CN107613525B - 基于计量表的错峰上报方法、装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于计量表的错峰上报方法、装置和电子设备，所述方法包括：在本次上报周期开始时，根据计量表的首次上报时间和上报周期，确定所述计量表的本次上报时间，其中，所述首次上报时间为根据所述计量表在首次入网成功时由服务器分配的表号、所述计量表接入的小区的最大接入容量和相邻表号对应的计量表上报计量数据的时间间隔确定的，所述服务器为接入所述小区的所有计量表分配的表号各不相同；在确定出所述本次上报时间达到时，向所述服务器上报所述计量表的计量数据。采用本发明提供的方法，由于接入同一小区的计量表具有不同的表号，从而使得各个计量表计算得到的上报时间各不相同，有效实现了错峰上报。

Description

基于计量表的错峰上报方法、装置和电子设备

技术领域

本发明涉及仪器仪表技术领域，尤其涉及一种基于计量表的错峰上报方法、装置和电子设备。

背景技术

低功耗广域网络(Low Power Wide Area Network，LPWAN)作为近几年才开始商用的物联网接入技术，未来几年，LPWAN在物联网领域将会大有所为。目前LPWAN在欧美已经有初步的应用，部分区域LPWAN的发展初具规模，产业链基本成型，而在中国还处于刚刚起步的萌芽阶段。目前，LPWAN在中国最主要的应用领域是表计行业，如水、电、气和热等，占总体应用的85％左右。

目前，在中国市场比较受青睐的LPWAN主流技术主要是LoRa(基于扩频技术的超远距离无线传输)和NB-IoT(Narrow Band Internet of Things，基于蜂窝的窄带物联网)，LoRa技术的基站需各终端商自行布置与维护，且工作在非授权频段，数据的安全性不能得到有效保障。NB-IoT技术在安全、芯片、标准、功能等方面均优于其他技术。在安全上，需要终端和网络双向认证、使用运行商专有频段，干扰性低；芯片方面，NB-IoT芯片是开放的，允许多个芯片厂家支持，如高通、Intel和华为等；NB-IoT标准属于3GPP正式标准；在功能上，NB-IoT技术支持全球漫游。因此，在无线远传模式的燃气表中，NB-IoT技术备受业内青睐。

然而，NB-IoT技术应用在计量表中上报计量示数时，需要基站、核心网、IoT平台和应用服务器相互配合才能实现上报。目前，基于无线远传模式的计量表的上报机制有周期性定时上报。然而任一时刻基站允许接入的计量表的数量是有限的，当大量计量表集中到一个时间段发送数据时，会导致接入基站的瞬时连接数量特别大，而过了这一时刻，基站又处于空闲状态。基站在不同时间段的负载太不均衡，会导致在高峰时段出现某些计量表上报的数据丢失或者数据延误太长等情况的发生。

因此，如何错开计量表的上报时间，从而有效避免某一时刻所有计量表同时上报造成的上报数据量过大而导致网络拥塞和数据丢失问题的发生。

发明内容

本发明实施例提供一种基于计量表的错峰上报方法、装置和电子设备，用以解决现有技术中某一时刻所有计量表同时上报造成的上报数据量过大而导致网络拥塞和数据丢失的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种基于计量表的错峰上报方法，包括：

在本次上报周期开始时，根据计量表的首次上报时间和上报周期，确定所述计量表的本次上报时间，其中，所述首次上报时间为根据所述计量表在首次入网成功时由服务器根据所述计量表接入的小区的表号范围为所述计量表分配的表号、所述计量表接入的小区的最大接入容量和相邻表号对应的计量表上报计量数据的时间间隔确定的，所述表号为不小于1且不大于所述最大接入容量的整数，且所述服务器为接入所述小区的所有计量表分配的表号各不相同；

在确定出所述本次上报时间达到时，向所述服务器上报所述计量表的计量数据。

第二方面，本发明实施例提供一种基于计量表的错峰上报装置，包括：

确定单元，用于在本次上报周期开始时，根据计量表的首次上报时间和上报周期，确定所述计量表的本次上报时间，其中，所述首次上报时间为根据所述计量表在首次入网成功时由服务器根据所述计量表接入的小区的表号范围为所述计量表分配的表号、所述计量表接入的小区的最大接入容量和相邻表号对应的计量表上报计量数据的时间间隔确定的，所述表号为不小于1且不大于所述最大接入容量的整数，且所述服务器为接入所述小区的所有计量表分配的表号各不相同；

上报单元，用于在确定出所述本次上报时间到达时，向所述服务器上报所述计量表的计量数据。

第三方面，本发明实施例提供一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行本申请提供的基于计量表的错峰上报方法。

