CN111064627A - 一种电力物联终端即插即用管理系统 - Google Patents

一种电力物联终端即插即用管理系统 Download PDF

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CN111064627A CN202010040914.6A CN202010040914A CN111064627A CN 111064627 A CN111064627 A CN 111064627A CN 202010040914 A CN202010040914 A CN 202010040914A CN 111064627 A CN111064627 A CN 111064627A
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Abstract

本发明公开了一种电力物联终端即插即用管理系统，具有终端设备零配置、自识别、自主联网等自适应功能，设备不依赖特定操作系统、编程语言或物理媒体，实现不同类型、功能各异的电力物联终端的网络接口即插即用，属于电气工程科学领域。具体涉及为采用改进型UPnP架构和IEEE1451标准使网络化智能传感器接口，在物联终端侧实现传感接口模块功能，在边缘网关侧实现网络适配处理功能，通过获取传感终端设备信息，实现设备关联、即插即用。

Description

一种电力物联终端即插即用管理系统
技术领域
本发明属于电力物联网技术领域，尤其涉及一种电力物联终端即插即用管理系统。
背景技术
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，其定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络形式。泛在电力物联网(UEIOT；Ubiquitous Electric Internet of Things)是国家电网公司2019年提出的建设具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业战略目标的重要组成部分。电力物联网终端设备种类多、数量巨大，且生产厂家众多，这为设备管理和生产运维都带来了巨大挑战。电力物联系统建立在特定传感器与传感网络上，依赖于设备、传输协议、硬件环境。随着电力物联系统规模日益扩大，其结构与组成越来越复杂，需采用即插即用技术对电力物联终端实现智能化管理。
目前常用的即插即用解决方法，是采用UPnP与Jini等网络设备的即插即用策略，但电力物联感知设备的资源相对受限，传统UPnP等方法复杂度高，资源需求大，在传感设备上直接应用不可行。Jini是Sun公司提出一个基于Java语言的分布式结构系统，由基础结构、编程模型和服务三部分组成，提供异构网络环境下的互连平台，把用户、各种技术终端以及网络资源统一看作服务，由此屏蔽不同操作系统、硬件结构带来的差异。UPnP是Microsoft公司提出一种分布式、开放网络架构，由设备、服务、控制点三个基本单元组成，具有即插即用、零配置、自主联网、编程语言无关等自适应特点。UPnP直接使用TCP/IP协议，提供点到点开放式连接，支持设备类型广泛，独立性、动态性连接。现有技术中采用UPnP技术的解决方案如：(1)基于IEEE1451.0和IEEE1451.5蓝牙标准开发汽车环境下乘客健康状况监测传感器网络，采用汽车网关、传感器管理器、传感节点三级架构，实现尾气、温度、心电图信号等多种传感器即插即用，但因硬件资源有限，系统接入传感节点偏少且接入时间较长；(2)基于IEEE1451标准综合系统健康管理平台，包括智能传感器、智能处理器和数据采集系统三部分，智能处理器可进行TEDS解析和配置，但目前仅支持ZigBee智能传感器即插即用；(3)ZigBee-UPnP网桥方案，可以自动发现ZigBee设备，并将其配置为虚拟的UPnP设备，实现两种异构网络互操作。
