本發(fā)明涉及一種物聯網體系結構，更具體的說，本發(fā)明主要涉及一種包括功能體系，物理體系和信息體系的智能能源表的物聯網體系。

背景技術：

物聯網被預言為繼互聯網之后全球信息產業(yè)的又一次科技與經濟浪潮，受到各國政府、企業(yè)和學術界的重視，美國、歐盟、日本等甚至將其納入國家和區(qū)域信息化戰(zhàn)略。

在科學技術的發(fā)展下，國外科研機構在物聯網領域開展了大量研究工作，工作重心由早期的行業(yè)物聯網應用逐漸向物聯網通用平臺轉移。其核心在于，圍繞通用平臺的建設，歐盟、美國、日本和韓國在體系架構、接入網關、物體命名解析、感知技術等方面進行了研究，提出了物聯網體系結構參考模型、M2M網關、物體編碼方法、傳感器網絡的感知方法等技術方案。

通過對國內外主要的物聯網結構的研究現狀進行分析，可以發(fā)現世界各國的研究組織、研究人員對物聯網結構的研究，主要存在如下的一些問題：

1、更多的是從物聯網的局部進行研究，比如有些主要研究的是通信功能，有的主要研究的是感知功能等等，沒有對物聯網體系進行一個完整的、全面的、清晰的描述和說明；

2、現有的對物聯網整體架構的研究，更多的是集中在研究物聯網的物理結構，沒有明確闡述清楚功能、信息和物理結構三者之間的關系，沒有充分說明智能能源表的物聯網體系運轉所必須的條件，存在很多缺陷；

綜合看來，目前對于物聯網的研究，沒有從事物的本質出發(fā)，沒有形成功能清楚、物理結構明確、信息流轉通暢的物聯網體系結構。

同樣，在智慧能源領域，對智能能源表的物聯網體系的研究也存在上面的一些問題。而且由于能源的智能化，體系化的發(fā)展趨勢，使得對智能能源表的物聯網體系的研究更具有急迫性和必要性。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的之一在于針對上述不足，提供一種智能能源表的物聯網體系，以期望解決現有技術中沒有整體說明智能能源表的物聯網體系結構的問題，同時解決現有技術中智能能源表的物聯網體系功能、信息、物理結構關系不清晰的問題。

本發(fā)明是這樣實現的：

一種智能能源表的物聯網體系，包括：

功能體系，物理體系和信息體系；

功能體系是功能表現的形式，信息體系是功能實現的方式，物理體系是為功能實現提供物理支撐的載體；

所述的功能體系是五平臺結構，分別是：對象平臺、傳感網絡平臺、管理平臺、服務平臺和用戶平臺；所述的物理體系是五層結構，分別是：對象層、傳感網絡層、管理層、服務層和用戶層；所述的信息體系是五域結構，分別是：對象域、傳感域、管理域、服務域和用戶域；

功能體系中每一平臺功能的實現都有對應的物理體系中物理實體的支撐和信息體系中信息的運行；

功能體系的對象平臺對應物理體系中的對象層，對應信息體系中的對象域；功能體系的傳感網絡平臺對應物理體系中的傳感網絡層，對應信息體系中的傳感域；功能體系的管理平臺對應物理體系中的管理層，對應信息體系中的管理域；功能體系的服務平臺對應物理體系中的服務層，對應信息體系中的服務域；功能體系的用戶平臺對應物理體系中的用戶層，對應信息體系中的用戶域。

其中，本發(fā)明中所述的智能能源表目前看來，包括智能水表、智能電表、智能氣表、智能熱能表中的一種或幾種。當然，隨著科學進步，不排除還有其他新的智能能源表出現。

下面對功能體系的五大平臺進行詳細的論述。

功能體系中對象平臺的功能是實現感知和控制，由智能能源表的感知單元感知到感知信息，實現感知功能，通過智能能源表的物聯網體系的運行，經傳感網絡平臺、管理平臺和服務平臺傳輸至用戶，用戶獲得感知信息，發(fā)出控制信息，控制信息再經服務平臺、管理平臺、傳感網絡平臺傳輸至對象平臺的智能能源表，由智能能源表的控制單元執(zhí)行控制，形成閉環(huán)的信息結構。

