CN112583796A - 一种终端设备接入电力物联网的方法、系统及物联管理平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种终端设备接入电力物联网的方法、系统及物联管理平台，所述方法包括：录入业务系统下发的终端设备身份信息，向关联边缘物联代理设备下发APP安装信息，以使边缘物联代理设备能够根据所述APP安装信息完成APP安装；通过边缘物联代理设备的边缘计算框架获取待接入终端设备的基本信息，所述基本信息由所述APP感知获取；对所述基本信息进行认证，将认证通过的终端设备接入电力物联网。本发明可以通过物联管理平台下发不同专业APP的流程适配目前电力物联网中各专业终端设备的接入。

Description

一种终端设备接入电力物联网的方法、系统及物联管理平台

技术领域

本发明涉及一种终端设备接入电力物联网的方法、系统及物联管理平台，属于电力系统技术领域。

背景技术

电力物联网围绕电力系统的各个环节，以先进的移动通信技术、人工智能、云计算等现代信息技术为支撑，实现电力网络万物互联、人机交互，是一种全面、高效、灵活、智能的智慧服务系统。根据总体的结构和建设需求，其自下而上架构可分为感知层、网络层、平台层和应用层。感知层主要包括边缘网关、智能终端及智能应用，可以实现设备的互联互通和实时监测与感知；网络层以先进的移动通信网络为支撑，保障数据的安全可靠、稳定高效传输；平台层是国网公司搭建的各类资源业务平台，包含物联管理平台、业务中台和数据中台，对感知层的数据进行处理分析，资源开放共享，通过自动化运维，实现感知层采集数据的储存和处理，同时提供了安全可信通道、海量信息即时通信、设备远程监控等能力，支持电网状态全面感知以及超大规模、海量物联网终端的接入管理；应用层支持设备管理的精确化，建设业务内务内外的良好生态，可实现应用的灵活构建、快速迭代等需求。

随着电力物联网规模的扩大和采集数据的累积和增加，不同专业大批量设备的接入和统一管理问题是亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种终端设备接入电力物联网的方法、系统及物联管理平台，适用于电力物联网中不同终端设备的接入，不需要人工配置操作。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种终端设备接入电力物联网的方法，由物联管理平台执行，所述方法包括：

