一种无线抄表方法及系统

1.本文涉及远程抄表技术，尤指一种无线抄表方法及系统。


背景技术：

2.随着物联网技术的发展，电力、水力和燃气的人工抄表也逐渐淘汰，远程抄表也越来越普遍应用。在运营商网络覆盖比较密集的地方，比如城市，可以通过运营商网络实现远程抄表。在农村，由于村与村比较分散，运营商网络覆盖比较分散，存在很多网络盲区，如果通过扩大运营商网络覆盖来实现远程抄表，成本比较高。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种无线抄表方法及系统，实现远程无线抄表。
4.本技术实施例提供了一种无线抄表系统，包括：分级的多个远距离无线电基站，其中，最高级别的远距离无线电基站称为主基站，非最高级别的远距离无线电基站称为从基站，所述主基站连接管理平台，其中：
5.所述主基站被配置为，接收来自从基站的表计数据，发送给管理平台；
6.非最低级别的从基站被配置为，接收下一级远距离无线电基站的表计数据，发送给上一级远距离无线电基站；
7.最低级别的从基站被配置为，接收抄表终端的表计数据，发送给上一级远距离无线电基站。
8.在一示例性实施例中，所述主基站还被配置为，接收来自管理平台的控制数据，发送给下一级远距离无线电基站；
9.非最低级别的从基站还被配置为，接收上一级远距离无线电基站的控制数据，发送给下一级远距离无线电基站；
10.最低级别的从基站还被配置为，接收来自上一级远距离无线电基站的控制数据，发送给所述抄表终端。
11.在一示例性实施例中，所述主基站还被配置为，接收所述抄表终端的表计数据，通过互联网发送给所述管理平台；或者，接收来自所述管理平台的控制数据，发送给所述抄表终端；
12.所述非最低级别的从基站还被配置为，接收所述抄表终端的表计数据，发送给上一级远距离无线电基站；以及，接收上一级远距离无线电基站的控制数据，发送给所述抄表终端。
13.在一示例性实施例中，所述远距离无线电基站配置有抄表终端列表，所述远距离无线电基站接收所述抄表终端的表计数据包括：所述远距离无线电基站接收所配置的抄表终端列表中的抄表终端的表计数据。
14.在一示例性实施例中，所述远距离无线电基站配置的抄表终端列表中的抄表终端与所述远距离无线电基站的距离小于预设距离。
15.在一示例性实施例中，每个从基站存在一个上一级远距离无线电基站；每个非最低级别的从基站存在一个下一级远距离无线电基站。
16.在一示例性实施例中，所述远距离无线电基站还配置有以下至少之一：当前远距离无线电基站的上一级远距离无线电基站的标识信息、当前远距离无线电基站的下一级远距离无线电基站的标识信息；
17.所述远距离无线电基站还被配置为，发送数据给其他远距离无线电基站时，携带当前远距离无线电基站的标识信息；接收到其他远距离无线电基站的数据时，根据数据中携带的远距离无线电基站的标识信息判断非当前远距离无线电基站的上一级远距离无线电基站或下一级远距离无线电基站时，丢弃该数据。
18.本公开实施例提供一种无线抄表方法，应用于上述任一实施例所述的无线抄表系统，包括：从基站接收抄表终端的表计数据，通过一级或多级多级远距离无线电基站逐级传输所述表计数据，直到将所述表计数据传输到主基站。
19.在一示例性实施例中，所述方法还包括，所述主基站接收来自管理平台的控制数据，通过一级或多级从基站逐级传输给所述抄表终端。
20.在一示例性实施例中，所述方法还包括，所述远距离无线电基站发送数据给其他远距离无线电基站时，携带当前远距离无线电基站的标识信息；接收到其他远距离无线电基站的数据时，根据数据中携带的远距离无线电基站的标识信息判断非当前远距离无线电基站的上一级远距离无线电基站或下一级远距离无线电基站时，丢弃该数据。
21.本技术实施例包括一种无线抄表系统和方法，所述无线抄表系统包括：分级的多个远距离无线电基站，其中，最高级别的远距离无线电基站称为主基站，非最高级别的远距离无线电基站称为从基站，所述主基站连接管理平台，其中：所述主基站被配置为，接收来自从基站的表计数据，发送给管理平台；非最低级别的从基站被配置为，接收下一级远距离无线电基站的表计数据，发送给上一级远距离无线电基站；最低级别的从基站被配置为，接收抄表终端的表计数据，发送给上一级远距离无线电基站。本实施例提供的方案，通过多级lora基站的方式传输表计数据，相比每个抄表终端直接上报表计数据到管理平台，本实施例提供的方案，可以降低抄表终端的功耗。
22.本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
23.附图用来提供对本技术技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术的技术方案，并不构成对本技术技术方案的限制。
24.图1为本技术实施例提供的无线抄表系统示意图；
25.图2为本技术实施例提供的无线抄表方法流程图。
具体实施方式
26.本技术描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本技术所描述的实施例包含的范围内可以有更