功能體系中傳感網絡平臺的功能是實現對象平臺和管理平臺之間的相互通信，傳感網絡平臺是信息通信的平臺，起到利用通信功能連接對象平臺和本地或遠程管理平臺的作用。

功能體系中管理平臺對智能能源表的物聯網體系中的信息進行處理、存儲、分類、標識解析，實現管理功能，是整個智能能源表的物聯網體系的綜合管理平臺；

管理平臺在信息結構中對應管理域，主要包括智慧能源運營商綜合管理系統(tǒng)，分為感知信息管理系統(tǒng)和控制信息管理系統(tǒng)；管理平臺在物理結構中對應的智慧能源運營商管理服務器及與服務器相連的各種設施，是信息結構中的感知信息管理系統(tǒng)和控制信息管理系統(tǒng)的載體。

功能體系中服務平臺是向用戶提供服務，實現服務功能的平臺，包括政府公共服務平臺、社會公共網絡服務平臺、智慧能源運營商服務平臺，其服務內容包括公共服務和智慧能源運營商服務；

物聯網服務平臺在信息結構中對應服務域，包括公共感知服務系統(tǒng)、政府感知服務系統(tǒng)、智慧能源運營商感知服務系統(tǒng)和智慧能源運營商控制服務系統(tǒng)，在物理結構中對應三個部分的內容，一是政府服務器，二是社會公共網絡服務器，三是智慧能源運營商服務平臺服務器。

功能體系中用戶平臺的功能是實現用戶享受智能能源表的物聯網體系服務的平臺，用戶利用各種用戶端，通過人機交互，實現自身需求的輸出并享受整個智能能源表的物聯網體系的服務。用戶平臺是用戶發(fā)出控制信息的平臺，用戶實現自身需求的輸出主要是通過發(fā)出控制信息來實現的。

下面再對物理體系和信息體系分別進行論述。

所述物理體系包括對象層、傳感網絡層、管理層、服務層和用戶層，通過各物理層之間的相互連接，形成物聯網完整的物理體系結構，從而支撐了物聯網信息的完整運行，最終實現物聯網的功能；

所述對象層是物聯網中所有對象信息承載實體所在的層，指智能能源表的感知單元和智能能源表的控制單元，具有感知功能和控制功能；

所述傳感網絡層包括智能能源表通信模塊、物聯網智能網關、公用網絡以及智慧能源運營商的通信服務器，通過智能能源表通信模塊與物聯網智能網關、公用網絡、智慧能源運營商通信服務器組成的傳感網絡實現與智慧能源運營商管理服務器的相互通信；

所述管理層的核心是服務器，包括智慧能源運營商管理服務器及其它相關設施；

所述服務層包括政府服務器、社會公共網絡服務器和智慧能源運營商服務平臺服務器；

用戶層是為用戶平臺的功能提供物理支撐的設施，主要包括各種終端設施，如移動通信終端、專用終端、互聯網終端或無線局域網終端。

本發(fā)明中的信息體系的功能是實現智能能源表的物聯網體系中信息的運行；

所述對象域中的信息包括感知信息和控制信息，感知信息是源自于信息源，控制信息是經過智能能源表的物聯網體系后，下發(fā)的控制信息；

所述傳感域是物聯網中各種通信信息的集合，包括感知通信信息和控制通信信息，感知通信信息是對對象域上傳的感知信息進行通信的信息，控制通信信息是對經過智能能源表的物聯網體系后，下發(fā)的控制信息進行通信的信息；

所述管理域是物聯網中智慧能源運營商綜合管理系統(tǒng)，包括感知信息管理系統(tǒng)和控制信息管理系統(tǒng)，管理域是物聯網有序運行的信息保障；

所述服務域是物聯網中各種服務信息的集合，包括感知服務信息和控制服務信息；感知服務信息由公共感知服務系統(tǒng)、政府感知服務系統(tǒng)、智慧能源運營商感知服務系統(tǒng)提供，控制服務信息由智慧能源運營商控制服務系統(tǒng)提供；

