TWI742999B - 聯網設備資料缺漏分析與補值裝置、系統、方法及電腦可讀媒介 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種聯網設備資料缺漏分析與補值裝置、系統、方法及電腦可讀媒介，係由聯網設備管理模組取得聯網設備之聯網設備資料，以由聯網設備介接單元分析聯網設備之連線狀態，再由聯網設備資料擷取單元記錄聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記，其中，當聯網設備資料分析單元判定現在時間減掉時間戳記大於或等於資料產生週期時，表示資料產生週期不具有連續性而需對聯網設備資料之缺漏資料進行補值，則聯網設備資料擷取單元透過聯網設備資料讀取單元擷取聯網設備於資料產生週期之聯網設備資料，以將聯網設備資料儲存於資料儲存單元。

Description

聯網設備資料缺漏分析與補值裝置、系統、方法及電腦可讀媒介

本發明係關於一種資料缺漏分析與補值技術，特別是指一種聯網設備資料缺漏分析與補值裝置、系統、方法及電腦可讀媒介。

針對聯網設備之資料讀取方式，通常會定時對聯網設備進行逐筆資料讀取而造成網路資源壅塞之問題，亦容易因通訊品質不佳而造成聯網設備之讀取資料缺漏，也會降低網路頻寬之使用效率。

在一現有技術中，提出一種用於智慧營運中心之資料檢核系統與方法，其中，對資料來源端進行分級之資料檢核方式包括：(1)依據資料來源資料的重要性分級做資料檢核，提供資料檢核結果報告，以自動化之方式輔助大數據分析前之資料精練作業。(2)智慧營運中心之資料收集管理，防止發生重要資料丟失之風險，當電子資訊化系統發生問題時(如斷線或中斷服務)，可於電子資訊化系統之問題解決後，針對資料數量不正確之 部分，自動同步電子資訊化系統未上傳之資料，用以確保資料之完整性。

然而，此現有技術主要著重於資料分析與分級，卻未能進一步進行資料內容之缺漏分析，也不具有即時資料缺漏分析與補值功能。亦即，此現有技術並無聯網設備管理模組之即時缺漏值分析與自動補值功能，也無頭端系統核心模組之聯網設備資料自動缺漏分析功能、自動補值功能、手動補值功能，更無現場之聯網設備之資料缺漏補值功能。

因此，如何提供一種創新之資料缺漏分析與補值技術，以解決上述之問題或提供相關之功能，已成為本領域技術人員之一大研究課題。

本發明提供一種創新之聯網設備資料缺漏分析與補值裝置、系統、方法及電腦可讀媒介，係提供聯網設備管理模組之即時缺漏值分析與自動補值功能，或者提供頭端系統核心模組之聯網設備資料自動缺漏分析功能、自動補值功能、手動補值功能，抑或者提供現場之聯網設備之資料缺漏補值功能。

本發明之聯網設備資料缺漏分析與補值系統包括：至少一聯網設備，係提供或傳送聯網設備資料；以及頭端子系統，係包括一具有聯網設備介接單元、聯網設備資料擷取單元、聯網設備資料讀取單元、第一聯網設備資料分析單元與第一資料儲存單元之聯網設備管理模組，且聯網設備管理模組接收來自聯網設備之聯網設備資料，其中，聯網設備管理模組之聯網設備介接單元分析聯網設備之連線狀態，以於聯網設備之連線狀態為在線時，由聯網設備管理模組之聯網設備資料擷取單元透過聯網設備 資料讀取單元快取記錄聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記，再由聯網設備管理模組之第一聯網設備資料分析單元依據現在時間、聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記與聯網設備之資料產生週期進行決策，其中，當聯網設備管理模組之第一聯網設備資料分析單元分析出現在時間減掉聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記小於聯網設備之資料產生週期時，表示聯網設備之資料產生週期具有連續性而不需對聯網設備資料進行補值，反之，當聯網設備管理模組之第一聯網設備資料分析單元分析出現在時間減掉聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記大於或等於聯網設備之資料產生週期時，表示聯網設備之資料產生週期不具有連續性而需對聯網設備資料之缺漏資料進行補值，則由聯網設備管理模組之聯網設備資料擷取單元透過聯網設備資料讀取單元擷取聯網設備於資料產生週期之聯網設備資料，以將聯網設備於資料產生週期之聯網設備資料儲存於聯網設備管理模組之第一資料儲存單元。

本發明之聯網設備資料缺漏分析與補值方法包括：提供至少一聯網設備與一頭端子系統，且頭端子系統包括一具有聯網設備介接單元、聯網設備資料擷取單元、聯網設備資料讀取單元、第一聯網設備資料分析單元與第一資料儲存單元之聯網設備管理模組，其中，由聯網設備管理模組接收來自聯網設備提供或傳送之聯網設備資料；由聯網設備管理模組之聯網設備介接單元分析聯網設備之連線狀態，以於聯網設備之連線狀態為在線時，由聯網設備管理模組之聯網設備資料擷取單元透過聯網設備資料讀取單元快取記錄聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記，再由聯網設備管理模組之第一聯網設備資料分析單元依據現在時間、聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記與聯網設備之資料產生週期進行決策；以及若聯網設備管理模組之第一聯網設備資料分析單元分析出現在時間減掉聯網設 備之最新一筆負載資料之時間戳記小於聯網設備之資料產生週期，表示聯網設備之資料產生週期具有連續性而不需對聯網設備資料進行補值，反之，若聯網設備管理模組之第一聯網設備資料分析單元分析出現在時間減掉聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記大於或等於聯網設備之資料產生週期，表示聯網設備之資料產生週期不具有連續性而需對聯網設備資料之缺漏資料進行補值，則由聯網設備管理模組之聯網設備資料擷取單元透過聯網設備資料讀取單元擷取聯網設備於資料產生週期之聯網設備資料，以將聯網設備於資料產生週期之聯網設備資料儲存於聯網設備管理模組之第一資料儲存單元。

