基于智能插座的电力物联网通信方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于智能插座的电力物联网通信方法和系统，所述方法包括：智能插座实时监测是否有家电设备建立连接关系；当存在家电设备建立连接关系时，智能插座在本地组网中广播第一信标帧；家电设备根据所述第一信标帧的第一MAC地址，向智能插座单播发送第一入网请求报文，使所述智能插座将所述第一入网请求报文转发到服务器；所述服务器对所述第一入网请求报文中的第二MAC地址进行认证，将认证结果生成第一入网回复报文通过所述智能插座发送到所述家电设备；本发明专利技术解决了现有技术中基于智能插座的电力物联网通信方法通信规约不同，不能实现供电公司与用户家中的电器设备的组网的问题，使用户及供电公司都可以准确获取家电设备详细的用电情况。

【技术实现步骤摘要】
基于智能插座的电力物联网通信方法和系统
本专利技术涉及通信
，具体涉及基于智能插座的电力物联网通信方法和系统。
技术介绍
智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日常事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性和艺术性，并实现环保节能的居住环境。随着物联网的普及，智能插座已经被广泛运用智能家居系统中，它不仅能够直观反映出插座上的家电设备的运行功率、电流、电压等信息，还能根据控制指令对家电设备进行打开或关闭等操作。但是目前的面向用户设计的智能插座通信规约不同，很难实现统一，导致供电公司对用户用电信息细节无法准确获取。可见，现有技术中基于智能插座的电力物联网通信方法通信规约不同，不能实现供电公司与用户家中的电器设备的组网，导致供电公司无法准确获取用户用电情况的详细信息。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供的基于智能插座的电力物联网通信方法和系统，其解决了现有技术中基于智能插座的电力物联网通信方法通信规约不同，不能实现供电公司与用户家中的电器设备的组网的问题，使用户及供电公司都可以准确获取家电设备详细的用电情况。第一方面，本专利技术提供一种基于智能插座的电力物联网通信方法，所述方法包括：智能插座实时监测是否有家电设备建立连接关系；当存在家电设备建立连接关系时，所述智能插座在本地组网中广播第一信标帧，所述第一信标帧中包括所述智能插座的第一MAC地址；所述家电设备根据所述第一信标帧的第一MAC地址，向所述智能插座单播发送第一入网请求报文，使所述智能插座将所述第一入网请求报文转发到服务器，所述第一入网请求报文包括所述家电设备的第二MAC地址；所述服务器对所述第一入网请求报文中的第二MAC地址进行认证，将认证结果生成第一入网回复报文通过所述智能插座发送到所述家电设备。可选地，所述智能插座实时监测是否有家电设备建立连接关系之前，所述方法还包括：所述智能插座侦听通信信道，获取网络信标帧；根据所述网络信标帧中的时间指示，在CSMA时段单播发送第二入网请求报文到所述服务器；所述服务器根据所述第二入网请求报文，获取发送所述第二入网请求报文的源地址；所述服务器根据所述源地址，获取发送所述第二入网请求报文的节点类型；当所述节点类型为所述智能插座时，所述服务器生成在所述本地组网中唯一的私有MAC地址；所述服务器将所述私有MAC地址生成第二入网回复报文发送到所述智能插座，使所述智能插座将所述私有MAC地址作为在所述本地组网中的第一MAC地址。可选地，所述服务器对所述第一入网请求报文中的第二MAC地址进行认证，将认证结果生成第一入网回复报文通过所述智能插座发送到所述家电设备，包括：所述服务器将所述第一入网请求报文中的第二MAC地址与预设白名单进行比较；当所述第二MAC地址存在所述预设白名单中，所述服务器通过所智能插座发送入网确认报文到所述家电设备，使所述家电设备加入到所述本地组网中。可选地，所述方法还包括：当所述第二MAC地址不存在所述预设白名单中，所述服务器通过所智能插座发送入网拒绝报文到所述家电设备，使所述家电设备等待预设时间后再发送所述第一入网请求报文。可选地，当所述第二MAC地址存在所述预设白名单中，所述服务器通过所智能插座发送入网确认报文到所述家电设备，使所述家电设备加入到所述本地组网中之后，所述方法还包括：所述智能插座监测所述家电设备的运行参数；所述智能插座对所述运行参数进行格式化处理，得到数据包；所述智能插座将所述数据包单播发送到所述服务器；所述服务器根据对所述数据包解析后得到的运行参数，实现对所述家电设备的监控。可选地，所述智能插座对所述运行参数进行格式化处理，得到数据包，包括：所述智能插座将每个运行参数按照数据类型和数值的格式封装成数据子包；所述智能插座将多个数据子包封装成所述数据包；其中，所述数据类型和所述数值的字节长度为固定值。可选地，所述服务器根据对所述数据包解析后得到的运行参数，包括：初始化变量参数，所述变量参数包括类型值索引和类型值数量；获取所述数据包的字节长度值；判断所述字节长度值是否大于第一预设值；当所述字节长度值大于所述第一预设值时，获取所述数据包中类型值个数；根据所述类型值个数，以偏移量为第二预设值依次提取每个类型值和与所述类型值相对应的数值；其中，所述第二预设值为所述数据类型的字节长度与所述数值的字节长度之和。可选地，判断所述字节长度值是否大于第一预设值之后，所述方法还包括：当所述字节长度值小于或等于所述第一预设值时，发送数据错误提示信息。可选地，所述智能插座将所述数据包单播发送到所述服务器，包括：获取所述数据包的字节长度值；判断所述字节长度值是否大于第三预设值；当所述字节长度小于或等于所述第三预设值时，发送所述数据包到所述服务器；当所述字节长度大于所述第三预设值时，发送数据包上传请求到所述服务器，收到所述服务器发送的上传同意信息后再发送所述数据包到所述服务器。第二方面，本专利技术提供一种基于智能插座的电力物联网通信系统，所述系统包括：智能插座，用于实时监测是否有家电设备建立连接关系；所述所述智能插座还用于当存在家电设备建立连接关系时，在本地组网中广播第一信标帧，所述第一信标帧中包括所述智能插座的第一MAC地址；所述家电设备，用于根据所述第一信标帧的第一MAC地址，向所述智能插座单播发送第一入网请求报文，使所述智能插座将所述第一入网请求报文转发到服务器，所述第一入网请求报文包括所述家电设备的第二MAC地址；所述服务器，用于对所述第一入网请求报文中的第二MAC地址进行认证，将认证结果生成第一入网回复报文通过所述智能插座发送到所述家电设备。相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的基于智能插座的电力物联网通信方法通过智能插座持续检测是否有家电设备插上插座，当检测到家电设备插上智能插座时，向所述家电设备广播包括自己MAC地址的信标帧，使所述家电设备根据所述信标帧中的MAC地址，向所述智能插座发送包括所述家电设备的MAC地址的入网请求报文，所述智能插座将接收到的入网请求报文转发到服务器中，使服务器对所述家电设备的入网请求报文进行认证处理，再将认证结果通过智能插座发送到所述家电设备中，实现所述家电设备与电力物联网的连接；因此本专利技术可以将插上智能插座的家电设备连接到所述电力物联网中，使电力物联网中的电力采集设备可以实时采集到所述家电设备用电信息，使用户及供电公司都可以实时及准确获取家电设备的详细用电情况，还可以根据家电设备的用电情况对所述家电设备进行远程控制，消除安全隐患。附图说明图1所示为本专利技术实施例提供的一种基于智能插座的电力物联网通信方法的流程示意图；图2所示为本专利技术实施例提供的另一种基于智能插座的电力物联网通信方法的流程示意图；图3所示为本专利技术实施例提供的一种智能插座和家电设备入网过程示意图；图4所示为本专利技术实施例提供的一种数据包的格式示意图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于智能插座的电力物联网通信方法，其特征在于，所述方法包括：/n智能插座实时监测是否有家电设备建立连接关系；/n当存在家电设备建立连接关系时，所述智能插座在本地组网中广播第一信标帧，所述第一信标帧中包括所述智能插座的第一MAC地址；/n所述家电设备根据所述第一信标帧的第一MAC地址，向所述智能插座单播发送第一入网请求报文，使所述智能插座将所述第一入网请求报文转发到服务器，所述第一入网请求报文包括所述家电设备的第二MAC地址；/n所述服务器对所述第一入网请求报文中的第二MAC地址进行认证，将认证结果生成第一入网回复报文通过所述智能插座发送到所述家电设备。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于智能插座的电力物联网通信方法，其特征在于，所述方法包括：
智能插座实时监测是否有家电设备建立连接关系；
当存在家电设备建立连接关系时，所述智能插座在本地组网中广播第一信标帧，所述第一信标帧中包括所述智能插座的第一MAC地址；
所述家电设备根据所述第一信标帧的第一MAC地址，向所述智能插座单播发送第一入网请求报文，使所述智能插座将所述第一入网请求报文转发到服务器，所述第一入网请求报文包括所述家电设备的第二MAC地址；
所述服务器对所述第一入网请求报文中的第二MAC地址进行认证，将认证结果生成第一入网回复报文通过所述智能插座发送到所述家电设备。