录入业务系统下发的终端设备身份信息，向关联边缘物联代理设备下发APP安装信息，以使边缘物联代理设备能够根据所述APP安装信息完成APP安装；

通过边缘物联代理设备的边缘计算框架获取待接入终端设备的基本信息，所述基本信息由所述APP感知获取；

对所述基本信息进行认证，将认证通过的终端设备接入电力物联网。

结合第一方面，进一步地，所述终端设备包括智能终端设备和非智能终端设备；

对于智能终端设备，所述APP安装信息包括：APP安装包和APP安装指令；

对于非智能终端设备，所述APP安装信息包括：APP安装包、APP与非智能终端设备的关联信息、以及APP安装指令。

结合第一方面，进一步地，所述方法还包括向关联边缘物联代理设备下发APP安装信息前，与关联边缘物联代理设备建立连接，具体方法包括：

录入业务系统下发的边缘代理设备身份信息，提取请求接入的边缘代理设备的参数信息；

对所述边缘物联代理设备的参数信息进行校核；

为校核通过的边缘物联代理设备分配连接信息，所述连接信息包括：连接通道IP、连接端口以及边缘物联代理设备连接权限。

结合第一方面，进一步地，所述边缘物联代理设备的参数信息包括：边缘物联代理设备的名称、边缘物联代理设备序列号、边缘物联代理设备厂商及边缘物联代理设备型号。

结合第一方面，进一步地，对边缘物联代理设备的参数信息进行校核的方法包括：

采集边缘物联代理设备序列号和经边缘物联代理设备私钥加密后的边缘物联代理设备序列号；

采用预存的边缘物联代理设备的公钥对加密后的边缘物联代理设备序列号进行解密；

若解密后获取的数据与所述边缘物联代理设备序列号一致，则校核通过；否则，不通过。

结合第一方面，进一步地，所述终端设备身份信息至少携带如下参数：

终端设备的名称、终端设备序列号、终端设备厂商、终端设备型号以及关联边缘物联代理设备ID。

第二方面，本发明提供了一种物联管理平台，包括：

设备管理模块：用于录入业务系统下发的终端设备身份信息；

APP管理模块：用于向关联边缘物联代理下发APP安装信息，以使边缘物联代理设备能够根据所述APP安装信息完成APP安装；

信息获取模块：用于通过边缘物联代理设备的边缘计算框架获取待接入终端设备的基本信息，所述基本信息由所述APP感知获取；

所述设备管理模块还用于对所述基本信息进行认证，将认证通过的终端设备接入电力物联网。

第三方面，本发明还提供了一种物联管理平台，包括处理器及存储介质；

所述存储介质用于存储指令；

所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行第一方面任一项所述方法的步骤。

第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面所述方法的步骤。

第五方面，本发明提供了一种终端设备接入电力物联网的系统，包括：

业务系统：用于向物联管理平台下发设备身份信息，所述设备身份信息包括终端设备身份信息和边缘代理设备身份信息；

物联管理平台：用于根据业务系统下发的终端设备身份信息，向关联边缘物联代理设备下发APP安装信息；

边缘物联代理设备：用于根据所述APP安装信息完成APP安装，通过APP感知待接入终端设备的基本信息，并通过边缘计算框架将所述基本信息传送给物联管理平台；

所述物联管理平台还用于对所述基本信息进行认证，将认证通过的终端设备接入电力物联网。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

通过物联管理平台下发不同专业APP的流程可以适配目前电力物联网中各专业终端设备的接入，通过物联管理平台下发终端设备与APP映射信息使接入方案可以适配各种非智能化设备的接入；终端设备的接入控制操作都是由业务系统发起，统一控制，不需要做设备端人工配置操作，终端设备加电自感知即可完成接入；边缘物联代理设备接入使用“一机一密”的接入验证方式，从业务层面保证了数据的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的边缘物联代理设备接入电力物联网的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的智能终端设备接入电力物联网的方法流程图；

图3是本发明实施例提供的APP与非智能终端关联关系图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。在此之前，需要说明的是：边缘计算架构体系可以适用于各种具有低时延、高带宽、高可靠、海量连接、异构汇聚和本地安全隐私保护等特殊业务要求的应用场景。由于电网体系中的大部分终端设备缺乏计算能力和高可靠的通讯能力，并不具备直接接入物联管理平台的条件，需要具备边缘计算能力的边缘物联代理设备代理其完成数据计算和实时通讯。边缘物联代理设备一般包括通讯模块、边缘计算框架和APP应用程序模块，具有通讯能力、管理能力、数据采集能力、数据处理能力等基本能力。在电力物联网领域，边缘物联代理设备是必不可少的，是终端设备接入过程中最为关键的一环。

实施例一：

本发明实施例提供了一种终端设备接入电力物联网的方法，由物联管理平台执行，所述方法包括：

步骤一：录入业务系统下发的终端设备身份信息，向关联边缘物联代理设备下发APP安装信息，以使边缘物联代理设备能够根据所述APP安装信息完成APP安装；

步骤二：通过边缘物联代理设备的边缘计算框架获取待接入终端设备的基本信息，所述基本信息由所述APP感知获取；

步骤三：对所述基本信息进行认证，将认证通过的终端设备接入电力物联网。

需要说明的是，本发明实施例中所述的终端设备包括智能终端设备和非智能终端设备，对于智能终端设备具体可以是智能电表、温湿度传感器等；对于非智能终端设备具体可以是漏电断路器、低压开关等。智能终端设备可以通过APP自感知智能终端的接入和身份识别，并上报智能终端身份信息至物联管理平台完成认证接入；非智能终端设备可以通过物联管理平台下发APP与非智能终端映射关系表，APP自动识别非智能终端通讯地址并完成其和身份信息转换，进而上报非智能终端身份信息至物联管理平台完成认证接入。

下面分别对智能终端设备的接入方法和非智能终端设备的接入方法做进一步详细描述。

如图2所示，是本发明实施例提供的智能终端设备接入电力物联网的方法流程图，智能终端设备的接入包括以下步骤：

Sa1，信息录入：业务系统通过HTTPS向物联管理平台下发智能终端终端设备身份信息，终端设备身份信息携带参数包括：智能终端设备的名称、ESN、厂商、型号和关联边缘物联代理设备ID。其中，关联边缘代理ID与终端设备信息同时录入，以建立终端设备与边缘物联代理设备之间的关联关系；

Sa2，APP下发安装：物联管理平台向边缘物联代理设备下发APP安装包和安装指令，于边缘物联代理设备中完成APP安装；

Sa3，终端设备接入：终端设备通电并接入边缘物联代理设备，边缘物联代理设备中对应APP自动感知智能终端设备的接入并获取其基本信息，基本信息包括：智能终端设备的名称、智能终端设备序列号(Equipment Serial Number，ESN)、智能终端设备厂商、智能终端设备型号。

