CN110366203A - 提升智能电表至服务器间效能的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种提升智能电表至服务器间效能的方法及装置。提升智能电表至服务器间效能的方法，用于一装置中，上述提升智能电表至服务器间效能的方法包括：建立一暂存区；暂存由至少一智能电表所传送的一或多个数据至上述暂存区；判断是否满足一条件；当满足上述条件时，聚合上述暂存区中的上述数据至一数据帧，以产生包括上述数据帧及一标头帧的一聚合封包；以及传送上述聚合封包至上述服务器。本公开能够有效提升智能电表至服务器间的效能。

Description

提升智能电表至服务器间效能的方法及装置

技术领域

本公开涉及一种提升智能电表至服务器间效能的方法及装置。更加具体地说，本公开是有关于一种利用封包重组聚合(Package Aggregation)概念来提升智能电表至服务器间效能的方法及装置。

背景技术

智能电表可收集和传送住宅内所用功率的用电数据，以使电力公司可远程地读取用电量，也可为消费者提供实时或最新的用电信息。

目前，安装在家中的智能电表通过ZigBee或蓝牙连接到家中的集线器(Hub)，并通过集线器传送用电数据至电力公司的服务器。集线器在接收用电数据后会转换用电数据为因特网协议(Internet Protocol，IP)封包，并通过4G LTE网络传送至服务器，以提供用电数据至服务器。

智能电表每次传送的用电数据基本上小于64字节。然而，以都会区来说，可能会有数万或数十万用户的智能电表通过集线器上传用电数据至服务器，造成服务器的负荷太大，效能(throughput)低落。举例来说，如图1所示，由集线器转换用电数据所产生的IP封包100最小为64字节，其中标头(Header)帧110为20字节，数据(Data)帧120为44字节。换言之，每次集线器所传送的IP封包中仅68.75％为真正的用电数据。由于标头帧110占IP封包100的比例高达31.25％，造成了部分带宽的浪费。

因此，如何能提升智能电表至服务器间的效能为目前急需解决的问题。

从而，需要提供一种提升智能电表至服务器间效能的方法及装置来解决上述问题。

发明内容

以下发明内容仅为示例性的，且不意指以任何方式加以限制。除所述说明性方面、实施方式和特征之外，通过参照附图和下述具体实施方式，其他方面、实施方式和特征也将显而易见。即，以下发明内容被提供来介绍概念、重点、益处及本文所描述新颖且非显而易见的技术优势。所选择，非所有的，实施例将进一步详细描述如下。因此，以下发明内容并不意旨在所要求保护主题的必要特征，也不意旨在决定所要求保护主题的范围中使用。

本公开提出一种提升智能电表至服务器间效能的方法，用于一装置中，上述提升智能电表至服务器间效能的方法包括：建立一暂存区(temporary storage area)；暂存由至少一智能电表所传送的一或多个数据至上述暂存区；判断是否满足一条件；当满足上述条件时，聚合(aggregate)上述暂存区中的上述数据至一数据帧，以产生包括上述数据帧及一标头帧的一聚合封包；以及传送上述聚合封包至上述服务器。

在一些实施例中，上述条件至少包括下列其中之一：上述暂存区的一容量大小达到一临界值；或一预定时间周期已到达。

在一些实施例中，在暂存由上述智能电表所传送的每一上述数据之前，上述方法还包括：判断是否接收一信号，其中上述信号用来指示上述装置实时送出上述数据；当判断接收上述信号时，转换每一上述数据为一封包；以及传送上述封包至上述服务器。

在一些实施例中，在暂存上述数据至上述暂存区之前，上述方法还包括：根据上述数据的一接收顺序分配序号至上述数据。

在一些实施例中，上述聚合封包是一因特网协定(Internet Protocol，IP)封包。

在一些实施例中，在上述智能电表至上述装置间所使用的一第一无线通信协议与在上述服务器至上述装置间所使用的一第二无线通信协议不相同。

在一些实施例中，上述装置是一集线器(Hub)。

本公开提出一种提升智能电表至服务器间效能的装置，上述提升智能电表至服务器间效能的装置包括：一或多个处理器；以及一或多个计算机存储媒体，上述一或多个计算机存储媒体存储计算机可读取指令，其中上述处理器使用上述计算机存储媒体以执行：建立一暂存区；暂存由至少一智能电表所传送的一或多个数据至上述暂存区；判断是否满足一条件；当满足上述条件时，聚合上述暂存区中的上述数据至一数据帧，以产生包括上述数据帧及一标头帧的一聚合封包；以及传送上述聚合封包至上述服务器。

