CN111093243A - 一种可用于智能表集抄器的自组网通信方法 - Google Patents

一种可用于智能表集抄器的自组网通信方法 Download PDF

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赵义
李泽青
夏兆福
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Abstract

本发明公开了一种可用于智能表集抄器的自组网通信方法，具体通信方法步骤如下：步骤一：通信相关技术负责人查阅相关资料，会同各电力部门掌握各区域供电网的相关信息，整理成纸质资料，双方签字保存；步骤二：技术人员进入电力网***，对用电数据进行汇总，对用电数据集中负荷特征向量进行特征选择，降低冗余度和特征模型的复杂度，提高算法的运算效率，对原始数据进行记录存储；步骤三：通信技术人员利用集中器组网协议栈的物理层基于IEEE802.15.4标准，物理链路层支持采用868MHz、915MHz、2.4GHZ频段，网络层提供网络层数据收发和路由功能。该方法效率高，实用性强，安全稳定，适合广泛推广使用。

Description

一种可用于智能表集抄器的自组网通信方法
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种可用于智能表集抄器的自组网通信方法。
背景技术
现有的网络技术中多是星状网络或菊式网络，通过预先给定的连接方式实时通讯，且寿命中保持不变。但在工业实际应用中，特别是随着物联网技术的发展，仍应用传统的网络结构将很难对时刻多变的网络结构进行实时的网络资源分配。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用于智能表集抄器的自组网通信方法，以解决上述背景技术中提出的但在工业实际应用中，特别是随着物联网技术的发展，仍应用传统的网络结构将很难对时刻多变的网络结构进行实时的网络资源分配的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可用于智能表集抄器的自组网通信方法，具体通信方法步骤如下：
步骤一：通信相关技术负责人查阅相关资料，会同各电力部门掌握各区域供电网的相关信息，整理成纸质资料，双方签字保存；
步骤二：技术人员进入电力网***，对用电数据进行汇总，对用电数据集中负荷特征向量进行特征选择，降低冗余度和特征模型的复杂度，提高算法的运算效率，对原始数据进行记录存储；
步骤三：通信技术人员利用集中器组网协议栈的物理层基于IEEE802.15.4标准，物理链路层支持采用868MHz、915MHz、2.4GHZ频段，网络层提供网络层数据收发和路由功能；
步骤四：在步骤三的基础上建立星型拓扑结构，星型拓扑中间为协调器，它负责网络的建立服务维护，其他节点是的末端节点，直接与协调器进行通信；
步骤五：对计算机智能配电网***的星型拓扑结构，进行智能配电网的节点编号和数据采集；将采集的数据信息按照存在隶属关系的多维立体单元进行存储，存储单元为矩阵张量积形式；对存储数据进行数据查询和分析，得到查询结果和分析结果；
步骤六：对网络的编址方式采用树形编址；采用简化后的AODV算法，算法中对路由请求，路由应答等命令进行了适当的修改，将标志位、源和目的序号等去掉了，把条数域改为了路径代价域；
步骤七：通过智能表集抄器网络连接远程计算机端，远程进行数据采集工作。
进一步的，所述步骤四中树形拓扑中有协调器、路由器、末端设备，树形拓扑中协调器负责网络的建立和维护，同时需要确定一些参数，网络中的节点并不一定直接与协调器通信，可能要通过若干个路由器后才能与协调器通信。
进一步的，所述步骤二中的数据处理，由于用电数据在短时间内不会发生突变即时间轴上的连续性，因此在对负荷数据进行筛选时，可对负荷数据进行横向比较，另外还可以结合纵向比较即采用前一天、前两天同时刻的负荷数据进行比较。
进一步的，所述步骤六中AODV算法为拓扑共设置7个节点，其中中心节点作为协调器，其余6个节点为设备节点，节点0、节点1、节点3、节点4、节点5、节点6分别向节点2发送CBR恒定速率数据流，并分析平均延迟、丢包率、控制包数量。
进一步的，所述设置无线节点参数，包括无线节点使用的物理信道、无线电波传播模型、物理层使用标准、MAC使用标准、接口队列类型、链路层类型、天线模型、使用的路由协议等。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)网状拓扑中通树形拖扑一样也具有协调器、路由器、末端设备，但是它拓扑建立灵活，不需要再建立网络的时候限制网络的形状，并且节点之间通信可以通过最优路径进行。
