[发明专利]基于非公开加密算法加密的蓝牙mesh的远程抄表系统

说明书

本发明公开了一种基于非公开加密算法加密的蓝牙mesh的远程抄表系统，其包括：智能计量表箱，其内设置有多个智能计量表，其中一个智能计量表为主智能计量表，其对应的节点类型为中继节点；而其余智能计量表对应的节点类型为普通节点，并将所述中继节点和普通节点进行蓝牙mesh组网，所有智能计量表的芯片中内置非公开加密算法的IP；以及网关，其负责通过蓝牙mesh对各个智能计量表的信息进行采集汇总，并通过远程传输手段传输到远端服务器；从远端服务器接收设置信息，再通过蓝牙mesh下发给各个智能计量表。该远程抄表系统引入非公开加密算法对传输中的核心的应用数据进行加密，保护了数据发送的安全性。

技术领域

本发明是关于无线通信领域，特别是关于一种基于非公开加密算法加密的蓝牙mesh的远程抄表系统。

背景技术

集中抄表历经很多年的演变，已经形成了比较成熟的通讯模式，基本是由三层通讯结构组成，第一层是集中器与控制终端之间的通讯，第二层是采集器与集中器之间的通讯，第三层是智能计量表与采集器之间的通讯。也存在两层结构的模式，两种结构可以分为两种情况，第一种是智能计量表直接到集中器，集中器到控制终端的通讯模式，第二种是智能计量表到采集器，采集器直接到控制终端的通信形式。

三层通信架构形式是目前最常见的集中抄表系统结构，同时这种模式也是这几种结构价格最低的一种结构形式。这种结构下，一个表箱里的所有智能计量表都下挂在一个采集器上，然后同属于一个变压器的全部居民单元配置一个集中器。

对于用户集中抄表来说，人力和物力成本最大的一个环节莫过于与表计相关的最末端通讯。倘若把这个问题处理好，那么就处理好了集中抄表中一半的问题，而最后想达到的效果就是在通讯末端不再布线，换句话说就是现装现用、可靠性高、性价比高。然而现阶段集中抄表系统末端，也就是用户智能计量表到采集器之间的通讯端，依然还有不少急需解决的问题，比如在设备安装时遇到的问题、设备的鲁棒性、通讯连接不连续以及设备之间的相互影响和总线的成本等问题。

当前比较流行的通讯技术按照价格由高到底依次是无线自组网、电力线载波、RS485通信、红外通信。目前的RS485通信方式在购买材料价格上具有一定的优势，然而在安装价格和运维价格上都比较高，并且这种方式受生产厂家产品方案的影响比较大，例如在对陈旧智能计量表升级改造时，需要对老旧智能计量表重新布置线路，然后再对其调试运营，一旦在布线的时候将RS485的A/B线接反，那么就会导致整个RS485网络都不能正常工作，其次就是实际操作中可能会出现RS485总线短路，或者其中一个设备的接口损坏也会造成短路状况的出现。除此之外，RS485的接线是否稳固，也将直接关系到通信的稳定性。如果从施工价格方面考虑的话，电力载波和红外是最为简单的，这两种技术不像RS485那样必须安装大量的线路，也不会像无线自组网必须添加天线。但如果将无线自组网应用在集中抄表的末端，把一个采集器下的全部智能计量表都安装在一个表箱里，无线自组网也没有必要安装天线。但红外技术有一个明显的缺陷就是在传输信息的时候，中间不能出现障碍物，具有明显的角度阻碍，它的的传输方向基本和可见光一样。如果打算采用红外技术和表箱里的通讯进行通讯，那么具有相应的难度，需要对智能计量表和表箱进行改造，具体操作起来具有一些难度。所以，在实际现场抄表的时候，虽然每个智能计量表都有红外接口，但是基本还是由现场抄表人员进行手工抄表，而不是真正的自动抄表。目前，红外抄表技术已成为智能计量表主流抄表手段的一种，但是伴随着智能计量表领域与用户的数据交流、需求交互的要求不断提高，红外抄表显现出来的一些弊端需要进一步研究解决。而载波通信方式的配置很方便，然而材料价格和运维价格都不低，并且数据传播速度非常低，300～500bps的通讯速率，还得借助于中继器，采集数据的成功率比较低，在现实工程应用中，真实的传播速度也只有标称速度的50％左右。这个技术才刚刚起步，暂时还没有大规模进行应用，应用成本也稍微高于原载波方式。至于无线自组网方式的优势是日常维护成本比较低，但是材料成本和施工成本都不低，特别是天线的安装，需要穿出表箱，在现实的应用中存在不小的困难。