CN117424760B - 一种基于物联网的电表管理方法、控制装置及管理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明具体提供一种基于物联网的电表管理方法、控制装置及管理装置。本发明的方法包括获取与装置交互的各个智能电表的数据信息；基于各个智能电表的数据信息以及装置内预设的工作模式，确定各个智能电表对应的上报时间点；若达到任一个智能电表的上报时间点，则获取智能电表的实时数据以及智能电表的电表编码；将智能电表的实时数据输入训练好的加密解密模型中，得到加密的实时数据加密包；并将实时数据加密包上报至与装置交互的多个物联网主站。保证了各个智能电表与多个物联网主站之间的数据传输的稳定性，获取对应的智能电表的实时数据，再结合训练好的加密解密模型，将该实时数据进行加密，并上报至多个物联网主站，保证了数据传输的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电表管理方法及管理装置技术领域，具体提供一种基于物联网的电表管理方法、控制装置及管理装置。
背景技术
随着物联网及智能电表应用越来越普遍，智能电表数量的增多，物联网主站与智能电表之间的数据传输准确性无法得到保证，导致物联网主站无法实时获取电表数据，进而影响管理人员对电能的管理与调度；
而且，现有的智能电表与物联网主站之间的数据传输普遍采取一个物联网主站对应多个智能电表的传输关系并且传输方式单一，导致物联网主站以及智能电表的数据极易发送泄露并且由于物联网主站以及智能电表的之间的数据传输方式的安全性不足，容易受到攻击，进而影响多个智能电表数据的可靠性。
相应地，本领域需要一种新的电表管理方案来解决上述问题。
发明内容
为了克服上述缺陷，提出了本发明，以提供解决或至少部分地解决智能电表与物联网主站之间的数据传输不稳定并且由于数据传输方式的单一且安全性不足，导致多个智能电表的数据可靠性低的技术问题的一种基于物联网的电表管理方法、控制装置及管理装置。
在第一方面，本发明提供一种基于物联网的电表管理方法，所述方法应用于电表管理装置，所述装置内预设有加密解密模型，所述装置内以及与所述装置交互的至少一个物联网主站内均预设有周期性更新的验证系数数据库，并且，所述装置与各个物联网主站内的所述验证系数数据库相互同步，所述方法至少包括以下步骤：
获取与所述装置交互的各个智能电表的数据信息，其中，所述数据信息至少包括电表编码、本地时间、运行数据；
基于各个智能电表的数据信息以及装置内预设的工作模式，确定各个智能电表对应的上报时间点，其中，所述工作模式至少包括持续上报、周期性时间段上报、固定时间点上报之中的一种或多种；
若达到任一个智能电表的上报时间点，则获取所述智能电表的实时数据以及所述智能电表的电表编码，其中，所述实时数据至少包括抄表时间、电表读数、当前电量余额、当前电价等级；
将所述智能电表的实时数据输入训练好的加密解密模型中，得到加密的实时数据加密包，所述实时数据加密包至少包括已经加密处理的智能电表的实时数据以及调用码；
并将所述实时数据加密包上报至与所述装置交互的所述至少一个物联网主站。
在上述基于物联网的电表管理方法的一个技术方案中，所述方法还包括：
所述装置接收所述物联网主站的数据命令加密包，其中，所述数据命令加密包至少包括已经加密的数据命令以及调用码；
将所述数据命令加密包输入至训练好的加密解密模型中，得到数据命令、以及执行对象和/或执行对象编码，所述执行对象包括电表管理装置或者智能电表之中至少一种；
所述装置基于所述执行对象，选择性地基于所述数据命令执行对应操作或者向所述执行对象编码对应的智能电表发出数据命令。
在上述基于物联网的电表管理方法的一个技术方案中，“将所述智能电表的实时数据输入训练好的加密解密模型中，得到加密的实时数据加密包”之前，所述方法还包括以下步骤对所述加密解密模型进行训练：
获取加密训练样本集以及解密训练样本集，所述加密训练样本集至少包括多组待加密的训练样本，所述训练样本至少包括训练样本的数据以及所述训练样本对应的编码，所述解密训练样本集至少包括多组待解密的解密训练样本包，所述解密训练样本包至少包括已经加密的数据命令以及调用码，其中，所述调用码至少依次由时间数位、编码数位、随机码数位以及与训练样本的操作对应的事项码组成；
获取所述装置的当前时间以及所述模型内预设的当前的验证系数数据库，其中，所述验证系数数据库内的验证系数与各个时间一一对应；
基于所述多组待加密的训练样本以及所述装置的当前时间，得到多组已经加密的训练样本以及各个训练样本对应的调用码，并基于已经加密的训练样本以及所述训练样本对应的调用码组成所述训练样本的数据加密包；
或者，基于所述多组待解密的解密训练样本包以及所述模型内预设的当前的验证系数数据库，得到各个解密训练样本包对应的数据命令、以及所述数据命令对应的执行对象和/或所述执行对象的编号。
在上述基于物联网的电表管理方法的一个技术方案中，“基于所述多组待加密的训练样本以及所述装置的当前时间，得到多组已经加密的训练样本以及各个训练样本对应的调用码，并基于已经加密的训练样本以及所述训练样本对应的调用码组成所述训练样本的数据加密包”包括：
