智能計量儀表物聯網的信息交互方法
2023-05-25 17:52:21
智能計量儀表物聯網的信息交互方法
【專利摘要】本發明公開了提供了一種能夠實現近距離無線通訊以及雙向通訊的智能計量儀表物聯網的信息交互方法；該方法包括以下步驟:用戶對智能計量儀表帳號繳費後，生成與該智能計量儀表帳號對應的第一數據信息，支付裝置通過網絡直接獲取第一數據信息，並將其發送給數據處理裝置，數據處理裝置對第一數據信息進行加密處理，將得到的與第一數據信息對應的提示信息和第二數據信息發送到NFC行動裝置，當該NFC行動裝置與智能計量儀表的距離不大於預設距離時，兩者之間自動建立連接，從而完成兩者之間的信息交互，進而使智能計量儀表根據接收到的第二數據信息完成充值。採用該方法，避免了用戶往返營業管理站點和智能計量儀表之間進行繳費帶來的不便。
【專利說明】智能計量儀表物聯網的信息交互方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種智能計量儀表的通訊領域，尤其是一種智能計量儀表物聯網的信息交互方法。
【背景技術】
[0002]公知的:近年來，隨著信息化技術的發展，智能計量儀表已被廣泛地應用到居民的日常生活和工商業貿易結算中，尤其是基於IC卡的預付費計量儀表，它通過將IC卡作為信息傳遞的載體，由用戶持該IC卡到各營業管理站點購買所需電量、水量或燃氣量等，並將包含有所購買的電量、水量或燃氣量的充值信息存儲在IC卡中，之後，用戶通過將IC卡插入預付費計量儀表中，完成對該預付費計量儀表的充值。但是，目前這種由IC卡、預付費計量儀表、營業管理站點構成的信息管理系統，由於預付費計量儀表和營業管理站點之間的連接是通過用戶實現的，所以，在實際應用中，該系統必須由用戶持IC卡在預付費計量儀表和營業管理站點之間往返，才能實現對預付費計量儀表的充值，非常不便，而且，在IC卡與預付費儀表中的IC卡卡槽的頻繁插拔中，IC卡和IC卡卡槽都很容易被損壞,大大影響了 IC卡和預付費儀表的使用壽命。
[0003]目前通過IC卡方式實現繳費的方法還包括IC卡非接觸式通訊方式。對於IC卡非接觸式通訊方式，雖然解決了上述IC卡和對應IC卡槽易損壞的問題，但是任然需要用戶往返於智能計量儀表和營業管理站點之間才能實現繳費，IC卡需要在營業管理站點處才能實現信息的交互。因此IC卡非接觸方式任然未能解決使用不便的問題；同時還存在成本高，功耗較大，在表具發生故障時，表具儲存的信息不便於採集等缺陷。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是:提供了一種智能計量儀表物聯網的信息交互方法；該方法能夠實現近距離無線通訊以及雙向通訊，避免用戶往返營業管理站點和智能計量儀表之間進行繳費帶來的不便。
[0005]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:智能計量儀表物聯網的信息交互方法，通過物聯網信息管理系統實現，所述物聯網信息管理系統包括支付裝置、數據處理裝置、NFC行動裝置和智能計量儀表；且依次包括以下步驟:
[0006]I)所述支付裝置通過網絡獲取智能計量儀表帳號對應的第一數據信息，並將第一數據信息發送給數據處理裝置；所述第一數據信息是用戶通過網上營業廳、社區充值和/或電子支付的方式，對所述智能計量儀表帳號進行繳費後生成的；
[0007]2)所述數據處理裝置通過有線或無線網絡接收第一數據信息，對所述第一數據信息進行加密處理，得到與所述第一數據信息對應的提示信息和第二數據信息，並通過無線網絡，將所述提示信息和所述第二數據信息發送給所述NFC行動裝置；
[0008]3)所述NFC行動裝置通過無線網絡接收所述提示信息和所述第二數據信息，並顯示所述提示信息，當確定與所述第二數據信息對應的智能計量儀表的類型，且NFC行動裝置與所述類型的智能計量儀表的距離不大於預設距離時，自動與所述類型的智能計量儀表建立連接，向所述類型的智能計量儀表發送與所述類型的智能計量儀表對應的第二數據信息；
[0009]4)所述智能計量儀表接收到第二數據信息，對所述第二數據信息進行解密處理，生成第三數據信息；所述智能計量儀表將第三數據信息存儲，完成充值；同時智能計量儀表將存儲的歷史數據發送給所述NFC行動裝置；其中，所述歷史數據包括:所述類型的智能計量儀表對應的累計數據信息和使用信息；