本發明之電腦可讀媒介應用於計算裝置或電腦中，係儲存有指令，以執行上述之聯網設備資料缺漏分析與補值方法。

為讓本發明之上述特徵與優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明。在以下描述內容中將部分闡述本發明之額外特徵及優點，且此等特徵及優點將部分自所述描述內容可得而知，或可藉由對本發明之實踐習得。應理解，前文一般描述與以下詳細描述兩者均為例示性及解釋性的，且不欲約束本發明所欲主張之範圍。

1:聯網設備資料缺漏分析與補值系統

10:聯網設備

20:通訊模組

30:集中器(DCU)

40:有線網路或無線網路

50:頭端子系統

51:聯網設備管理模組

511:聯網設備介接單元

512:聯網設備資料擷取單元

513:聯網設備資料讀取單元

514:第一聯網設備資料分析單元

515:第一資料儲存單元

52:頭端系統核心模組

521:資料收集單元

522:異常聯網設備管理單元

523:異常聯網設備通報單元

524:第二聯網設備資料分析單元

525:第二資料儲存單元

526:統計報表單元

53:北向系統介接模組

54:使用者操作介面(UI)

60:聯網設備管理與維護單位

70:聯網設備資料擷取裝置

80:聯網設備資料管理子系統

NB-IoT:窄頻物聯網

PLC:電力線通訊

RF:射頻

S11至S16、S21至S25、S31至S34:步驟

S41至S45、S51至S57:步驟

圖1 為本發明之聯網設備資料缺漏分析與補值系統的架構示意圖；

圖2 為本發明之聯網設備資料缺漏分析與補值系統及其方法中，關於聯網設備管理模組之即時缺漏值分析與自動補值功能的流程示意圖；

圖3 為本發明之聯網設備資料缺漏分析與補值系統及其方法中，關於 頭端系統核心模組之聯網設備資料自動缺漏分析功能的流程示意圖；

圖4 為本發明之聯網設備資料缺漏分析與補值系統及其方法中，關於頭端系統核心模組之自動補值功能的流程示意圖；

圖5 為本發明之聯網設備資料缺漏分析與補值系統及其方法中，關於頭端系統核心模組之手動補值功能的流程示意圖；以及

圖6 為本發明之聯網設備資料缺漏分析與補值系統及其方法中，關於現場之聯網設備之資料缺漏補值功能的流程示意圖。

以下藉由特定的具體實施形態說明本發明之實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容了解本發明之其它優點與功效，亦可因而藉由其它不同的具體等同實施形態加以施行或運用。

圖1為本發明之聯網設備資料缺漏分析與補值系統1的架構示意圖。如圖所示，聯網設備資料缺漏分析與補值系統1可包括互相通訊之至少一(如多個)聯網設備10(如聯網設備群)、至少一(如多個)通訊模組20、至少一(如多個)集中器30、至少一(如多個)有線網路或無線網路40、一頭端子系統50、一聯網設備管理與維護單位60、一聯網設備資料擷取裝置70、一聯網設備資料管理子系統80等，其中，聯網設備群可為多個(如至少二個)聯網設備10所組成之群組。

聯網設備10可為智慧聯網設備(如AMI智慧電表)、智慧水表、配電變壓器、瓦斯表、監控設備等，其中，AMI表示先進讀表基礎建設(Advanced Metering Infrastructure)。通訊模組20可為或連結場域網路 (Field Area Network；FAN)，如窄頻物聯網(Narrowband Internet of Things；NB-IoT)、射頻(Radio Frequency；RF)、電力線通訊(Power Line Communication；PLC)等。集中器30為資料集中器單元(Data Concentrator Unit；DCU)等。

有線網路或無線網路40中之有線網路可為光纖接入(Fiber To The X；FTTx)、非對稱數位式用戶線路(Asymmetric Digital Subscriber Line；ADSL)、專線等，而無線網路可為無線保真(Wireless Fidelity；WiFi)、窄頻物聯網(NB-IoT)、第三代(3rd-Generation；3G)行動通訊網路、第四代(4th-generation；4G)行動通訊網路、第五代(5th-generation；5G)行動通訊網路等。頭端子系統50亦稱為聯網設備資料缺漏分析與補值裝置，可包括一聯網設備管理模組51、一頭端系統核心模組52、一北向系統介接模組53、一使用者操作介面(User Interface；UI)54等。北向系統介接模組53可為北向系統介接器、北向系統介接軟體(程式)等。聯網設備管理與維護單位60為聯網設備管理與維護端等。聯網設備資料擷取裝置70為聯網設備資料擷取器等。

聯網設備管理模組51可具有一聯網設備介接單元511、一聯網設備資料擷取單元512、聯網設備資料讀取單元513、第一聯網設備資料分析單元514、第一資料儲存單元515等。聯網設備介接單元511可為聯網設備介接組件、聯網設備介接軟體(程式)等，用以透過有線網路或無線網路40介接聯網設備10。聯網設備資料擷取單元512可為聯網設備資料擷取器、聯網設備資料擷取軟體(程式)等，用以將聯網設備10所回覆之資料內容進行解密、分析或擷取需要之資料。聯網設備資料讀取單元513可 為聯網設備資料讀取器、聯網設備資料讀取軟體(程式)等，用以讀取聯網設備10之聯網設備資料，亦可向聯網設備10發送讀取命令與接收聯網設備10之回覆資料。第一聯網設備資料分析單元514可為聯網設備資料分析器、聯網設備資料分析軟體(程式)等。第一資料儲存單元515可為硬碟(如網路或雲端硬碟)、記憶體、記憶卡、資料庫等。