基于所述多组待加密的训练样本的数据、所述训练样本对应的编码以及所述装置的当前时间，得到多组已经加密的训练样本以及各个训练样本对应的调用码；
基于已经加密的训练样本以及所述训练样本对应的调用码组成所述训练样本的数据加密包。
在上述基于物联网的电表管理方法的一个技术方案中，“基于所述多组待解密的解密训练样本包以及所述模型内预设的当前的验证系数数据库，得到各个解密训练样本包对应的数据命令、以及所述数据命令对应的执行对象和/或所述执行对象的编号”包括：
基于所述多组待解密的解密训练样本包中的调用码，获取所述调用码中时间数位对应的时间、与数据命令对应的编码、随机码以及与数据命令的执行对象对应的事项码；
基于各个调用码中时间数位对应的时间以及验证系数数据库，获取各个调用码中时间数位对应的时间对应的验证系数；
基于各个随机码以及各个随机码对应的验证系数，得到各个解密训练样本包的验证码；
基于各个解密训练样本包的验证码对各个解密训练样本包进行解密，得到各个解密训练样本包对应的数据命令、以及所述数据命令对应的执行对象和/或所述执行对象的编号。
在上述基于物联网的电表管理方法的一个技术方案中，所述装置内还设置有通信模块，所述“获取与所述装置交互的各个智能电表的数据信息”之前，所述方法还包括：
所述装置周期性向各个智能电表发送检测信号，并根据各个智能电表对所述检测信号的反馈情况，判断所述装置与各个智能电表是否交互成功：
若接收到所述智能电表的反馈信号并且所述反馈信号与所述检测信号相匹配，则判断所述装置与所述智能电表交互成功；否则，则判断所述装置与所述智能电表交互失败；
若所述装置与任一个所述智能电表交互成功，则所述装置控制所述通信模块开启，并且所述装置通过所述通信模块执行所述装置与各个物联网主站之间的交互。
在上述基于物联网的电表管理方法的一个技术方案中，所述方法还包括：
所述装置周期性检测所述装置与各个物联网主站的交互状态，其中，所述交互状态至少包括交互成功与交互失败；
若所述装置与任一个物联网主站的交互状态为交互失败，则所述装置通过所述通信模块重新执行所述装置与所述物联网主站之间的交互。
在上述基于物联网的电表管理方法的一个技术方案中，所述加密解密模型中采用SM4加密算法或者AES128加密算法对待加密的数据样本进行加密。
在第二方面，本发明提供一种控制装置，该控制装置包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述基于物联网的电表管理方法的技术方案中任一项技术方案所述的基于物联网的电表管理方法。
在第三方面，提供一种电表管理装置，所述电表管理装置包括上述的控制装置、装置本体、加密解密模型以及通信模块，所述通信模块用于执行所述电表管理装置与各个物联网主站之间的交互，所述电表管理装置内以及与所述电表管理装置交互的至少一个物联网主站内均预设有周期性更新的验证系数数据库，并且，所述电表管理装置与各个物联网主站内的所述验证系数数据库相互同步。
在上述电表管理装置的一个技术方案中，所述装置本体内设置有储能模块以及掉电检测模块，所述检测模块用于检测智能电表以及所述电表管理装置的掉电情况，使得在智能电表和/或装置发生掉电情况时，储能模块向电表管理装置供电，以便于所述电表管理装置及时向主站发出告警信号。
本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
通过电表管理装置实现各个智能电表与至少一个物联网主站之间的数据传输，保证了各个智能电表与至少一个物联网主站之间的数据传输的稳定性，再根据电表管理装置内预设的工作模式与各个智能电表的数据信息，确定各个智能电表的上报时间点，并在到达任一个上报时间点时，获取对应的智能电表的实时数据，再结合训练好的加密解密模型，将该实时数据进行加密，并上报至至少一个物联网主站，避免了现有技术中物联网主站以及智能电表的数据容易泄露以及由于数据传输方式的单一且安全性不足，导致多个智能电表的数据可靠性低的问题。
在实施本发明的技术方案中，通过在模型训练中，通过根据多组待加密的训练样本以及装置的当前时间，对各个训练样本进行加密并且生成对应的调用码，实现了加密解密模块对电表数据的加密，以便于物联网主站可以根据该调用码得到可以对已经加密的该实时数据进行解密的验证码，并且，根据解密训练样本包中的调用码获取对应的时间、与数据命令对应的编码、随机码以及与数据命令的执行对象对应的事项码，再结合该随机码以及与时间对应的验证系数得到验证码，再根据该验证码对该解密训练样本包进行解密，得到数据命令、以及数据命令对应的执行对象和/或执行对象的编号，实现了对物联网主体发出的数据命令加密包的解码，以得到数据命令、以及数据命令对应的执行对象和/或执行对象的编号，实现了物联网主站对多个智能电表以及电表管理装置的精准性控制，提高了智能电表以及电表管理装置对数据命令的准确执行。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：