本公开能够有效提升智能电表至服务器间的效能。

附图说明

附图被包括以提供本公开进一步理解且被合并并组成本公开的一部分。附图说明本公开的实施例且连同描述一起用来解释本公开的原理。其可理解附图不一定按比例描绘，一些组件可以超过在实际实施方式的大小来显示，以清楚地说明本公开的概念。

图1显示一IP封包的示意图。

图2显示根据本公开一实施例中可以用于提升智能电表至服务器间效能的系统的示例性示意图。

图3显示根据本公开一实施例所述的提升智能电表至服务器间效能的方法的流程图。

图4显示根据本公开另一实施例所述的提升智能电表至服务器间效能的方法的流程图。

图5显示根据本公开一实施例所述的聚合封包的示意图。

图6显示用来实现本公开实施例所述的示例性操作环境。

主要组件符号说明：

100 IP封包

110 标头帧

120 数据帧

200 系统

210 服务器

220A～220C 电子装置

230A～230F 智能电表

300 方法

S305、S310、S315、S320、 步骤

S325

400 方法

S405、S410、S415、S420、 步骤

S425、S430、S435、S440

500 聚合封包

510 标头帧

520 数据帧

600 电子装置

610 总线

612 存储器

614 处理器

616 显示组件

618 I/O端口

620 I/O组件

622 电源供应器

具体实施方式

在下文中将参考附图对本公开的各方面进行更充分的描述。然而，本公开可以具体化成许多不同形式且不应解释为局限于贯穿本公开所呈现的任何特定结构或功能。相反地，提供这些方面将使得本公开周全且完整，并且本公开将给本领域技术人员充分地传达本公开的范围。基于本文所教导的内容，本领域的技术人员应意识到，无论是单独还是结合本公开的任何其他方面实现本文所公开的任何方面，本公开的范围旨在涵盖本文中所公开的任何方面。例如，可以使用本文所提出任意数量的装置或者执行方法来实现。另外，除了本文所提出本公开的多个方面之外，本公开的范围还旨在涵盖使用其他结构、功能或结构和功能来实现的装置或方法。应可理解，其可通过权利要求书的一或多个组件具体化本文所公开的任何方面。

词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。本公开的任何方面或本文描述为“示例性”的设计不一定被解释为优选于或优于本公开或设计的其他方面。此外，相同的数字在所有若干图示中指示相同的组件，且除非在描述中另有指定，而冠词“一”和“上述”包含复数的参考。

可以理解，当组件被称为被“连接”或“耦接”至另一组件时，该组件可被直接地连接到或耦接至另一组件或者可存在中间组件。相反地，当该组件被称为被“直接连接”或“直接耦接”至到另一组件时，则不存在中间组件。用于描述组件之间的关系的其他词语应以类似方式被解释(例如，“在…之间”与“直接在…之间”、“相邻”与“直接相邻”等方式)。

图2显示根据本公开一实施例中可以用于提升智能电表至服务器间效能的系统200的示例性示意图。系统200可包括一服务器210、一或多个电子装置220A～220C及一或多个智能电表230A～230F。

服务器210可以是任何形式的计算平台，例如云端服务器、大型计算机、个人计算机或是其他电子装置。服务器210可以由系统运营商所设置与管理，以便提供非侵入式居家电器监测服务。

在图2中，智能电表230A～230F可各自装配在不同用户的家中(或公司、工厂中)。智能电表230A～230F各自连接一个或多个电器。智能电表230A～230F可以测量至少一电力线的电能，以获得所述电力线的用电数据，其中电力线可以传输电能给一或多个电器。

智能电表230A～230F各自可通过区域无线通信网络连接至电子装置220A～220C。所述区域无线通信网络可以支持IEEE 802.11标准、Wi-Fi标准、蓝牙标准或ZigBee无线通信协议标准等标准。智能电表230A～230F可各自将用电数据上传至电子装置220A～220C。

电子装置220A～220C可包括一或多个数种类型的连接装置。示例性电子装置可以包括集线器(Hub)、网关(Gateway)、路由器或任何其他合适的装置。电子装置220A～220C可各自装配在不同用户的家中(或公司、工厂中)，通过无线通信网络与位于远程的服务器210通信。所述无线通信网络可以是任何形式的无线通信网络机制，例如无线局域网络(Wireless Local Area Network，WLAN)、低功耗广域网(Low Power Wide Area Network,LPWAN)、第三代(3G)或第四代(4G)移动通信协议、长期演进技术(Long Term Evolution，LTE)或是其他通信网络。电子装置220A～220C可各自将从智能电表230A～230F所接收的用电数据转换为因特网协议(Internet Protocol，IP)封包，并利用无线通信网络上传至远程服务器210。

