基于coap协议的逆变器数据上报方法、装置及系统
技术领域
1.本技术涉及物联网技术领域,特别是涉及一种基于coap协议的逆变器数据上报方法、装置及系统。
背景技术:
2.在可再生的绿色能源的使用中,光伏发电逐渐得到广泛应用,其中,光伏发电工程能将直流电能转变成定频定压或调频调压交流电的转换器一一逆变器的使用也越来越多。逆变器内部构造复杂,控制参数千变万化,为了更好地检测逆变器的工作状态,为了更好地远程实时修改逆变器运行参数,一般会将逆变器联网,便于手机逆变数据和下发指令控制逆变器。基于此,实现逆变器的物联网。
3.在物联网环境中,设备类型多种多样,工作环境各不相同,多数采用mqtt协议接入物联网平台,mqtt协议由tcp作为承载,优点是这种接入方式能够保持长连接,实现消息实时双向传输。对于在外部使用电池供电的逆变器,功能相对简单,存储空间小,数据传输速率低。因此,往往需要采用coap(costrained application protocal,受限制的应用协议)协议接入网络,每次发送完数据后休眠。如公开号为
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且申请名称为《一种基于coap协议的配电物联网网络通信系统》,以及公开号为
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且申请名称为《一种基于coap协议的物联网设备运维管理方法》的两份中国专利,均提及了coap协议在物联网中的应用。但是,逆变器的物联网,需要设备间进行信息交互,采用coap协议接入网络发送完数据后休眠的方式无法实现交互。
技术实现要素:
4.基于此,有必要针对用coap协议接入网络发送完数据后休眠的方式无法实现交互这一问题,提供一种基于coap协议的逆变器数据上报方法、装置及系统。
5.一种基于coap协议的逆变器数据上报方法,包括步骤:
6.获取逆变器设备使用coap协议上报的设备固有信息和设备网络信息;
7.根据所述设备标志向iot物联网平台上报所述设备网络信息,以指示用户在所述iot物联网平台设置数据上报行为;
8.将所述数据上报行为下发至逆变器设备,以指示所述逆变器设备根据所述数据上报行为进行数据上报。
9.上述的基于coap协议的逆变器数据上报方法,获取逆变器设备使用coap协议上报的设备固有信息和设备网络信息,根据设备标志向iot物联网平台上报设备网络信息,以指示用户在iot物联网平台设置数据上报行为,最后将数据上报行为下发至逆变器设备,以指示逆变器设备根据数据上报行为进行数据上报,以此调整逆变器设备的数据上报,防止其因使用coap协议而休眠,为逆变器设备进行物联网的数据交互提供技术实现基础。
10.在其中一个实施例中,还包括步骤:
11.使用coap协议向逆变器设备请求数据。
12.在其中一个实施例中,根据所述设备固有信息向iot物联网平台上报所述设备网络信息的过程,包括步骤:
13.在所述设备固有信息与已有数据库匹配时,上报所述设备网络信息。
14.在其中一个实施例中,设备固有信息包括逆变器设备中物联网卡的iccid、imsi、msisdn、simserial以及硬件模组的meid或imei。
15.在其中一个实施例中,设备网络信息用于更新所述逆变器设备的网络状态。
16.在其中一个实施例中,数据上报行为用于调整所述逆变器设备进行数据上报的上报时间段或上报间隔。
17.一种基于coap协议的逆变器数据上报装置,包括:
18.信息获取模块,用于获取逆变器设备使用coap协议上报的设备固有信息和设备网络信息;
19.信息交互模块,用于根据所述设备标志向iot物联网平台上报所述设备网络信息,以指示用户在所述iot物联网平台设置数据上报行为;
20.数据交互模块,用于将所述数据上报行为下发至逆变器设备,以指示所述逆变器设备根据所述数据上报行为进行数据上报。
21.上述的基于coap协议的逆变器数据上报装置,获取逆变器设备使用coap协议上报的设备固有信息和设备网络信息,根据设备标志向iot物联网平台上报设备网络信息,以指示用户在iot物联网平台设置数据上报行为,最后将数据上报行为下发至逆变器设备,以指示逆变器设备根据数据上报行为进行数据上报,以此调整逆变器设备的数据上报,防止其因使用coap协议而休眠,为逆变器设备进行物联网的数据交互提供技术实现基础。
22.本公开至少一个实施例还提供一种数据交互装置,包括:
23.一个或多个存储器,非瞬时性地存储有计算机可执行指令;
24.一个或多个处理器,配置为运行计算机可执行指令,其中,计算机可执行指令被一个或多个处理器运行时实现根据本公开任一实施例的基于coap协议的逆变器数据上报方法。
25.上述的数据交互装置,获取逆变器设备使用coap协议上报的设备固有信息和设备网络信息,根据设备标志向iot物联网平台上报设备网络信息,以指示用户在iot物联网平台设置数据上报行为,最后将数据上报行为下发至逆变器设备,以指示逆变器设备根据数据上报行为进行数据上报,以此调整逆变器设备的数据上报,防止其因使用coap协议而休眠,为逆变器设备进行物联网的数据交互提供技术实现基础。
26.本公开至少一个实施例还提供一种非瞬时性计算机可读存储介质,其中,非瞬时性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令被处理器执行时实现根据本公开任一实施例的基于coap协议的逆变器数据上报方法。
27.上述的非瞬时性计算机可读存储介质,获取逆变器设备使用coap协议上报的设备固有信息和设备网络信息,根据设备标志向iot物联网平台上报设备网络信息,以指示用户在iot物联网平台设置数据上报行为,最后将数据上报行为下发至逆变器设备,以指示逆变器设备根据数据上报行为进行数据上报,以此调整逆变器设备的数据上报,防止其因使用coap协议而休眠,为逆变器设备进行物联网的数据交互提供技术实现基础。
28.一种基于coap协议的逆变器数据上报系统,包括:
29.逆变器设备;
30.iot物联网平台;