2.如权利要求1所述的基于智能插座的电力物联网通信方法，其特征在于，所述智能插座实时监测是否有家电设备建立连接关系之前，所述方法还包括：
所述智能插座侦听通信信道，获取网络信标帧；
根据所述网络信标帧中的时间指示，在CSMA时段单播发送第二入网请求报文到所述服务器；
所述服务器根据所述第二入网请求报文，获取发送所述第二入网请求报文的源地址；
所述服务器根据所述源地址，获取发送所述第二入网请求报文的节点类型；
当所述节点类型为所述智能插座时，所述服务器生成在所述本地组网中唯一的私有MAC地址；
所述服务器将所述私有MAC地址生成第二入网回复报文发送到所述智能插座，使所述智能插座将所述私有MAC地址作为在所述本地组网中的第一MAC地址。


3.如权利要求1所述的基于智能插座的电力物联网通信方法，其特征在于，所述服务器对所述第一入网请求报文中的第二MAC地址进行认证，将认证结果生成第一入网回复报文通过所述智能插座发送到所述家电设备，包括：
所述服务器将所述第一入网请求报文中的第二MAC地址与预设白名单进行比较；
当所述第二MAC地址存在所述预设白名单中，所述服务器通过所智能插座发送入网确认报文到所述家电设备，使所述家电设备加入到所述本地组网中。


4.如权利要求3所述的基于智能插座的电力物联网通信方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述第二MAC地址不存在所述预设白名单中，所述服务器通过所智能插座发送入网拒绝报文到所述家电设备，使所述家电设备等待预设时间后再发送所述第一入网请求报文。


5.如权利要求3所述的基于智能插座的电力物联网通信方法，其特征在于，当所述第二MAC地址存在所述预设白名单中，所述服务器通过所智能插座发送入网确认报文到所述家电设备，使所述家电设备加入到所述本地组网中之后，所述方法还包括：
所述智能插座监测所述家电设备的运行参数；
所述智能插座对所述运行参数进行格...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢曌渊，朱鹂，杨云莹，陈柯，赵长松，彭筱恩，郑晓玲，张宇，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网重庆市电力公司市北供电分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11