第四方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本申请提供的基于计量表的错峰上报方法。

本发明有益效果：

本发明实施例提供的基于计量表的错峰上报方法、装置和电子设备，在计量表入网成功时，服务器会根据所述计量表接入的小区的表号范围为所述计量表分配一个表号，且所述服务器为接入同一小区的所有计量表分配的表号各不相同。由此在根据表号、计量表接入的小区的最大接入容量和相邻表号对应的计量表上报计量数据的时间间隔确定首次上报时间时，由于接入所述小区的各个计量表具有互不相同的表号，使得各个计量表具有不同的首次上报时间，进而使得根据首次上报时间和上报周期确定出的计量表的本次上报时间也不相同，有效实现了接入同一小区的计量表的错峰上报，避免了同一时间有多个计量表同时上报计量数据的情况的发生，进而也就避免了上报数据量过大而导致的网络拥塞和数据丢失问题的发生。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1a为本发明实施例一提供的基于计量表的错峰上报方法的流程示意图；

图1b为本发明实施例一提供的确定计量表的首次上报时间的流程示意图；

图1c为本发明实施例一提供的确定所述时间间隔的流程示意图；

图1d为本发明实施例一提供的获得服务器为各个计量表分配的互不相同的表号的流程示意图；

图2a为本发明实施例二提供的基于NB-IoT的无线远传计量表的错峰上报系统的结构示意图；

图2b为本发明实施例二提供的基于NB-IoT的无线远传计量表的错峰上报方法的流程示意图；

图3为本发明实施例三提供的基于计量表的错峰上报装置的结构示意图；

图4为本发明实施例五提供的实施基于计量表的错峰上报方法的电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种基于计量表的错峰上报方法、装置和电子设备，在上报周期开始时，根据计量表的首次上报时间和上报周期，确定所述计量表的本次上报时间；在确定出所述本次上报时间达到时，向所述服务器上报所述计量表的计量数据。在计量表入网成功时，服务器会根据所述计量表接入的小区的表号范围为所述计量表分配一个表号，且所述服务器为接入同一小区的所有计量表分配的表号各不相同。由此在根据表号、计量表接入的小区的最大接入容量和相邻表号对应的计量表上报计量数据的时间间隔确定首次上报时间时，由于接入所述小区的各个计量表具有互不相同的表号，使得各个计量表具有不同的首次上报时间，进而使得根据首次上报时间和上报周期确定出的计量表的本次上报时间也不相同，有效实现了接入同一小区的计量表的错峰上报，避免了同一时间有多个计量表同时上报计量数据的情况的发生，进而也就避免了上报数据量过大而导致的网络拥塞和数据丢失问题的发生。

本发明实施例提供的基于计量表的错峰上报方法可以应用于基于NB-IoT的无线远传抄表系统中，所述计量表可以为基于NB-IoT的无线远传计量表，所述无线远传抄表系统包括基于NB-IoT的无线远传计量表、所述计量表所接入的小区、核心网、IoT平台和第三方服务器。本发明提供的方法中涉及的服务器可以为第三方服务器。

需要说明的是，本发明涉及的小区是指基站中划分的小区，计量表在向服务器发送计量表数据时，首先将计量数据发送给计量表接入的小区，然后由小区将所述计量数据发送给核心网，再由核心网将所述计量数据发送给IoT平台，最终由IoT平台将所述计量数据发送给服务器。

以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

如图1a所示，为本发明实施例一提供的基于计量表的错峰上报方法的流程示意图，可以包括以下步骤：

S11、在本次上报周期开始时，根据计量表的首次上报时间和上报周期，确定所述计量表的本次上报时间。

具体实施时，以本次上报周期为第n次上报周期时，则在第n次上报周期开始时，可以按照公式(1)确定所述计量表的本次上报时间：

t_n＝t₁+(n-1)*T (1)

上述公式(1)中，t_n为第n次上报时间；t₁为首次上报时间；T为上报周期。

具体地，上报周期T是服务器预先向各个计量表发送的。

较佳地，所述首次上报时间为根据所述计量表在首次入网成功时由服务器根据所述计量表接入的小区的表号范围为所述计量表分配的表号、所述计量表接入的小区的最大接入容量和相邻表号对应的计量表上报计量数据的时间间隔确定的，所述表号为不小于1且不大于所述最大接入容量的整数，且所述服务器为接入所述小区的所有计量表分配的表号各不相同。

具体实施时，在执行本发明提供的错峰上报方法之前，工作人员在将计量表安装到用户家里时，计量表需要进行入网测试，以便保证计量表能够正常接收服务器发送的命令，以及成功向服务器上报计量表的计量数据。待所有计量表测试成功后，服务器会为接入每一小区的计量表执行断网操作，以使接入同一小区的计量表进行同步，然后重新先小区发送附着请求，待入网成功后，各个计量表可以获得服务器为各个计量表分配的互不相同的表号。具体操作如图1b所示：