[0010]5)所述NFC行動裝置接收到歷史數據後，通過無線網絡將所述歷史數據發送給所述數據處理裝置；
[0011]6)數據處理裝置接收到歷史數據後，將歷史數據存儲在所述類型的智能計量儀表對應的存儲單元內。
[0012]進一步的，所述數據處理裝置包括:第一伺服器以及第一處理器；
[0013]在步驟2)中所述第一伺服器通過有線或無線網絡接收第一數據信息，並將第一數據信息發送給第一處理器；所述第一處理器對所述第一數據信息進行加密處理，得到與所述第一數據信息對應的提示信息和第二數據信息，並通過無線網絡，將所述提示信息和所述第二數據信息發送給所述NFC行動裝置；
[0014]在步驟6)中通過所述第一伺服器接收歷史數據，所述第一伺服器將歷史數據發送至第一處理器；所述第一處理器對接收到的所述歷史數據進行分析、存儲，並輸出分析結果O
[0015]進一步的，所述支付裝置包括:第二處理器以及第二伺服器；所述第二伺服器分別與第二處理器以及第一伺服器連接；
[0016]在步驟I)中用戶對所述智能計量儀表帳號繳費後，通過第二處理器生成與所述智能計量儀表帳號對應的第一數據信息；
[0017]所述第二伺服器接收所述第二處理器發送的所述第一數據信息，並將所述第一數據信息發送到第一伺服器。
[0018]進一步的，所述數據處理裝置還包括:與所述第一處理器相連的報警器，
[0019]在步驟6)中，所述第一處理器將接收到的所述歷史數據進行分析的結果發送到報警器，且當所述分析結果為系統存在異常時，報警器根據接收到的所述第一處理器發送的維護指令，輸出與所述維護指令對應的報警信息。
[0020]進一步的，所述智能計量儀表包括基表、電源模塊、主控模塊、顯示模塊、閥門控制單元、短距離數據交換模塊以及電子封印模塊；所述電源模塊通過電源線與主控模塊連接，所述顯示模塊通過串口與主控模塊連接；所述閥門控制單元設置在普通燃氣表上，且通過串口與主控模塊連接；所述短距離數據交換模塊與主控模塊通過串口連接；
[0021]在步驟4)中所述短距離數據交換模塊接收第二數據信息，所述短距離數據交換模塊將第二數據信息傳送到主控模塊；所述主控模塊將第二數據信息傳輸到電子封印模塊，所述電子封印模塊對第二數據信息進行加密或解密處理得到第三數據信息，並將處理後得到的第三數據信息回送至所述主控模塊；所述主控模塊存儲第三數據信息。
[0022]優選的，所述短距離數據交換模塊具體為:M24LR04E晶片以及設置在M24LR04E晶片上與外界通訊的天線。
[0023]優選的,所述基表為水錶、電錶、燃氣表或熱量表。
[0024]優選的，所述NFC行動裝置具體為:包含有NFC讀寫器的智慧型手機。
[0025]優選的，所述NFC行動裝置具體為:包含有NFC讀寫器的平板電腦。
[0026]優選的，所述無線網絡具體為GSM/GPRS/CDMA網絡或Internet網絡。
[0027]本發明的有益效果是:本發明提供的智能計量儀表物聯網的信息交互方法，用戶只需通過網上營業廳、社區充值和/或電子支付的方式，對智能計量儀表帳號繳費後，支付裝置就能夠通過網絡直接獲取與該智能計量儀表帳號對應的第一數據信息，並將其發送給數據處理裝置，由該數據處理裝置對第一數據信息進行加密處理後，將得到的與第一數據信息對應的提示信息和第二數據信息發送給所述NFC行動裝置，當該NFC行動裝置與智能計量儀表的距離不大於預設距離時，兩者之間將自動建立連接，從而完成兩者之間的信息交互，進而使智能計量儀表根據接收到的第二數據信息完成充值。從而能夠實現NFC行動裝置與數據處理裝置之間，以及NFC行動裝置與智能計量儀表之間的雙向通訊；因此使得通訊及時，避免由於通訊延遲丟失數據。而且，NFC行動裝置與智能計量儀表之間實現的是非接觸式連接，解決了現有技術中因IC卡與卡槽的頻繁插拔，而導致IC卡和卡槽的損壞問題。本發明提供的智能計量儀表物聯網的信息交互方法；在NFC行動裝置與數據處理裝置之間實現無線網絡通訊，能夠從無線網絡中獲得用戶的繳費信息，不需要將NFC行動裝置帶到營業管理站點進行信息交互；因此可以實現用戶網絡繳費，使得繳費方便快捷；同時通過本發明提高的智能計量儀表物聯網的信息交互方法；無需在智能計量表內安裝NFC讀寫器，表內安裝短距離數據交換模塊即可，因此成本較低，且在進行數據傳輸的過程中，是由NFC行動裝置提供電磁場，表內短距離數據交換模塊感應並利用感應到的電力進行通訊，所以不消耗表內電池電力；能夠延長智能計量儀表的使用壽命，節約成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1是本發明實施例中物聯網信息管理系統的結構示意圖；