31.coap代理服务器,被配置为执行如上述任一实施例的基于coap协议的逆变器数据上报方法。
32.上述的基于coap协议的逆变器数据上报系统,包括逆变器设备、iot物联网平台和coap代理服务器。coap代理服务器获取逆变器设备使用coap协议上报的设备固有信息和设备网络信息,根据设备标志向iot物联网平台上报设备网络信息,以指示用户在iot物联网平台设置数据上报行为,最后将数据上报行为下发至逆变器设备,以指示逆变器设备根据数据上报行为进行数据上报,以此调整逆变器设备的数据上报,防止其因使用coap协议而休眠,为逆变器设备进行物联网的数据交互提供技术实现基础。
附图说明
33.图1为一实施方式的基于coap协议的逆变器数据上报系统模块结构图;
34.图2为一实施方式的基于coap协议的逆变器数据上报方法流程图;
35.图3为逆变器设备开机流程图;
36.图4为另一实施方式的基于coap协议的逆变器数据上报方法流程图;
37.图5为一实施方式的数据请求示意图;
38.图6为一实施方式的数据库匹配图;
39.图7为一实施方式的基于coap协议的逆变器数据上报装置模块结构图;
40.图8为本公开至少一个实施例提供的一种数据交互装置的示意性框图;
41.图9为本公开至少一个实施例提供的一种非瞬时性计算机可读存储介质的示意图。
具体实施方式
42.为了使得本公开的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开的实施例的附图,对本公开的实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
43.除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的
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第一
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、
″
第二
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以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。
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包括
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或者
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包含
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等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。
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连接
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或者
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相连
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等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。
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上
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、
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下
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、
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左
″
、
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右
″
等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
44.为了保持本公开的实施例的以下说明清楚且简明,本公开省略了部分已知功能和已知部件的详细说明。
45.本公开至少一个实施例提供了一种基于coap协议的逆变器数据上报方法。
46.为了更好地解释本公开实施例,以下先对基于coap协议的逆变器数据上报方法的执行主体进行解释。图1为一实施方式的基于coap协议的逆变器数据上报系统模块结构图,如图1所示,一实施方式的基于coap协议的逆变器数据上报系统包括:
47.逆变器设备100;
48.iot物联网平台101;
49.coap代理服务器102,被配置为执行基于coap协议的逆变器数据上报方法。
50.在传统的物联网结构组合,逆变器设备100与iot物联网平台101直接对接,由iot物联网平台101挂载逆变器设备100形成分布式物联网结构。iot物联网平台101与逆变器设备100通过无线通信进行数据交互。若逆变器设备100应用coap协议,则在发送完数据后会休眠,无法实现数据交互。
51.基于此,本公开实施例的系统结构中,通过建立coap代理服务器102作为逆变器设备100与iot物联网平台102的数据中继,coap代理服务器102与逆变器设备100间通过基于coap协议进行通信,coap代理服务器102与iot物联网平台101间通过其它通信协议进行通信,优选为http(hyper text transformer protocol,超文本传输协议)协议,建立coap代理服务器102与iot物联网平台101的快速通信。