采用UPnP的技术一般都是采用单一接入模式，没有考虑电力智能传感系统的有线、无线混合接入应用情况下的即插即用功能需求，也没有在配置策略、资源分配、性能优化等方面的解决方案。目前的即插即用解决方案都是针对单一通信接入方式的即插即用管理，如针对Zigbee通信协议的传感设备即插即用，其无线通信接口模块、协议适配应用模块和UPnP服务和控制点管理，只对采用Zigbee协议的传感终端进行处理。随着电力泛在物联网技术的持续发展，以及电力物联网应用的逐步展开，不同类型、不同通信方式、多种功能和多厂家生产的电力物联终端设备，被广泛应用于输配变等不同电力物联网应用场景中，如何满足多类型、多厂家和多模通信设备的即插即用管理需求，是当前电力物联网应用急需解决的问题。
同时，现有技术一般都是针对传统网络通信设备的即插即用需求，对设备资源要求较高，不能满足电力传感设备低功耗、存储容量小、计算能力弱等资源受限条件下的应用要求。
发明内容
发明目的：为解决物联终端通信种类多、数据标准兼容性不好、通用性较弱，以及物联终端生产厂家众多，数量巨大，安装、调试以及运维难度系数高等问题，本发明提出一种电力物联终端即插即用管理系统，将IEEE1451标准与UPnP结合为网络化智能传感系统，同时在传感接口、网络接口实现即插即用，并在此基础上实现即插即用管理与性能优化，使电力物联系统更具互换性、操作性与兼容性。
技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种电力物联终端即插即用管理系统，通过采用电力物联网轻量级UPnP管理系统架构，实现电力物联终端的即插即用管理。本发明根据电力应用场景的技术特点和主流通信技术应用情况，设计具有Zigbee、Lora、BLE无线接入能力，以及485和光纤有线接入功能的多模通信接入模块，以满足电力物联网即插即用管理要求。
所述管理系统包括UPnP设备、UPnP服务和UPnP服务控制点，该系统运行于物联网关或物联管理平台；所述UPnP设备为物理设备或包含多个物理设备的逻辑设备，电力物联网中设备是指电力物联终端；所述UPnP设备通过UPnP服务向控制点提供功能，所述UPnP服务嵌入到物联网关中，包括Zigbee、Lora、BLE无线接入以及485和光纤有线接入的多模通信接入模块，用于UPnP设备关联及数据解析，实现IEEE1451数据格式到UPnP设备数据格式转换，完成IEEE1451对象到虚拟UPnP设备的信息映射，并用于启动电力物联终端数据采集、控制数据传输，按照UPnP设备进行管理；所述UPnP服务控制点用于在网络中发现设备，并激活、控制设备服务，与UPnP服务一起嵌入在物联网关中，或根据应用管理要求，UPnP服务控制点单独存在于物联管理平台中。
进一步的，所述UPnP设备是指电力物联终端设备，包括：终端处理控制单元、传感器单元以及传感通信接口模块；所述传感器单元指感知特定物理量的传感器件，用于采集单一物理量或多种物理量，采样后输出模拟量或数据量至终端处理控制单元；所述终端处理控制单元采用低功耗MCU处理器，用于控制传感器采样、处理采样数据，根据嵌入式传感器电子数据表格(Transducers Electronic Data Sheet，TEDS)配置方法，将传感器单元的各种信息封装到传感器电子数据表格；控制单元将封装好的传感数据，通过传感通信接口模块发送到物联网关的通信接口模块。
进一步的，所述传感通信接口模块包括无线通信接口和有线通信接口，无线通信接口包括Zigbee、Lora、BLE，有线接口包括485总线和光纤接口。
进一步的，所述传感通信接口模块采用IEEE1451智能传感器通信接口标准，软件接口部分采用IEEE 1451.0标准进行数据解析，硬件部分采用IEEE 1451.5无线接口标准。
进一步的，所述UPnP服务包括：通信接口模块、IEEE1451.0到UPnP网桥的协议适配模块和UPnP服务模块；所述协议适配模块包括IEEE1451.0到UPnP网桥的协议转换模块和网络协议适配器；
所述通信接口模块与UPnP设备的传感通信接口模块相连，用于建立通信连接按照IEEE1451协议进行数据通信，将数据传输至IEEE1451.0到UPnP网桥的协议转换模块；
所述IEEE1451.0到UPnP网桥的协议转换模块，用于管理IEEE1451对象，实现IEEE1451数据格式到UPnP设备数据格式转换，完成IEEE1451对象到虚拟UPnP设备的信息映射，并管理虚拟UPnP设备；
所述网络协议适配器与通信接口模块连接，用于根据读取的TEDS信息，为通信接口模块加载相应驱动进行通信；