S21、在确定出首次接入所述小区成功后，经所述小区向所述服务器发送表号分配请求。

具体实施时，步骤S21中首次接入所述小区为服务器执行断网操作，计量表重新接入所述小区的操作。

具体地，可以按照下述过程确定首次接入所述小区成功：

针对每一计量表，均执行以下操作：向该计量表接入的小区发送附着请求，所述附着请求可以携带有该计量表的标识信息，如MAC地址和/或序列号等；然后该计量表利用查询指令向所述小区发送查询请求，如果接收到的查询结果返回值为1，则确定计量表成功接入所述小区；反之则确定未成功接入所述小区。

待附着成功后，经所述小区向所述服务器发送表号分配请求，所述表号分配请求中携带有所述计量表的标识信息。具体实施时，计量表首先将所述表号分配请求发送给所述小区，所述小区接收到所述表号分配请求后，可以将所述小区的标识信息携带在所述表号分配请求中，然后再将携带所述小区的标识信息的表号分配请求发送给所述服务器，以使所述服务器根据所述表号分配请求为所述计量表分配相应的表号。

S22、接收所述小区转发的由所述服务器分配的表号。

其中，所述分配的表号为所述服务器根据所述小区的标识信息，从所述小区的标识信息对应的未被分配的表号范围内选取一个表号分配并发送给所述小区的。

具体地，所述服务器在接收到所述表号分配请求后，根据所述请求中携带的小区的标识信息确定所述小区的标识信息对应的未被分配的表号范围。然后从未被分配的表号范围内选取一个表号分配给所述计量表。然后将所述表号将所述小区转发给所述计量表。

较佳地，所述表号分配请求可以为心跳包信息，该心跳包信息只是用于告知服务器计量表上线了，服务器可以向计量表分配表号了，并没有实际含义，另外，由于心跳包一般为几个字节，即使所有计量表同时向服务器发送心跳包信息，也不会造成网络拥塞。

具体实施时，所述服务器中可以预先建立小区标识信息与表号范围的对应关系，参考表1所示，小区的标识信息可以但不限于为cell ID，为了描述方便，本发明以小区的标识信息为cell ID为例进行说明，小区1对应的标识信息为cell ID1，小区2对应的标识信息为cell ID2，以及小区3对应的标识信息为cell ID3。

表1

具体实施时，各个小区的表号范围是根据各个小区的最大接入容量确定的，表1中M1、M2和M3即为三个小区分别对应的最大接入容量，这三个值可以相同也可以不同，不过在实际应用中，小区的最大接入容量需要考虑用户发包过程中各个信道的容量，即小区的最大接入容量受各个信道的容量限制，小区的最大接入容量可以表示为：

最大接入容量＝Min(PRACH,PUSCH,PDSCH&PDCCH) (2)

最大接入容量的公式可以理解为取括号中信道容量的最小值，其中PRACH为物理随机接入信道；PUSCH为物理上行共享信道；PDSCH为物理下行共享信道，以及PDCCH为物理下行控制信道。具体实施时，所述最大接入容量应该为PRACH的信道容量、PUSCH信道容量、PDSCH的信道容量与PDCCH信道容量的交集的最小值。典型的单小区综合个信道的容量结果可参考表2所示：

表2

表2中用户在各覆盖等级的分布为10:0:0时，则确定出的小区的最大接入容量为113K，当用户在各覆盖等级的分布为5:3:2时，则确定出的小区的最大接入容量为8.3K，即该小区的最大接入容量为8300个用户，在本发明实施例中最大接入容量为8300个计量表。

需要说明的是，服务器在为计量表分配表号时，为接入同一小区的计量表分配互不相同的表号，但接入不同小区的计量表可以分配相同的表号，如为接入cell ID1对应的小区的某一计量表，从[1，M1]表号范围内分配表号1给该计量表。服务器可以为接入cellID2对应的小区的某一计量表，从[1，M2]表号范围内分配表号1给该计量表，服务器在分配表号1时，前提条件是这两个表号范围内表号1没有分配给其它计量表。

较佳地，表1中的表号范围可以是实时更新的过程，以cell ID1对应的表号范围为例进行说明，待服务器为接入小区1计量表分配一个表号后，可以将该表号从表号范围内删除，以得到最新的未被分配的表号范围。另一方面，服务器可以记录计量表的标识信息与分配的表号的对应关系，即服务器为每一个小区记录一个已分配表号与计量表之间的对应关系，以小区1为例进行说明，由于计量表的MAC地址是唯一的，具体地，服务器可以记录计量表的MAC地址与已分配表号的对应关系，可以参考表3所示：