52.基于此,coap代理服务器102被配置为执行基于coap协议的逆变器数据上报方法,图2为一实施方式的基于coap协议的逆变器数据上报方法流程图,如图2所示,一实施方式的基于coap协议的逆变器数据上报方法包括步骤s100至步骤s102:
53.s100,获取逆变器设备100使用coap协议上报的设备固有信息和设备网络信息;
54.s101,根据所述设备标志向iot物联网平台101上报所述设备网络信息,以指示用户在所述iot物联网平台101设置数据上报行为;
55.s102,将所述数据上报行为下发至逆变器设备100,以指示所述逆变器设备100根据所述数据上报行为进行数据上报。
56.其中,逆变器设备100与coap代理服务器102间通过coap协议进行通信,二者互为coap服务器或coap客户端。图3为逆变器设备开机流程图,如图3所示,逆变器设备100使用coap协议上报的设备固有信息和设备网络信息时,逆变器设备100是作为coap客户端,coap代理服务器102作为coap服务器的形式,通过coap协议进行设备固有信息和设备网络信息的上报。
57.其中,设备固有信息用于表征逆变器设备100的身份标志或设备标志,证明逆变器设备100的唯一性。设备网络信息用于表征逆变器设备100的网络状态,网络状态包括在线或离线等,即设备网络信息用于更新所述逆变器设备的网络状态,iot物联网平台101记录逆变器设备的网络状态,并对用户进行展示。
58.在其中一个实施例中,设备固有信息包括逆变器设备中物联网卡的iccid(integrate circuit card identity,集成电路卡识别码)、imsi(international mobile subscriber identity,国际移动用户识别码)、msisdn(mobile subscriber international isdn/pstn number)、simserial以及硬件模组的meid(mobile equipment identifier,移动设备识别码)或imei(international mobile equipment identity,国际移动设备识别码)。
59.用户在iot物联网平台101上设置数据上报行为,数据上报行为被下发至逆变器设备100,以调整逆变器设备100根据coap代理服务器102进行数据上报的时间,包括调整数据上报的上报时间段或上报间隔。逆变器设备100根据数据上报行为,进行对应时间方式的数据上报。
60.如图3所示,在进行数据上报时,逆变器设备100作为coap客户端,coap代理服务器102作为coap服务器,以此形式进行数据上报。逆变器设备100上报的数据经coap代理服务器102传输至iot物联网平台101。其中,coap代理服务器102与iot物联网平台101间基于其它通信协议进行快速通信。
61.图4为另一实施方式的基于coap协议的逆变器数据上报方法流程图,如图4所示,另一实施方式的基于coap协议的逆变器数据上报方法还包括步骤s200:
62.s200,使用coap协议向逆变器设备100请求数据。
63.图5为一实施方式的数据请求示意图,如图5所示,coap代理服务器102主动向逆变器设备100请求数据时,此时coap代理服务器102作为coap客户端,逆变器设备100作为coap服务器,以此形式进行数据请求。此时,相对于数据上报,逆变器设备100与coap代理服务器102二者的主体形式发生改变,以支持基于coap协议的实时数据交互。
64.在其中一个实施例中,如图4所示,另一实施方式的基于coap协议的逆变器数据上报方法还包括步骤s300:
65.s300,在所述设备固有信息与已有数据库匹配时,上报所述设备网络信息。
66.图6为一实施方式的数据库匹配图,如图6所示,设备固有信息以数据包的形式被上传至coap代理服务器101,coap代理服务器101解析数据包取出设备固有信息。根据已有数据库对设备固有信息进行匹配。其中,已有数据库中记录有与设备固有信息数据形式相同的信息,用于与设备固有信息进行匹配。若匹配失败,则记录日志并丢弃该数据包。若匹配成功,解析数据包并保存相应的设备网络信息,将设备网络信息发送至iot物联网平台101以进行设备的在离线状态更新。
67.基于此,逆变器设备100与coap代理服务器102之间使用的是coap协议传输数据,而coap协议是基于udp协议的,最小的coap数据包仅有4个字节,相比于mqtt协议底层使用的tcp协议,可以极大的节省逆变器设备100的数据流量。同时由于coap协议属于轻量级,在源紧张的嵌入式设备上对于系统资源的需求非常低,适用于仅有10kb ram和100kb代码空间的小型逆变器设备上。采用coap协议,可使iot物联网平台101在面对千万级甚至亿级逆变器设备的海量连接接入时,对系统资源的要求更低,降低系统的建设成本。
68.上述任一实施例的基于coap协议的逆变器数据上报方法,获取逆变器设备使用coap协议上报的设备固有信息和设备网络信息,根据设备标志向iot物联网平台上报设备网络信息,以指示用户在iot物联网平台设置数据上报行为,最后将数据上报行为下发至逆变器设备,以指示逆变器设备根据数据上报行为进行数据上报,以此调整逆变器设备的数据上报,防止其因使用coap协议而休眠,为逆变器设备进行物联网的数据交互提供技术实现基础。
69.本公开实施例还提供了一种基于coap协议的逆变器数据上报装置。
70.图7为一实施方式的基于coap协议的逆变器数据上报装置模块结构图,如图7所示,一实施方式的基于coap协议的逆变器数据上报装置包括:
71.信息获取模块1000,用于获取逆变器设备使用coap协议上报的设备固有信息和设备网络信息;
72.信息交互模块1001,用于根据所述设备标志向iot物联网平台上报所述设备网络信息,以指示用户在所述iot物联网平台设置数据上报行为;
73.数据交互模块1002,用于将所述数据上报行为下发至逆变器设备,以指示所述逆变器设备根据所述数据上报行为进行数据上报。