所述UPnP服务模块包括状态表、控制服务器、事件服务器；所述状态表用于通过一系列状态变量描述服务当前状态；所述控制服务器用于管理网络中控制点对该服务的请求、控制，并执行相关请求，更新状态表并返回结果；所述事件服务器用于接收控制点对该服务的事件订阅，在服务状态发生变化时向订阅控制点发送事件消息。
服务由服务模型描述，所述服务模型包括服务属性、状态变量、动作、输入/输出参数。所述服务属性是服务的基本保障，定义了服务类型和ID、控制URL、事件URL、描述URL。所述状态变量描述当前服务的某种基本状态，每个状态变量定义名称、类型、变量值。动作定位服务提供的若干功能，且这些功能可按逻辑功能组成整体，对控制点开放服务调研、控制。每个动作包含名称、输入/输出参数，其中输入/输出参数定义了参数名、参数值、输入/输出特征。
进一步的，所述IEEE1451.0到UPnP网桥的协议转换模块包括对象管理器、协议转换器、设备管理器；
所述对象管理器，用于接收通信接口模块传输的数据，创建、管理、注销IEEE1451对象，所述IEEE1451对象包括IEEE1451命令、TEDS解析信息、传感数据、设备；网络协议适配模块启动，若有通信接口模块(TIM)接入网络协议适配器(NCAP)，对象管理器为其创建对象，管理TEDS相关描述信息、命令及传感数据，TIM断开后，注销其对象，更新NCAP设备、服务信息；
所述协议转换器，用于实现对象管理器中对象与虚拟UPnP设备相关信息映射，并通过管理接口通知设备管理器IEEE1451对象的加入、离开，通过数据接口接收设备管理器请求，向其发送响应、事件；
所述设备管理器，用于接收协议转换器通知的对象加入消息，创建虚拟UPnP设备，其中一个设备对应网络协议适配器，其余对应通信接口模块；同时用于接收对象离开消息，注销对应虚拟UPnP设备。
进一步的，所述网络协议适配器包括中央控制器、传感器接口、网络接口，所述通信接口模块通过传感器接口连接到中央控制器，通过网络接口连接到网络。当NCAP与TIM连接后，根据读取的TEDS信息，为TIM加载相应驱动，然后进行正常通信。
按照IEEE 1451.0标准解析后的数据，进入IEEE1451.0到UPnP网桥的协议转换模块。数据首先进入对象管理器，UPnP设备发出入网申请，对象管理器为UPnP设备分配内网地址；UPnP设备发送自身的TEDS，对象管理器配置传输通道数据通信信息；在协议转换器，实现IEEE1451数据格式到UPnP设备数据格式转换，完成IEEE1451对象到虚拟UPnP设备的信息映射；通过设备管理器，UPnP服务可以启动电力物联终端数据采集、控制数据传输，按照UPnP设备进行管理。实现UPnP设备管理后，UPnP服务控制点可以管理网络中该服务的事件订阅、服务请求、服务控制功能，并采用状态变量来描述服务当前状态。
本发明的UPnP服务控制点在网络中发现设备，并激活、控制设备服务。控制点可以单独存在或嵌入在设备中。控制点的功能包括：设备发现，设备控制，事件订阅，控制点激活、控制设备。
设备发现流程如下：
电力物联终端在UPnP服务中完成协议转换和UPnP设备管理的基础上，通过多播发现消息宣告其加入；服务、控制点通过多播查找信息发现加入设备。控制点发现设备后，利用设备描述TEDS获取设备详细信息，启动设备关联。
设备控制流程如下：
控制点向设备服务发出命令、通知或轮询服务状态变量值；受控设备收到控制请求信息后，根据控制参数执行相应动作，更新状态变量值。
事件订阅流程如下：
在事件通知机制下，控制点向相应设备发送事件订阅请求；设备收到该请求，则向控制点返回订阅SID，确认事件订阅成功；设备某个状态变量值发生变化，则向该控制点发送状态变化情况，使控制点及时获取设备当前状态，实现控制点动态监测设备当前状态。
控制点激活、控制设备流程如下：
控制点向设备发送控制请求；设备接收到该请求后，激活、执行相应服务动作，更新状态表，并向控制点返回一个包含结构、状态参数的SOAP响应消息。
有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益的技术效果：
