CN110086875A - 具有nb通信前置网关的物联网智能仪表 - Google Patents

具有nb通信前置网关的物联网智能仪表 Download PDF

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CN110086875A CN201910362773.7A CN201910362773A CN110086875A CN 110086875 A CN110086875 A CN 110086875A CN 201910362773 A CN201910362773 A CN 201910362773A CN 110086875 A CN110086875 A CN 110086875A
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邵泽华
向海堂
权亚强
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Chengdu Qinchuan IoT Technology Co Ltd
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Abstract

本发明属于物联网技术领域，尤其涉及一种具有NB通信前置网关的物联网智能仪表，包括有微控制单元、感知单元及通信单元，所述微控制单元分别与通信单元及感知单元电性相连，所述微控制单元将从感知单元获取的感知信息通过通信单元上传至远程控制平台，远程控制平台将控制信息通过通信单元下发至微控制单元；所述通信单元与用于保证通信信息安全的前置网关电性相连。本申请在智能仪表的表端设置有前置网关，前置网关能够对上传和下发的信息本身的合法性、信息来源的合法性和信息接收对象的合法性进行安全验证，使得信息在传输过程中不会被恶意破坏或者篡改。

Description

具有NB通信前置网关的物联网智能仪表
技术领域
本发明属于物联网技术领域，尤其涉及一种具有NB通信前置网关的物联网智能仪表。
背景技术
物联网将现实世界数字化，拉近分散的信息，统整物与物的数字信息。通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制，也可以对家庭设备、汽车进行遥控，以及搜索位置、防止物品被盗等，类似自动化操控系统，同时透过收集这些小事的数据，最后可以聚集成大数据，包含重新设计道路以减少车祸、都市更新、灾害预测与犯罪防治、流行病控制等等社会的重大改变，实现物和物相联。
现有的民用表大多只具有简单的统计功能，近年来由于物联网的兴起，逐渐出现了部分可应用于物联网中的智能仪表，如专利申请号为CN201510727138.6 ，名称为《物联网智能仪表阶梯计价的实现方法》的发明专利，上述专利在燃气表中设置了主控模块及与主控模块信号连接的多个功能模块，燃气表通过无线通信模块实现对远程控制平台的信号传输，但是这种信号的传输方式存在着极大的安全隐患，即燃气表无法保证从远程控制平台下发的信号是否安全，也不能保证从燃气表中上传出去的信号是否安全。
发明内容
为了解决现有的物联网智能仪表在信号传输过程中存在的安全隐患，现在提出一种具有NB通信前置网关的物联网智能智能仪表。
为实现上述发明目的，本申请的具体方案为：
一种具有NB通信前置网关的物联网智能智能仪表，包括有微控制单元、感知单元及通信单元，所述微控制单元分别与通信单元及感知单元电性相连，所述微控制单元将从感知单元获取的感知信息通过通信单元上传至远程控制平台，远程控制平台将控制信息通过通信单元下发至微控制单元；所述通信单元与用于保证通信信息安全的前置网关电性相连。
所述感知单元包括但不限于：
电源感知单元、流量感知单元、压力感知单元、状态感知单元、位置感知单元、物理破坏感知单元、设备故障感知单元、操作单元、电源控制单元、安全控制单元、显示单元和指示单元。