頭端系統核心模組52可為頭端伺服器(Head End Server；HES)等，並具有一資料收集單元521、一異常聯網設備管理單元522、一異常聯網設備通報單元523、一第二聯網設備資料分析單元524、一第二資料儲存單元525、一統計報表單元526等。資料收集單元521可為資料收集器、資料收集軟體(程式)等。異常聯網設備管理單元522可為異常聯網設備記錄器、異常聯網設備管理軟體(程式)等。異常聯網設備通報單元523可為異常聯網設備通報器、異常聯網設備通報軟體(程式)等。第二聯網設備資料分析單元524可為聯網設備資料分析器、聯網設備資料分析軟體(程式)等。第二資料儲存單元525可為硬碟(如網路或雲端硬碟)、記憶體、記憶卡、資料庫等。統計報表單元526可為統計報表軟體(程式)等。

聯網設備10(如聯網設備群)可透過通訊模組20(如場域網路FAN)連結有線網路或無線網路40，且通訊模組20之場域網路(FAN)之型式可為窄頻物聯網(NB-IoT)、射頻(RF)、電力線通訊(PLC)等型式。亦即，聯網設備10可透過為窄頻物聯網(NB-IoT)型式之通訊模組20(如場域網路FAN)直接連結有線網路或無線網路40，以透過有線網路或無線網路40對頭端子系統50之聯網設備管理模組51進行通訊。或者，聯網設備10可透過為射頻(RF)型式或電力線通訊(PLC)型式之通訊模組20(如場域網路 FAN)經由集中器30(如資料集中器單元DCU)連結有線網路或無線網路40，以透過有線網路或無線網路40對頭端子系統50之聯網設備管理模組51進行通訊。

聯網設備10(如聯網設備群)可透過窄頻物聯網(NB-IoT)、射頻(RF)或電力線通訊(PLC)之介接方式，經由有線網路或無線網路40等通訊方式將聯網設備10之聯網設備資料傳送至頭端子系統50之聯網設備管理模組51，再經由頭端子系統50之頭端系統核心模組52對聯網設備10之聯網設備資料進行分析、管理、統計報表、異常聯網設備管理或通報等作業。

頭端系統核心模組52可透過第二聯網設備資料分析單元524將有缺漏值之聯網設備資料存放於異常聯網設備管理單元522中，並透過異常聯網設備通報單元523將有缺漏值之聯網設備資料通報聯網設備管理與維護單位60，以由聯網設備管理與維護單位60判斷有缺漏值之聯網設備資料是否需進行現場之聯網設備10之補值作業(即現場補值)。

若聯網設備管理與維護單位60判斷有缺漏值之聯網設備資料需進行現場之聯網設備10之補值作業(即現場補值)，則利用聯網設備資料擷取裝置70透過頭端子系統50之使用者操作介面(UI)54，經由頭端系統核心模組52提取聯網設備10之缺漏值資訊，且缺漏值資訊可例如為有缺漏值之聯網設備10及其時間區段。又，聯網設備管理與維護單位60可透過聯網設備資料擷取裝置70擷取現場之聯網設備10之缺漏資料，以由聯網設備資料擷取裝置70將所擷取之聯網設備10之缺漏資料經由使用者操作介面(UI)54載入頭端系統核心模組52，並可透過使用者操作介面 (UI)54驗證聯網設備10之聯網設備資料之完整性。

聯網設備資料管理子系統80可透過頭端子系統50之北向系統介接模組53自頭端系統核心模組52中取得聯網設備10之聯網設備資料或相關訊息，且頭端子系統50之使用者操作介面(UI)54可直接自頭端系統核心模組52中取得聯網設備10之聯網設備資料或相關訊息，以進行聯網設備10之聯網設備資料之查詢、統計報表等操控作業。

聯網設備管理模組51之聯網設備介接單元511可自動化分析聯網設備10之連線狀態為在線(連線)或離線，聯網設備資料擷取單元512可透過聯網設備資料讀取單元513快取記錄在線(連線)之聯網設備10之最新一筆負載資料之時間戳記。第一聯網設備資料分析單元514可依據現在時間、聯網設備10之最新一筆負載資料之時間戳記與資料產生週期進行自動化決策，分析(判斷)現在時間減掉最新一筆負載資料之時間戳記是否小於資料產生週期。若是(現在時間減掉時間戳記小於資料產生週期)，則表示聯網設備10之資料產生週期具有連續性而不需對聯網設備資料進行補值，第一聯網設備資料分析單元514通知通訊模組20(如場域網路FAN)進入休眠模式。反之，若否(現在時間減掉時間戳記大於或等於資料產生週期)，則表示聯網設備10之資料產生週期不具有連續性而需對聯網設備資料之缺漏資料進行補值，故聯網設備資料擷取單元512可透過聯網設備資料讀取單元513擷取聯網設備10於此資料產生週期之聯網設備資料，將聯網設備10於此資料產生週期之聯網設備資料儲存於第一資料儲存單元515，使聯網設備管理模組51達成(完成)聯網設備10之缺漏資料之自動補值資料讀取作業。藉此，本發明能避免習知定時對聯網設備進行逐筆資料 讀取而造成網路資源壅塞之問題，亦能提高網路頻寬之使用效率。