[0029]圖2是本發明實施例中智能計量儀表物聯網的信息交互方法的邏輯簡圖；
[0030]圖3是本發明實施例中智能計量儀表上各個功能模塊的結構示意圖；
[0031]圖4是本發明實施例中M24LR04E晶片與主控模塊連接結構示意圖；
[0032]圖中標示:100-支付裝置，101-第二處理器，102-第二伺服器，200-數據處理裝置，201-第一伺服器，202-第一處理器，300-NFC行動裝置，400-智能計量儀表。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0034]如圖1所示，物聯網是一種基於網際網路、傳統通信網絡的信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡，從技術構架上來看，該物聯網通常可分為三層:傳感層、網絡層和應用層。其中，所述傳感層由各種傳感器以及傳感器網關構成，用於識別物體和採集信息；網絡層由各種私有網絡、網際網路、有線和無線通信網、網絡管理系統和雲計算平臺等組成，負責傳遞和處理傳感層獲取的信息；應用層是物聯網和用戶(包括個人、組織和其他系統)的接口，它與行業需求結合，實現物聯網的智能應用。本發明所述的智能計量儀表物聯網，傳感層為圖1中的智能計量儀表400 ;網絡層為圖1中NFC行動裝置300與數據處理裝置200之間的網絡；應用層為圖1中所示的數據處理裝置200以及支付裝置100。
[0035]如圖1和2所示，智能計量儀表物聯網的信息交互方法，通過物聯網信息管理系統實現，所述物聯網信息管理系統包括支付裝置100、數據處理裝置200、NFC行動裝置300和智能計量儀表400 ;且依次包括以下步驟:
[0036]I)所述支付裝置100通過網絡獲取智能計量儀表帳號對應的第一數據信息，並將第一數據信息發送給數據處理裝置200 ;所述第一數據信息是用戶通過網上營業廳、社區充值和/或電子支付的方式，對所述智能計量儀表帳號進行繳費後生成的；
[0037]2)所述數據處理裝置200通過有線或無線網絡接收第一數據信息，對所述第一數據信息進行加密處理，得到與所述第一數據信息對應的提示信息和第二數據信息，並通過無線網絡，將所述提示信息和所述第二數據信息發送給所述NFC行動裝置300 ；
[0038]3)所述NFC行動裝置300通過無線網絡接收所述提示信息和所述第二數據信息，並顯示所述提示信息，當確定與所述第二數據信息對應的智能計量儀表400的類型，且NFC行動裝置300與所述類型的智能計量儀表400的距離不大於預設距離時，自動與所述類型的智能計量儀表400建立連接，向所述類型的智能計量儀表400發送與所述類型的智能計量儀表400對應的第二數據信息；
[0039]4)所述智能計量儀表400接收到第二數據信息，對所述第二數據信息進行解密處理，生成第三數據信息；所述智能計量儀表400將第三數據信息存儲，完成充值；同時智能計量儀表400將存儲的歷史數據發送給所述NFC行動裝置300 ;其中，所述歷史數據包括:所述類型的智能計量儀表400對應的累計數據信息和使用信息；
[0040]5)所述NFC行動裝置300接收到歷史數據後，通過無線網絡將所述歷史數據發送給所述數據處理裝置200 ；
[0041]6)數據處理裝置200接收到歷史數據後，將歷史數據存儲在所述類型的智能計量儀表對應的存儲單元內。
[0042]其中，NFC(Near Field Communicat1n,近場通信)是一種在無線射頻識別(RFID,Rad1 Frequency IDentificat1n)和互聯技術的基礎上融合演變而來的短距離無線通信新技術，通常運行在13.56MHz的頻率範圍內，在大約1cm範圍內自動建立設備之間的連接，能夠滿足任何兩個無線設備間的數據交換，且數據傳輸速率可以為106kbit/s、212kbit/s或424kbit/s，甚至隨著科技的發展，該傳輸速率可提高至848kbit/s以上。其中，需要說明的是，NFC還能夠通過初始化設備原有的藍牙和802.11等無線協議，能夠實現更遠距離的兩設備之間的信息交互。