表3

服务器记录已分配表号与计量表之间的对应关系后，一方面在计量表上报数据时，服务器可以根据计量表的标识信息记录计量表上报的数据，另一方面计量表上报计量数据时可以将该计量表的表号发送给服务器，以使服务器根据表号计算该计量表的上报时间，并确定服务器计算得到的上报时间与计量表实际上报时间是否一致，如果一致则不执行任何操作；如果不一致则服务器可以检查一下当前上报系统是否有问题，以便及时矫正避免出现上报时间相同造成的上报数据量过大导致的网络拥塞情况的发生。

较佳地，所述服务器根据所述小区的标识信息，从所述小区的标识信息对应的未被分配的表号范围内选取一个表号分配给所述计量表，具体包括：

如果接收到所述小区转发的多个计量表发送的表号分配请求，则所述服务器按照接收到的多个表号分配请求的时间由小到大的顺序，从所述小区的标识信息对应的未被分配的表号范围内依次为所述多个计量表分配相应的表号。

具体实施时，服务器在对接入小区的所有计量表发送断网操作指令后，接入该小区的所有计量表需要向该小区再次发送附着请求，待附着成功后，所有计量表需要再次向服务器发送表号分配请求，由于计量表发送表号分配请求时可能会存在延时，所以服务器接收到的接入同一小区的各个计量表发送的表号分配请求会存在先后顺序，则服务器在为接收到的计量表分配表号时，可以按照接收到表号分配请求的时间顺序，先为接收时间较早的计量表分配表号。例如，当前接收到10个表号分配请求，按照时间由先到后的顺序排列，计量表1、计量表2，……，计量表10。未被分配的表号范围为[11，8300]，则可以按照时间顺序依次向计量表1～10分配的表号分别为：11～20。

由于本发明实施例中，服务器为接入同一小区的计量表分配互不相同的表号，由此使得各个计量表在根据表号计算首次上报时间时，可以得到互不相同的首次上报时间，在上报周期相同的情况下，根据公式(1)也可以得到互不相同的上报时间，由此即可避免接入同一小区的计量表同时上报计量数据的情况发生，进而可以避免因上报数据量过大导致的网络拥塞问题的发生。

具体地，可以按照图1c所示的流程确定计量表的首次上报时间，包括以下步骤：

S31、根据所述服务器为所述计量表分配的表号，确定用于计算所述本次上报时间的行矩阵。

其中，所述行矩阵的列数为所述最大接入容量，且所述行矩阵中所述表号对应的列取值为1，其它列取值均为0。

具体实施时，以计量表接入的小区的最大接入容量为8300，且服务器为所述计量表分配的表号为2为例进行说明，则确定用于计算所述本次上报时间的行矩阵为[0，1，0，……，0]。即在所述行矩阵中表号2对应的列(第二列)的取值为1，其它列取值均为0。同理，当计量表的表号为8300，则表号8300对应的计量表的行矩阵为[0，0，0，……，1]。

S32、将所述行矩阵、预先存储的列矩阵和所述时间间隔的乘积确定为该计量表的首次上报时间。

其中，所述列矩阵的行数为所述最大接入容量，以及所述列矩阵中的值由1依次递增至所述最大接入容量，且为整数。

具体实施时，所述预先存储的列矩阵是根据小区的最大接入容量确定出的，还以小区的最大接入容量为8300为例进行说明，则所述列矩阵中的取值应为从1依次递增至8300，即列矩阵为：

进一步地，可以按照图1d所示的方法确定所述时间间隔，包括以下步骤：

S41、接收所述服务器发送的接入所述小区的所有计量表完成一次上报所需的时间。

具体实施时，本发明提供的方法适用于抄表系统，因此，抄表公司期望服务器在固定时间内接收到各个小区所有计量表的数据，而不是计量表可以在任意时间段进行上报。故为了便于统一管理，抄表公司工作人员向服务器输入接入每一小区的所有计量表完成一次上报所需的时间，由此服务器在识别出接入同一小区的所有计量表完成一次上报所需的时间后。针对任一小区，将接入该小区的所有计量表完成一次上报所需时间经该小区分别发送给接入该小区的所有计量表。由此计量表即可获得接入该小区的所有计量表完成一次上报所需的时间，如24小时等。

S42、根据所述接入所述小区的所有计量表完成一次上报所需的时间和所述最大接入容量，确定所述时间间隔。

具体实施时，可以按照公式(3)确定相邻表号对应的计量表上报数据的时间间隔：

公式(3)中ΔT为相邻表号对应的计量表上报计量数据的时间间隔；t为接入所述小区的所有计量表完成一次上报所需的时间；M为接入所述小区的最大接入容量。

具体地，以完成一次上报所需的时间为24小时，及小区的最大接入容量为8300为例进行说明，则所述时间间隔为

已知基于NB-IoT的计量表支持时延，该时延是指从上报计量数据开始至IoT平台接收到所述计量数据之间的时延，大约为10s，而确定出的时间间隔为10.4s，则即使存在时延，由于时间间隔的存在，接入该小区的相邻表号对应的计量表上报计量数据的时间也不好存在竞争冲突。