在一实施例中，智能电表230A～230F至电子装置220A～220C间所使用的无线通信协议与在服务器210至电子装置220A～220C间所使用的无线通信协议不相同。此外，电子装置220A～220C还可包括配置用来执行由计算机可读介质存储指令的一或多个处理器，以执行像是输入/输出、通信、数据处理等的各种装置操作。

此外，图2所示的电子装置220A～220C是执行提升智能电表至服务器间效能的系统200架构的示例。图2所示的每个组件可经由任何类型的电子装置来实现，像是参考图2描述的电子装置600，如图6所示。

图3显示根据本公开一实施例所述的提升智能电表至服务器间效能的方法300的流程图。此方法可执行于如图2所示的电子装置220A～220C的处理器中。

在步骤S305中，电子装置在电子装置的一存储器内建立一暂存区。在步骤S310中，电子装置暂存由至少一智能电表所传送的一或多个数据至上述暂存区。在一实施例中，在暂存上述数据至暂存区之前，电子装置可根据上述数据的一接收顺序分配序号至上述数据，例如，增加一序号字段至每一数据。若每一数据包含指示每一数据识别符(ID)的识别符字段时，电子装置则无须分配序号至上述数据。

在步骤S315中，电子装置判断是否满足一条件，其中上述条件至少包括下列其中之一：上述暂存区的一容量大小达到一临界值(例如，1500字节(byte))；或一预定时间周期已到达(例如，一小时)。

当满足上述条件时(在步骤S315中的“是”)，在步骤S320中，电子装置聚合上述暂存区中的上述数据至一数据帧，以产生包括上述数据帧及一标头(Header)帧的一聚合封包，其中上述聚合封包是一因特网协议(Internet Protocol，IP)封包。在步骤S325中，电子装置传送上述聚合封包至服务器。当不满足上述条件时(在步骤S315中的“否”)，回到步骤S310中，电子装置持续暂存由上述智能电表所传送的上述数据至上述暂存区。

图4显示根据本公开另一实施例所述的提升智能电表至服务器间效能的方法400的流程图。此方法可执行于如图2所示的电子装置220A～220C的处理器中。

在步骤S405中，电子装置在电子装置的一存储器内建立一暂存区。在步骤S410中，电子装置接收由至少一智能电表所传送的一或多个数据。在步骤S415中，电子装置判断是否接收一信号，其中上述信号用来指示电子装置实时送出上述数据。在一实施例中，上述信号可由服务器传送给电子装置，或可由智能电表传送给电子装置。

当电子装置接收上述信号时(在步骤S415中的“是”)，在步骤S420中，电子装置不暂存上述数据至暂存区，直接转换每一上述数据为一封包，并传送上述封包至服务器，其中上述封包是一因特网协议封包。

当电子装置未接收上述信号时(在步骤S415中的“否”)，在步骤S425中，电子装置暂存上述数据至暂存区。在一实施例中，在暂存上述数据至暂存区之前，电子装置可根据上述数据的一接收顺序分配序号至上述数据，例如，增加一序号字段至每一数据。若每一数据包含指示每一数据识别符(ID)的识别符字段时，电子装置则无须分配序号至上述数据。

在步骤S430中，电子装置判断是否满足一条件，其中上述条件至少包括下列其中之一：上述暂存区的一容量大小达到一临界值(例如，1500字节(byte))；或一预定时间周期已到达(例如，一小时)。

当满足上述条件时(在步骤S430中的“是”)，在步骤S435中，电子装置聚合上述暂存区中的上述数据至一数据帧，以产生包括上述数据帧及一标头帧的一聚合封包，其中上述聚合封包是一因特网协议(Internet Protocol，IP)封包。在步骤S440中，电子装置传送上述聚合封包至服务器。当不满足上述条件时(在步骤S430中的“否”)，回到步骤S410中，电子装置持续接收由上述智能电表所传送的上述数据。

图5显示根据本公开一实施例所述的聚合封包500的示意图。假设当电子装置判断暂存区的一容量大小达到临界值1500字节(byte)时，电子装置聚合暂存区中的上述数据至一数据(Data)帧520，以产生包括上述数据帧520及一标头(Header)帧510的一聚合封包500。如图5所示，标头帧510为20字节，数据帧520为1500字节。明显地，数据帧520占聚合封包500的比例为98.68％，达到了效能提高的目的。