74.上述的基于coap协议的逆变器数据上报装置,获取逆变器设备使用coap协议上报的设备固有信息和设备网络信息,根据设备标志向iot物联网平台上报设备网络信息,以指示用户在iot物联网平台设置数据上报行为,最后将数据上报行为下发至逆变器设备,以指示逆变器设备根据数据上报行为进行数据上报,以此调整逆变器设备的数据上报,防止其因使用coap协议而休眠,为逆变器设备进行物联网的数据交互提供技术实现基础。
75.本公开至少一个实施例还提供一种数据交互装置。图8为本公开至少一个实施例提供的一种数据交互装置的示意性框图。例如,如图8所示,数据交互装置20可以包括一个或多个存储器200和一个或多个处理器201。存储器200用于非瞬时性地存储计算机可执行指令;处理器201用于运行计算机可执行指令,当计算机可执行指令被处理器201运行时可以使得处理器201执行根据本公开任一实施例的基于coap协议的逆变器数据上报方法中的一个或多个步骤。
76.关于该基于coap协议的逆变器数据上报方法的各个步骤的具体实现以及相关解释内容可以参见上述基于coap协议的逆变器数据上报方法的实施例中的相关内容,在此不做赘述。应当注意,图8所示的数据交互装置20的组件只是示例性的,而非限制性的,根据实际应用需要,该数据交互装置20还可以具有其他组件。
77.在其中一个实施例中,处理器201和存储器200之间可以直接或间接地互相通信。例如,处理器201和存储器200可以通过网络连接进行通信。网络可以包括无线网络、有线网络、和/或无线网络和有线网络的任意组合,本公开对网络的类型和功能在此不作限制。又例如,处理器201和存储器200也可以通过总线连接进行通信。总线可以是外设部件互连标准(pci)总线或扩展工业标准结构(eisa)总线等。例如,处理器201和存储器200可以设置在远程数据服务器端(云端)或分布式能源系统端(本地端),也可以设置在客户端(例如,手机等移动设备)。例如,处理器201可以是中央处理单元(cpu)、张量处理器(tpu)或者图形处理器gpu等具有数据处理能力和/或指令执行能力的器件,并且可以控制数据交互装置20中的其它组件以执行期望的功能。中央处理元(cpu)可以为x86或arm架构等。
78.在其中一个实施例中,存储器200可以包括一个或多个计算机程序产品的任意组合,计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质,例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、可擦除可编程只读存储器(eprom)、便携式紧致盘只读存储器(cd-rom)、usb存储器、闪存等。在计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机可执行指令,处理器201可以运行计算机可执行指令,以实现数据交互装置20的各种功能。在存储器200中还可以存储各种应用程序和各种数据,以及应用程序使用和/或产生的各种数据等。
79.需要说明的是,数据交互装置20可以实现与前述基于coap协议的逆变器数据上报
方法相似的技术效果,重复之处不再赘述。
80.本公开至少一个实施例还提供一种非瞬时性计算机可读存储介质。图9为本公开至少一个实施例提供的一种非瞬时性计算机可读存储介质的示意图。例如,如图9所示,在非瞬时性计算机可读存储介质30上可以非瞬时性地存储一个或多个计算机可执行指令301。例如,当计算机可执行指令301由计算机执行时可以使得计算机执行根据本公开任一实施例的基于coap协议的逆变器数据上报方法中的一个或多个步骤。
81.在其中一个实施例中,该非瞬时性计算机可读存储介质30可以应用于上述数据交互装置20中,例如,其可以为数据交互装置20中的存储器200。
82.在其中一个实施例中,关于非瞬时性计算机可读存储介质30的说明可以参考数据交互装置20的实施例中对于存储器200的描述,重复之处不再赘述。
83.对于本公开,还有以下几点需要说明:
84.(1)本公开的实施例附图只涉及到与本公开的实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计。
85.(2)为了清晰起见,在用于描述本发明的实施例的附图中,层或结构的厚度和尺寸被放大。可以理解,当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件
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上
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或
″
下
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时,该元件可以
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直接
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位于另一元件
″
上
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或
″
下
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,或者可以存在中间元件。
86.(3)在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。以上仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准
87.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
88.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。