頭端系統核心模組52之第二資料儲存單元525可透過資料收集單元521依據排程定時或定期接收來自聯網設備管理模組51之第一資料儲存單元515之更新資料，且頭端系統核心模組52之第二聯網設備資料分析單元524可定時或定期透過統計報表單元526分析第二資料儲存單元525所儲存之聯網設備資料之連續性與完整性(即缺漏值分析)。當第二資料儲存單元525所儲存之聯網設備資料不具有連續性與完整性時，第二聯網設備資料分析單元524可整理需要收集之聯網設備10之缺漏資料內容，以依據缺漏資料內容通知聯網設備管理模組51之聯網設備資料擷取單元512收集聯網設備10之缺漏資料，再由聯網設備資料擷取單元512將所收集之聯網設備10之缺漏資料儲存於第一資料儲存單元515。聯網設備管理模組51之第一資料儲存單元515可將聯網設備資料擷取單元512所收集之聯網設備10之缺漏資料，透過頭端系統核心模組52之資料收集單元521接收與傳送至第二資料儲存單元525，以由第二資料儲存單元525進行聯網設備10之缺漏資料之補值更新，俾達到自動化回補聯網設備資料之功效。

頭端系統核心模組52亦可對聯網設備10之聯網設備資料進行手動補值。例如，透過使用者操作介面(UI)54先選取要補值之聯網設備10(如聯網設備群)與選擇要補值之時間區間，以由頭端系統核心模組52透過第二聯網設備資料分析單元524整理需要重新收集之聯網設備10之資料內容，進而透過資料收集單元521要求聯網設備管理模組51之聯網設備資料擷取單元512進行聯網設備10之資料收集作業(資料收集活動)， 使資料收集單元521補齊第二資料儲存單元525所儲存之聯網設備資料之缺漏資料作為補值資料，再透過使用者操作介面(UI)54驗證補值資料之完整性。如此，本發明能解決當聯網設備10(如聯網設備群)之聯網設備資料有遺失或收集不完整時，可透過手動方式立即進行聯網設備10之資料補齊作業，以利手動回補機制與自動化回補機制共同確保聯網設備10之聯網設備資料之完整性。

本發明之聯網設備管理模組51可於聯網設備10之連線狀態為在線或連線時進行即時缺漏值分析，當聯網設備10之聯網設備資料有收集不完整時，聯網設備管理模組51即自動進行缺漏資料之補值作業。因此，本發明能解決習知因定時對聯網設備進行逐筆資料讀取而造成網路資源壅塞、或容易因通訊品質不佳而造成設備讀取資料缺漏之問題，亦能提高網路頻寬之使用效率。

本發明可搭配頭端系統核心模組52進行讀值缺漏自動分析與補值，以定時或定期分析第二資料儲存單元525所儲存之聯網設備資料之連續性與完整性，當聯網設備10之聯網設備資料有缺漏時，能自動補齊缺漏或遺失之資料。又，如遇緊急狀況時，使用者可透過頭端系統核心模組52進行手動補值控制，以強制收集聯網設備10於指定時間區間或類型(如單相單向或三相雙向之智慧電表)等之聯網設備資料，進而解決資料缺漏之問題。

本發明可應用於智慧聯網設備(AMI智慧電表)、智慧水表、配電變壓器、瓦斯表等聯網設備10，且聯網設備10亦可為例如偏遠地區需透過通訊模組20(如場域網路FAN)讀取與傳送資料之環境(溫度、相對 濕度、二氧化碳、降雨量、空氣品質、水質等)、太陽光電、風力發電等監控設備。

圖2為本發明之聯網設備資料缺漏分析與補值系統1及其方法中，關於聯網設備管理模組51之即時缺漏值分析與自動補值功能的流程示意圖，並參閱圖1予以說明。

於步驟S11中，通訊模組20(如場域網路FAN)之通訊狀態進入休眠模式或定時主動連線模式。

於步驟S12中，聯網設備管理模組51之聯網設備介接單元511自動化分析(如自動偵測與分析)之聯網設備10之連線狀態為在線(連線)或離線。若連線狀態為在線(連線)，則進至步驟S13；反之，若連線狀態為非在線(離線)，則可不予處理。

於步驟S13中，當聯網設備10之連線狀態為在線(連線)時，聯網設備管理模組51之聯網設備資料擷取單元512透過聯網設備資料讀取單元513快取記錄在線(連線)之聯網設備10之最新一筆負載資料之時間戳記。

於步驟S14中，聯網設備管理模組51之第一聯網設備資料分析單元514依據現在時間、聯網設備10之最新一筆負載資料之時間戳記與資料產生週期進行自動化決策資料產生週期進行自動化決策。

於步驟S15中，第一聯網設備資料分析單元514分析(判斷)現在時間減掉最新一筆負載資料之時間戳記是否小於資料產生週期？若是(現在時間減掉時間戳記小於資料產生週期)，則表示聯網設備10之資料產生週期具有連續性而不需對聯網設備資料進行補值，故重新進行步驟S11， 由第一聯網設備資料分析單元514通知通訊模組20(如場域網路FAN)進入休眠模式。反之，若否(現在時間減掉時間戳記大於或等於資料產生週期)，則表示聯網設備10之資料產生週期不具有連續性而需對聯網設備資料之缺漏資料進行補值，故進行步驟S16。

於步驟S16中，聯網設備資料擷取單元512透過聯網設備資料讀取單元513擷取聯網設備10於此資料產生週期之聯網設備資料，以將聯網設備10於此資料產生週期之聯網設備資料儲存於第一資料儲存單元515，使聯網設備管理模組51達成(完成)聯網設備10之缺漏資料之自動補值資料讀取作業。藉此，本發明能解決習知定時對聯網設備進行逐筆資料讀取而造成網路資源壅塞之問題，亦能提高網路頻寬之使用效率。