图1是根据本发明的一个实施例的基于物联网的电表管理方法的主要步骤流程示意图；
图2是根据本发明的一个实施例的控制装置的主要结构框图；
图3是根据本发明的一个实施例的电表管理装置的主要结构框图。
附图标记列表：
200：控制装置；201：处理器；202：存储器；203：程序代码；300：电表管理装置；301：装置本体；302：加密解密模型；303：通信模块。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的一些实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，“模块”、“处理器”可以包括硬件、软件或者两者的组合。一个模块可以包括硬件电路，各种合适的感应器，通信端口，存储器，也可以包括软件部分，比如程序代码，也可以是软件和硬件的组合。处理器可以是中央处理器、微处理器、图像处理器、数字信号处理器或者其他任何合适的处理器。处理器具有数据和/或信号处理功能。处理器可以以软件方式实现、硬件方式实现或者二者结合方式实现。非暂时性的计算机可读存储介质包括任何合适的可存储程序代码的介质，比如磁碟、硬盘、光碟、闪存、只读存储器、随机存取存储器等等。术语“A和/或B”表示所有可能的A与B的组合，比如只是A、只是B或者A和B。术语“至少一个A或B”或者“A和B中的至少一个”含义与“A和/或B”类似，可以包括只是A、只是B或者A和B。单数形式的术语“一个”、“这个”也可以包含复数形式。
参阅附图1，图1是根据本发明的一个实施例的基于物联网的电表管理方法的主要步骤流程示意图。如图1所示，本发明实施例中的基于物联网的电表管理方法应用于电表管理装置，所述装置内预设有加密解密模型，所述装置内以及与所述装置交互的至少一个物联网主站内均预设有周期性更新的验证系数数据库，并且，所述装置与各个物联网主站内的所述验证系数数据库相互同步，所述方法主要包括下列步骤S101-步骤S105。
步骤S101：获取与所述装置交互的各个智能电表的数据信息，其中，所述数据信息至少包括电表编码、本地时间、运行数据；
进一步地，在一些实施例中，所述装置内还设置有通信模块，所述“获取与所述装置交互的各个智能电表的数据信息”之前，所述方法还包括：
所述装置周期性向各个智能电表发送检测信号，并根据各个智能电表对所述检测信号的反馈情况，判断所述装置与各个智能电表是否交互成功：
若接收到所述智能电表的反馈信号并且所述反馈信号与所述检测信号相匹配，则判断所述装置与所述智能电表交互成功；否则，则判断所述装置与所述智能电表交互失败；
若所述装置与任一个所述智能电表交互成功，则所述装置控制所述通信模块开启，并且所述装置通过所述通信模块执行所述装置与各个物联网主站之间的交互。
具体地，在一些实施例中，“所述装置通过所述通信模块执行所述装置与各个物联网主站之间的交互”包括：所述装置通过所述通信模块执行所述装置与各个物联网主站之间的tcp连接，以实现所述装置将数据向多个物联网主站分发备份，防止单一物联网主站意外停止时无法传输数据而造成损失。
进一步地，在一些实施例中，所述方法还包括：
所述装置周期性检测所述装置与各个物联网主站的交互状态，其中，所述交互状态至少包括交互成功与交互失败；
若所述装置与任一个物联网主站的交互状态为交互失败，则所述装置通过所述通信模块重新执行所述装置与所述物联网主站之间的交互。
上述实施例中，通过电表管理装置周期性自主检测与各个物联网主站的交互状态，以实现在由于网络不稳定等原因造成的所述装置与所述物联网主站之间的tcp连接断开时，该装置可以自动检测到连接断开，并重新建立所述装置与所述物联网主站之间的新的tcp连接，以保证所述装置与所述物联网主站之间的交互。
步骤S102：基于各个智能电表的数据信息以及装置内预设的工作模式，确定各个智能电表对应的上报时间点，其中，所述工作模式至少包括持续上报、周期性时间段上报、固定时间点上报之中的一种或多种；
具体地，在一些实施例中，所述装置内预设有组合参数，所述组合参数至少包括上报时间、上报周期、在线时长之中的一种或多种，其中，所述装置内不同的工作模式对应不同的组合参数。
进一步地，在一些实施例中，若所述装置与所有智能电表均交互失败或者所述装置未与任一个智能电表进行交互，则判断所述装置处于参数设置状态，以实现通过设置所述装置的组合参数设置不同的工作模式，以便于所述装置通过不同智能电表的情况采用对应的工作模式。
步骤S103：若达到任一个智能电表的上报时间点，则获取所述智能电表的实时数据以及所述智能电表的电表编码，其中，所述实时数据至少包括抄表时间、电表读数、当前电量余额、当前电价等级；
步骤S104：将所述智能电表的实时数据输入训练好的加密解密模型中，得到加密的实时数据加密包，所述实时数据加密包至少包括已经加密处理的智能电表的实时数据以及调用码；
步骤S105：并将所述实时数据加密包上报至与所述装置交互的所述至少一个物联网主站。
进一步地，在一些实施例中，所述方法还包括：