电源感知单元：用于采集电源电压（单位：毫伏），并判断电压有无、高低、超高、过低，并输出数字数据到微控制单元。
流量感知单元：用于采集燃气当前流量（含流速，单位时间流量：m3/s），并判断流量有无、大小、异常小流量、持续小流量等，并输出数字数据到微控制单元。
压力感知单元：用于采集燃气压力（单位：Pa），并输出数字数据到微控制单元。
状态感知单元：用于采集智能仪表工作状态，包括睡眠状态，工作状态，收发信号状态，并输出数字数据到微控制单元。
位置感知单元：用于采集智能仪表的经纬度坐标，并输出数字数据到微控制单元。
物理破坏感知单元：用于采集智能仪表外壳防拆按钮状态、磁干扰状态，并输出数字数据到微控制单元。
设备故障感知单元：用于采集微控制单元自检的故障编码，并输出数字数据到微控制单元。
操作单元：用于控制智能仪表阀门的控制器，收到指令后，对机电阀进行关闭或打开。
电源控制单元：用于控制电源输出线路和电压稳定值，收到指令，对线路供电关断和电压高低进行调整。
安全控制单元：用于对智能仪表内部的法制相关数据进行独立存储，对无线下行到智能仪表的数据或命令，进行解密，对无线上行到燃气公司的数据或请求，进行加密。
显示单元：用于智能仪表的液晶显示屏，显示智能仪表的运行数据和状态信息，包括累计用气量（金额）、充气量（金额）、剩余气量（金额）、气价、表号、阀门状态、磁干扰状态、电池电压、射频收发状态、命令错误提示、欠费充值提示、电压低提示、开盖报警、外接报警（燃气泄漏）等。
指示单元：声光指示，在操作智能仪表时，根据情况，蜂鸣器有长鸣、短鸣、短鸣几次等不同方式指示，指示灯有长亮、闪烁等不同方式指示。
所述通信单元为NB通信单元或本地通信单元，本地通信单元如IC卡等。
进一步地，第一种方案为：
所述前置网关设置在通信单元与天线之间，且三者之间均为电性相连，直接相连的两者之间均实现双向通信。
信息流转的具体步骤如下：
感知信息进行上传：
1.智能仪表的各种感知单元的感知信息通过微控制单元传输给通信单元，再由通信单元传输给前置网关。
2.前置网关在接收到通信单元发来的感知信息后，会对感知信息进行身份认证，确定感知信息本身的合法性，确定感知信息来源的合法性，确定感知信息接收对象的合法性。
3.未通过合法性认证的感知信息会被当作垃圾或非法信息丢弃，不再做后续处理；通过合法性认证的感知信息，前置网关会对数据加密处理，生成MAC校验码，添加电子签名，进行通信协议转换，以便于远程控制平台对感知信息来源以及感知信息的合法性进行验证。
上文提到的加密处理具体是采用非对称SM2算法实现数据加密。安全单元除加解密外，还能进行身份识别，根据MAC地址进行数据签名，防抵赖，防传输过程篡改。
上文提到的通信协议转换是将智能仪表业务通讯层面的数据包，进行协议转换为电信运营商网络传输协议。
4.安全处理后的感知信息，通过传感网络将感知信息发送至远程控制平台，完成智能仪表感知信息的上行传输。本申请中提到的远程控制平台在实际中可为后台公司服务器，如燃气公司、电力公司、自来水公司等的后台服务器。
控制信息下发：
1.远程控制平台的下行控制信息首先由天线接收后传输至前置网关。
2.前置网关在接收到控制信息后，首先对控制信息进行身份认证，确定控制信息本身的合法性，确定控制信息来源的合法性，确定控制信息接收对象的合法性。
3.未通过合法性认证的控制信息会被当作垃圾或非法信息丢弃，不再做后续处理；通过合法性认证的控制信息，前置网关会对控制信息进行下一步处理，包括但不限于解密和通信协议转换。
4.通信协议转换后的控制信息能够被微控制单元识别、理解，转发至各功能单元后能够被准确无误的执行，经网关处理后的控制信息通过通信单元传输给表端的相应的控制单元，完成控制信息的下行传输。
进一步地，第二种方案为：