[0043]由此可見,所述預設距離可以為10cm，則所述NFC行動裝置300和所述智能計量儀表400之間的距離只要在1cm範圍內，兩者之間即可建立連接，完成兩者之間的信息交互。
[0044]另外，在實際應用中，基於NFC技術的NFC設備通常可以分為三種工作模式:主動模式、被動模式和雙向模式。其中，在主動模式下，NFC設備可作為一個讀卡器，主動發出的射頻信號形成自身的射頻場，並識別和讀/寫在該射頻場內的其他NFC設備；在被動模式下，NFC設備只能在其他NFC設備的射頻場中被動響應；在雙向模式下，任意兩個NFC設備都可以主動發出射頻信號，形成自己的射頻場，從而建立點對點的通信。
[0045]由此可見，在本發明中，所述NFC行動裝置300和各智能計量儀表400均可以工作在上述任一種工作模式，其中，需要說明的是，NFC行動裝置300和各智能計量儀表400不能同時工作在主動工作模式或被動工作模式下，而且，當NFC行動裝置300工作在主動工作模式，智能計量儀表400工作在被動工作模式時，由於是由NFC行動裝置提供的射頻場，在其與智能計量儀表信息交互過程中，並不消耗該智能計量儀表內電池的電量，提高了智能計量儀表電池的使用時間。
[0046]在步驟I)中所述支付裝置100通過網絡獲取智能計量儀表帳號對應的第一數據信息，並將第一數據信息發送給數據處理裝置200 ;所述第一數據信息是用戶通過網上營業廳、社區充值和/或電子支付的方式，對所述智能計量儀表帳號進行繳費後生成的。
[0047]用戶通過網上營業廳、社區充值和/或電子支付的方式進行繳費，繳費後會產生一個與繳費的智能計量儀表帳號相對應的第一數據信息；支付裝置100通過接受第一數據信息，並且將第一數據信息發送到數據處理裝置200 ;實現對用戶繳費數據的處理。
[0048]在步驟2)中所述數據處理裝置200通過有線或無線網絡接收第一數據信息，對所述第一數據信息進行加密處理，得到與所述第一數據信息對應的提示信息和第二數據信息，並通過無線網絡將所述提示信息和所述第二數據信息發送給所述NFC行動裝置300。
[0049]數據處理裝置200對第一數據進行加密能夠使得數據傳輸的精確性，避免信息在無線網絡中進行傳遞時受到外界信息的幹擾；造成信息的失真。對第一數據信息進行加密處理能夠使得數據處理裝置200與NFC行動裝置300之間的信息傳遞一一對應。
[0050]在步驟3)中所述NFC行動裝置300通過無線網絡接收所述提示信息和所述第二數據信息，並顯示所述提示信息，當確定與所述第二數據信息對應的智能計量儀表400的類型，且NFC行動裝置300與所述類型的智能計量儀表400的距離不大於預設距離時，自動與所述類型的智能計量儀表400建立連接，向所述類型的智能計量儀表400發送與所述類型的智能計量儀表400對應的第二數據信息；
[0051]通過NFC行動裝置300與對應類型的智能計量儀表400的自動連接，從而實現NFC行動裝置300與對應類型的智能計量儀表400之間的數據交互。
[0052]在步驟4)中所述智能計量儀表400接收到第二數據信息，對所述第二數據信息進行解密處理，生成第三數據信息；所述智能計量儀表400將第三數據信息存儲，完成充值；同時智能計量儀表400將存儲的歷史數據發送給所述NFC行動裝置300 ;其中，所述歷史數據包括:所述類型的智能計量儀表400對應的累計數據信息和使用信息。
[0053]通過智能計量儀表400對第二數據信息的解密處理；使得第二信息還原為繳費信息即第三數據信息，以及對應的提示信息；將繳費信息存儲在智能計量儀表400內，智能計量儀表400內將會按照繳費信息進行計量，從而完成充值。同時智能計量儀表400將其歷史數據發送給NFC行動裝置300 ;完成信息的雙向交互。
[0054]在步驟5)中所述NFC行動裝置300接收到歷史數據後，通過無線網絡將所述歷史數據發送給所述數據處理裝置200 ;在步驟6)中數據處理裝置200接收到歷史數據後，將歷史數據存儲在所述類型的智能計量儀表對應的存儲單元內。
[0055]在步驟5)和步驟6)中通過NFC行動裝置300將智能計量儀表400的歷史數據傳遞到數據處理裝置200，通過數據處理裝置200對歷史數據進行存儲，在下次對該智能計量儀表400進行繳費時，可以調用歷史數據進行信息的核對以及繳費處理；並且在繳費後生產新的第一數據信息。
