接，形成一个闭合的环。在这一类型的网络拓扑中，数据流在进行时方向为同一个方向，数据首先从发送端输出，最后会再回到发送端的一个过程。不管是哪一个节点输出的信息，其他节点都能够接收的到。同时，每个节点都有可能对网络的可靠性产生不利影响，节点出现问题之后，很大可能会使得整个网络都出现故障。另外，如果对节点进行添加，或者删除时，对这个网络的运行也有相应的影响。环形网由于线路是封闭起来的，所以进行扩充工作时是比较麻烦的。

（二）控制算法

为了能够将无线传感器网络的工作时间进行延长，在保证全局稳定的状态下，对节点的能量的应用进行缩减，从而加强对能量的使用。运用节点功率控制算法，能够使得拓扑结构可以更好的应用。以下为几种比较具有代表性的功率控制算法。

CPC算法：对于所有的节点，这一算法使用的传输功率是相同的，在保证网络可以正常运行的情况下，功率值也是最小的数值;K-neighbor算法：在分布式控制算法中，这一算法的使用是比较多的，也是比较典型的，这一算法使用了距离估测技术，通过这一技术对距离进行检测，并且按照距离的长短来做排序工作，从而将邻近节点进行确定;LMST算法：这一算法首先会使节点对报文进行输送，在做这一工作内容时，节点要调整到最大的功率，所输送的位置为邻近节点，发送之后，节点会获取相应的最小生成树，它会对节点的传输功率进行把控;CLUSTERPOW算法：这一算法中，根据直接可达关系，对其进行转化，调整为路由关系，由于分簇的层次是不一样的，所以需要对功率进行相应的调整。

拓扑控制算法是多样的，有着不同的类型，我们在对控制算法进行运用时，要做到综合性的思考，将每一个方面都考虑进行，比如部署性、通信干扰程度等。

四、 总结

以上内容对拓扑结构进行了阐述，首先分别对不同类型的结构做了相应的说明，包括总线拓扑、星形拓扑、环形拓扑等;其次对拓扑控制算法的几种典型算法进行了介绍。通过这些研究，能够为之后对拓扑网络的针对性使用的研究奠定基础，并在无线传感器网络中更好的对结构进行使用。当然，传感器网络拓扑还有很多需要继续研究的问题，比如传感器网络的安全性能就是其中非常重要的一项内容，也是在之后的工作中需要注意的一项内容。

参考文献：

[1]马书惠，袁晓静，田新雪.物联网M2M业务终端优化技术研究[J].信息通信技术，2014（2）.

[2]李晶晶，张永超，徐丹.基于海事卫星的M2M应用研究[C].第十一届卫星通信学术年会.北京：中国卫星学会卫星通信委员会，2015.

[3]魏星.工业远程控制与物联网技术[D].包头：内蒙古科技大学，2013.

作者简介：

夏玉宝，南京能瑞自动化设备股份有限公司。