NFC物联网在智能电表系统中的应用

马源 吴金莲 刘国锋 陆纬彤 马宇
2023-12-23

随着国家电网公司智能电能表的推广应用,远程费控电能表已进入电力公司批量轮换周期。远程费控电能表是通过指令对用户电能表购电、复电环节进行远程控制。对于远程费控电能表用户,他们采用更加便捷的远程在线付款方式(如微信、支付宝、网银等)进行购电。用户完成购电操作后,购电金额将通过售电系统推送至营销业务系统进行电费结算,并将电费结算结果推送至用电信息采集系统,由用电信息采集系统根据电费结算结果对远程费控电能表下发报警、停/复电等费控命令,远程费控电能表只进行日常电量计量,响应由用电信息采集系统下发的远程费控命令 。

1 系统构成


智能电能表


基于 NFC 物联网的智能电表本地复电终端系统是通过对计量箱的小幅度改造,加入 NFC 识别、蓝牙等通信模块、安全控制模块,与手机端进行数据交互,从而实现本地复电功能。

1.1业务流程设计

基于 NFC 物联网的智能电表本地复电终端系统研究,是用户在使用互联网完成远程费控电能表的电费缴纳充值后,用电信息采集系统在通道不畅通的情况下远程下发电能表复电命令失败,用户手机通过连接电e宝等互联网营销业务服务软件获取复电加密命令再与本地复电终端通过蓝牙、NFC 近场传输等方式进行本地通信,完成远程费控电能表的复电操作。

1.2系统物理架构设计

在用户侧,使用基于 NFC 物联网的智能电表本地复电终端,内部与智能电能表进行连接,用户通过手机端将电能表合闸控制复电命令经复电终端下发给电能表进行复电:在通信层,使用公网、蓝牙、NFC 近场交互的方式对传统的窄带/宽带电力载波、微功率无线进行升级,在数据链路上使用加密安全芯片对数据进行二次防护,以保证数据在公网下的安全性;在上层电力公司系统上,为保证内网接入的安全需求,应加入隔离装置防火墙等,在复电服务前增加前置设备,以进行服务安全隔离。

2 “互联网+”创新复电业务模式

通过与营销售电系统移动互联网连接,实现远程电费缴纳、用电信息查询和管理。用户在使用互联网完成远程费控电能表的电费缴纳充值后,如果用电信息采集系统在通道不畅通的情况下远程下发电能表复电命令失败,则用户手机通过连接电 e 宝等互联网营销业务服务软件获取复电加密命令后,再与本地复电终端通过蓝牙、NFC近场传输等方式进行本地通信完成远程费控电能表的复电操作。

3 智能复电终端


智能电能表终端



基于 NFC 物联网的智能电表本地复电终端系统一是通过对计量箱的小幅度改造,加入 NFC 识别、蓝牙等通信模块、安全控制模块,与手机端进行数据交互,从而实现本地复电的功能。二是基于 NFC/蓝牙物联网的本地复电终端进行研发。3.1基于NFC物联网的智能电表计量箱升级基于 NFC 物联网的智能电表复电终端,即在现有计量箱上加装NFC 识别、蓝牙通信功能模块,在上行通道利用移动通信网络与营销系统进行数据交互;在本地通过 NFC、蓝牙方式与用户手机进行交互,并通过 RS485 接线将复电指令下发至智能电表。

通过对试点台区计量箱的升级改造,引入“互联网 +”模式,通过 NFC 技术、蓝牙通信、移动网络以及安全控制技术保证数据安全,满足用户自主复电的使用需求,提升远程费控电能表应用效果,减少用户复电失败的投诉。

3.2基于NFC/蓝牙物联网的本地复电终端研发

基于 NFC 物联网的本地复电终端,用于解析处理安卓、iOS 手机端 (用蓝牙方式连接) 发送的复电加密报文,并可配合互联网电力营销业务平台联合完成用户购电、复电工作,同时可通过复电终端与营销等业务系统进行互联,使用户及时获取用电信息。在服务端进行数据库、服务主站、前置机及防火墙部署安全上形成内外网隔离,并为本地复电提供数据服务本地复电终端采用国家电网公司智能电能表 ESAM芯片,手机端通过移动互联网连接营销业务系统获取的复电命令为加密命令。手机端通过 NFC或蓝牙通信的方式发送给本地复电终端时,终端将对加密复电指令进行安全认证,确保终端与电能表进行复电操作通信过程传输的指令均为加密报文,复电指令传输全过程安全可靠。

出处 电子测试

原标题 基于NFC物联网的智能电表本地复电终端系统研究

作者 马源 吴金莲 刘国锋 陆纬彤 马宇

虎克专业的NFC物联网开发公司,专业NFC对接、定制NFC物联网系统各种需求。

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