圖3為本發明之聯網設備資料缺漏分析與補值系統1及其方法中，關於頭端系統核心模組52之聯網設備資料自動缺漏分析功能的流程示意圖，並參閱圖1予以說明。

於步驟S21中，頭端系統核心模組52定時或定期判斷指定之聯網設備10於指定時間區間之資料收集數量。

於步驟S22中，頭端系統核心模組52判斷聯網設備10之聯網設備資料有不完整與缺漏之資料項目。

於步驟S23中，頭端系統核心模組52批次彙整需要重新收集之聯網設備10之資料項目與工作排程。

於步驟S24中，頭端系統核心模組52之資料收集單元521重新進行聯網設備10之資料收集與上傳作業。

於步驟S25中，完成資料收集與上傳作業後，頭端系統核心 模組52同步驗證聯網設備10之聯網設備資料之完整性，以確保工作任務完成。

圖4為本發明之聯網設備資料缺漏分析與補值系統1及其方法中，關於頭端系統核心模組52之自動補值功能的流程示意圖，並參閱圖1予以說明。

於步驟S31中，頭端系統核心模組52之第二資料儲存單元525透過資料收集單元521依據排程定時或定期接收來自聯網設備管理模組51之第一資料儲存單元515之更新資料。

於步驟S32中，頭端系統核心模組52之第二聯網設備資料分析單元524定時或定期透過統計報表單元526分析第二資料儲存單元525所儲存之聯網設備資料之連續性與完整性(即缺漏值分析)。

於步驟S33中，當第二資料儲存單元525所儲存之聯網設備資料不具有連續性與完整性時，第二聯網設備資料分析單元524可整理需要收集之聯網設備10之缺漏資料內容，以依據缺漏資料內容通知聯網設備管理模組51之聯網設備資料擷取單元512收集聯網設備10之缺漏資料，再由聯網設備資料擷取單元512將所收集之聯網設備10之缺漏資料儲存於第一資料儲存單元515。

於步驟S34中，聯網設備管理模組51之第一資料儲存單元515將聯網設備資料擷取單元512所收集之聯網設備10之缺漏資料，透過頭端系統核心模組52之資料收集單元521接收與傳送至第二資料儲存單元525，以由第二資料儲存單元525依據所收集之缺漏資料進行聯網設備10之缺漏資料之補值更新，俾達到自動化回補聯網設備資料之功效。然後， 重新進行步驟S32。

圖5為本發明之聯網設備資料缺漏分析與補值系統1及其方法中，關於頭端系統核心模組52之手動補值功能的流程示意圖，並參閱圖1予以說明。

於步驟S41中，透過使用者操作介面(UI)54選取要補值之聯網設備10(如聯網設備群)與選擇要補值之時間區間。

於步驟S42中，頭端系統核心模組52透過第二聯網設備資料分析單元524整理需要重新收集之聯網設備10之資料內容。

於步驟S43中，頭端系統核心模組52透過資料收集單元521要求聯網設備管理模組51之聯網設備資料擷取單元512進行聯網設備10之資料收集作業(資料收集活動)。

於步驟S44中，頭端系統核心模組52透過資料收集單元521補齊第二資料儲存單元525所儲存之聯網設備資料之缺漏資料作為補值資料。

於步驟S45中，透過使用者操作介面(UI)54驗證補值資料之完整性。

藉此，本發明能解決當聯網設備10(如聯網設備群)之聯網設備資料有遺失或收集不完整時，可透過手動方式立即進行聯網設備10(如聯網設備群)之資料補齊作業，以利手動回補機制與自動化回補機制共同確保聯網設備10之聯網設備資料之完整性。

圖6為本發明之聯網設備資料缺漏分析與補值系統1及其方法中，關於現場之聯網設備10之資料缺漏補值功能的流程示意圖，並參 閱圖1予以說明。

於步驟S51中，經由頭端系統核心模組52之自動補值(見圖4)與手動補值(見圖5)的流程後，仍無法完成聯網設備10之聯網設備資料之完整性。

於步驟S52中，透過頭端系統核心模組52之異常聯網設備通報單元523通報聯網設備管理與維護單位60，以由聯網設備管理與維護單位60判斷是否需派人至現場之聯網設備10進行補值作業(即現場補值)。

於步驟S53中，若非因聯網設備10之本體異常、拆除、更換等非通訊因素造成之問題且有必要性，則聯網設備管理與維護單位60可派人進行現場之聯網設備10之補值作業(即現場補值)。

於步驟S54中，利用聯網設備資料擷取裝置70透過使用者操作介面(UI)54，經由頭端系統核心模組52提取聯網設備10之缺漏值資訊，且缺漏值資訊可例如為有缺漏值之聯網設備10及其時間區段。

於步驟S55中，利用聯網設備資料擷取裝置70依據缺漏值資訊擷取現場之聯網設備10之缺漏資料作為補值資料。

於步驟S56中，利用聯網設備資料擷取裝置70將來自現場之聯網設備10中作為補值資料之缺漏資料經由使用者操作介面(UI)54載入頭端系統核心模組52。

於步驟S57中，透過使用者操作介面(UI)54驗證補值資料之完整性。

另外，本發明還提供一種用於聯網設備資料缺漏分析與補值方法之電腦可讀媒介，係應用於具有處理器及/或記憶體的計算裝置或電腦 中，且儲存有指令，並可利用計算裝置或電腦透過處理器及/或記憶體執行電腦可讀媒介，以於執行電腦可讀媒介時執行上述內容。例如，處理器可為微處理器、中央處理單元(CPU)、圖形處理器(GPU)等，記憶體可為隨機存取記憶體(RAM)、記憶卡、硬碟(如雲端/網路硬碟)等，但不以此為限。