(2)集中器组网路由实现单播路由，采用简化后的AODV算法。算法中对路由请求，路由应答等命令进行了适当的修改，将标志位、源和目的序号等去掉了，把条数域改为了路径代价域。这种路由算法适合于拓扑和通信环境承载数据量不是很重，而且可以对变化的网络进行追踪。使用算法节点之间通信会寻找一条最佳路径，通过“路由代价”来判断最佳路径，该方法效率高，实用性强，安全稳定，适合广泛推广使用。
(3)设置无线节点参数，包括无线节点使用的物理信道、无线电波传播模型、物理层使用标准、MAC使用标准、接口队列类型、链路层类型、天线模型、使用的路由协议等，通过扩大节点参数的方法进行智能表集抄器的自组网通信，精度高，误差小，提高输出检测数据的准确性，使自组网通信技术更加成熟。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种可用于智能表集抄器的自组网通信方法，具体通信方法步骤如下：
步骤一：通信相关技术负责人查阅相关资料，会同各电力部门掌握各区域供电网的相关信息，整理成纸质资料，双方签字保存；
步骤二：技术人员进入电力网***，对用电数据进行汇总，对用电数据集中负荷特征向量进行特征选择，降低冗余度和特征模型的复杂度，提高算法的运算效率，对原始数据进行记录存储；
步骤三：通信技术人员利用集中器组网协议栈的物理层基于IEEE802.15.4标准，物理链路层支持采用868MHz、915MHz、2.4GHZ频段，网络层提供网络层数据收发和路由功能；
步骤四：在步骤三的基础上建立星型拓扑结构，星型拓扑中间为协调器，它负责网络的建立服务维护，其他节点是的末端节点，直接与协调器进行通信；
步骤五：对计算机智能配电网***的星型拓扑结构，进行智能配电网的节点编号和数据采集；将采集的数据信息按照存在隶属关系的多维立体单元进行存储，存储单元为矩阵张量积形式；对存储数据进行数据查询和分析，得到查询结果和分析结果；
步骤六：对网络的编址方式采用树形编址；采用简化后的AODV算法，算法中对路由请求，路由应答等命令进行了适当的修改，将标志位、源和目的序号等去掉了，把条数域改为了路径代价域；
步骤七：通过智能表集抄器网络连接远程计算机端，远程进行数据采集工作。
其中，所述步骤四中树形拓扑中有协调器、路由器、末端设备，树形拓扑中协调器负责网络的建立和维护，同时需要确定一些参数，网络中的节点并不一定直接与协调器通信，可能要通过若干个路由器后才能与协调器通信。
其中，所述步骤二中的数据处理，由于用电数据在短时间内不会发生突变即时间轴上的连续性，因此在对负荷数据进行筛选时，可对负荷数据进行横向比较，另外还可以结合纵向比较即采用前一天、前两天同时刻的负荷数据进行比较。
其中，所述步骤六中AODV算法为拓扑共设置7个节点，其中中心节点作为协调器，其余6个节点为设备节点，节点0、节点1、节点3、节点4、节点5、节点6分别向节点2发送CBR恒定速率数据流，并分析平均延迟、丢包率、控制包数量。
其中，所述设置无线节点参数，包括无线节点使用的物理信道、无线电波传播模型、物理层使用标准、MAC使用标准、接口队列类型、链路层类型、天线模型、使用的路由协议等。
实施例2
一种可用于智能表集抄器的自组网通信方法，具体通信方法步骤如下：
步骤一：通信相关技术负责人查阅相关资料，会同各电力部门掌握各区域供电网的相关信息，整理成纸质资料，双方签字保存；
步骤二：技术人员进入电力网***，对用电数据进行汇总，对用电数据集中负荷特征向量进行特征选择，降低冗余度和特征模型的复杂度，提高算法的运算效率，对原始数据进行记录存储；
步骤三：通信技术人员利用集中器组网协议栈的物理层基于IEEE802.15.4标准，物理链路层支持采用868MHz、915MHz、2.4GHZ频段，网络层提供网络层数据收发和路由功能；
步骤四：在步骤三的基础上建立星型拓扑结构，星型拓扑中间为协调器，它负责网络的建立服务维护，其他节点是的末端节点，直接与协调器进行通信；
步骤五：对计算机智能配电网***的星型拓扑结构，进行智能配电网的节点编号和数据采集；将采集的数据信息按照存在隶属关系的多维立体单元进行存储，存储单元为矩阵张量积形式；对存储数据进行数据查询和分析，得到查询结果和分析结果；
步骤六：对网络的编址方式采用树形编址；采用简化后的AODV算法，算法中对路由请求，路由应答等命令进行了适当的修改，将标志位、源和目的序号等去掉了，把条数域改为了路径代价域；
步骤七：通过智能表集抄器网络连接远程手机端，远程进行数据采集工作。