此外，由于数据被累积在暂存区后由电子装置一次送出至服务器，因此电子装置与服务器建立连接的次数可被减少，而服务器可接收由更多的智能电表所传送的承载。

对于本公开已描述的实施例，下文描述了可以实现本公开实施例的示例性操作环境。具体参考图6，图6显示用来实现本公开实施例的示例性操作环境，一般可被视为电子装置600。电子装置600仅为一合适计算环境的一个示例，并不意图暗示对本公开使用或功能范围的任何限制。电子装置600也不应被解释为具有与所示组件任一或组合相关任何的依赖性或要求。

本公开可在计算机程序代码或机器可使用指令来执行本公开，指令可为程序模块的计算机可执行指令，其程序模块由计算机或其他机器，例如个人数字助理或其他便携式装置执行。一般而言，程序模块包括例程、程序、对象、组件、数据结构等，程序模块指的是执行特定任务或实现特定抽象数据类型的程序代码。本公开可在各种系统配置中实现，包括便携式装置、消费者电子产品、通用计算机、更专业的计算装置等。本公开还可在分布式计算环境中实现，处理由通信网络所连接的装置。

参考图6。电子装置600包括直接或间接耦接以下装置的总线610、存储器612、一或多个处理器614、一或多个显示组件616、输入/输出(I/O)端口618、输入/输出(I/O)组件620以及说明性电源供应器622。总线610表示可为一或多个总线的组件(例如，地址总线、数据总线或其组合)。虽然图6的各个框为简要起见以线示出，实际上，各个组件的分界并不是具体的，例如，可将显示装置的呈现组件视为I/O组件；处理器可具有存储器。

电子装置600—般包括各种计算机可读取媒体。计算机可读取媒体可以是可被电子装置600存取的任何可用媒体，该媒体同时包括易失性和非易失性媒体、可移动和不可移动媒体。举例但不局限于，计算机可读取媒体可包括计算机存储媒体和通信媒体。计算机可读取媒体同时包括在用于存储像是计算机可读取指令、数据结构、程序模块或其他数据之类信息的任何方法或技术中实现的易失性和非易失性媒体、可移动和不可移动媒体。计算机存储媒体包括但不局限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能光盘(DVD)或其他光盘存储装置、磁盘、磁盘存储装置或其他磁存储装置，或可用于存储所需的信息并且可被电子装置600存取的其他任何媒体。计算机存储媒体本身不包括信号。

通信媒体一般包含计算机可读取指令、数据结构、程序模块或其他采用诸如载波或其他传输机制之类的模块化数据信号形式的数据，并包括任何信息传递媒体。术语“模块化数据信号”指具有一或多个特征集合或以在信号中编码信息的一方式更改的信号。举例但不局限于，通信媒体包括像是有线网络或直接有线连接的有线媒体及无线媒体，像是声频、射频、红外线以及其他无线媒体。上述媒体的组合包括在计算机可读取媒体的范围内。

存储器612包括以易失性和非易失性存储器形式的计算机存储媒体。存储器可为可移动、不移动或可以为这两种的组合。示例性硬件装置包括固态存储器、硬盘驱动器、光盘驱动器等。电子装置600包括一或多个处理器，其读取来自像是存储器612或I/O组件620各实体的数据。显示组件616向使用者或其他装置显示数据指示。示例性显示组件包括显示装置、扬声器、打印组件、振动组件等。

I/O端口618允许电子装置600逻辑连接到包括I/O组件620的其他装置，一些此种装置为内建装置。示例性组件包括麦克风、控制杆、游戏板、碟形卫星信号接收器、扫描仪、打印机、无线装置等。I/O组件620可提供一自然使用者接口，用于处理使用者生成的姿势、声音或其他生理输入。在一些例子中，这些输入可被传送到一合适的网络组件以便进一步处理。NUI可实现语言识别、触摸与手写笔辨识、面部识别、生物识别、在屏幕上以及邻近屏幕的姿势识别、空中手势、头部及眼部追踪以及与电子装置600所显示相关联的触摸识别的任意组合。电子装置600可装备有深度照相机，像是立体照相机系统、红外线照相机系统、RGB照相机系统和这些系统的组合，以检测与识别姿势。另外，电子装置600可以装备有检测运动的加速度计或陀螺仪。加速度计或陀螺仪的输出可被提供给电子装置600显示以呈现沉浸式增强现实或虚拟现实。