綜上，本發明之聯網設備資料缺漏分析與補值系統、方法及電腦可讀媒介至少具有下列特色、優點或技術功效。

一、本發明能提供聯網設備管理模組之即時缺漏值分析與自動補值功能，或者提供頭端系統核心模組之聯網設備資料自動缺漏分析功能、自動補值功能、手動補值功能，抑或者提供現場之聯網設備之資料缺漏補值功能，亦能有效地建構自動化檢查與回補機制。

二、本發明之聯網設備可為智慧聯網設備(如AMI智慧聯網設備)、配電變壓器、智慧水表、瓦斯表等，並可透過有線網路或無線網路連結頭端子系統，有利於解決聯網設備之佈建區域廣泛以致聯網通訊常因地形、地物、通訊品質不佳或干擾等而產生資料傳輸缺漏之問題。

三、當聯網設備之聯網設備資料有收集不完整時，本發明能自動回補資料，亦能定期分析資料儲存單元所儲存之聯網設備資料之連續性與完整性。

四、當聯網設備之聯網設備資料有缺漏時，本發明能自動補齊缺漏或遺失之資料，全面解決資料缺漏之問題，並大幅提升人工判斷維運管理效率，滿足聯網設備資料之完整性與連續性之檢核需求。例如，本發明能有效提升資料讀取成功率14%以上(如自85%提升至99%)，超越標準門檻(如大於95%)。

五、當有聯網設備之重要資料缺漏(如計費資料)時，本發明能採用手動方式立即進行聯網設備資料之回補作業，強制收集聯網設備於指定時間區間或類型之聯網設備資料(如負載資料(load profile)、定時供電品質資料、午夜(midnight)資料等)，有利手動回補機制與自動化回補機制相互搭配以達成聯網設備資料讀取之各種需求。

上述實施形態僅例示性說明本發明之原理、特點及其功效，並非用以限制本發明之可實施範疇，任何熟習此項技藝之人士均能在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施形態進行修飾與改變。任何使用本發明所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為申請專利範圍所涵蓋。因此，本發明之權利保護範圍應如申請專利範圍所列。

1:聯網設備資料缺漏分析與補值系統

10:聯網設備

20:通訊模組

30:集中器(DCU)

40:有線網路或無線網路

50:頭端子系統

51:聯網設備管理模組

511:聯網設備介接單元

512:聯網設備資料擷取單元

513:聯網設備資料讀取單元

514:第一聯網設備資料分析單元

515:第一資料儲存單元

52:頭端系統核心模組

521:資料收集單元

522:異常聯網設備管理單元

523:異常聯網設備通報單元

524:第二聯網設備資料分析單元

525:第二資料儲存單元

526:統計報表單元

53:北向系統介接模組

54:使用者操作介面(UI)

60:聯網設備管理與維護單位

70:聯網設備資料擷取裝置

80:聯網設備資料管理子系統

NB-IoT:窄頻物聯網

PLC:電力線通訊

RF:射頻

Claims (20)