[0056]本發明所述的智能計量儀表物聯網的信息交互方法在應用的過程中，對智能計量儀表帳戶進行繳費後，支付裝置100就能夠通過網絡直接獲取與該智能計量儀表帳戶對應的第一數據信息，並將其發送給數據處理裝置200，由該數據處理裝置200對第一數據信息進行加密處理後，將得到的與第一數據信息對應的提示信息和第二數據信息發送給所述NFC行動裝置300，當該NFC行動裝置300與智能計量儀表400的距離不大於預設距離時，兩者之間將自動建立連接，從而完成兩者之間的信息交互，進而使智能計量儀表400根據接收到的第二數據信息完成充值。同時將智能計量儀表400的歷史數據傳送到數據處理裝置200中進行存儲，為下次繳費提供基礎和歷史依據。
[0057]本發明所提供的上述智能計量儀表物聯網的信息交互方法，無需用戶往返營業管理站點和智能計量儀表400之間，只需通過網絡即可實現信息的傳遞；而且，NFC行動裝置300與智能計量儀表400之間實現的是非接觸式連接，解決了現有技術中因IC卡與卡槽的頻繁插拔，而導致IC卡和卡槽的損壞問題。同時由於NFC行動裝置300與智能計量儀表400建立連接並進行數據交互的過程中，NFC行動裝置300向智能計量儀表400發送第二數據信息；智能計量儀表400想NFC行動裝置300發送歷史數據，從而實現了雙向通訊；同時NFC行動裝置300通過無線網及時的將歷史數據傳遞到數據處理裝置200，因此避免了數據交互的滯後，使得數據傳輸及時，避免了數據由於滯後可能產生的誤差。本發明提供的智能計量儀表物聯網的信息交互方法；在NFC行動裝置300與數據處理裝置200之間實現無線網絡通訊，能夠從無線網絡中獲得用戶的繳費信息，不需要將NFC行動裝置300帶到營業管理站點進行信息交互；因此可以實現用戶網絡繳費，使得繳費方便快捷；同時通過本發明提高的智能計量儀表物聯網的信息交互方法；無需在智能計量表內安裝NFC讀寫器，表內安裝短距離數據交換模塊即可，因此成本較低，且在進行數據傳輸的過程中，是由NFC行動裝置300提供電磁場，智能計量儀表400表內短距離數據交換模塊感應並利用感應到的電力進行通訊，所以不消耗智能計量儀表400表內電池電力；能夠延長智能計量儀表400的使用壽命,節約成本。
[0058]本發明所述的智能計量儀表物聯網的信息交互方法是通過物聯網信息管理系統實現的。所述物聯網信息管理系統，主要包括支付裝置100、數據處理裝置200、NFC行動裝置300以及智能計量儀表400。
[0059]其中，數據處理裝置200可以有多種組成方式，如圖1所示，一個優選的實施例為:所述數據處理裝置200包括:第一伺服器201以及第一處理器202。
[0060]在步驟2)中所述第一伺服器201通過有線或無線網絡接收第一數據信息，並將第一數據信息發送給第一處理器202 ;所述第一處理器202對所述第一數據信息進行加密處理，得到與所述第一數據信息對應的提示信息和第二數據信息，並通過無線網絡，將所述提示信息和所述第二數據信息發送給所述NFC行動裝置300 ；
[0061]在步驟6)中通過所述第一伺服器201接收歷史數據，所述第一伺服器201將歷史數據發送至第一處理器202 ;所述第一處理器202對接收到的所述歷史數據進行分析、存儲，並輸出分析結果。
[0062]其中，支付裝置100可以有多種組成方式，如圖1所示，一個優選的實施例為:所述支付裝置100包括:第二處理器101以及第二伺服器102 ;所述第二伺服器102分別與第二處理器101以及第一伺服器201連接；
[0063]在步驟I)中用戶對所述智能計量儀表帳號繳費後，通過第二處理器101生成與所述智能計量儀表帳號對應的第一數據信息；
[0064]所述第二伺服器102接收所述第二處理器101發送的所述第一數據信息，並將所述第一數據信息發送到第一伺服器201。
[0065]為了通過歷史數據反映智能計量儀表400的使用狀態以及繳費狀態；所述數據處理裝置200還包括:與所述第一處理器202相連的報警器；
[0066]在步驟6)中，所述第一處理器202將對接收到的所述歷史數據進行分析的結果發送到報警器，且當所述分析結果為系統存在異常時，報警器根據接收到的所述第一處理器202發送的維護指令，輸出與所述維護指令對應的報警信息。
[0067]通過報警器是否報警，從而判斷出智能計量儀表400是否為正常工作狀態。報警器對應的報警信息能夠反映出智能計量儀表400的工作狀態，因此設置報警器能夠對智能計量儀表400的工作狀態起到監測作用。