所述装置接收所述物联网主站的数据命令加密包，其中，所述数据命令加密包至少包括已经加密的数据命令以及调用码；
将所述数据命令加密包输入至训练好的加密解密模型中，得到数据命令、以及执行对象和/或执行对象编码，所述执行对象包括电表管理装置或者智能电表之中至少一种；
所述装置基于所述执行对象，选择性地基于所述数据命令执行对应操作或者向所述执行对象编码对应的智能电表发出数据命令。
进一步地，在一些实施例中，“所述装置基于所述执行对象，选择性地基于所述数据命令执行对应操作或者向所述执行对象编码对应的智能电表发出数据命令”包括：
若所述执行对象为所述装置，则所述装置基于所述数据命令执行对应操作；
若所述执行对象为智能电表，则所述装置向所述执行对象编码对应的智能电表发出数据命令。
进一步地，在一些实施例中，“所述装置基于所述数据命令执行对应操作”之后，所述方法还包括：将所述操作的执行结果反馈至所述物联网主站。
进一步地，在一些实施例中，“所述装置向所述执行对象编码对应的智能电表发出数据命令”之后，所述方法还包括：
响应于所述执行对象编码对应的智能电表发出的反馈结果，所述装置将所述反馈结果输入训练好的加密解密模型中，得到加密的反馈结果加密包，所述反馈结果加密包至少包括已经加密处理的反馈结果以及调用码；
并将所述反馈结果加密包上报至与所述数据命令对应的物联网主站。
进一步地，在一些实施例中，“将所述智能电表的实时数据输入训练好的加密解密模型中，得到加密的实时数据加密包”之前，所述方法还包括以下步骤对所述加密解密模型进行训练：
获取加密训练样本集以及解密训练样本集，所述加密训练样本集至少包括多组待加密的训练样本，所述训练样本至少包括训练样本的数据以及所述训练样本对应的编码，所述解密训练样本集至少包括多组待解密的解密训练样本包，所述解密训练样本包至少包括已经加密的数据命令以及调用码，其中，所述调用码至少依次由时间数位、编码数位、随机码数位以及与训练样本的操作对应的事项码组成；
获取所述装置的当前时间以及所述模型内预设的当前的验证系数数据库，其中，所述验证系数数据库内的验证系数与各个时间一一对应；
基于所述多组待加密的训练样本以及所述装置的当前时间，得到多组已经加密的训练样本以及各个训练样本对应的调用码，并基于已经加密的训练样本以及所述训练样本对应的调用码组成所述训练样本的数据加密包；
或者，基于所述多组待解密的解密训练样本包以及所述模型内预设的当前的验证系数数据库，得到各个解密训练样本包对应的数据命令、以及所述数据命令对应的执行对象和/或所述执行对象的编号。
在上述实施例中，通过在模型训练中，通过根据多组待加密的训练样本以及装置的当前时间，对各个训练样本进行加密并且生成对应的调用码，实现了加密解密模块对电表数据的加密，以便于物联网主站可以根据该调用码得到可以对已经加密的该实时数据进行解密的验证码，并且，根据解密训练样本包中的调用码获取对应的时间、与数据命令对应的编码、随机码以及与数据命令的执行对象对应的事项码，再结合该随机码以及与时间对应的验证系数得到验证码，再根据该验证码对该解密训练样本包进行解密，得到数据命令、以及数据命令对应的执行对象和/或执行对象的编号，实现了对物联网主体发出的数据命令加密包的解码，以得到数据命令、以及数据命令对应的执行对象和/或执行对象的编号，实现了物联网主站对多个智能电表以及电表管理装置的精准性控制，提高了智能电表以及电表管理装置对数据命令的准确执行。
进一步地，在一些实施例中，“基于所述多组待加密的训练样本以及所述装置的当前时间，得到多组已经加密的训练样本以及各个训练样本对应的调用码，并基于已经加密的训练样本以及所述训练样本对应的调用码组成所述训练样本的数据加密包”包括：
基于所述多组待加密的训练样本的数据、所述训练样本对应的编码以及所述装置的当前时间，得到多组已经加密的训练样本以及各个训练样本对应的调用码；
基于已经加密的训练样本以及所述训练样本对应的调用码组成所述训练样本的数据加密包。
具体地，在一些实施例中，所述时间数位可以是两个数字指代日期，也可以是四个数据指代日期和时，所述位置数位可以是6个数字，也可以是8个数字，所述随机数位可以是随机的6位，也可以是随机的8位，所述与加密对应的事项码可以是0，此处时间数位、位置数位、随机数位以及与加密对应的事项码的选择只是示例性说明，在实际测试中本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不再赘述。
进一步地，在一些实施例中，“基于所述多组待解密的解密训练样本包以及所述模型内预设的当前的验证系数数据库，得到各个解密训练样本包对应的数据命令、以及所述数据命令对应的执行对象和/或所述执行对象的编号”包括：
基于所述多组待解密的解密训练样本包中的调用码，获取所述调用码中时间数位对应的时间、与数据命令对应的编码、随机码以及与数据命令的执行对象对应的事项码；
基于各个调用码中时间数位对应的时间以及验证系数数据库，获取各个调用码中时间数位对应的时间对应的验证系数；
基于各个随机码以及各个随机码对应的验证系数，得到各个解密训练样本包的验证码；