所述前置网关仅与通信单元进行电性连接，且两者实现双向通信。此方案中前置网关与天线无直接连接关系。
信息流转的具体步骤如下：
感知信息上传：
1.智能仪表的各种感知单元的感知信息通过微控制单元传输给通信单元。通信单元接收到的感知信息并不能被远程控制平台所理解，在感知信息离开表端之前需要对感知信息进行处理。
2.通信单元将感知信息发送至前置网关，由前置网关对感知信息进行处理，前置网关在接收到通信单元发来的信息后，会对感知信息进行身份认证，确定感知信息本身的合法性，确定感知信息来源的合法性，确定感知信息接收对象的合法性。
3.合法性未得到认证的感知信息会被认为是垃圾或非法信息，会被丢弃，不再做后续处理；合法性认证通过后网关会对数据进行加密处理，生成MAC校验码，添加电子签名处理，进行通信协议转换，以便于远程控制平台对感知信息来源以及感知信息的合法性进行验证。
上文提到的信息的合法性验证主要是基于报文的报文头部数据和数据源载荷数据的有效性，加密鉴权和身份识别判断。
4.由于前置网关并没有将安全处理后的感知信息直接发送出去的能力，因此安全处理后的感知信息会返回给通信单元，由通信单元通过天线将前置网关处理后的感知信息发送出去，由远程控制平台接收，完成智能仪表感知信息的上行传输。
控制信息下发：
1. 远程控制平台的下行控制信息首先由天线接收传输至智能仪表表端的通信单元，通信单元在接收到控制信息后，无法知道控制信息的合法性，此时会将控制信息传输给与通信单元电性相连的前置网关。
2.前置网关在接收到控制信息后，首先会对控制信息进行身份认证，确定控制信息本身的合法性，确定控制信息来源的合法性，确定控制信息接收对象的合法性。
3.未通过合法性认证的控制信息会被当作垃圾或非法信息丢弃，不再做后续处理；通过合法性认证的控制信息，前置网关会对控制信息进行下一步处理，包括解密、通信协议转换；通信协议转换后的控制信息能够被微控制单元识别、理解，转发至各功能单元后能够被准确无误的执行。
4.经前置网关处理后的控制信息会返回给通信单元，由通信单元传输给表端的微控制单元，微控制单元根据具体的控制信息内容下发给指定的功能单元来执行，完成控制信息的下行传输。
本申请的有益效果如下：
本申请在智能仪表的表端设置有前置网关，前置网关能够对上传和下发的信息本身的合法性、信息来源的合法性和信息接收对象的合法性进行安全验证，使得信息在传输过程中不会被恶意破坏或者篡改。
具体而言，在感知信息离开智能仪表之前对感知信息信息安全处理，防止感知信息传输过程中被纂改、丢失等，在控制信息下行至智能仪表之前进行信息安全验证、保证进入智能仪表端的控制信息是合法的，安全的。
附图说明
图1为本发明第一种方案的结构示意图。
图2为本发明第二种方案的结构示意图。
具体实施方式
本申请提到的智能仪表主要包括智能水表、智能燃气表、智能电表、智能热能表等。为了对智能仪表的功能和应用进行更加清楚的说明，本申请以智能燃气表为主要对象进行具体阐述。
实施例1
一种具有NB通信前置网关的物联网智能仪表，包括有微控制单元、感知单元及通信单元，所述微控制单元分别与通信单元及感知单元电性相连，所述微控制单元将从感知单元获取的感知信息通过通信单元上传至远程控制平台，远程控制平台将控制信息通过通信单元下发至微控制单元；所述通信单元与用于保证通信信息安全的前置网关电性相连。
所述感知单元包括但不限于：
电源感知单元、流量感知单元、压力感知单元、状态感知单元、位置感知单元、物理破坏感知单元、设备故障感知单元、操作单元、电源控制单元、安全控制单元、显示单元和指示单元。
电源感知单元：用于采集电源电压（单位：毫伏），并判断电压有无、高低、超高、过低，并输出数字数据到微控制单元。
流量感知单元：用于采集燃气当前流量（含流速，单位时间流量：m3/s），并判断流量有无、大小、异常小流量、持续小流量等，并输出数字数据到微控制单元。