本发明根据目前电力物联终端设备的资源条件，在传感接口即插即用和网络接口即插即用方面，采用轻量级UPnP架构和方法，使电力物联终端的即插即用具有可行性，实现包括：传感器零配置联网能力、传感器自我标识能力，以及在网络中实现传感器配置、校正、诊断功能。本发明针对现有电力传感设备的即插即用管理要求，采用轻量级UPnP架构，以适应电力物联传感终端资源受限的条件要求；同时，根据目前智能传感器无线接口(IEEE1451.5)的通信接口标准，设计基于LoRa通信协议的通信接口和TEDS格式。本发明的即插即用管理系统，同时支持多模无线通信设备接入，以满足电力传感设备多模通信的技术要求。
附图说明
图1是电力物联网轻量级UPnP架构图；
图2是电力物联终端结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
图1是电力物联网轻量级UPnP架构图；本发明所述的一种电力物联终端即插即用管理系统，包括UPnP设备、UPnP服务和UPnP服务控制点，该系统运行于物联网关或物联管理平台；所述UPnP设备为物理设备或包含多个物理设备的逻辑设备，电力物联网中设备是指电力物联终端；所述UPnP设备通过UPnP服务向控制点提供功能，所述UPnP服务嵌入到物联网关中，包括Zigbee、Lora、BLE无线接入以及485和光纤有线接入的多模通信接入模块，用于UPnP设备关联及数据解析，实现IEEE1451数据格式到UPnP设备数据格式转换，完成IEEE1451对象到虚拟UPnP设备的信息映射，并用于启动电力物联终端数据采集、控制数据传输，按照UPnP设备进行管理；所述UPnP服务控制点用于在网络中发现设备，并激活、控制设备服务，与UPnP服务一起嵌入在物联网关中，或根据应用管理要求，UPnP服务控制点单独存在于物联管理平台中。
所述UPnP设备是指电力物联终端设备，包括：终端处理控制单元、传感器单元以及传感通信接口模块；所述传感器单元指感知特定物理量的传感器件，用于采集单一物理量或多种物理量，采样后输出模拟量或数据量至终端处理控制单元；所述终端处理控制单元采用低功耗MCU处理器，用于控制传感器采样、处理采样数据，根据嵌入式传感器电子数据表格(Transducers Electronic Data Sheet，TEDS)配置方法，将传感器单元的各种信息封装到传感器电子数据表格；控制单元将封装好的传感数据，通过传感通信接口模块发送到物联网关的通信接口模块。
所述传感通信接口模块包括无线通信接口和有线通信接口，无线通信接口包括Zigbee、Lora、BLE，有线接口包括485总线和光纤接口。
所述传感通信接口模块采用IEEE1451智能传感器通信接口标准，软件接口部分采用IEEE 1451.0标准进行数据解析，硬件部分采用IEEE 1451.5无线接口标准。
所述UPnP服务包括：通信接口模块、IEEE1451.0到UPnP网桥的协议适配模块和UPnP服务模块；所述协议适配模块包括IEEE1451.0到UPnP网桥的协议转换模块和网络协议适配器；
所述通信接口模块与UPnP设备的传感通信接口模块相连，用于建立通信连接按照IEEE1451协议进行数据通信，将数据传输至IEEE1451.0到UPnP网桥的协议转换模块；
所述IEEE1451.0到UPnP网桥的协议转换模块，用于管理IEEE1451对象，实现IEEE1451数据格式到UPnP设备数据格式转换，完成IEEE1451对象到虚拟UPnP设备的信息映射，并管理虚拟UPnP设备；
所述网络协议适配器与通信接口模块连接，用于根据读取的TEDS信息，为通信接口模块加载相应驱动进行通信；
所述UPnP服务模块包括状态表、控制服务器、事件服务器；所述状态表用于通过一系列状态变量描述服务当前状态；所述控制服务器用于管理网络中控制点对该服务的请求、控制，并执行相关请求，更新状态表并返回结果；所述事件服务器用于接收控制点对该服务的事件订阅，在服务状态发生变化时向订阅控制点发送事件消息。
服务由服务模型描述，所述服务模型包括服务属性、状态变量、动作、输入/输出参数。所述服务属性是服务的基本保障，定义了服务类型和ID、控制URL、事件URL、描述URL。所述状态变量描述当前服务的某种基本状态，每个状态变量定义名称、类型、变量值。动作定位服务提供的若干功能，且这些功能可按逻辑功能组成整体，对控制点开放服务调研、控制。每个动作包含名称、输入/输出参数，其中输入/输出参数定义了参数名、参数值、输入/输出特征。