基于各个解密训练样本包的验证码对各个解密训练样本包进行解密，得到各个解密训练样本包对应的数据命令、以及所述数据命令对应的执行对象和/或所述执行对象的编号。
具体地，在一些实施例中，所述加密解密模型中采用SM4加密算法或者AES128加密算法对待加密的数据样本进行加密。
具体地，在一些实施例中，此处以加密解密模型采用SM4加密算法为例，所述加密解密模型对智能电表的数据信息进行加密时：
获取智能电表的数据信息；
将智能电表的数据信息变换为二进制的明文，其中，明文长度为128 bit，并且将明文分为四组，每组长度为32bit；
基于智能电表的编码以及所述装置的当前时间，得到智能电表的数据信息对应的调用码；
将调用码转换为二进制的秘钥，其中，秘钥长度为128bit，并且将秘钥分为四组，每组长度为32bit；
通过秘钥扩展算法生成32组32bit的轮秘钥；
轮函数通过以下公式计算：
；
；
；
其中，为明文，L 为线性变换；τ 为非线性变换。/>为轮密钥 且由密钥扩展算法产生。
其中加密密钥，
系统参数，
轮秘钥通过以下公式生成：
；
；
则加密变换输出值通过以下公式计算：
；
其中，为加密后的水表的数据；
则实现对智能电表的数据信息的加密。
具体地，解密方法与加密方法结构相同，但轮秘钥的使用顺序相反；
在解密之后获得调用码，再根据调用码获取所述调用码中时间数位对应的时间、与数据命令对应的编码、随机码以及与数据命令的执行对象对应的事项码；
基于各个调用码中时间数位对应的时间以及验证系数数据库，获取各个调用码中时间数位对应的时间对应的验证系数；
基于各个随机码以及各个随机码对应的验证系数，得到各个解密训练样本包的验证码；
基于各个解密训练样本包的验证码对各个解密训练样本包进行解密，得到各个解密训练样本包对应的数据命令、以及所述数据命令对应的执行对象和/或所述执行对象的编号。
具体地，各个随机码以及验证系数数据库中与各个时间所对应的验证系数的计算可以是相乘，也可以是相除，此处随机码与验证系数的计算方式的选择只是示例性说明，在实际测试中本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不再赘述。
基于上述步骤S101-步骤S105，通过电表管理装置实现各个智能电表与至少一个物联网主站之间的数据传输，保证了各个智能电表与至少一个物联网主站之间的数据传输的稳定性，再根据电表管理装置内预设的工作模式与各个智能电表的数据信息，确定各个智能电表的上报时间点，并在到达任一个上报时间点时，获取对应的智能电表的实时数据，再结合训练好的加密解密模型，将该实时数据进行加密，并上报至至少一个物联网主站，避免了现有技术中物联网主站以及智能电表的数据容易泄露以及由于数据传输方式的单一且安全性不足，导致多个智能电表的数据可靠性低的问题。
需要指出的是，尽管上述实施例中将各个步骤按照特定的先后顺序进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本发明的效果，不同的步骤之间并非必须按照这样的顺序执行，其可以同时（并行）执行或以其他顺序执行，这些变化都在本发明的保护范围之内。
本领域技术人员能够理解的是，本发明实现上述一实施例的方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序代码来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序代码可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序代码在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序代码包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读存储介质不包括电载波信号和电信信号。
进一步，本发明还提供了一种控制装置。
参阅附图2，图2是根据本发明的一个实施例的控制装置的主要结构框图。如图2所示，在根据本发明的一个控制装置200实施例中，控制装置200包括处理器201和存储器202，存储器202可以被配置成存储执行上述方法实施例的基于物联网的电表管理方法的程序代码203，处理器201可以被配置成用于执行存储器中的程序代码203，该程序代码203包括但不限于执行上述方法实施例的基于物联网的电表管理方法的程序代码203。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该控制装置200可以是包括各种电子设备形成的控制装置200。
进一步，本发明还提供了一种电表管理装置。
参阅附图3，图3是根据本发明的一个实施例的电表管理装置的主要结构框图。如图3所示，本发明实施例中的电表管理装置300主要包括上述所述的控制装置200、装置本体301、加密解密模型302以及通信模块303，所述通信模块303用于执行所述电表管理装置300与各个物联网主站之间的交互，所述电表管理装置300内以及与所述电表管理装置300交互的至少一个物联网主站内均预设有周期性更新的验证系数数据库，并且，所述电表管理装置300与各个物联网主站内的所述验证系数数据库相互同步。一个实施方式中，具体实现功能的描述可以参见步骤S101-步骤S105所述。