此外，电子装置600中的处理器614也可执行存储器612中的程序及指令以呈现上述实施例所述的动作和步骤，或其他在说明书中内容的描述。

此外，在上述示例性装置中，尽管上述方法已在使用一系列步骤或方框的流程图的基础上描述，但本发明不局限于这些步骤的顺序，并且一些步骤可不同于其余步骤的顺序执行或其余步骤可同时进行。举例而言，电子装置可先接收由服务器或智能电表传送用来指示电子装置实时送出数据的一信号，再接收由智能电表所传送的一或多个数据。此外，本领域的技术人士将理解在流程图中所示的步骤并非唯一的，其可包括流程图的其他步骤，或者一或多个步骤可被删除而不会影响本发明的范围。

虽然本公开已以实施范例公开如上，然而其并非用来限定本公开，任何本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，应当可做些许更动与润饰，因此本公开的保护范围应当视所附的权利要求书所界定者为准。

Claims (14)

1.一种提升智能电表至服务器间效能的方法，用于一装置中，上述提升智能电表至服务器间效能的方法包括：

建立一暂存区；

暂存由至少一智能电表所传送的一或多个数据至上述暂存区；

判断是否满足一条件；

当满足上述条件时，聚合上述暂存区中的上述数据至一数据帧，以产生包括上述数据帧及一标头帧的一聚合封包；以及

传送上述聚合封包至上述服务器。

2.如权利要求1所述的提升智能电表至服务器间效能的方法，其中上述条件至少包括下列其中之一：

上述暂存区的一容量大小达到一临界值；或

一预定时间周期已到达。

3.如权利要求1所述的提升智能电表至服务器间效能的方法，其中在暂存由上述智能电表所传送的每一上述数据之前，上述方法还包括：

判断是否接收一信号，其中上述信号用来指示上述装置实时送出上述数据；

当判断接收上述信号时，转换每一上述数据为一封包；以及

传送上述封包至上述服务器。

4.如权利要求1所述的提升智能电表至服务器间效能的方法，其中在暂存上述数据至上述暂存区之前，上述方法还包括：

根据上述数据的一接收顺序分配序号至上述数据。

5.如权利要求1所述的提升智能电表至服务器间效能的方法，其中上述聚合封包是一因特网协议封包。

6.如权利要求1所述的提升智能电表至服务器间效能的方法，其中在上述智能电表至上述装置间所使用的一第一无线通信协议与在上述服务器至上述装置间所使用的一第二无线通信协议不相同。

7.如权利要求1所述的提升智能电表至服务器间效能的方法，其中上述装置是一集线器。

8.一种提升智能电表至服务器间效能的装置，上述提升智能电表至服务器间效能的装置包括：

一或多个处理器；以及

一或多个计算机存储媒体，上述一或多个计算机存储媒体存储计算机可读取指令，其中上述处理器使用上述计算机存储媒体以执行：

建立一暂存区；

暂存由至少一智能电表所传送的一或多个数据至上述暂存区；

判断是否满足一条件；

当满足上述条件时，聚合上述暂存区中的上述数据至一数据帧，以产生包括上述数据帧及一标头帧的一聚合封包；以及

传送上述聚合封包至上述服务器。

9.如权利要求8所述的提升智能电表至服务器间效能的装置，其中上述条件至少包括下列其中之一：

上述暂存区的一容量大小达到一临界值；或

一预定时间周期已到达。

10.如权利要求8所述的提升智能电表至服务器间效能的装置，其中在暂存由上述智能电表所传送的每一上述数据之前，上述处理器还执行：

判断是否接收一信号，其中上述信号用来指示上述装置实时送出上述数据；

当判断接收上述信号时，转换每一上述数据为一封包；以及

传送上述封包至上述服务器。

11.如权利要求8所述的提升智能电表至服务器间效能的装置，其中在暂存上述数据至上述暂存区之前，上述处理器还执行：

根据上述数据的一接收顺序分配序号至上述数据。

12.如权利要求8所述的提升智能电表至服务器间效能的装置，其中上述聚合封包是一因特网协议封包。

13.如权利要求8所述的提升智能电表至服务器间效能的装置，其中在上述智能电表至上述装置间所使用的一第一无线通信协议与在上述服务器至上述装置间所使用的一第二无线通信协议不相同。

14.如权利要求8所述的提升智能电表至服务器间效能的装置，其中上述装置是一集线器。