压力感知单元：用于采集燃气压力（单位：Pa），并输出数字数据到微控制单元。
状态感知单元：用于采集燃气表工作状态，包括睡眠状态，工作状态，收发信号状态，并输出数字数据到微控制单元。
位置感知单元：用于采集燃气表的经纬度坐标，并输出数字数据到微控制单元。
物理破坏感知单元：用于采集燃气表外壳防拆按钮状态、磁干扰状态，并输出数字数据到微控制单元。
设备故障感知单元：用于采集微控制单元自检的故障编码，并输出数字数据到微控制单元。
操作单元：用于控制燃气表阀门的控制器，收到指令后，对机电阀进行关闭或打开。
电源控制单元：用于控制电源输出线路和电压稳定值，收到指令，对线路供电关断和电压高低进行调整。
安全控制单元：用于对燃气表内部的法制相关数据进行独立存储，对无线下行到燃气表的数据或命令，进行解密，对无线上行到燃气公司的数据或请求，进行加密。
显示单元：用于燃气表的液晶显示屏，显示燃气表的运行数据和状态信息，包括累计用气量（金额）、充气量（金额）、剩余气量（金额）、气价、表号、阀门状态、磁干扰状态、电池电压、射频收发状态、命令错误提示、欠费充值提示、电压低提示、开盖报警、外接报警（燃气泄漏）等。
指示单元：声光指示，在操作燃气表时，根据情况，蜂鸣器有长鸣、短鸣、短鸣几次等不同方式指示，指示灯有长亮、闪烁等不同方式指示。
通信单元为NB通信单元或本地通信单元，本地通信单元如IC卡等。
实施例2
一种具有NB通信前置网关的物联网智能仪表，包括有微控制单元、感知单元及通信单元，所述微控制单元分别与通信单元及感知单元电性相连，所述微控制单元将从感知单元获取的感知信息通过通信单元上传至远程控制平台，远程控制平台将控制信息通过通信单元下发至微控制单元；所述通信单元与用于保证通信信息安全的前置网关电性相连。
所述感知单元包括但不限于：
电源感知单元、流量感知单元、压力感知单元、状态感知单元、位置感知单元、物理破坏感知单元、设备故障感知单元、操作单元、电源控制单元、安全控制单元、显示单元和指示单元。
电源感知单元：用于采集电源电压（单位：毫伏），并判断电压有无、高低、超高、过低，并输出数字数据到微控制单元。
流量感知单元：用于采集燃气当前流量（含流速，单位时间流量：m3/s），并判断流量有无、大小、异常小流量、持续小流量等，并输出数字数据到微控制单元。
压力感知单元：用于采集燃气压力（单位：Pa），并输出数字数据到微控制单元。
状态感知单元：用于采集燃气表工作状态，包括睡眠状态，工作状态，收发信号状态，并输出数字数据到微控制单元。
位置感知单元：用于采集燃气表的经纬度坐标，并输出数字数据到微控制单元。
物理破坏感知单元：用于采集燃气表外壳防拆按钮状态、磁干扰状态，并输出数字数据到微控制单元。
设备故障感知单元：用于采集微控制单元自检的故障编码，并输出数字数据到微控制单元。
操作单元：用于控制燃气表阀门的控制器，收到指令后，对机电阀进行关闭或打开。
电源控制单元：用于控制电源输出线路和电压稳定值，收到指令，对线路供电关断和电压高低进行调整。
安全控制单元：用于对燃气表内部的法制相关数据进行独立存储，对无线下行到燃气表的数据或命令，进行解密，对无线上行到燃气公司的数据或请求，进行加密。
显示单元：用于燃气表的液晶显示屏，显示燃气表的运行数据和状态信息，包括累计用气量（金额）、充气量（金额）、剩余气量（金额）、气价、表号、阀门状态、磁干扰状态、电池电压、射频收发状态、命令错误提示、欠费充值提示、电压低提示、开盖报警、外接报警（燃气泄漏）等。
指示单元：声光指示，在操作燃气表时，根据情况，蜂鸣器有长鸣、短鸣、短鸣几次等不同方式指示，指示灯有长亮、闪烁等不同方式指示。
通信单元为NB通信单元或本地通信单元，本地通信单元如IC卡等。
如图1所示，一种方案为：
前置网关设置在通信单元与天线之间，且三者之间均为电性相连，直接相连的两者之间均实现双向通信。
信息流转的具体步骤如下：