所述用戶域包括各種相關的用戶信息。

而且本發(fā)明的智能能源表的物聯網體系結構，能夠實現信息的有效性、安全性、私密性、開放性。在智能能源表的物聯網體系中，通過信息運行形成了一個完整的閉環(huán)，實現感知和控制的有效性；安全性是指信息運行過程中所有環(huán)節(jié)的安全，包含信息自身的安全，信息運行過程的安全，信息交換節(jié)點的安全，整個智能能源表的物聯網體系中，無論是對象平臺中感知信息的來源，還是用戶平臺中控制信息的發(fā)出，信息本身，以及信息在不同平臺之間的運行，都能夠保證信息的安全。信息的私密性，是指通過在服務平臺建立私密通道，實現智慧能源運營商和用戶之間的私密通信，保證信息的私密性；另外，在智能能源表的物聯網體系中，物聯網與政府公共服務平臺和社會公共網絡服務平臺之間有信息交換和共享，實現信息的開放性。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果之一是：對智能能源表的物聯網體系進行了詳細的闡述，將智能能源表的物聯網體系從功能體系、物理體系和信息體系三個維度，對智能能源表的物聯網應實現哪些功能，以及如何實現這些功能進行了準確的描述。通過這些技術特征的設置，能夠構建一個體系清楚、功能明確、硬件匹配、信息運行清晰的智能能源表的物聯網體系，應用范圍廣泛。

附圖說明

圖1為本發(fā)明智能能源表的物聯網體系結構示意圖。

圖2為本發(fā)明一個實施例智能能源表的物聯網體系結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

如附圖1所示，一種智能能源表的物聯網體系，包括：

功能體系，物理體系和信息體系；

功能體系是功能表現的形式，信息體系是功能實現的方式，物理體系是為功能實現提供物理支撐的載體；

所述的功能體系是五平臺結構，分別是：對象平臺、傳感網絡平臺、管理平臺、服務平臺和用戶平臺；所述的物理體系是五層結構，分別是：對象層、傳感網絡層、管理層、服務層和用戶層；所述的信息體系是五域結構，分別是：對象域、傳感域、管理域、服務域和用戶域；

功能體系中每一平臺功能的實現都有對應的物理體系中物理實體的支撐和信息體系中信息的運行；

功能體系的對象平臺對應物理體系中的對象層，對應信息體系中的對象域；功能體系的傳感網絡平臺對應物理體系中的傳感網絡層，對應信息體系中的傳感域；功能體系的管理平臺對應物理體系中的管理層，對應信息體系中的管理域；功能體系的服務平臺對應物理體系中的服務層，對應信息體系中的服務域；功能體系的用戶平臺對應物理體系中的用戶層，對應信息體系中的用戶域。

對象平臺的功能是實現感知和控制，由智能能源表的感知單元感知到感知信息，實現感知功能，通過智能能源表的物聯網體系的運行，經傳感網絡平臺、管理平臺和服務平臺傳輸至用戶，用戶將感知信息轉換為控制信息后，再經服務平臺、管理平臺、傳感網絡平臺傳輸至對象平臺的智能能源表，由智能能源表的控制單元執(zhí)行控制，形成閉環(huán)的信息結構。

所述傳感網絡平臺的功能是實現對象平臺和管理平臺之間的相互通信。

所述管理平臺對智能能源表的物聯網體系中的信息進行處理、存儲、分類、標識解析，實現管理功能，是整個智能能源表的物聯網體系的綜合管理平臺；

管理平臺在信息結構中對應管理域，主要包括智慧能源運營商綜合管理系統(tǒng)，分為感知信息管理系統(tǒng)和控制信息管理系統(tǒng)；管理平臺在物理結構中對應的智慧能源運營商管理服務器及與服務器相連的各種設施，是信息結構中的感知信息管理系統(tǒng)和控制信息管理系統(tǒng)的載體。

所述服務平臺是向用戶提供服務，實現服務功能的平臺，包括政府公共服務平臺、社會公共網絡服務平臺、智慧能源運營商服務平臺，其服務內容包括公共服務和智慧能源運營商服務；

物聯網服務平臺在信息結構中對應服務域，包括公共感知服務系統(tǒng)、政府感知服務系統(tǒng)、智慧能源運營商感知服務系統(tǒng)和智慧能源運營商控制服務系統(tǒng)，在物理結構中對應三個部分的內容，一是政府服務器，二是社會公共網絡服務器，三是智慧能源運營商服務平臺服務器。

所述用戶平臺的功能是實現用戶享受智能能源表的物聯網體系服務的平臺，用戶利用各種用戶端，通過人機交互，實現自身需求的輸出并享受整個智能能源表的物聯網體系的服務。

所述物理體系包括對象層、傳感網絡層、管理層、服務層和用戶層，通過各物理層之間的相互連接，形成物聯網完整的物理體系結構，從而支撐了物聯網信息的完整運行，最終實現物聯網的功能；

