[发明专利]移动网络表计上行连接管理的方法

说明书

一种移动网络表计上行连接管理的方法，包括：采用表计侧定时唤醒机制，使得移动网络表计按照设定的周期上线移动网络连接主站一次，在设定时长内维持与主站的连接，然后自动下线；以及采用表计侧主动唤醒机制，使得移动网络表计在有重要事件发生需要实时上报主站时，移动网络表计上线移动网络连接主站，上报事件，报完后自动下线。本发明能够全面地、经济地构建无线集抄系统，以适用于具有大规模移动网络表计的情形。

技术领域

本发明涉及无线集抄系统，尤其是涉及无线集抄系统中移动网络表计上行连接管理的方法。

背景技术

在现有的无线集抄系统中，诸如电表之类的移动网络表计的上行通讯普遍采用GPRS/CDMA/3G/4G移动网络直接或者采用PLC/RF/RS485借助集中器间接间接地采用GPRS/CDMA/3G/4G移动网络与主站进行通讯。移动网络的GPRS/CDMA/3G/4G的按流量收费的特性特别适合远程抄表系统。

现有的移动网络表计与主站的连接建立和通讯过程有以下几种模式：

1、动态IP模式，长在线，表计为客户端方式主动连接前置机，主站询问设备名，双方通过心跳来保持连接；其适用场合为：公、私有APN网络都可以，集中器、少量移动网络表计数量在10000只以下；其实时性最高，但是存在一些缺陷：设备数很大时，需要扩展服务器，大致为10000只/服务器；并且，心跳维持需要耗费一定流量。

2、唤醒+动态IP模式，移动网络表计平常GPRS网络不工作，要通过短信或拨号唤醒后主动连接前置机，主站询问设备名，任务完成后空闲超时断开应用层及物理连接(Push)；其适用场合为：私有APN网络，大量GPRS移动网络表计，公共资源、服务器资源消耗较少，但是存在一些缺陷：流程繁琐，通讯程序不容易控制状态。

3、静态IP模式，移动网络表计作为服务端一直保持GPRS网络侦听，主站按需请求连接，任务完成后断开应用层及物理连接；其适用场合为：私有APN网络，大量GPRS移动网络表计；实时性高，程序简单、稳健，服务器资源消耗较少，但是存在一些缺陷：由于长期在线，消耗较多公共GPRS资源。

4、唤醒+静态IP模式，移动网络表计作为服务端，平常GPRS网络不工作，要通过短信或拨号唤醒后启动网络侦听，任务完成后断开应用层及物理连接；其适用场合为：私有APN网络，大量GPRS移动网络表计；公共资源、服务器资源消耗较少，服务器资源消耗较少，但是存在一些缺陷：流程繁琐，通讯程序不容易控制状态。

以上提到的几种模式各有优缺点，当普通居民的移动网络表计采用上述第1种连接方式时，移动网络表计直接与主站长时间连接与通讯，由于普通居民的移动网络表计数量巨大，一个城市可能有100万只以上，需要主站配置100台前置通讯机才能管理，硬件成本、管理成本都很高，再加上该模式需要定期的心跳维持，需要耗费大量的流量，并且长期占用移动网络也是对公共资源的一种负担和浪费，所以对于大量移动网络表计的情形，这种模式是不适合的；上述第2、3、4种连接方式，需要移动网络表计有局域网IP才能通讯，局域网IP需要使用私有APN网络，私有APN网络需要另外支付一笔费用给ISP，增加了管理的成本。可见，为了减少服务器设备的投入，降低网络方面的费用，希望设计一种连接方式，在保证功能不减少的前提下，它既不需要长期连接前置通讯机，又不需要使用私有APN网络很有必要。

另外，由于诸如GPRS或者CDMA之类的移动网络可能存在不能通讯的情况，这时，一个备用的通讯方案是必要的，可以起到诊断、容灾的作用，可以大大减少现场维护的次数；表计固件的远程升级，如果采用协议包断点续传，非常耗时，主站如果对100万只表进行升级，这种速度是不可想象的，因此一个快速的升级方案是非常重要的；地理信息在抄表系统上的应用越来越广泛，由于目前大多数系统是通过人工记录设备的经、纬度与表计的对应关系，工作量不小，所以需要一种简便易行的方案来管理表计的地理信息；整个系统的步调一致是靠系统同步设备的时钟来完成的，对于100万只表计，设置一次时钟的工作量也是相当大的。