1. 一種聯網設備資料缺漏分析與補值系統，包括：

   至少一聯網設備，係提供或傳送聯網設備資料；以及

   頭端子系統，係包括一具有聯網設備介接單元、聯網設備資料擷取單元、聯網設備資料讀取單元、第一聯網設備資料分析單元與第一資料儲存單元之聯網設備管理模組，且該聯網設備管理模組接收來自該聯網設備之聯網設備資料，其中，該聯網設備管理模組之聯網設備介接單元分析該聯網設備之連線狀態，以於該聯網設備之連線狀態為在線時，由該聯網設備管理模組之聯網設備資料擷取單元透過該聯網設備資料讀取單元快取記錄該聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記，再由該聯網設備管理模組之第一聯網設備資料分析單元依據現在時間、該聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記與該聯網設備之資料產生週期進行決策，其中，當該聯網設備管理模組之第一聯網設備資料分析單元分析出該現在時間減掉該聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記小於該聯網設備之資料產生週期時，表示該聯網設備之資料產生週期具有連續性而不需對該聯網設備資料進行補值，反之，當該聯網設備管理模組之第一聯網設備資料分析單元分析出該現在時間減掉該聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記大於或等於該聯網設備之資料產生週期時，表示該聯網設備之資料產生週期不具有連續性而需對該聯網設備資料之缺漏資料進行補值，則由該聯網設備管理模組之聯網設備資料擷取單元透過該聯網設備資料讀取單元擷取該聯網設備於該資料產生週期之該聯網設備資料，以將該聯網設備於該資料產生週期之該聯網設備資料儲存於該聯網設備管理模組之第一資料儲存單元。
2. 如請求項1所述之聯網設備資料缺漏分析與補值系統，其中，該頭端子系統更包括一頭端系統核心模組，係定時或定期判斷該聯網設備於一指定時間區間之資料收集數量，判斷該聯網設備之聯網設備資料有不完整與缺漏之資料項目，以及批次彙整需要重新收集之該聯網設備之資料項目與工作排程。
3. 如請求項1所述之聯網設備資料缺漏分析與補值系統，其中，該頭端子系統更包括一具有資料收集單元之頭端系統核心模組，且該資料收集單元重新進行該聯網設備之資料收集與上傳作業，以由該頭端系統核心模組同步驗證該聯網設備之聯網設備資料之完整性。
4. 如請求項1所述之聯網設備資料缺漏分析與補值系統，其中，該頭端子系統更包括一具有第二資料儲存單元與資料收集單元之頭端系統核心模組，且該第二資料儲存單元透過該資料收集單元依據排程定時或定期接收來自該聯網設備管理模組之第一資料儲存單元之更新資料。
5. 如請求項1所述之聯網設備資料缺漏分析與補值系統，其中，該頭端子系統更包括一具有第二聯網設備資料分析單元、統計報表單元與第二資料儲存單元之頭端系統核心模組，且該第二聯網設備資料分析單元定時或定期透過該統計報表單元分析該第二資料儲存單元所儲存之該聯網設備資料之連續性與完整性，當該第二資料儲存單元所儲存之該聯網設備資料不具有連續性與完整性時，該第二聯網設備資料分析單元整理需要收集之該聯網設備之缺漏資料內容，以依據該缺漏資料內容通知該聯網設備管理模組之聯網設備資料擷取單元收集該聯網設備之缺漏資料，再由該聯網設備資料擷取單元將所收集之該聯網設備之缺漏資料儲存於該第一資料儲存單元。
6. 如請求項1所述之聯網設備資料缺漏分析與補值系統，其中，該頭端子系統更包括一具有資料收集單元與第二資料儲存單元之頭端系統核心模組，且該聯網設備管理模組之第一資料儲存單元將該聯網設備資料擷取單元所收集之該聯網設備之缺漏資料透過該頭端系統核心模組之資料收集單元接收與傳送至該第二資料儲存單元，以由該第二資料儲存單元依據所收集之缺漏資料進行該聯網設備之缺漏資料之補值更新。
7. 如請求項1所述之聯網設備資料缺漏分析與補值系統，其中，該頭端子系統更包括一使用者操作介面、以及一具有第二聯網設備資料分析單元與資料收集單元之頭端系統核心模組，以透過該使用者操作介面選取要補值之該聯網設備與選擇要補值之時間區間，透過該第二聯網設備資料分析單元整理需要重新收集之該聯網設備之資料內容，進而透過該資料收集單元要求該聯網設備管理模組之聯網設備資料擷取單元進行該聯網設備之資料收集作業。
8. 如請求項1所述之聯網設備資料缺漏分析與補值系統，其中，該頭端子系統更包括一使用者操作介面、以及一具有資料收集單元與第二資料儲存單元之頭端系統核心模組，以透過該資料收集單元補齊該第二資料儲存單元所儲存之該聯網設備資料之缺漏資料作為補值資料，進而透過該使用者操作介面驗證該補值資料之完整性。
9. 如請求項1所述之聯網設備資料缺漏分析與補值系統，更包括一聯網設備管理與維護單位，且該頭端子系統更包括一具有第二聯網設備資料分析單元、異常聯網設備管理單元與異常聯網設備通報單元之頭端系統核心模組，其中，該頭端系統核心模組透過該第二聯網設備資料分析單元將有缺漏值之聯網設備資料存放於該異常聯網設備管理單元，以透過該異常聯網設備通報單元將該有缺漏值之聯網設備資料通報該聯網設備 管理與維護單位，再由該聯網設備管理與維護單位判斷該有缺漏值之聯網設備資料是否需進行現場之該聯網設備之補值作業。
10. 如請求項1所述之聯網設備資料缺漏分析與補值系統，更包括一聯網設備資料擷取裝置，且該頭端子系統更包括一使用者操作介面與一頭端系統核心模組，以利用該聯網設備資料擷取裝置透過該使用者操作介面經由該頭端系統核心模組提取該聯網設備之缺漏值資訊，再利用該聯網設備資料擷取裝置依據該缺漏值資訊擷取現場之該聯網設備之缺漏資料作為補值資料。
11. 如請求項1所述之聯網設備資料缺漏分析與補值系統，更包括一聯網設備資料擷取裝置，且該頭端子系統更包括一使用者操作介面與一頭端系統核心模組，以利用該聯網設備資料擷取裝置將來自現場之該聯網設備中作為補值資料之缺漏資料經由該使用者操作介面載入該頭端系統核心模組，進而透過該使用者操作介面驗證該補值資料之完整性。
12. 如請求項1所述之聯網設備資料缺漏分析與補值系統，更包括一聯網設備資料管理子系統，且該頭端子系統更包括一北向系統介接模組、一頭端系統核心模組與一使用者操作介面，其中，該聯網設備資料管理子系統透過該頭端子系統之北向系統介接模組自該頭端系統核心模組中取得該聯網設備之聯網設備資料，且該頭端子系統之使用者操作介面直接自該頭端系統核心模組中取得該聯網設備之聯網設備資料。
13. 一種聯網設備資料缺漏分析與補值裝置，包括：

    聯網設備管理模組，係包括一具有聯網設備介接單元、聯網設備資料擷取單元、聯網設備資料讀取單元、第一聯網設備資料分析單元與第一資料儲存單元，且該聯網設備管理模組接收來自至少一聯網設備之聯網設備資料，