所述對象層是物聯網中所有對象信息承載實體所在的層，指智能能源表的感知單元和智能能源表的控制單元，具有感知功能和控制功能。

所述傳感網絡層包括智能能源表通信模塊、物聯網智能網關、公用網絡以及智慧能源運營商的通信服務器，通過智能能源表通信模塊與物聯網智能網關、公用網絡、智慧能源運營商通信服務器組成的傳感網絡實現與智慧能源運營商管理服務器的相互通信；

所述管理層的核心是服務器，包括智慧能源運營商管理服務器及其它相關設施；

所述服務層包括政府服務器、社會公共網絡服務器和智慧能源運營商服務平臺服務器；

用戶層是為用戶平臺的功能提供物理支撐的設施，主要包括各種終端設施，如移動通信終端、專用終端、互聯網終端或無線局域網終端。

所述信息體系的功能是實現智能能源表的物聯網體系中信息的運行；

所述對象域中的信息包括感知信息和控制信息，感知信息是源自于信息源，控制信息是經過智能能源表的物聯網體系后，下發(fā)的控制信息；

所述傳感域是物聯網中各種通信信息的集合，包括感知通信信息和控制通信信息，感知通信信息是對對象域上傳的感知信息進行通信的信息，控制通信信息是對經過智能能源表的物聯網體系后，下發(fā)的控制信息進行通信的信息；

所述管理域是物聯網中智慧能源運營商綜合管理系統(tǒng)，包括感知信息管理系統(tǒng)和控制信息管理系統(tǒng)，管理域是物聯網有序運行的信息保障；

所述服務域是物聯網中各種服務信息的集合，包括感知服務信息和控制服務信息；感知服務信息由公共感知服務系統(tǒng)、政府感知服務系統(tǒng)、智慧能源運營商感知服務系統(tǒng)提供，控制服務信息由智慧能源運營商控制服務系統(tǒng)提供；

所述用戶域包括各種相關的用戶信息。

由于智能能源表至少包括四種具體類型，因此，下面以一個具體的智能燃氣表的物聯網體系作為一個實施例，對本發(fā)明作進一步的說明。對于其他類型的智能能源表或者其組合，可以參照實施，均屬于本發(fā)明的保護范圍。

如附圖2所示，與常規(guī)的智能能源表的物聯網體系相同，智能燃氣表的物聯網體系也是具有功能體系，物理體系和信息體系；功能體系是功能表現的形式，信息體系是功能實現的方式，物理體系是為功能實現提供物理支撐的載體。

在智能燃氣表的物聯網體系中，功能體系是五平臺結構，分別是：對象平臺、傳感網絡平臺、管理平臺、服務平臺和用戶平臺；物理體系是五層結構，分別是：對象層、傳感網絡層、管理層、服務層和用戶層；信息體系是五域結構，分別是：對象域、傳感域、管理域、服務域和用戶域。

智能燃氣表的物聯網體系的對象平臺的功能是實現感知和控制，由物聯網智能燃氣表感知單元感知到感知信息，實現感知功能，通過智能能源表的物聯網體系的運行，經傳感網絡平臺、管理平臺和服務平臺傳輸至用戶，用戶將感知信息轉換為控制信息后，再經服務平臺、管理平臺、傳感網絡平臺傳輸至對象平臺的物聯網智能燃氣表控制單元執(zhí)行控制，形成閉環(huán)的信息結構；

所述傳感網絡平臺的功能是實現對象平臺和管理平臺之間的相互通信。

所述管理平臺對智能能源表的物聯網體系中的信息進行處理、存儲、分類、標識解析，實現管理功能，是整個智能能源表的物聯網體系的綜合管理平臺；

管理平臺在信息結構中對應管理域，主要包括燃氣公司燃氣綜合管理系統(tǒng)，分為感知信息管理系統(tǒng)和控制信息管理系統(tǒng)；管理平臺在物理結構中對應的燃氣公司管理服務器及與服務器相連的各種設施，是信息結構中的感知信息管理系統(tǒng)和控制信息管理系統(tǒng)的載體。

所述服務平臺是向用戶提供服務，實現服務功能的平臺，包括政府公共服務平臺、社會公共網絡服務平臺、燃氣公司服務平臺，其服務內容包括公共服務和燃氣公司服務；

物聯網服務平臺在信息結構中對應服務域，包括公共感知服務系統(tǒng)、政府感知服務系統(tǒng)、燃氣公司感知服務系統(tǒng)和燃氣公司控制服務系統(tǒng)，在物理結構中對應三個部分的內容，一是政府服務器，二是社會公共網絡服務器，三是燃氣公司服務平臺服務器。