较佳地，在计量表的行矩阵、列矩阵和所述时间间隔已知的条件下，确定计量表的首次上报时间时，具体包括：

针对任一计量表，可以将该计量表的行矩阵、预先存储的列矩阵和所述时间间隔的乘积确定为该计量表的首次上报时间。

具体地，以计量表的表号为8300为例进行说明，则表号为8300的计量表的行矩阵为[0，0，0，……，1]，所述列矩阵为

所述时间间隔为10.4s＝0.173min，则该计量表的首次上报时间为：

如果将首次上报时间转换为小时的话，则该计量表的首次上报时间应该为当日23时55分54秒，如果上报周期为30天，则第二次上报时间t₂＝t₁+(2-1)*T＝1435.9+1*30*24*60＝44635.9min，较佳地，可以利用以分钟为单位进行即时，待计时的时间达到44635.9分钟时，该计量表即可向服务器上报第二次计量数据，当将其换算为时分秒时，即为第31天的23时55分54秒。

基于上述确定首次上报时间的步骤，可以确定出接入所述小区的各个计量表的首次上报时间，由于接入所述小区的各个计量表的表号互不相同，则可以得出各个计量表的行矩阵不同，即使列矩阵和所述时间间隔相同，则由于表号不同使得计算得到的各个计量表的首次上报时间各不相同，由此按公式(1)计算得到的任一上报周期中各个计量表的上报时间也各不相同，方可避免接入同一小区的计量表同时向服务器上报计量数据，也就是说有效解决了现有技术中某一时刻所有计量表同时上报造成的上报数据量过大而导致网络拥塞和数据丢失的问题。

S12、判断所述本次上报时间是否达到，如果是则执行步骤S13；否则继续执行步骤S12。

在确定出本次上报时间后，即可开始计时，待计时时间达到所述本次上报时间时，执行步骤S13，即该计量表即可向所述服务器发送该计量表的计量数据。

S13、向所述服务器上报所述计量表的计量数据。

具体实施时，计量表向服务器上报计量数据时，可以将所述计量表的标识信息共同上报给所述服务器，以使所述服务器根据计量表的标识信息准确识别出接收到的计量数据对应的计量表，并将计量数据存储到该计量表对应的报表中。

本发明实施例一提供的基于计量表的错峰上报方法，在上报周期开始时，根据计量表的首次上报时间和上报周期，确定所述计量表的本次上报时间；在确定出所述本次上报时间达到时，向所述服务器上报所述计量表的计量数据。在计量表入网成功时，服务器会根据所述计量表接入的小区的表号范围为所述计量表分配一个表号，且所述服务器为接入同一小区的所有计量表分配的表号各不相同。由此在根据表号、计量表接入的小区的最大接入容量和相邻表号对应的计量表上报计量数据的时间间隔确定首次上报时间时，由于接入所述小区的各个计量表具有互不相同的表号，使得各个计量表具有不同的首次上报时间，进而使得根据首次上报时间和上报周期确定出的计量表的本次上报时间也不相同，有效实现了接入同一小区的计量表的错峰上报，避免了同一时间有多个计量表同时上报计量数据的情况的发生，进而也就避免了上报数据量过大而导致的网络拥塞和数据丢失问题的发生。

实施例二

本发明在实施例一的基础上，以计量表为基于NB-IoT的无线远传计量表为例进行说明，应用本发明提供的错峰上报方法应用于抄表系统以完成所述无线远传计量表的计量数据的上报。参考图2a所示，本发明实施例二中的抄表系统包括至少一个基于NB-IoT的无线远传计量表1、基站2、核心网3、IoT平台4和服务器5，所述基站2至少包含一个小区2i，i的取值范围是[1,3]，所述基于NB-IoT的无线远传计量表1与服务器5的交互流程图可以参考图2b所示，包括以下步骤：

以任一基于NB-IoT的无线远传计量表1接入小区21为例进行说明。基于NB-IoT的无线远传计量表1上报计量数据的过程为：计量表1将计量数据发送给基站中接入的小区21，再将核心网3和IoT平台4转发所述计量数据，最终到达服务器5。由于基站中的小区所能覆盖的面积是有限的，从而导致允许接入小区的用户数(计量表数量)是有限的。如果接入小区的所有计量表同时发送计量数据，则会导致由计量表到接入小区一侧网络拥塞。为了避免网络拥塞，本发明采用周期接入，所谓周期接入，即为接入小区的所有计量表轮流接入，且相邻表号的两个计量表之间的接入时间间隔为固定值。