感知信息进行上传：
1.燃气表的各种感知单元的感知信息通过微控制单元传输给通信单元，再由通信单元传输给前置网关。
2.前置网关在接收到通信单元发来的感知信息后，会对感知信息进行身份认证，确定感知信息本身的合法性，确定感知信息来源的合法性，确定感知信息接收对象的合法性。
3.未通过合法性认证的感知信息会被当作垃圾或非法信息丢弃，不再做后续处理；通过合法性认证的感知信息，前置网关会对数据加密处理，生成MAC校验码，添加电子签名，进行通信协议转换，以便于远程控制平台对感知信息来源以及感知信息的合法性进行验证。
上文提到的加密处理具体是采用非对称SM2算法实现数据加密。安全单元除加解密外，还能进行身份识别，根据MAC地址进行数据签名，防抵赖，防传输过程篡改。
上文提到的通信协议转换是将燃气表业务通讯层面的数据包，进行协议转换为电信运营商网络传输协议。
4.安全处理后的感知信息，通过传感网络将感知信息发送至远程控制平台，完成燃气表感知信息的上行传输。远程控制平台在实际中可为燃气公司服务器。
控制信息下发：
1.远程控制平台的下行控制信息首先由天线接收后传输至前置网关。
2.前置网关在接收到控制信息后，首先对控制信息进行身份认证，确定控制信息本身的合法性，确定控制信息来源的合法性，确定控制信息接收对象的合法性。
3.未通过合法性认证的控制信息会被当作垃圾或非法信息丢弃，不再做后续处理；通过合法性认证的控制信息，前置网关会对控制信息进行下一步处理，包括但不限于解密和通信协议转换。
4.通信协议转换后的控制信息能够被微控制单元识别、理解，转发至各功能单元后能够被准确无误的执行，经网关处理后的控制信息通过通信单元传输给表端的相应的控制单元，完成控制信息的下行传输。
实施例2
一种具有NB通信前置网关的物联网智能仪表，包括有微控制单元、感知单元及通信单元，所述微控制单元分别与通信单元及感知单元电性相连，所述微控制单元将从感知单元获取的感知信息通过通信单元上传至远程控制平台，远程控制平台将控制信息通过通信单元下发至微控制单元；所述通信单元与用于保证通信信息安全的前置网关电性相连。
所述感知单元包括但不限于：
电源感知单元、流量感知单元、压力感知单元、状态感知单元、位置感知单元、物理破坏感知单元、设备故障感知单元、操作单元、电源控制单元、安全控制单元、显示单元和指示单元。
电源感知单元：用于采集电源电压（单位：毫伏），并判断电压有无、高低、超高、过低，并输出数字数据到微控制单元。
流量感知单元：用于采集燃气当前流量（含流速，单位时间流量：m3/s），并判断流量有无、大小、异常小流量、持续小流量等，并输出数字数据到微控制单元。
压力感知单元：用于采集燃气压力（单位：Pa），并输出数字数据到微控制单元。
状态感知单元：用于采集燃气表工作状态，包括睡眠状态，工作状态，收发信号状态，并输出数字数据到微控制单元。
位置感知单元：用于采集燃气表的经纬度坐标，并输出数字数据到微控制单元。
物理破坏感知单元：用于采集燃气表外壳防拆按钮状态、磁干扰状态，并输出数字数据到微控制单元。
设备故障感知单元：用于采集微控制单元自检的故障编码，并输出数字数据到微控制单元。
操作单元：用于控制燃气表阀门的控制器，收到指令后，对机电阀进行关闭或打开。
电源控制单元：用于控制电源输出线路和电压稳定值，收到指令，对线路供电关断和电压高低进行调整。
安全控制单元：用于对燃气表内部的法制相关数据进行独立存储，对无线下行到燃气表的数据或命令，进行解密，对无线上行到燃气公司的数据或请求，进行加密。
显示单元：用于燃气表的液晶显示屏，显示燃气表的运行数据和状态信息，包括累计用气量（金额）、充气量（金额）、剩余气量（金额）、气价、表号、阀门状态、磁干扰状态、电池电压、射频收发状态、命令错误提示、欠费充值提示、电压低提示、开盖报警、外接报警（燃气泄漏）等。