    其中，該聯網設備管理模組之聯網設備介接單元分析該至少一聯網設備之連線狀態，以於該至少一聯網設備之連線狀態為在線時，由該聯網設備管理模組之聯網設備資料擷取單元透過該聯網設備資料讀取單元快取記錄該至少一聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記，再由該聯網設備管理模組之第一聯網設備資料分析單元依據現在時間、該至少一聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記與該至少一聯網設備之資料產生週期進行決策，其中，當該聯網設備管理模組之第一聯網設備資料分析單元分析出該現在時間減掉該至少一聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記小於該至少一聯網設備之資料產生週期時，表示該至少一聯網設備之資料產生週期具有連續性而不需對該聯網設備資料進行補值，反之，當該聯網設備管理模組之第一聯網設備資料分析單元分析出該現在時間減掉該至少一聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記大於或等於該至少一聯網設備之資料產生週期時，表示該至少一聯網設備之資料產生週期不具有連續性而需對該聯網設備資料之缺漏資料進行補值，則由該聯網設備管理模組之聯網設備資料擷取單元透過該聯網設備資料讀取單元擷取該至少一聯網設備於該資料產生週期之該聯網設備資料，以將該至少一聯網設備於該資料產生週期之該聯網設備資料儲存於該聯網設備管理模組之第一資料儲存單元。
14. 一種聯網設備資料缺漏分析與補值方法，包括：

    提供至少一聯網設備與一頭端子系統，且該頭端子系統包括一具有聯網設備介接單元、聯網設備資料擷取單元、聯網設備資料讀取單元、第一聯網設備資料分析單元與第一資料儲存單元之聯網設備管理模組，其中，由該聯網設備管理模組接收來自該聯網設備提供或傳送之聯網設備資料；

    由該聯網設備管理模組之聯網設備介接單元分析該聯網設備之連線狀態，以於該聯網設備之連線狀態為在線時，由該聯網設備管理模組之聯網 設備資料擷取單元透過該聯網設備資料讀取單元快取記錄該聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記，再由該聯網設備管理模組之第一聯網設備資料分析單元依據現在時間、該聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記與該聯網設備之資料產生週期進行決策；以及

    若該聯網設備管理模組之第一聯網設備資料分析單元分析出該現在時間減掉該聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記小於該聯網設備之資料產生週期，表示該聯網設備之資料產生週期具有連續性而不需對該聯網設備資料進行補值，反之，若該聯網設備管理模組之第一聯網設備資料分析單元分析出該現在時間減掉該聯網設備之最新一筆負載資料之時間戳記大於或等於該聯網設備之資料產生週期，表示該聯網設備之資料產生週期不具有連續性而需對該聯網設備資料之缺漏資料進行補值，則由該聯網設備管理模組之聯網設備資料擷取單元透過該聯網設備資料讀取單元擷取該聯網設備於該資料產生週期之該聯網設備資料，以將該聯網設備於該資料產生週期之該聯網設備資料儲存於該聯網設備管理模組之第一資料儲存單元。
15. 如請求項14所述之聯網設備資料缺漏分析與補值方法，其中，該頭端子系統更包括一具有第二聯網設備資料分析單元、統計報表單元與第二資料儲存單元之頭端系統核心模組，且該第二聯網設備資料分析單元定時或定期透過該統計報表單元分析該第二資料儲存單元所儲存之該聯網設備資料之連續性與完整性，當該第二資料儲存單元所儲存之該聯網設備資料不具有連續性與完整性時，該第二聯網設備資料分析單元整理需要收集之該聯網設備之缺漏資料內容，以依據該缺漏資料內容通知該聯網設備管理模組之聯網設備資料擷取單元收集該聯網設備之缺漏資料，再由該聯網設備資料擷取單元將所收集之該聯網設備之缺漏資料儲存於該第一資料儲存單元。
16. 如請求項14所述之聯網設備資料缺漏分析與補值方法，其中，該頭端子系統更包括一具有資料收集單元與第二資料儲存單元之頭端系統核心模組，且該聯網設備管理模組之第一資料儲存單元將該聯網設備資料擷取單元所收集之該聯網設備之缺漏資料透過該頭端系統核心模組之資料收集單元接收與傳送至該第二資料儲存單元，以由該第二資料儲存單元依據所收集之缺漏資料進行該聯網設備之缺漏資料之補值更新。
17. 如請求項14所述之聯網設備資料缺漏分析與補值方法，其中，該頭端子系統更包括一使用者操作介面、以及一具有第二聯網設備資料分析單元與資料收集單元之頭端系統核心模組，以透過該使用者操作介面選取要補值之該聯網設備與選擇要補值之時間區間，透過該第二聯網設備資料分析單元整理需要重新收集之該聯網設備之資料內容，進而透過該資料收集單元要求該聯網設備管理模組之聯網設備資料擷取單元進行該聯網設備之資料收集作業。
18. 如請求項14所述之聯網設備資料缺漏分析與補值方法，其中，該頭端子系統更包括一具有第二聯網設備資料分析單元、異常聯網設備管理單元與異常聯網設備通報單元之頭端系統核心模組，且該頭端系統核心模組透過該第二聯網設備資料分析單元將有缺漏值之聯網設備資料存放於該異常聯網設備管理單元，以透過該異常聯網設備通報單元將該有缺漏值之聯網設備資料通報一聯網設備管理與維護單位，再由該聯網設備管理與維護單位判斷該有缺漏值之聯網設備資料是否需進行現場之該聯網設備之補值作業。
19. 如請求項14所述之聯網設備資料缺漏分析與補值方法，其中，該頭端子系統更包括一使用者操作介面與一頭端系統核心模組，以利用一聯網設備資料擷取裝置將來自現場之該聯網設備中作為補值資料之 缺漏資料經由該使用者操作介面載入該頭端系統核心模組，進而透過該使用者操作介面驗證該補值資料之完整性。
20. 一種電腦可讀媒介，應用於計算裝置或電腦中，係儲存有指令，以執行如請求項14至19之任一者所述之聯網設備資料缺漏分析與補值方法。

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