[0068]在智能計量儀表物聯網的信息交互方法中，主要是通過無線網絡實現對智能計量儀表400的控制，從而實現繳費信息的傳遞和歷史數據的反饋。
[0069]其中，所述智能計量儀表400可以為各類常用的智能計量儀表。一種優選的方式為:所述智能計量儀表400包括基表、電源模塊、主控模塊、顯示模塊、閥門控制單元、短距離數據交換模塊以及電子封印模塊；所述電源模塊通過電源線與主控模塊連接，所述顯示模塊通過串口與主控模塊連接；所述閥門控制單元設置在普通燃氣表上，且通過串口與主控模塊連接；所述短距離數據交換模塊與主控模塊通過串口連接。
[0070]在步驟4)中所述短距離數據交換模塊接收第二數據信息，所述短距離數據交換模塊將第二數據信息傳送到主控模塊；所述主控模塊將第二數據信息傳輸到電子封印模塊，所述電子封印模塊對第二數據信息進行加密或解密處理得到第三數據信息，並將處理後得到的第三數據信息回送至所述主控模塊；所述主控模塊存儲第三數據信息。
[0071]優選的，所述短距離數據交換模塊具體為:M24LR04E晶片以及設置在M24LR04E晶片上與外界通訊的天線。所述基表可以為各種類的儀表；所述基表為水錶、電錶、燃氣表或熱量表。
[0072]所述M24LR04E是一種短距離無線通訊領域常用的信息傳輸晶片，在電子領域M24LR04E是一個公知的晶片。所述M24LR04E晶片主要作用是能夠實現與外界的短距離無線通訊。M24LR04E是集成了雙路接口的電擦除可編存儲器(EEPROM)，包括I2C模式的512X8bits和RF模式的128X32bits RF，同時具有能量採集的模擬輸出以及用戶可編程的數字輸出和密碼保護。器件主要用作NFC/RFID標籤。NFC是指短距離無線通訊技術，RFID是指非接觸式射頻識別技術。M24LR04E還具有能量採集模擬量輸出以及一個用戶可配置的數字輸出引腳，在RF射頻寫入和RF佔用，二者間切換。I2C採用的是兩線串行接口，包括一個雙向數據線和一個時鐘線。該設備攜帶內置4-bit類型標識符代碼(1010)，按照I2C總線定義。
[0073]如圖4所示，所述M24LR04E晶片的VCO以及VCl引腳連接天線；VSS引腳接地；所述M24LR04E晶片的VCC、RF、SCL、SDA引腳與主控模塊對應的串口連接。
[0074]本發明所述的智能計量儀表物聯網的信息交互方法中所使用到的NFC行動裝置300可以有多種形式，其中一種優選方式為，所述NFC行動裝置300具體為:包含有NFC讀寫器的智慧型手機。另一種優選方式為，所述NFC行動裝置300具體為:包含有NFC讀寫器的平板電腦。
[0075]本發明所述的智能計量儀表物聯網的信息交互方法中，通過無線網絡實現數據處理裝置200與NFC行動裝置的信息交互。其中，所述無線網絡具體為GSM/GPRS/CDMA網絡或Internet網絡。
[0076]實施例1
[0077]所述物聯網信息管理系統包括支付裝置100、數據處理裝置200、NFC行動裝置300和智能計量儀表400。
[0078]所述支付裝置100包括:第二處理器101以及第二伺服器102 ;所述第二伺服器102分別與第二處理器101以及第一伺服器201連接；所述數據處理裝置200包括:第一伺服器201以及第一處理器202 ;所述NFC行動裝置300為NFC智慧型手機；所述數據處理裝置200還包括:與所述第一處理器202相連的報警器。
[0079]所述智能計量儀表400包括基表、電源模塊、主控模塊、顯示模塊、閥門控制單元、短距離數據交換模塊以及電子封印模塊；所述電源模塊通過電源線與主控模塊連接，所述顯示模塊通過串口與主控模塊連接；所述閥門控制單元設置在普通燃氣表上，且通過串口與主控模塊連接；所述短距離數據交換模塊與主控模塊通過串口連接；所述短距離數據交換模塊包括M24LR04E晶片以及設置在M24LR04E晶片上與外界通訊的天線。
[0080]所述智能計量儀表物聯網的信息交互方法按以下步驟實施:
[0081]1、用戶通過網上營業廳、社區充值和/或電子支付的方式，對所述智能計量儀表帳號進行繳費後，通過第二處理器101生成與所述智能計量儀表帳號對應的第一數據信息；
[0082]所述第二伺服器102接收所述第二處理器101發送的所述第一數據信息，並將所述第一數據信息發送到第一伺服器201。