进一步地，在一些实施例中，所述装置本体内设置有储能模块以及掉电检测模块，所述检测模块用于检测智能电表以及所述电表管理装置300的掉电情况，使得在智能电表和/或装置发生掉电情况时，储能模块向电表管理装置300供电，以便于所述电表管理装置300及时向主站发出告警信号。
上述电表管理装置300以用于执行图1所示的基于物联网的电表管理方法实施例，两者的技术原理、所解决的技术问题及产生的技术效果相似，本技术领域技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，电表管理装置300的具体工作过程及有关说明，可以参考基于物联网的电表管理方法的实施例所描述的内容，此处不再赘述。
进一步，本发明的电表管理装置300还包括计算机可读存储介质。在根据本发明的一个计算机可读存储介质实施例中，计算机可读存储介质可以被配置成存储执行上述方法实施例的基于物联网的电表管理方法的程序代码203，该程序代码203可以由处理器201加载并运行以实现上述基于物联网的电表管理方法。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该计算机可读存储介质可以是包括各种电子设备形成的存储器设备，可选的，本发明实施例中计算机可读存储介质是非暂时性的计算机可读存储介质。
进一步，应该理解的是，由于各个模块的设定仅仅是为了说明本发明的装置的功能单元，这些模块对应的物理器件可以是处理器本身，或者处理器中软件的一部分，硬件的一部分，或者软件和硬件结合的一部分。因此，图中的各个模块的数量仅仅是示意性的。
本领域技术人员能够理解的是，可以对装置中的各个模块进行适应性地拆分或合并。对具体模块的这种拆分或合并并不会导致技术方案偏离本发明的原理，因此，拆分或合并之后的技术方案都将落入本发明的保护范围内。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于物联网的电表管理方法，其特征在于，所述方法应用于电表管理装置，所述装置内预设有加密解密模型，所述装置内以及与所述装置交互的至少一个物联网主站内均预设有周期性更新的验证系数数据库，并且，所述装置与各个物联网主站内的所述验证系数数据库相互同步，所述方法至少包括以下步骤：
获取与所述装置交互的各个智能电表的数据信息，其中，所述数据信息至少包括电表编码、本地时间、运行数据；
基于各个智能电表的数据信息以及装置内预设的工作模式，确定各个智能电表对应的上报时间点，其中，所述工作模式至少包括持续上报、周期性时间段上报、固定时间点上报之中的一种或多种；
若达到任一个智能电表的上报时间点，则获取所述智能电表的实时数据以及所述智能电表的电表编码，其中，所述实时数据至少包括抄表时间、电表读数、当前电量余额、当前电价等级；
将所述智能电表的实时数据输入训练好的加密解密模型中，得到加密的实时数据加密包，所述实时数据加密包至少包括已经加密处理的智能电表的实时数据以及调用码；
并将所述实时数据加密包上报至与所述装置交互的所述至少一个物联网主站；
“将所述智能电表的实时数据输入训练好的加密解密模型中，得到加密的实时数据加密包”之前，所述方法还包括以下步骤对所述加密解密模型进行训练：
获取加密训练样本集以及解密训练样本集，所述加密训练样本集至少包括多组待加密的训练样本，所述训练样本至少包括训练样本的数据以及所述训练样本对应的编码，所述解密训练样本集至少包括多组待解密的解密训练样本包，所述解密训练样本包至少包括已经加密的数据命令以及调用码，其中，所述调用码至少依次由时间数位、编码数位、随机码数位以及与训练样本的操作对应的事项码组成；
获取所述装置的当前时间以及所述模型内预设的当前的验证系数数据库，其中，所述验证系数数据库内的验证系数与各个时间一一对应；
基于所述多组待加密的训练样本以及所述装置的当前时间，得到多组已经加密的训练样本以及各个训练样本对应的调用码，并基于已经加密的训练样本以及所述训练样本对应的调用码组成所述训练样本的数据加密包；
或者，基于所述多组待解密的解密训练样本包以及所述模型内预设的当前的验证系数数据库，得到各个解密训练样本包对应的数据命令、以及所述数据命令对应的执行对象和/或所述执行对象的编号。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的电表管理方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述装置接收所述物联网主站的数据命令加密包，其中，所述数据命令加密包至少包括已经加密的数据命令以及调用码；
将所述数据命令加密包输入至训练好的加密解密模型中，得到数据命令、以及执行对象和/或执行对象编码，所述执行对象包括电表管理装置或者智能电表之中至少一种；