S51、基于NB-IoT的无线远传计量表1向接入的小区21发送附着请求。

S52、小区21对所述附着请求进行处理，以使所述计量表1入网成功。

S53、计量表1向所述小区21发送查询请求，所述查询请求用于确定首次入网是否成功。

S54、小区21向所述计量表1反馈查询结果。

S55、计量表1如果确定出所述查询结果为入网成功后，向所述小区21发送心跳包信息。

S56、小区21将所述小区21的标识信息同所述心跳包信息发送给核心网3。

S57、核心网3将所述小区21的标识信息和所述心跳包信息转发给IoT4平台。

S58、IoT4平台4将所述小区21的标识信息和所述心跳包信息转发给服务器5。

S59、服务器5根据所述小区的标识信息，从所述小区的标识信息对应的未被分配的表号范围内选取一个表号分配给所述计量表。

具体实施时，步骤S59的实施可以参考实施例一中步骤S21～S22的实施，重复之处不再赘述。

S510、服务器5将分配的表号发送给IoT平台4。

S511、IoT平台4将分配的表号发送给核心网3。

S512、核心网3将分配的表号发送给所述小区21。

S513、小区21将分配的表号发送给所述计量表1。

S514、计量表1根据分配的表号、所述计量表1接入的小区的最大接入容量和相邻表号对应的计量表上报计量数据的时间间隔确定首次上报时间。

具体实施时，可以参考实施例一中步骤S31～步骤S32、步骤S41～S42所示的执行过程，重复之处不再赘述。

S515、计量表1在本次上报周期开始时，根据计量表1的首次上报时间和上报周期，确定所述计量表1的本次上报时间。

S516、计量表1在确定出所述本次上报时间达到时，向所述小区21上报所述计量表1的计量数据。

具体实施时，步骤S515～S516的实施可以参考实施例一中步骤S11～S13的执行过程，重复之处不再赘述。

S517、小区21将所述计量数据转发给所述核心网3。

S518、核心网3将所述计量数据转发给所述IoT平台4。

S519、IoT平台4将所述计量数据转发给所述服务器5。

本发明实施例二提供的基于NB-IoT的无线远传计量表的错峰上报方法，基于NB-IoT的无线远传计量表首先向接入的小区发送附着请求，以及确定出入网成功后，经所述小区、核心网和IoT向所述服务器发送心跳包信息和小区的标识信息，以使服务器根据所述小区的标识信息，从所述小区的标识信息对应的未被分配的表号范围内选取一个表号分配给所述基于NB-IoT的无线远传计量表，然后将分配的表号再将IoT、核心网和所述小区转发给相应的基于NB-IoT的无线远传计量表，由此基于NB-IoT的无线远传计量表在接收到表号后，根据分配的表号、所述计量表接入的小区的最大接入容量和相邻表号对应的基于NB-IoT的无线远传计量表上报计量数据的时间间隔确定首次上报时间；并本次上报周期开始时，根据基于NB-IoT的无线远传计量表的首次上报时间和上报周期，确定所述基于NB-IoT的无线远传计量表的本次上报时间；以及在确定出所述本次上报时间达到时，再经所述小区、核心网和IoT向所述服务器发送所述基于NB-IoT的无线远传计量表的计量数据。至此即可完成计量表的计量数据的上报，由于接入所述小区的各个基于NB-IoT的无线远传计量表具有互不相同的表号，使得各个基于NB-IoT的无线远传计量表具有不同的首次上报时间，进而使得根据首次上报时间和上报周期确定出的基于NB-IoT的无线远传计量表的本次上报时间也不相同，有效实现了接入同一小区的基于NB-IoT的无线远传计量表的错峰上报，避免了同一时间有多个基于NB-IoT的无线远传计量表同时上报计量数据的情况的发生，进而也就避免了上报数据量过大而导致的网络拥塞和数据丢失问题的发生。

实施例三

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种基于计量表的错峰上报装置，由于上述装置解决问题的原理与基于计量表的错峰上报方法相似，因此上述装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图3所示，为本发明实施例三提供的基于计量表的错峰上报装置的结构示意图，包括：确定单元61和上报单元62，其中：

确定单元61，用于在本次上报周期开始时，根据计量表的首次上报时间和上报周期，确定所述计量表的本次上报时间，其中，所述首次上报时间为根据所述计量表在首次入网成功时由服务器根据所述计量表接入的小区的表号范围为所述计量表分配的表号、所述计量表接入的小区允许接入的最大接入容量和相邻表号对应的计量表上报计量数据的时间间隔确定的，所述表号为不小于1且不大于所述最大接入容量的整数，且所述服务器为接入所述小区的所有计量表分配的表号各不相同；