指示单元：声光指示，在操作燃气表时，根据情况，蜂鸣器有长鸣、短鸣、短鸣几次等不同方式指示，指示灯有长亮、闪烁等不同方式指示。
通信单元为NB通信单元或本地通信单元，本地通信单元如IC卡等。
如图2所示，一种方案为：
所述前置网关仅与通信单元进行电性连接，且两者实现双向通信。此方案中前置网关与天线无直接连接关系。
信息流转的具体步骤如下：
感知信息上传：
1.燃气表的各种感知单元的感知信息通过微控制单元传输给通信单元。通信单元接收到的感知信息并不能被远程控制平台所理解，在感知信息离开表端之前需要对感知信息进行处理。
2.通信单元将感知信息发送至前置网关，由前置网关对感知信息进行处理，前置网关在接收到通信单元发来的信息后，会对感知信息进行身份认证，确定感知信息本身的合法性，确定感知信息来源的合法性，确定感知信息接收对象的合法性。
3.合法性未得到认证的感知信息会被认为是垃圾或非法信息，会被丢弃，不再做后续处理；合法性认证通过后网关会对数据进行加密处理，生成MAC校验码，添加电子签名处理，进行通信协议转换，以便于远程控制平台对感知信息来源以及感知信息的合法性进行验证。
上文提到的信息的合法性验证主要是基于报文的报文头部数据和数据源载荷数据的有效性，加密鉴权和身份识别判断。
4.由于前置网关并没有将安全处理后的感知信息直接发送出去的能力，因此安全处理后的感知信息会返回给通信单元，由通信单元通过天线将前置网关处理后的感知信息发送出去，由远程控制平台接收，完成燃气表感知信息的上行传输。
控制信息下发：
1. 远程控制平台的下行控制信息首先由天线接收传输至燃气表表端的通信单元，通信单元在接收到控制信息后，无法知道控制信息的合法性，此时会将控制信息传输给与通信单元电性相连的前置网关。
2.前置网关在接收到控制信息后，首先会对控制信息进行身份认证，确定控制信息本身的合法性，确定控制信息来源的合法性，确定控制信息接收对象的合法性。
3.未通过合法性认证的控制信息会被当作垃圾或非法信息丢弃，不再做后续处理；通过合法性认证的控制信息，前置网关会对控制信息进行下一步处理，包括解密、通信协议转换；通信协议转换后的控制信息能够被微控制单元识别、理解，转发至各功能单元后能够被准确无误的执行。
4.经前置网关处理后的控制信息会返回给通信单元，由通信单元传输给表端的微控制单元，微控制单元根据具体的控制信息内容下发给指定的功能单元来执行，完成控制信息的下行传输。
以上实施例仅用以说明本发明的的技术方案，而非对其限制。本领域技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种具有NB通信前置网关的物联网智能仪表，其特征在于：包括有微控制单元、感知单元及通信单元，所述微控制单元分别与通信单元及感知单元电性相连，所述微控制单元将从感知单元获取的感知信息通过通信单元上传至远程控制平台，远程控制平台将控制信息通过通信单元下发至微控制单元；所述通信单元与用于保证通信信息安全的前置网关电性相连。
2.根据权利要求1所述的具有NB通信前置网关的物联网智能仪表，其特征在于：所述感知单元包括但不限于：
电源感知单元、流量感知单元、压力感知单元、状态感知单元、位置感知单元、物理破坏感知单元、设备故障感知单元、操作单元、电源控制单元、安全控制单元、显示单元和指示单元。
3.根据权利要求1所述的具有NB通信前置网关的物联网智能仪表，其特征在于：所述通信单元为NB通信单元或本地通信单元。
4.根据权利要求1所述的具有NB通信前置网关的物联网智能仪表，其特征在于：
所述前置网关设置在通信单元与天线之间，且三者之间均为电性相连，直接相连的两者之间均实现双向通信。
5.根据权利要求4所述的具有NB通信前置网关的物联网智能仪表，其特征在于：
信息流转的具体步骤如下：
感知信息进行上传：
1）.智能仪表的各种感知单元的感知信息通过微控制单元传输给通信单元，再由通信单元传输给前置网关；