其中，所述步骤四中树形拓扑中有协调器、路由器、末端设备，树形拓扑中协调器负责网络的建立和维护，同时需要确定一些参数，网络中的节点并不一定直接与协调器通信，可能要通过若干个路由器后才能与协调器通信。
其中，所述步骤二中的数据处理，由于用电数据在短时间内不会发生突变即时间轴上的连续性，因此在对负荷数据进行筛选时，可对负荷数据进行横向比较，另外还可以结合纵向比较即采用前一天、前两天同时刻的负荷数据进行比较。
其中，所述步骤六中AODV算法为拓扑共设置7个节点，其中中心节点作为协调器，其余6个节点为设备节点，节点0、节点1、节点3、节点4、节点5、节点6分别向节点2发送CBR恒定速率数据流，并分析平均延迟、丢包率、控制包数量。
其中，所述设置无线节点参数，包括无线节点使用的物理信道、无线电波传播模型、物理层使用标准、MAC使用标准、接口队列类型、链路层类型、天线模型、使用的路由协议等。
本发明工作时：网状拓扑中通树形拖扑一样也具有协调器、路由器、末端设备，但是它拓扑建立灵活，不需要再建立网络的时候限制网络的形状，并且节点之间通信可以通过最优路径进行；集中器组网路由实现单播路由，采用简化后的AODV算法。算法中对路由请求，路由应答等命令进行了适当的修改，将标志位、源和目的序号等去掉了，把条数域改为了路径代价域。这种路由算法适合于拓扑和通信环境承载数据量不是很重，而且可以对变化的网络进行追踪。使用算法节点之间通信会寻找一条最佳路径，通过“路由代价”来判断最佳路径，该方法效率高，实用性强，安全稳定，适合广泛推广使用；设置无线节点参数，包括无线节点使用的物理信道、无线电波传播模型、物理层使用标准、MAC使用标准、接口队列类型、链路层类型、天线模型、使用的路由协议等，通过扩大节点参数的方法进行智能表集抄器的自组网通信，精度高，误差小，提高输出检测数据的准确性，使自组网通信技术更加成熟。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种可用于智能表集抄器的自组网通信方法，其特征在于，具体通信方法步骤如下：
步骤一：通信相关技术负责人查阅相关资料，会同各电力部门掌握各区域供电网的相关信息，整理成纸质资料，双方签字保存；
步骤二：技术人员进入电力网***，对用电数据进行汇总，对用电数据集中负荷特征向量进行特征选择，降低冗余度和特征模型的复杂度，提高算法的运算效率，对原始数据进行记录存储；
步骤三：通信技术人员利用集中器组网协议栈的物理层基于IEEE802.15.4标准，物理链路层支持采用868MHz、915MHz、2.4GHZ频段，网络层提供网络层数据收发和路由功能；
步骤四：在步骤三的基础上建立星型拓扑结构，星型拓扑中间为协调器，它负责网络的建立服务维护，其他节点是的末端节点，直接与协调器进行通信；
步骤五：对计算机智能配电网***的星型拓扑结构，进行智能配电网的节点编号和数据采集；将采集的数据信息按照存在隶属关系的多维立体单元进行存储，存储单元为矩阵张量积形式；对存储数据进行数据查询和分析，得到查询结果和分析结果；
步骤六：对网络的编址方式采用树形编址；采用简化后的AODV算法，算法中对路由请求，路由应答等命令进行了适当的修改，将标志位、源和目的序号等去掉了，把条数域改为了路径代价域；
步骤七：通过智能表集抄器网络连接远程计算机端，远程进行数据采集工作。
2.根据权利要求1所述的一种可用于智能表集抄器的自组网通信方法，其特征在于：所述步骤四中树形拓扑中有协调器、路由器、末端设备，树形拓扑中协调器负责网络的建立和维护，同时需要确定一些参数，网络中的节点并不一定直接与协调器通信，可能要通过若干个路由器后才能与协调器通信。
3.根据权利要求1所述的一种可用于智能表集抄器的自组网通信方法，其特征在于：所述步骤二中的数据处理，由于用电数据在短时间内不会发生突变即时间轴上的连续性，因此在对负荷数据进行筛选时，可对负荷数据进行横向比较，另外还可以结合纵向比较即采用前一天、前两天同时刻的负荷数据进行比较。
4.根据权利要求1所述的一种可用于智能表集抄器的自组网通信方法，其特征在于：所述步骤六中AODV算法为拓扑共设置7个节点，其中中心节点作为协调器，其余6个节点为设备节点，节点0、节点1、节点3、节点4、节点5、节点6分别向节点2发送CBR恒定速率数据流，并分析平均延迟、丢包率、控制包数量。
5.根据权利要求1所述的一种可用于智能表集抄器的自组网通信方法，其特征在于：所述设置无线节点参数，包括无线节点使用的物理信道、无线电波传播模型、物理层使用标准、MAC使用标准、接口队列类型、链路层类型、天线模型、使用的路由协议等。
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