所述装置基于所述执行对象，选择性地基于所述数据命令执行对应操作或者向所述执行对象编码对应的智能电表发出数据命令。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的电表管理方法，其特征在于，“基于所述多组待加密的训练样本以及所述装置的当前时间，得到多组已经加密的训练样本以及各个训练样本对应的调用码，并基于已经加密的训练样本以及所述训练样本对应的调用码组成所述训练样本的数据加密包”包括：
基于所述多组待加密的训练样本的数据、所述训练样本对应的编码以及所述装置的当前时间，得到多组已经加密的训练样本以及各个训练样本对应的调用码；
基于已经加密的训练样本以及所述训练样本对应的调用码组成所述训练样本的数据加密包。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的电表管理方法，其特征在于，“基于所述多组待解密的解密训练样本包以及所述模型内预设的当前的验证系数数据库，得到各个解密训练样本包对应的数据命令、以及所述数据命令对应的执行对象和/或所述执行对象的编号”包括：
基于所述多组待解密的解密训练样本包中的调用码，获取所述调用码中时间数位对应的时间、与数据命令对应的编码、随机码以及与数据命令的执行对象对应的事项码；
基于各个调用码中时间数位对应的时间以及验证系数数据库，获取各个调用码中时间数位对应的时间对应的验证系数；
基于各个随机码以及各个随机码对应的验证系数，得到各个解密训练样本包的验证码；
基于各个解密训练样本包的验证码对各个解密训练样本包进行解密，得到各个解密训练样本包对应的数据命令、以及所述数据命令对应的执行对象和/或所述执行对象的编号。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的电表管理方法，其特征在于，所述装置内还设置有通信模块，所述“获取与所述装置交互的各个智能电表的数据信息”之前，所述方法还包括：
所述装置周期性向各个智能电表发送检测信号，并根据各个智能电表对所述检测信号的反馈情况，判断所述装置与各个智能电表是否交互成功：
若接收到所述智能电表的反馈信号并且所述反馈信号与所述检测信号相匹配，则判断所述装置与所述智能电表交互成功；否则，则判断所述装置与所述智能电表交互失败；
若所述装置与任一个所述智能电表交互成功，则所述装置控制所述通信模块开启，并且所述装置通过所述通信模块执行所述装置与各个物联网主站之间的交互。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的电表管理方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述装置周期性检测所述装置与各个物联网主站的交互状态，其中，所述交互状态至少包括交互成功与交互失败；
若所述装置与任一个物联网主站的交互状态为交互失败，则所述装置通过所述通信模块重新执行所述装置与所述物联网主站之间的交互。
7.根据权利要求4所述的基于物联网的电表管理方法，其特征在于，所述加密解密模型中采用SM4加密算法或者AES128加密算法对所述多组待加密的数据样本进行加密。
8.一种控制装置，包括处理器和存储器，所述存储器适于存储多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行权利要求1至7中任一项所述的基于物联网的电表管理方法。
9.一种电表管理装置，其特征在于，所述电表管理装置包括权利要求8中所述的控制装置、装置本体、加密解密模型以及通信模块，所述通信模块用于执行所述电表管理装置与各个物联网主站之间的交互，所述电表管理装置内以及与所述电表管理装置交互的至少一个物联网主站内均预设有周期性更新的验证系数数据库，并且，所述电表管理装置与各个物联网主站内的所述验证系数数据库相互同步。
10.根据权利要求9所述的电表管理装置，其特征在于，所述装置本体内设置有储能模块以及掉电检测模块，所述检测模块用于检测智能电表以及所述电表管理装置的掉电情况，使得在智能电表和/或装置发生掉电情况时，储能模块向电表管理装置供电，以便于所述电表管理装置及时向主站发出告警信号。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111865989A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-10-30 | 湘潭大学 | 一种面向智能电表的数据安全保护方法 |
| CN112333213A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-02-05 | 广州技象科技有限公司 | 一种电力物联网业务数据的隐私保护方法及装置 |
| CN113703689A (zh) * | 2021-10-26 | 2021-11-26 | 深圳金正方科技股份有限公司 | 智能电表的数据存储方法、装置、智能电表以及存储介质 |
