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CN201610182362.6 用于智慧城市体系的一对多物联网智能水表系统

技术领域

本发明涉及一种物联网系统,更具体的说,本发明主要涉及一种用于智慧城市体系的一对多物联网智能水表系统。

背景技术

随着互联网技术的飞速发展带来全球的信息化浪潮,人类世界智能化的要求和需求也越来越高,自2008年美国IBM公司首次提出“智慧地球”的发展战略以来,世界各发达国家已经逐渐意识到智慧城市是人类社会发展的必然趋势,并开始大力积极开展智慧城市的建设,我国一些发达地区在数字城市建设基础上,也开始探索智慧城市的建设,北京、上海、南京等地区已经将智慧城市列为重点课题。目前国内外有关智慧城市的建设和发展还仅限于信息城市、智能城市的范畴,对智慧城市更深层次的理解还很欠缺,对智慧城市的体系结构尚没有明确的定论,智慧城市的建设重点和研究焦点目前主要集中在服务和应用方面,对于如何建设智慧城市没有明确的方向,致使智慧城市的美好愿景仍是空中楼阁,无法落地。

发明内容

本发明的目的之一在于针对上述不足,提供一种用于智慧城市体系的一对多物联网智能水表系统,以期望解决现有技术中关于智慧城市体系结构尚没有明确定论,且研究焦点主要集中在服务和应用层面,缺少对于智慧城市的网络体系架构的模型参照,无法应用于智能能源系统等技术问题。

为解决上述的技术问题,本发明采用以下技术方案:

本发明所提供的一种用于智慧城市体系的一对多物联网智能水表系统,所述的系统包括:对象平台,至少包括多个智能水表,所述多个智能水表均接入同一个物联网智能网关;用于由智能水表采集传感信息并通过通信模块将传感信息传输至物联网智能网关;且由智能水表通过物联网智能网关接收控制信息并执行控制;通信平台,通过网络分别与对象平台、管理平台相连,所述通信平台至少包括一个物联网智能网关;用于由物联网智能网关将所述传感信息传输至管理平台;并将所述控制信息传输至对象平台;管理平台,分别与通信平台、服务平台相连,所述管理平台至少包括一个自来水公司服务器,用于由自来水公司服务器将所述传感信息传输至服务平台;并将所述控制信息传输至通信平台;服务平台,分别与管理平台、用户平台相连,所述服务平台也至少包括一个自来水公司服务器,用于由自来水公司服务器将所述传感信息传输至用户平台,以及将所述控制信息传输至管理平台;用户平台,接入服务平台,至少包括一个用户端,所述至少一个用户端通过公共服务网络接入自来水公司服务器;用于由用户端通过公共服务网络接收传感信息,并将所述控制信息通过公共服务网络传输至服务平台或管理平台。

作为优选,进一步的技术方案是:所述管理平台与服务平台中的自来水公司服务器包括依次连接的自来水公司通信服务器、自来水公司管理服务器与自来水公司服务服务器;所述自来水公司通信服务器接入物联网智能网关,所述自来水公司服务服务器接入公共服务网络;所述的自来水公司通信服务器、自来水公司管理服务器与自来水公司服务服务器在智慧城市物理系统中相互独立或合并为一体。

更进一步的技术方案是:所述通信平台中包括一个物联网智能网关,所述管理平台与服务平台中包括多个自来水公司服务器,所述物联网智能网关分别接入多个自来水公司服务器。

更进一步的技术方案是:所述用户平台中包括一个用户端,所述管理平台与服务平台中包括多个自来水公司服务器,所述一个用户端通过公共服务网络分别接入多个自来水公司服务器。

更进一步的技术方案是:所述用户平台中包括多个用户端,所述管理平台与服务平台中包括一个自来水公司服务器,所述多个用户端均通过公共服务网络接入同一个自来水公司服务器。

更进一步的技术方案是:所述自来水公司通信服务器为一个,所述自来水公司管理服务器多个,所述自来水公司通信服务器分别接入多个自来水公司管理服务器。

更进一步的技术方案是:所述自来水公司通信服务器为多个,所述自来水公司管理服务器一个,所述多个自来水公司通信服务器均接入自来水公司管理服务器。

更进一步的技术方案是:所述自来水公司管理服务器为一个,所述自来水公司服务服务器多个,所述自来水公司管理服务器分别接入多个自来水公司服务服务器。

更进一步的技术方案是:所述自来水公司管理服务器为多个,所述自来水公司服务服务器一个,所述多个自来水公司管理服务器均接入自来水公司服务服务器。

与现有技术相比,本发明的有益效果之一是:通过将物联网设置为对象、通信、管理、服务与用户的系统结构,使得物联网中的信息流转过程更为清晰,且多个节点的传输也进一步降低了信息在流传及传输过程中被篡改的风险;系统中的传感信息与控制信息分别由两条不同的传输线路在对象平台与用户平台之间反向传输且形成闭环的形式,避免了传输过程中传感信息与控制信息相互干扰;同时本发明所提供的一种用于智慧城市体系的一对多物联网智能水表系统结构简单,对于智慧城市建设中的各类模型设置具有重要的参考意义,尤其适宜于在智慧城市应用中对智能水表进行管理及控制。