Sa4，APP上报数据至边缘计算框架：APP将智能终端设备接入自感知的基本信息上报边缘计算框架；

Sa5，边缘计算框架上报数据至物联管理平台：边缘物联代理设备通过MQTT将自身唯一边缘物联代理设备ID和智能终端设备基本信息上报物联管理平台，物联管理平台对智能终端设备的名称、智能终端设备序列号、智能终端设备厂商、智能终端设备型号和关联边缘物联代理设备ID进行校核，完成认证接入。

非智能终端设备的接入包括以下步骤：

Sb1，信息录入：业务系统通过HTTPS向物联管理平台下发非智能终端设备身份信息，非智能终端设备身份信息携带参数包括：非智能终端设备的名称、非智能终端ESN(Equipment Serial Number，设备序列号)、非智能终端厂商、非智能终端型号和关联边缘物联代理设备ID。其中，边缘物联代理设备ID与非智能终端信息同时录入，建立非智能终端设备与边缘物联代理设备之间的关联关系；

Sb2，APP下发安装：物联管理平台向边缘物联代理设备下发APP安装包、APP与非智能终端设备的关联信息和安装指令完成APP安装；

Sb3，终端设备接入：非智能终端设备通电并接入边缘物联代理设备，边缘物联代理设备中对应APP自动感知非智能终端设备的接入并获取其基本信息，基本信息包括：非智能终端设备的名称、非智能终端ESN、非智能终端设备厂商、非智能终端设备型号；

Sb4，APP上报数据至边缘计算框架：APP将非智能终端设备接入自感知的基本信息上报边缘计算框架；

Sb5，边缘代理上报数据至物联管理平台：边缘物联代理设备通过MQTT将自身唯一ID和非智能终端设备基本信息上报物联管理平台，物联管理平台对非智能终端设备名称、ESN、厂商、型号和边缘代理唯一ID进行校核，完成认证接入。

如图3所示，是本发明实施例提供的APP与非智能终端关联关系图，关联信息中一个APP可以同时关联多个终端设备，具体包含APP名称、终端设备的基本信息(名称、ESN、厂商、型号)和通讯信息(通讯方式和通讯地址)。终端设备通电接入边缘物联代理设备时，APP可以识别其通讯地址，与关联关系表映射转换。

在本发明实施例中，将终端设备接入电力物联网之前，应当使边缘物联代理设备与物联管理平台建立连接，如图1所示，具体包括如下步骤：

Sc1，信息录入:上层业务系统通过HTTPS向物联管理平台下发边缘代理设备身份信息，提取请求接入的边缘代理设备的参数信息；边缘代理设备身份信息携带参数有边缘代理的名称、设备序列号(Equipment Serial Number，ESN)、厂商、型号等；

Sc2，认证请求：边缘物联代理设备通电，其边缘框架通过通讯模块用HTTPS短链接通讯发送边缘代理的名称、ESN、厂商、型号到物联管理平台，平台对设备信息完成校核并分配MQTT通道IP、连接端口以及连接权限等相关信息；

Sc3，建立长连接：边缘代理通过认证结果信息与物联管理平台建立MQTT连接，完成接入。

在边缘物联代理设备接入安全认证方面，物联管理平台采用“一机一密”实现机制，具体的：设备厂商对每个边缘物联代理设备生成公私钥对，私钥收录到设备里，公钥和ESN一起注册到物联管理平台；边缘物联代理设备接入时提供ESN和EESN(EncryptionEquipment Serial Number，加密设备序列号)，物联管理平台接到数据后将EESN用该设备的公钥解密，如果解密后的数据与ESN一致，则认证通过。

本发明实施例通过物联管理平台下发不同专业APP的流程可以适配目前电力物联网中各专业终端设备的接入，通过物联管理平台下发终端设备与APP映射信息使接入方案可以适配各种非智能化设备的接入；终端设备的接入控制操作都是由业务系统发起，统一控制，不需要做设备端人工配置操作，终端设备加电自感知即可完成接入；边缘物联代理设备接入使用“一机一密”的接入验证方式，从业务层面保证了数据的安全性。