| CN113810788A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-12-17 | 国网河北省电力有限公司营销服务中心 | 一种智能电表信息传递方法、装置及终端设备 |
| CN113987530A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-28 | 湖北邮电规划设计有限公司 | 一种基于区块链的数据传输方法及系统 |
| CN114938311A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-08-23 | 网思科技股份有限公司 | 一种基于人工智能的数据处理方法及系统 |
| CN116599776A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-08-15 | 深圳友讯达科技股份有限公司 | 基于物联网的智能电表管理方法、装置、设备及存储介质 |
| CN117118754A (zh) * | 2023-10-23 | 2023-11-24 | 深圳市几米物联有限公司 | 物联网设备的信息交互管理方法、装置、设备及介质 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT201900021459A1 (it) * | 2019-11-18 | 2021-05-18 | Arca Holding Associated Eng Ltd | Contatore elettronico con capacita' diagnostica di caratterizzazione dei carichi elettrici ad esso connessi |
| US20230231860A1 (en) * | 2022-01-18 | 2023-07-20 | Palo Alto Networks, Inc. | Iot device identification by machine learning with time series behavioral and statistical features |
-
2023
- 2023-12-18 CN CN202311741316.1A patent/CN117424760B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111865989A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-10-30 | 湘潭大学 | 一种面向智能电表的数据安全保护方法 |
| CN112333213A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-02-05 | 广州技象科技有限公司 | 一种电力物联网业务数据的隐私保护方法及装置 |
| CN113810788A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-12-17 | 国网河北省电力有限公司营销服务中心 | 一种智能电表信息传递方法、装置及终端设备 |
| CN113987530A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-28 | 湖北邮电规划设计有限公司 | 一种基于区块链的数据传输方法及系统 |
| CN113703689A (zh) * | 2021-10-26 | 2021-11-26 | 深圳金正方科技股份有限公司 | 智能电表的数据存储方法、装置、智能电表以及存储介质 |
| CN114938311A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-08-23 | 网思科技股份有限公司 | 一种基于人工智能的数据处理方法及系统 |
| CN116599776A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-08-15 | 深圳友讯达科技股份有限公司 | 基于物联网的智能电表管理方法、装置、设备及存储介质 |
| CN117118754A (zh) * | 2023-10-23 | 2023-11-24 | 深圳市几米物联有限公司 | 物联网设备的信息交互管理方法、装置、设备及介质 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "一种不可靠环境中的智能电表数据安全采集方案";周林;;《上海电力学院学报》;20170815(第04期);全文 * |
| "基于物联网的智慧城市电表数据加密方法研究";谢林利;《科技视界》;20200215(第05期);第133-136页 * |
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