附图说明

图1为用于说明本发明一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

参考图1所示,本发明的一个实施例是一种用于智慧城市体系的一对多物联网智能水表系统,所述的系统包括:

对象平台,至少包括多个智能水表,所述多个智能水表均接入同一个物联网智能网关;用于由智能水表采集传感信息并通过通信模块将传感信息传输至物联网智能网关;且由智能水表通过物联网智能网关接收控制信息并执行控制;例如图1中的智能水表2-1、3-5、4-2均接入物联网智能网关2。

通信平台,通过网络分别与对象平台、管理平台相连,所述通信平台至少包括一个物联网智能网关;用于由物联网智能网关将所述传感信息传输至管理平台;并将所述控制信息传输至对象平台;

管理平台,分别与通信平台、服务平台相连,所述管理平台至少包括一个自来水公司服务器,用于由自来水公司服务器将所述传感信息传输至服务平台;并将所述控制信息传输至通信平台;

服务平台,分别与管理平台、用户平台相连,所述服务平台也至少包括一个自来水公司服务器,用于由自来水公司服务器将所述传感信息传输至用户平台,以及将所述控制信息传输至管理平台;

用户平台,接入服务平台或管理平台,至少包括一个用户端,所述至少一个用户端通过公共服务网络接入自来水公司服务器;用于由用户端通过公共服务网络接收传感信息,并将控制信息通过公共服务网络传输至服务平台。而前述的用户端可采用目前主流的智能手机、PC电脑或其它具有控制功能的终端设备。

正如上述本实施例所描述的,自来水公司服务器在系统中的主要作用是将传感信息通过公共服务网络输出至用户端,且通过公共服务网络接收用户端输出的控制信息;因此正如图1所示出的,在实际应用中上述自来水公司服务器可包括依次连接的自来水公司通信服务器、自来水公司管理服务器与自来水公司服务服务器;其中自来水公司通信服务器接入物联网智能网关,所述自来水公司服务服务器接入公共服务网络。三者可根据不同的需要相互独立于系统中,也可将三者合并为一体,或者其中两者合并为一体,另一服务器独立;换言之,当三者合并为一体时,自来水公司服务器将同时具有通信、管理与服务的功能,且通过公共服务网络将传感信息传输至用户端,且通过公共服务网络接收用户端的控制信息。

正如图1所示出的,对象平台是智慧城市物联网功能平台中离用户最远的平台,感知信息始于对象,经用户或管理平台转换为控制信息终止于对象,从而形成闭环的信息结构,实现用户或管理平台根据感知信息对对象实行控制。对象平台在信息结构中对应对象域,在系统的结构中对应智能水表。并且在信息结构中,对象还可以是人,可以是物,也可以是人和物的组合。对象和用户可以相互转化,当用户作为被感知的对象时,就属于对象,当对象接收到感知信息并发出相应的控制信息时,就属于用户。

通信平台是整个物联网功能体系信息流转的桥梁。通信平台在信息结构中对应通信域,在物理结构中包括两部分的内容:即图1中传感网部分和智能水表的通信模块以及运营商管理设施中的自来水公司通信服务器,其中传感网部分包括物联网智能网关和公用网络两部分。公用网络主要是指移动公用网络、Internet等。物联网智能网关不同于现在普通的网关,而是具有智能管理功能的物联网智能网关。智能水表感知到的对象信息,通过智能水表上的通信模块发送至物联网智能网关,由物联网智能网关通过公用网络传输至运营商管理设施。

管理平台主要是运营商对整个物联网功能体系进行综合管理的平台。管理平台在信息结构中对应管理域,在系统结构中对应运营商管理设施中的自来水公司管理服务器。服务平台信息结构中的管理域包括感知信息管理系统和控制信息管理系统,系统结构中的自来水公司管理服务器,可以是提供同一种服务的很多个运营商,很多个提供不同服务的运营商,也可以是提供某一种具体的服务的某一个具体的运营商。自来水公司管理服务器是信息结构中的感知信息管理系统和控制信息管理系统的载体。运营商的角色包括服务和管理两个,当运营商提供服务时,属于服务平台,运营商进行管理时,属于管理平台。