所述IEEE1451.0到UPnP网桥的协议转换模块包括对象管理器、协议转换器、设备管理器；
所述对象管理器，用于接收通信接口模块传输的数据，创建、管理、注销IEEE1451对象，所述IEEE1451对象包括IEEE1451命令、TEDS解析信息、传感数据、设备；网络协议适配模块启动，若有通信接口模块(TIM)接入网络协议适配器(NCAP)，对象管理器为其创建对象，管理TEDS相关描述信息、命令及传感数据，TIM断开后，注销其对象，更新NCAP设备、服务信息；
所述协议转换器，用于实现对象管理器中对象与虚拟UPnP设备相关信息映射，并通过管理接口通知设备管理器IEEE1451对象的加入、离开，通过数据接口接收设备管理器请求，向其发送响应、事件；
所述设备管理器，用于接收协议转换器通知的对象加入消息，创建虚拟UPnP设备，其中一个设备对应网络协议适配器，其余对应通信接口模块；同时用于接收对象离开消息，注销对应虚拟UPnP设备。
所述网络协议适配器包括中央控制器、传感器接口、网络接口，所述通信接口模块通过传感器接口连接到中央控制器，通过网络接口连接到网络。当NCAP与TIM连接后，根据读取的TEDS信息，为TIM加载相应驱动，然后进行正常通信。
按照IEEE 1451.0标准解析后的数据，进入IEEE1451.0到UPnP网桥的协议转换模块。数据首先进入对象管理器，UPnP设备发出入网申请，对象管理器为UPnP设备分配内网地址；UPnP设备发送自身的TEDS，对象管理器配置传输通道数据通信信息；在协议转换器，实现IEEE1451数据格式到UPnP设备数据格式转换，完成IEEE1451对象到虚拟UPnP设备的信息映射；通过设备管理器，UPnP服务可以启动电力物联终端数据采集、控制数据传输，按照UPnP设备进行管理。实现UPnP设备管理后，UPnP服务控制点可以管理网络中该服务的事件订阅、服务请求、服务控制功能，并采用状态变量来描述服务当前状态。
本发明的UPnP服务控制点在网络中发现设备，并激活、控制设备服务。控制点可以单独存在或嵌入在设备中。控制点的功能包括：设备发现，设备控制，事件订阅，控制点激活、控制设备。
设备发现流程如下：
电力物联终端在UPnP服务中完成协议转换和UPnP设备管理的基础上，通过多播发现消息宣告其加入；服务、控制点通过多播查找信息发现加入设备。控制点发现设备后，利用设备描述TEDS获取设备详细信息，启动设备关联。
设备控制流程如下：
控制点向设备服务发出命令、通知或轮询服务状态变量值；受控设备收到控制请求信息后，根据控制参数执行相应动作，更新状态变量值。
事件订阅流程如下：
在事件通知机制下，控制点向相应设备发送事件订阅请求；设备收到该请求，则向控制点返回订阅SID，确认事件订阅成功；设备某个状态变量值发生变化，则向该控制点发送状态变化情况，使控制点及时获取设备当前状态，实现控制点动态监测设备当前状态。
控制点激活、控制设备流程如下：
控制点向设备发送控制请求；设备接收到该请求后，激活、执行相应服务动作，更新状态表，并向控制点返回一个包含结构、状态参数的SOAP响应消息。
所述传感器电子数据表格(Transducers Electronic Data Sheet，TEDS)是以电子表格形式存储传感器的设备信息，包括生产厂家信息、设备ID、设备类型、设备序列号、设备量程、通信频率、信道信息、数据采样周期，传感器的类型、操作和性能属性，并且支持数字接口访问、读取数据和配置执行器，例如，传感器厂商信息、版本信息、标识符、序列号、物理单位、建立时间、性能参数，使传感器具有自我描述能力，并使智能传感网络系统能自动识别与系统相连的传感器，也可以支持众多不同种类的传感器组成网络。智能传感网络系统可对其直接读写，即可获取前端传感器执行器的各种参数信息，并进行分析处理和操作。
标准TEDS数据结构较为复杂，当系统繁忙且较多传感设备通信接入网络时、在即插即用过程TEDS传输阶段，如果多个传感设备瞬时大量发送TEDS数据，会造成数据堵塞或数据丢失，严重影响即插即用速度和识别率；同时考虑网关设备也不宜保存大量TEDS数据，本发明采取简化TEDS数据结构，减少无线智能传感器即插即用识别时间及提高识别效率。简化TEDS数据结构包括Meta-TEDS、Channel-TEDS和PHY-TED。Meta-TEDS、Channel-TEDS和PHY-TEDS分别描述了无线传感接口模块的总体信息、通道属性、物理特性，是无线传感器接口即插即用所必需。