2）.前置网关在接收到通信单元发来的感知信息后，会对感知信息进行身份认证，确定感知信息本身的合法性，确定感知信息来源的合法性，确定感知信息接收对象的合法性；
3）.未通过合法性认证的感知信息会被当作垃圾或非法信息丢弃，不再做后续处理；通过合法性认证的感知信息，前置网关会对数据加密处理，生成MAC校验码，添加电子签名，进行通信协议转换，以便于远程控制平台对感知信息来源以及感知信息的合法性进行验证；
4）.安全处理后的感知信息，通过传感网络将感知信息发送至远程控制平台，完成智能仪表感知信息的上行传输。
6.根据权利要求4所述的具有NB通信前置网关的物联网智能仪表，其特征在于：
信息流转的具体步骤如下：
控制信息下发：
1）.远程控制平台的下行控制信息首先由天线接收后传输至前置网关；
2）.前置网关在接收到控制信息后，首先对控制信息进行身份认证，确定控制信息本身的合法性，确定控制信息来源的合法性，确定控制信息接收对象的合法性；
3）.未通过合法性认证的控制信息会被当作垃圾或非法信息丢弃，不再做后续处理；通过合法性认证的控制信息，前置网关会对控制信息进行下一步处理，包括但不限于解密和通信协议转换；
4）.通信协议转换后的控制信息能够被微控制单元识别、理解，转发至各功能单元后能够被准确无误的执行，经网关处理后的控制信息通过通信单元传输给表端的相应的控制单元，完成控制信息的下行传输。
7.根据权利要求4所述的具有NB通信前置网关的物联网智能仪表，其特征在于：所述前置网关仅与通信单元进行电性连接，且两者实现双向通信。
8.根据权利要求7所述的具有NB通信前置网关的物联网智能仪表，其特征在于：信息流转的具体步骤如下：
感知信息上传：
1）.智能仪表的各种感知单元的感知信息通过微控制单元传输给通信单元；通信单元接收到的感知信息并不能被远程控制平台所理解，在感知信息离开表端之前需要对感知信息进行处理；
2）.通信单元将感知信息发送至前置网关，由前置网关对感知信息进行处理，前置网关在接收到通信单元发来的信息后，会对感知信息进行身份认证，确定感知信息本身的合法性，确定感知信息来源的合法性，确定感知信息接收对象的合法性；
3）.合法性未得到认证的感知信息会被认为是垃圾或非法信息，会被丢弃，不再做后续处理；合法性认证通过后网关会对数据进行加密处理，生成MAC校验码，添加电子签名处理，进行通信协议转换，以便于远程控制平台对感知信息来源以及感知信息的合法性进行验证；
4）.由于前置网关并没有将安全处理后的感知信息直接发送出去的能力，因此安全处理后的感知信息会返回给通信单元，由通信单元通过天线将前置网关处理后的感知信息发送出去，由远程控制平台接收，完成智能仪表感知信息的上行传输。
9.根据权利要求7所述的具有NB通信前置网关的物联网智能仪表，其特征在于：信息流转的具体步骤如下：
控制信息下发：
1）.远程控制平台的下行控制信息首先由天线接收传输至智能仪表表端的通信单元，通信单元在接收到控制信息后，无法知道控制信息的合法性，此时会将控制信息传输给与通信单元电性相连的前置网关；
2）.前置网关在接收到控制信息后，首先会对控制信息进行身份认证，确定控制信息本身的合法性，确定控制信息来源的合法性，确定控制信息接收对象的合法性；
3）.未通过合法性认证的控制信息会被当作垃圾或非法信息丢弃，不再做后续处理；通过合法性认证的控制信息，前置网关会对控制信息进行下一步处理，包括解密、通信协议转换；通信协议转换后的控制信息能够被微控制单元识别、理解，转发至各功能单元后能够被准确无误的执行；
4）.经前置网关处理后的控制信息会返回给通信单元，由通信单元传输给表端的微控制单元，微控制单元根据具体的控制信息内容下发给指定的功能单元来执行，完成控制信息的下行传输。
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