[0083]2、所述第一伺服器201通過有線或無線網絡接收第一數據信息，並將第一數據信息發送給第一處理器202 ;所述第一處理器202對所述第一數據信息進行加密處理，得到與所述第一數據信息對應的提示信息和第二數據信息，並通過無線網絡，將所述提示信息和所述第二數據信息通過無線網絡發送給所述NFC行動裝置300。
[0084]3、所述NFC行動裝置300通過GSM/GPRS/CDMA或Internet無線網絡接收所述提示信息和所述第二數據信息，並顯示所述提示信息，當確定與所述第二數據信息對應的智能計量儀表400的類型，且NFC行動裝置300與所述類型的智能計量儀表400的距離不大於1cm時，自動與所述類型的智能計量儀表400建立連接，向所述類型的智能計量儀表400發送與所述類型的智能計量儀表400對應的第二數據信息。
[0085]4、所述智能計量儀表400的短距離數據交換模塊通過天線接收第二數據信息，所述短距離數據交換模塊將第二數據信息傳送到主控模塊；所述主控模塊將第二數據信息傳輸到電子封印模塊，所述電子封印模塊對第二數據信息進行加密或解密處理得到第三數據信息，並將處理後得到的第三數據信息回送至所述主控模塊；所述主控模塊存儲第三數據信息。同時智能計量儀表400將存儲的歷史數據發送給所述NFC行動裝置300 ;其中，所述歷史數據包括:所述類型的智能計量儀表400對應的累計數據信息和使用信息。
[0086]5、所述NFC行動裝置300接收到歷史數據後，通過GSM/GPRS/CDMA或Internet無線網絡將所述歷史數據發送給所述數據處理裝置200。
[0087]6、通過所述第一伺服器201接收歷史數據，所述第一伺服器201將歷史數據發送至第一處理器202 ;所述第一處理器202對接收到的所述歷史數據進行分析、存儲，將歷史數據存儲在所述類型的智能計量儀表對應的存儲單元內；並輸出分析結果。所述第一處理器202將接收到的所述歷史數據進行分析的結果發送到報警器，且當所述分析結果為系統存在異常時，報警器根據接收到的所述第一處理器202發送的維護指令，輸出與所述維護指令對應的報警信息。
[0088]通過本發明所述的智能計量儀表物聯網的信息交互方法在實施例中的實施，能夠實現NFC行動裝置300與數據處理裝置200，以及NFC行動裝置300與智能計量儀表400之間的雙向通訊；因此使得通訊及時，避免由於通訊延遲丟失數據。同時在NFC行動裝置300與數據處理裝置200之間實現無線網絡通訊，能夠從無線網絡中獲得用戶的繳費信息，不需要將NFC行動裝置帶到營業管理站點進行信息交互；因此可以實現用戶網絡繳費，使得繳費方便快捷；而且，NFC行動裝置300與智能計量儀表400之間實現的是非接觸式連接，解決了現有技術中因IC卡與卡槽的頻繁插拔，而導致IC卡和卡槽的損壞問題。同時通過本發明提高的智能計量儀表物聯網的信息交互方法；無需在智能計量表內安裝NFC讀寫器，表內安裝短距離數據交換模塊即可，因此成本較低，且在進行數據傳輸的過程中，是由NFC行動裝置300提供電磁場，智能計量儀表400表內短距離數據交換模塊感應並利用感應到的電力進行通訊，所以不消耗表內電池電力；能夠延長智能計量儀表400的使用壽命，節約成本。
【權利要求】
1.智能計量儀表物聯網的信息交互方法，其特徵在於:通過物聯網信息管理系統實現，所述物聯網信息管理系統包括支付裝置(100)、數據處理裝置(200)、NFC行動裝置(300)和智能計量儀表(400);且依次包括以下步驟: 1)所述支付裝置(100)通過網絡獲取智能計量儀表帳號對應的第一數據信息，並將第一數據信息發送給數據處理裝置(200);所述第一數據信息是用戶通過網上營業廳、社區充值和/或電子支付的方式，對所述智能計量儀表帳號進行繳費後生成的； 2)所述數據處理裝置(200)通過有線或無線網絡接收第一數據信息，對所述第一數據信息進行加密處理，得到與所述第一數據信息對應的提示信息和第二數據信息，並通過無線網絡，將所述提示信息和所述第二數據信息發送給所述NFC行動裝置(300)； 3)所述NFC行動裝置(300)通過無線網絡接收所述提示信息和所述第二數據信息，並顯示所述提示信息，當確定與所述第二數據信息對應的智能計量儀表(400)的類型，且NFC行動裝置(300)與所述類型的智能計量儀表(400)的距離不大於預設距離時，自動與所述類型的智能計量儀表(400)建立連接，向所述類型的智能計量儀表(400)發送與所述類型的智能計量儀表(400)對應的第二數據信息； 4)所述智能計量儀表(400)接收到第二數據信息，對所述第二數據信息進行解密處理，生成第三數據信息；所述智能計量儀表(400)將第三數據信息存儲，完成充值；同時智能計量儀表(400)將存儲的歷史數據發送給所述NFC行動裝置(300);其中，所述歷史數據包括:所述類型的智能計量儀表(400)對應的累計數據信息和使用信息； 5)所述NFC行動裝置(300)接收到歷史數據後，通過無線網絡將所述歷史數據發送給所述數據處理裝置(200)； 6)數據處理裝置(200)接收到歷史數據後，將歷史數據存儲在所述類型的智能計量儀表對應的存儲單元內。