Meta-TEDS数据结构如表1所示；其中节点标识数据结构如表2所示；Channel-TEDS数据结构如表3所示；PHY-TEDS数据结构如表4所示。
表1
描述 数据长度 TEDS标识 节点标识 通道数 校验码
字节数 1 1 6 1 1
表2
描述 产品类型 厂家标识 生产日期 流水号
字节数 1 1 2 2
表3
描述 数据长度 TEDS标识 通道数 物理单位 测量范围 采样格式 校验码
字节数 1 1 1 1 4 5 1
表4
Figure BDA0002367720210000081
本发明智能传感器采用以上TEDS格式定义(二进制码或字符串形式)实现自标识，UPnP设备通过XML描述设备与服务信息，解析后的TEDS信息映射为UPnP设备、服务描述信息。Meta-TEDS映射为设备描述信息，Channel-TEDS和PHY-TEDS映射为服务描述信息。
在IEEE1451标准中，没有针对LoRa等低功耗广域无线网络的通信接口标准，因此本发明针对LoRa通信特点，并结合电力实际应用需求，利用网络协议适配处理模块的网络协议基础、硬件资源，在其中嵌入IEEE1451/UPnP网桥，实现IEEE1451网络化智能传感器网络接口即插即用，达到IEEE1451网络与UPnP网络的互操作性。
本发明基于LoRa通信技术，按照IEEE1451协议设计LoRa通信接口模块，并根据LoRa通信特点，设计LoRa通信接口模块的传感器电子数据表格(TEDS)。TEDS包括：Meta-TEDS、Channel-TEDS和PHY-TEDS，以分别描述LoRa无线传感接口模块的总体信息、通道属性、物理特性。本发明按照IEEE 1451标准构建一个通用的网络化智能传感器模型，并进行结构可操作性分析、通信机制仿真与优化、动态性能评估与分析。
协议适配模块将解析后的TEDS信息映射为UPnP设备、服务标识信息，以实现基于UPnP的IEEE1451智能传感器网络接口即插即用。具体数据格式按照表1～4的数据格式定义。
图2是电力物联终端示意图。电力物联终端支持LoraWAN、Zigbee、BLE5.0底层通信协议，以及485有线通信支持的Modbus协议；网关与远程管理平台之间的通信采用以太网或4G公网/专网通信接口，通信协议支持Internet网络和物联网络的通信协议，所述Internet网络包括TCP、UDP、MQTT。
所述管理系统具有终端设备零配置、自识别、自主联网自适应功能，设备不依赖特定操作系统、编程语言或物理媒体，实现不同类型、功能各异的电力物联终端的网络接口即插即用。所述管理系统采用改进型UPnP架构和IEEE 1451标准使网络化智能传感器接口，在物联终端侧实现传感接口模块功能，在边缘网关侧实现网络适配处理功能，通过获取传感终端设备信息，实现设备关联、即插即用。
所述管理系统针对现有电力传感设备的即插即用管理要求，采用轻量级UPnP架构，基于LoRa通信协议的通信接口和TEDS格式，同时支持多模无线通信设备接入，以满足电力传感设备多模通信的技术要求。所述方法中的多模通信接口设计具有Zigbee、Lora、BLE无线接入能力，以及485和光纤有线接入功能的多模通信接入模块，以满足电力物联网即插即用管理要求。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电力物联终端即插即用管理系统，其特征在于：所述管理系统包括UPnP设备、UPnP服务和UPnP服务控制点，该系统运行于物联网关或物联管理平台；所述UPnP设备为物理设备或包含多个物理设备的逻辑设备；所述UPnP设备通过UPnP服务向控制点提供功能，所述UPnP服务嵌入到物联网关中，包括Zigbee、Lora、BLE无线接入以及485和光纤有线接入的多模通信接入模块，用于UPnP设备关联及数据解析，实现IEEE1451数据格式到UPnP设备数据格式转换，完成IEEE1451对象到虚拟UPnP设备的信息映射，并用于启动电力物联终端数据采集、控制数据传输，按照UPnP设备进行管理；所述UPnP服务控制点用于在网络中发现设备，并激活、控制设备服务，与UPnP服务一起嵌入在物联网关中，或根据应用管理要求，UPnP服务控制点单独存在于物联管理平台中。