实施例二：

本发明实施例提供了一种物联管理平台，可以用于实现实施例一所述的方法步骤，包括：

设备管理模块：用于录入业务系统下发的终端设备身份信息；

APP管理模块：用于向关联边缘物联代理下发APP安装信息，以使边缘物联代理设备能够根据所述APP安装信息完成APP安装；

信息获取模块：用于通过边缘物联代理设备的边缘计算框架获取待接入终端设备的基本信息，所述基本信息由所述APP感知获取；

所述设备管理模块还用于对所述基本信息进行认证，将认证通过的终端设备接入电力物联网。

对于设备管理模块、APP管理模块及信息获取模块实现各方法的详细步骤参见实施例一，在此不做赘述。

实施例三：

本发明还提供了一种物联管理平台，包括处理器及存储介质；

所述存储介质用于存储指令；

所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行实施例一所述方法的步骤。

实施例四：

本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现实施例一所述方法的步骤。

实施例五：

如图1所示，本发明实施例提供了一种终端设备接入电力物联网的系统，可以用于实现实施例一所述的方法，包括：

业务系统：用于向物联管理平台下发设备身份信息，所述设备身份信息包括终端设备身份信息和边缘代理设备身份信息；

物联管理平台：用于根据业务系统下发的终端设备身份信息，向关联边缘物联代理设备下发APP安装信息；

边缘物联代理设备：用于根据所述APP安装信息完成APP安装，通过APP感知待接入终端设备的基本信息，并通过边缘计算框架将所述基本信息传送给物联管理平台；

所述物联管理平台还用于对所述基本信息进行认证，将认证通过的终端设备接入电力物联网。

对于业务系统、物联管理平台、边缘物联代理设备实现各方法的详细步骤参见实施例一，在此不做赘述。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、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。

以上所述仅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 (10)

1.一种终端设备接入电力物联网的方法，由物联管理平台执行，其特征在于，所述方法包括：

录入业务系统下发的终端设备身份信息，向关联边缘物联代理设备下发APP安装信息，以使边缘物联代理设备能够根据所述APP安装信息完成APP安装；

通过边缘物联代理设备的边缘计算框架获取待接入终端设备的基本信息，所述基本信息由所述APP感知获取；

对所述基本信息进行认证，将认证通过的终端设备接入电力物联网。

2.根据权利要求1所述的终端设备接入电力物联网的方法，其特征在于，所述终端设备包括智能终端设备和非智能终端设备；

对于智能终端设备，所述APP安装信息包括：APP安装包和APP安装指令；

对于非智能终端设备，所述APP安装信息包括：APP安装包、APP与非智能终端设备的关联信息、以及APP安装指令。

3.根据权利要求1所述的终端设备接入电力物联网的方法，其特征在于，所述方法还包括向关联边缘物联代理设备下发APP安装信息前，与关联边缘物联代理设备建立连接，具体方法包括：

录入业务系统下发的边缘代理设备身份信息，提取请求接入的边缘代理设备的参数信息；

对所述边缘物联代理设备的参数信息进行校核；

为校核通过的边缘物联代理设备分配连接信息，所述连接信息包括：连接通道IP、连接端口以及边缘物联代理设备连接权限。

4.根据权利要求3所述的终端设备接入电力物联网的方法，其特征在于，所述边缘物联代理设备的参数信息包括：边缘物联代理设备的名称、边缘物联代理设备序列号、边缘物联代理设备厂商及边缘物联代理设备型号。

5.根据权利要求4所述的终端设备接入电力物联网的方法，其特征在于，对边缘物联代理设备的参数信息进行校核的方法包括：

采集边缘物联代理设备序列号和经边缘物联代理设备私钥加密后的边缘物联代理设备序列号；

采用预存的边缘物联代理设备的公钥对加密后的边缘物联代理设备序列号进行解密；

若解密后获取的数据与所述边缘物联代理设备序列号一致，则校核通过；否则，不通过。

6.根据权利要求1所述的终端设备接入电力物联网的方法，其特征在于，所述终端设备身份信息至少携带如下参数：

终端设备的名称、终端设备序列号、终端设备厂商、终端设备型号以及关联边缘物联代理设备ID。

7.一种物联管理平台，其特征在于，包括：

设备管理模块：用于录入业务系统下发的终端设备身份信息；

APP管理模块：用于向关联边缘物联代理下发APP安装信息，以使边缘物联代理设备能够根据所述APP安装信息完成APP安装；

信息获取模块：用于通过边缘物联代理设备的边缘计算框架获取待接入终端设备的基本信息，所述基本信息由所述APP感知获取；

所述设备管理模块还用于对所述基本信息进行认证，将认证通过的终端设备接入电力物联网。

8.一种物联管理平台，其特征在于，包括处理器及存储介质；

所述存储介质用于存储指令；

所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1～6任一项所述方法的步骤。

9.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1～6任一项所述方法的步骤。

10.一种终端设备接入电力物联网的系统，其特征在于，包括：

业务系统：用于向物联管理平台下发设备身份信息，所述设备身份信息包括终端设备身份信息和边缘代理设备身份信息；

物联管理平台：用于根据业务系统下发的终端设备身份信息，向关联边缘物联代理设备下发APP安装信息；

边缘物联代理设备：用于根据所述APP安装信息完成APP安装，通过APP感知待接入终端设备的基本信息，并通过边缘计算框架将所述基本信息传送给物联管理平台；

所述物联管理平台还用于对所述基本信息进行认证，将认证通过的终端设备接入电力物联网。

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