所述用戶平臺的功能是實現用戶享受智能能源表的物聯網體系服務的平臺，用戶利用各種用戶端，通過人機交互，實現自身需求的輸出并享受整個智能能源表的物聯網體系的服務。

所述物理體系包括對象層、傳感網絡層、管理層、服務層和用戶層，通過各物理層之間的相互連接，形成物聯網完整的物理體系結構，從而支撐了物聯網信息的完整運行，最終實現物聯網的功能；

所述對象層是物聯網中所有對象信息承載實體所在的層，包括物聯網智能燃氣表感知單元和物聯網智能燃氣表控制單元，具有感知功能和控制功能。

所述傳感網絡層包括物聯網智能燃氣表通信模塊、物聯網智能網關、公用網絡以及燃氣公司通信服務器，通過物聯網智能燃氣表通信模塊與物聯網智能網關、公用網絡、燃氣公司通信服務器組成的傳感網絡實現與燃氣公司管理服務器的相互通信；

所述管理層的核心是服務器，包括燃氣公司管理服務器及其它相關設施；

所述服務層包括政府服務器、社會公共網絡服務器和燃氣公司服務平臺服務器；

用戶層是為用戶平臺的功能提供物理支撐的設施，主要包括各種終端設施，如移動通信終端、專用終端、互聯網終端或無線局域網終端。

所述信息體系的功能是實現智能能源表的物聯網體系中信息的運行；

所述對象域中的信息包括感知信息和控制信息，感知信息是源自于信息源，控制信息是經過智能能源表的物聯網體系后，下發(fā)的控制信息；

所述傳感域是物聯網中各種通信信息的集合，包括感知通信信息和控制通信信息，感知通信信息是對對象域上傳的感知信息進行通信的信息，控制通信信息是對經過智能能源表的物聯網體系后，下發(fā)的控制信息進行通信的信息；

所述管理域是物聯網中燃氣公司綜合管理系統(tǒng)，包括感知信息管理系統(tǒng)和控制信息管理系統(tǒng)，管理域是物聯網有序運行的信息保障；

所述服務域是物聯網中各種服務信息的集合，包括感知服務信息和控制服務信息；感知服務信息由公共感知服務系統(tǒng)、政府感知服務系統(tǒng)、燃氣公司感知服務系統(tǒng)提供，控制服務信息由燃氣公司控制服務系統(tǒng)提供；

所述用戶域包括各種相關的用戶信息。

下面以智能燃氣表的物聯網體系中一個具體的應用示例作為一個實施例對本發(fā)明的智能燃氣表的物聯網體系進行更具體的說明。

在智能燃氣表的物聯網體系中，當物聯網智能燃氣表表端預存的氣量余額不足時，對象平臺中，物聯網智能燃氣表感知單元會得到氣量余額不足的信息，即感知信息。感知信息通過物聯網智能燃氣表通信模塊、物聯網智能網關和移動通信網絡、互聯網，傳輸至燃氣公司管理平臺。燃氣公司管理平臺對該感知信息進行標識、解析后，將氣量余額不足的信息通過服務平臺傳輸至用戶平臺，用戶接收到氣量不足的信息后，作出需要充值的判斷，并通過服務平臺將充值指令及充值金額數傳輸至燃氣公司管理平臺，燃氣公司管理平臺根據用戶的充值指令和充值金額數，利用傳感網絡平臺向物聯網智能燃氣表發(fā)送充值指令，對象平臺的物聯網智能燃氣表控制單元將物聯網智能燃氣表的預購氣量進行累加，完成遠程充值。從而完成整個感知信息和控制信息在智能燃氣表的物聯網體系中的運行，實現智能燃氣表的物聯網體系的功能。

這一實例充分說明了本發(fā)明的智能能源表的物聯網體系結構，清楚的反映出物聯網功能體系的功能表現形式，以及功能的實現過程中、信息體系和物理體系發(fā)揮的作用。

除上述以外，還需要說明的是在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”等，指的是結合該實施例描述的具體特征、結構或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結合任一實施例描述一個具體特征、結構或者特點時，所要主張的是結合其他實施例來實現這種特征、結構或者特點也落在本發(fā)明的范圍內。

盡管這里參照本發(fā)明的解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內。更具體地說，在本申請公開、附圖和權利要求的范圍內，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對于本領域技術人員來說，其他的用途也將是明顯的。