2.根据权利要求1所述的一种电力物联终端即插即用管理系统，其特征在于：所述UPnP设备是指电力物联终端设备，包括：终端处理控制单元、传感器单元以及传感通信接口模块；所述传感器单元指感知特定物理量的传感器件，用于采集单一物理量或多种物理量，采样后输出模拟量或数据量至终端处理控制单元；所述终端处理控制单元采用低功耗MCU处理器，用于控制传感器采样、处理采样数据，根据嵌入式传感器电子数据表格(TEDS)配置方法，将传感器单元的各种信息封装到传感器电子数据表格，控制单元将封装好的传感数据，通过传感通信接口模块发送到物联网关的通信接口模块。
3.根据权利要求2所述的一种电力物联终端即插即用管理系统，其特征在于：所述传感通信接口模块包括无线通信接口和有线通信接口，无线通信接口包括Zigbee、Lora、BLE，有线接口包括485总线和光纤接口。
4.根据权利要求2所述的一种电力物联终端即插即用管理系统，其特征在于：所述传感通信接口模块采用IEEE1451智能传感器通信接口标准，软件接口部分采用IEEE1451.0标准进行数据解析，硬件部分采用IEEE 1451.5无线接口标准。
5.根据权利要求2或3或4所述的一种电力物联终端即插即用管理系统，其特征在于：所述UPnP服务包括：通信接口模块、IEEE1451.0到UPnP网桥的协议适配模块和UPnP服务模块；所述协议适配模块包括IEEE1451.0到UPnP网桥的协议转换模块和网络协议适配器；
所述通信接口模块与UPnP设备的传感通信接口模块相连，用于建立通信连接按照IEEE1451协议进行数据通信，将数据传输至IEEE1451.0到UPnP网桥的协议转换模块；
所述IEEE1451.0到UPnP网桥的协议转换模块，用于管理IEEE1451对象，实现IEEE1451数据格式到UPnP设备数据格式转换，完成IEEE1451对象到虚拟UPnP设备的信息映射，并管理虚拟UPnP设备；
所述网络协议适配器与通信接口模块连接，用于根据读取的TEDS信息，为通信接口模块加载相应驱动进行通信；
所述UPnP服务模块包括状态表、控制服务器、事件服务器；所述状态表用于通过一系列状态变量描述服务当前状态；所述控制服务器用于管理网络中控制点对该服务的请求、控制，并执行相关请求，更新状态表并返回结果；所述事件服务器用于接收控制点对该服务的事件订阅，在服务状态发生变化时向订阅控制点发送事件消息。
6.根据权利要求5所述的一种电力物联终端即插即用管理系统，其特征在于：所述IEEE1451.0到UPnP网桥的协议转换模块包括对象管理器、协议转换器、设备管理器；
所述对象管理器，用于接收通信接口模块传输的数据，创建、管理、注销IEEE1451对象，所述IEEE1451对象包括IEEE1451命令、TEDS解析信息、传感数据、设备；
所述协议转换器，用于实现对象管理器中对象与虚拟UPnP设备相关信息映射，并通过管理接口通知设备管理器IEEE1451对象的加入、离开，通过数据接口接收设备管理器请求，向其发送响应、事件；
所述设备管理器，用于接收协议转换器通知的对象加入消息，创建虚拟UPnP设备，其中一个设备对应网络协议适配器，其余对应通信接口模块；同时用于接收对象离开消息，注销对应虚拟UPnP设备。
7.根据权利要求5所述的一种电力物联终端即插即用管理系统，其特征在于：所述网络协议适配器包括中央控制器、传感器接口、网络接口，所述通信接口模块通过传感器接口连接到中央控制器，通过网络接口连接到网络。
8.根据权利要求2所述的一种电力物联终端即插即用管理系统，其特征在于：所述传感器电子数据表格(TEDS)是以电子表格形式存储传感器的设备信息，包括生产厂家信息、设备ID、设备类型、设备序列号、设备量程、通信频率、信道信息、数据采样周期，传感器的类型、操作和性能属性，并且支持数字接口访问、读取数据和配置执行器。
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