上报单元62，用于在确定出所述本次上报时间到达时，向所述服务器上报所述计量表的计量数据。

较佳地，所述确定单元61，具体用于根据所述服务器为所述计量表分配的表号，确定用于计算所述本次上报时间的行矩阵，其中，所述行矩阵的列数为所述最大接入容量，且所述行矩阵中所述表号对应的列取值为1，其它列取值均为0；将所述行矩阵、预先存储的列矩阵和所述时间间隔的乘积确定为该计量表的首次上报时间，其中，所述列矩阵的行数为所述最大接入容量，以及所述列矩阵中的值由1依次递增至所述最大接入容量，且为整数。

进一步地，所述确定单元61，具体用于按照下述方法确定所述时间间隔：接收所述服务器发送的接入所述小区的所有计量表完成一次上报所需的时间；并根据所述接入所述小区的所有计量表完成一次上报所需的时间和所述最大接入容量，确定所述时间间隔。

优选地，所述确定单元61，具体用于按照下述方法获得所述服务器根据所述计量表接入的小区的表号范围为所述计量表分配的表号：在确定出首次接入所述小区成功后，经所述小区向所述服务器发送表号分配请求，所述表号分配请求中携带有所述小区的标识信息；以及接收所述小区转发的由所述服务器分配的表号，其中所述分配的表号为所述服务器根据所述小区的标识信息，从所述小区的标识信息对应的未被分配的表号范围内选取一个表号分配并发送给所述小区的。

较佳地，所述服务器根据所述小区的标识信息，从所述小区的标识信息对应的未被分配的表号范围内选取一个表号分配给所述计量表，具体包括：如果接收到所述小区转发的多个计量表发送的表号分配请求，则所述服务器按照接收到的多个表号分配请求的时间由小到大的顺序，从所述小区的标识信息对应的未被分配的表号范围内依次为所述多个计量表分配相应的表号。

为了描述的方便，以上各部分按照功能划分为各模块(或单元)分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块(或单元)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。例如，本发明实施例三提供的基于计量表的错峰上报装置可以设置于计量表中，由计量表根据各个上报周期的上报时间完成计量表的计量数据的上报。

实施例四

本申请实施例四提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的基于计量表的错峰上报方法。

实施例五

图4是本发明实施例四提供的实施基于计量表的错峰上报方法的电子设备的硬件结构示意图，如图4所示，该电子设备包括：

一个或多个处理器710以及存储器720，图4中以一个处理器710为例。

执行基于计量表的错峰上报方法的电子设备还可以包括：输入装置730和输出装置740。

处理器710、存储器720、输入装置730和输出装置740可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

存储器720作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的基于计量表的错峰上报方法对应的程序指令/模块/单元(例如，附图3所示的确定单元61和上报单元62)。处理器710通过运行存储在存储器720中的非易失性软件程序、指令以及模块/单元，从而执行服务器或者智能终端的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例基于计量表的错峰上报方法。

存储器720可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据基于计量表的错峰上报装置的使用所创建的数据等。此外，存储器720可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器720可选包括相对于处理器710远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至基于计量表的错峰上报装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置730可接收输入的数字或字符信息，以及产生与基于计量表的错峰上报装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置740可包括显示屏等显示设备。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器720中，当被所述一个或者多个处理器710执行时，执行上述任意方法实施例中的基于计量表的错峰上报方法。

上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。

实施例六

本申请实施例六提供了一种计算机程序产品，其中，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，其中，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行本申请上述任一方法实施例中的基于计量表的错峰上报方法。

本申请的实施例所提供的基于计量表的错峰上报装置可通过计算机程序实现。本领域技术人员应该能够理解，上述的模块划分方式仅是众多模块划分方式中的一种，如果划分为其他模块或不划分模块，只要基于计量表的错峰上报装置具有上述功能，都应该在本申请的保护范围之内。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于计量表的错峰上报方法，应用于抄表系统，其特征在于，所述抄表系统包括至少一个基于NB-IoT的无线远传计量表、基站、核心网、IoT平台和服务器，所述基站包括2i个小区，i为正整数，所述方法包括：

每个计量表在本次上报周期开始时，根据所述计量表的首次上报时间和上报周期，确定所述计量表的本次上报时间，其中，所述首次上报时间为根据所述计量表在首次入网成功时由所述服务器根据所述计量表接入的小区的表号范围为所述计量表分配的表号、所述计量表接入的小区的最大接入容量和相邻表号对应的计量表上报计量数据的时间间隔确定的，所述表号为不小于1且不大于所述最大接入容量的整数，且所述服务器为接入所述小区的所有计量表分配的表号各不相同，上报周期是所述服务器预先向所述计量表发送的；