2.如權利要求1所述的智能計量儀表物聯網的信息交互方法，其特徵在於:所述數據處理裝置(200)包括:第一伺服器(201)以及第一處理器(202)； 在步驟2)中所述第一伺服器(201)通過有線或無線網絡接收第一數據信息，並將第一數據信息發送給第一處理器(202);所述第一處理器(202)對所述第一數據信息進行加密處理，得到與所述第一數據信息對應的提示信息和第二數據信息，並通過無線網絡，將所述提示信息和所述第二數據信息發送給所述NFC行動裝置(300)； 在步驟6)中通過所述第一伺服器(201)接收歷史數據，所述第一伺服器(201)將歷史數據發送至第一處理器(202);所述第一處理器(202)對接收到的所述歷史數據進行分析、存儲，並輸出分析結果。
3.如權利要求2所述的智能計量儀表物聯網的信息交互方法，其特徵在於:所述支付裝置(100)包括:第二處理器(101)以及第二伺服器(102);所述第二伺服器(102)分別與第二處理器(101)以及第一伺服器(201)連接； 在步驟I)中用戶對所述智能計量儀表帳號繳費後，通過第二處理器(101)生成與所述智能計量儀表帳號對應的第一數據信息； 所述第二伺服器(102)接收所述第二處理器(101)發送的所述第一數據信息，並將所述第一數據信息發送到第一伺服器(201)。
4.如權利要求3所述的智能計量儀表物聯網的信息交互方法，其特徵在於:所述數據處理裝置(200)還包括:與所述第一處理器(202)相連的報警器； 在步驟6)中，所述第一處理器(202)將接收到的所述歷史數據進行分析的結果發送到報警器，且當所述分析結果為系統存在異常時，報警器根據接收到的所述第一處理器(202)發送的維護指令，輸出與所述維護指令對應的報警信息。
5.如權利要求4所述的智能計量儀表物聯網的信息交互方法，其特徵在於:所述智能計量儀表(400)包括基表、電源模塊、主控模塊、顯示模塊、閥門控制單元、短距離數據交換模塊以及電子封印模塊；所述電源模塊通過電源線與主控模塊連接，所述顯示模塊通過串口與主控模塊連接；所述閥門控制單元設置在普通燃氣表上，且通過串口與主控模塊連接；所述短距離數據交換模塊與主控模塊通過串口連接； 在步驟4)中所述短距離數據交換模塊接收第二數據信息，所述短距離數據交換模塊將第二數據信息傳送到主控模塊；所述主控模塊將第二數據信息傳輸到電子封印模塊，所述電子封印模塊對第二數據信息進行加密或解密處理得到第三數據信息，並將處理後得到的第三數據信息回送至所述主控模塊；所述主控模塊存儲第三數據信息。
6.如權利要求5所述的智能計量儀表物聯網的信息交互方法，其特徵在於:所述短距離數據交換模塊具體為:M24LR04E晶片以及設置在M24LR04E晶片上與外界通訊的天線。
7.如權利要求5所述的智能計量儀表物聯網的信息交互方法，其特徵在於:所述基表為水錶、電錶、燃氣表或熱量表。
8.如權利要求1至7中任意一項權利要求所述的智能計量儀表物聯網的信息交互方法，其特徵在於:所述NFC行動裝置(300)具體為:包含有NFC讀寫器的智慧型手機。
9.如權利要求1至7中任意一項權利要求所述的智能計量儀表物聯網的信息交互方法，其特徵在於:所述NFC行動裝置(300)具體為:包含有NFC讀寫器的平板電腦。
10.如權利要求1至7中任意一項權利要求所述的智能計量儀表物聯網的信息交互方法，其特徵在於:所述無線網絡具體為GSM/GPRS/CDMA網絡或Internet網絡。
【文檔編號】G06Q20/32GK104408612SQ201410559277
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月20日 優先權日:2014年10月20日
【發明者】魏東, 曹紹春, 姜榮雪, 王莉, 馬誠龍, 楊關良 申請人:四川海力智能科技有限公司