服务平台主要是对用户提供公共服务和运营商服务的平台。服务平台在信息结构中对应服务域,在系统结构中对应两个部分的内容,一是公共服务设施,二是运营商管理设施中的自来水公司服务器。自来水公司服务器对用户服务需要通过公共服务网络,也就是说,无论是自来水公司服务服务器向用户传递传感信息,还是用户向自来水公司服务服务器下发控制信息,都需要经过公共服务网络,这有利于整个物联网功能体系的信息安全保障。服务平台信息结构中的服务域包括感知信息服务系统、控制信息服务系统、公共感知信息服务系统、公共控制信息服务系统。服务平台系统结构中的自来水公司服务服务器,可以是提供同一种服务的很多个运营商,很多个提供不同服务的运营商,也可以是提供某一种具体的服务的某一个具体的运营商。自来水公司服务服务器是信息结构中的感知信息服务系统和控制信息服务系统的载体,公共服务设施(即公共服务网络)是信息结构中的公共感知信息服务系统和公共控制信息服务系统的载体,公共服务主要包括信息资源交换,市场资源交换,法规监管,运行维护,公共数据的融合,公共数据的存储,公共数据的处理,公共数据的接入,标识管理服务,地理信息服务,服务管理,用户服务管理等。

用户平台在信息结构中对应用户域,在系统结构中对应用户端。用户平台的用户,既可以是单独的个体用户,也可以是用户群体,既可以是人,也可以是物,既可以是企业用户,也可以是政府用户,只要是物联网功能体系服务的对象,就是用户。在信息结构中,用户泛指所有接受物联网功能体系服务的对象,是一种抽象的概念;在系统结构中,用户是指具体的用户,可以是享受同一种服务的很多个用户,很多个享受不同服务的用户,享受很多种不同服务的某一个用户,也可以是享受某一种服务的某一个具体的用户。

物联网信息体系结构中的用户、对象、通信、管理、服务都是概念范畴,在具体的智慧城市的各种功能体系中,用户、对象、通信、管理、服务是每个功能体系的节点,在实际应用中,各功能体系的节点可以互相转化,同一实体在不同的功能体系中所归属的节点范畴可能不同,其物联网信息体系存在相互交叉的作用。可见同样一个人,在不同的智慧城市功能体系中充当不同的节点,同一个物理实体在智慧城市中同时属于多个物联网,同时充当多个节点。因此,智慧城市的各种功能体系是相互包含、相互穿插、相互作用的,其物理体系是错综复杂的,但是信息体系是统一的多层五域结构。

参考图1所示,本发明上述的基本实施例中,为多对一的连接方式,即在对象平台中设置多个智能水表,在通信平台中设置一个物联网智能网关,将多个智能水表均接入同一个物联网智能网关;由一个物联网智能网关统一管理并通过公用网络传输给自来水公司服务器。

在本发明上述的实施例中,通过将物联网设置为对象、通信、管理、服务与用户的系统结构,使得物联网中的信息流转过程更为清晰,且多个节点的传输也进一步降低了信息在流传及传输过程中被篡改的风险;系统中的传感信息与控制信息分别由两条不同的传输线路在对象平台与用户平台之间反向传输且形成闭环的形式,避免了传输过程中传感信息与控制信息相互干扰。

参考图1所示,正如上述所提到的,按照上述系统中智能水表与物联网智能网关之间连接的思想,亦可对本发明系统中的其它节点进行类似的连接,现具体说明如下,本领域技术人员可结合下述内容,形成本发明不同应用领域中的多个类似实施例:

根据本发明的其中一个实施例,在上述通信平台中设置一个物联网智能网关,在管理平台与服务平台中设置多个自来水公司服务器,并将物联网智能网关分别接入多个自来水公司服务器,即一对多的连接方式。

同样的,与上述相类似,在本发明的另一个实施例中,在用户平台中设置一个用户端,在管理平台与服务平台中设置多个自来水公司服务器,将一个用户端通过公共服务网络分别接入多个自来水公司服务器;即一对多的连接方式。同样的,与前述相类似,上述用户平台中亦可设置多个用户端,而管理平台与服务平台中则仅具有一个自来水公司服务器,进而使得多个用户端均通过公共服务网络接入同一个自来水公司服务器;即多对一的连接方式,且两者的连接依旧可通过上述的公共服务网络来接入;进而用户可通过用户端,通过公共服务网络将控制信息输出至服务平台中的自来水公司服务器。

需要说明的是,上述构成自来水公司服务器的自来水公司通信服务器、自来水公司管理服务器与自来水公司服务服务器也可进行与上述实施例相同的一对一的方式进行相互连接,例如三者可通过如下四种情形连接:

自来水公司通信服务器为一个,自来水公司管理服务器多个,自来水公司通信服务器分别接入多个自来水公司管理服务器。

自来水公司通信服务器为多个,自来水公司管理服务器一个,多个自来水公司通信服务器均接入自来水公司管理服务器。

自来水公司管理服务器为一个,自来水公司服务服务器多个,自来水公司管理服务器分别接入多个自来水公司服务服务器。

自来水公司管理服务器为多个,自来水公司服务服务器一个,所述多个自来水公司管理服务器均接入自来水公司服务服务器。

对于其余实施例,本领域技术人员可参考上述实施例实现,此处不再详述。

除上述以外,还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等,指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说,结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时,所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述,但是,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说,在本申请公开、附图和权利要求的范围内,可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外,对于本领域技术人员来说,其他的用途也将是明显的。

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