在确定出所述本次上报时间达到时，通过所述小区、所述核心网和所述IoT平台向所述服务器上报所述计量表的计量数据；

根据以下步骤确定所述首次上报时间：

根据所述服务器为所述计量表分配的表号，确定用于计算所述本次上报时间的行矩阵，其中，所述行矩阵的列数为所述最大接入容量，且所述行矩阵中所述表号对应的列取值为1，其它列取值均为0；

将所述行矩阵、预先存储的列矩阵和所述时间间隔的乘积确定为该计量表的首次上报时间，其中，所述列矩阵的行数为所述最大接入容量，以及所述列矩阵中的值由1依次递增至所述最大接入容量，且为整数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照下述方法确定所述时间间隔：

接收所述服务器发送的接入所述小区的所有计量表完成一次上报所需的时间；并

根据所述接入所述小区的所有计量表完成一次上报所需的时间和所述最大接入容量，确定所述时间间隔。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照下述方法获得所述服务器根据所述计量表接入的小区的表号范围为所述计量表分配的表号：

在确定出首次接入所述小区成功后，经所述小区向所述服务器发送表号分配请求，所述表号分配请求中携带有所述小区的标识信息；以及

接收所述小区转发的由所述服务器分配的表号，其中所述分配的表号为所述服务器根据所述小区的标识信息，从所述小区的标识信息对应的未被分配的表号范围内选取一个表号分配并发送给所述小区的。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述服务器根据所述小区的标识信息，从所述小区的标识信息对应的未被分配的表号范围内选取一个表号分配给所述计量表，具体包括：

如果接收到所述小区转发的多个计量表发送的表号分配请求，则所述服务器按照接收到的多个表号分配请求的时间由小到大的顺序，从所述小区的标识信息对应的未被分配的表号范围内依次为所述多个计量表分配相应的表号。

5.一种基于计量表的错峰上报装置，应用于抄表系统，其特征在于，所述抄表系统包括至少一个基于NB-IoT的无线远传计量表、基站、核心网、IoT平台和服务器，所述基站包括2i个小区，i为正整数，所述装置应用于每个计量表，所述装置包括：

确定单元，用于在本次上报周期开始时，根据所述计量表的首次上报时间和上报周期，确定所述计量表的本次上报时间，其中，所述首次上报时间为根据所述计量表在首次入网成功时由所述服务器根据所述计量表接入的小区的表号范围为所述计量表分配的表号、所述计量表接入的小区允许接入的最大接入容量和相邻表号对应的计量表上报计量数据的时间间隔确定的，所述表号为不小于1且不大于所述最大接入容量的整数，且所述服务器为接入所述小区的所有计量表分配的表号各不相同，上报周期是所述服务器预先向所述计量表发送的；

上报单元，用于在确定出所述本次上报时间到达时，通过所述小区、所述核心网和所述IoT平台向所述服务器上报所述计量表的计量数据；

所述确定单元，具体用于根据所述服务器为所述计量表分配的表号，确定用于计算所述本次上报时间的行矩阵，其中，所述行矩阵的列数为所述最大接入容量，且所述行矩阵中所述表号对应的列取值为1，其它列取值均为0；将所述行矩阵、预先存储的列矩阵和所述时间间隔的乘积确定为该计量表的首次上报时间，其中，所述列矩阵的行数为所述最大接入容量，以及所述列矩阵中的值由1依次递增至所述最大接入容量，且为整数。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述确定单元，具体用于按照下述方法确定所述时间间隔：接收所述服务器发送的接入所述小区的所有计量表完成一次上报所需的时间；并根据所述接入所述小区的所有计量表完成一次上报所需的时间和所述最大接入容量，确定所述时间间隔。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述确定单元，具体用于按照下述方法获得所述服务器根据所述计量表接入的小区的表号范围为所述计量表分配的表号：在确定出首次接入所述小区成功后，经所述小区向所述服务器发送表号分配请求，所述表号分配请求中携带有所述小区的标识信息；以及接收所述小区转发的由所述服务器分配的表号，其中所述分配的表号为所述服务器根据所述小区的标识信息，从所述小区的标识信息对应的未被分配的表号范围内选取一个表号分配并发送给所述小区的。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述服务器根据所述小区的标识信息，从所述小区的标识信息对应的未被分配的表号范围内选取一个表号分配给所述计量表，具体包括：如果接收到所述小区转发的多个计量表发送的表号分配请求，则所述服务器按照接收到的多个表号分配请求的时间由小到大的顺序，从所述小区的标识信息对应的未被分配的表号范围内依次为所述多个计量表分配相应的表号。

9.一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至4任一权利要求所述的方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至4任一权利要求所述的方法。

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