多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
27.本技术包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本技术已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本技术中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
28.此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本技术实施例的精神和范围内。
29.图1为本技术实施例提供的无线抄表系统示意图。如图1所示，本技术实施例提供一种无线抄表系统，可以包括：分级的多个远距离无线电(long range radio，lora)基站，最高级别的lora基站称为主基站，非最高级别的lora基站称为从基站，其中：
30.所述主基站被配置为，接收来自从基站的表计数据，发送给管理平台；
31.非最低级别的从基站被配置为，接收下一级lora基站的表计数据，发送给上一级lora基站；
32.最低级别的从基站被配置为，接收抄表终端的表计数据，发送给上一级远距离无线电基站。
33.本实施例提供的方案，通过多级lora基站的方式传输表计数据，相比每个抄表终端直接上报表计数据到管理平台，本实施例提供的方案，可以降低抄表终端的功耗。对农村无运营商覆盖的地区(网络盲区)，与管理平台交互的基站和抄表终端的距离通常较远，如果抄表终端直接上报数据到该基站，功耗比较大，且抄表终端的电池通常需要支持预设年限的上报操作，以较大功耗支撑多年，抄表终端成本比较大，使用本技术实施例的方案，可以降低抄表终端的功耗，进而降低抄表终端的成本，可以在较小的成本下实现表计数据上报。
34.在一示例性实施例中，所述多级lora基站的级别可以通过管理平台进行配置。在lora基站配置该lora基站的上一级lora基站和下一级lora基站的信息。如果是主基站，配置其下一级lora基站的信息即可，如果是最低级别的lora基站，配置其上一级lora基站的信息即可。lora基站和该lora基站的上一级lora基站、下一级lora基站交互，不与非该lora基站的上一级lora基站和下一级lora基站的lora基站交互，可以降低功耗。所述信息可以是lora基站的标识信息，或者，管理平台配置给所述lora基站的编号信息。所述编号信息可以指示所述lora基站在无线抄表系统中的级别。比如，主基站的编号以0开头，第一极从基
站(主基站的下一级基站)的编号以1开头，第二极从基站(第一极从基站的下一级基站)的编号以2开头，等等。
35.在一示例性实施例中，所述管理平台可以根据上报的表计数据对系统进行监控，可以提供查询功能，查询用户的表计数据，等等。
36.在一示例性实施例中，所述管理平台可以是云平台，所述管理平台可以和主基站之间采用服务器客户端的模式进行交互。
37.在一示例性实施例中，所述无线抄表系统中包括的lora基站可以是两级，即包括主基站和最低级别的从基站，或者，可以是两级以上，包括主基站和至少两级从基站。
38.在一示例性实施例中，所述抄表终端与表计对应，所述抄表终端可以读取对应的表计的表计数据，通过lora传输方式传输表计数据给从基站，比如通过远距离无线电无线接入网络(lorawan)协议传输数据。所述抄表终端和表计可以基于多种方式通信。
39.在一示例性实施例中，所述抄表终端与表计一一对应。
40.在一示例性实施例中，所述抄表终端可以独立配置，或者，可以集成在表计中。
41.在一实施例实施例中，所述表计可以是水表、电表、燃气表、热表等，但不限于此。
42.在一示例性实施例中，所述主基站可以通过以太网、移动通信网络至少之一与所述管理平台通信。比如，所述主基站可以通过路由器与所述管理平台通信，或者，通过用户识别模块(sim)卡连接到移动通信网络，与管理平台通信。在一示例性实施例中，移动通信网络比如包括2g、3g、4g、5g网络等等。
43.在一示例性实施例中，所述主基站还被配置为，接收来自管理平台的控制数据，发送给下一级lora基站；
44.非最低级别的从基站还被配置为，接收上一级lora基站的控制数据，发送给下一级lora基站；
45.最低级别的从基站还被配置为，接收来自上一级lora基站的控制数据，发送给所述抄表终端。
46.在一示例性实施例中，所述控制数据比如包括对所述抄表终端连接的表计终端的状态或行为进行控制的指令，比如表计终端欠费时，指示关闭某个表计终端的指令，或者，要求表计终端进行上报的指令，或者，查询表计终端的状态的指令，等等。所述抄表终端根据所述控制数据执行相应的操作，比如，关闭表计终端，停止供应表计对应的能源，比如，水、电、气等等。
47.在一示例性实施例中，除最低级别的从基站外，主基站和非最低级别的从基站可以接收抄表终端的数据，所述主基站还被配置为，接收所述抄表终端的表计数据，通过互联网发送给所述管理平台；或者，接收来自所述管理平台的控制数据，发送给所述抄表终端；
48.所述非最低级别的从基站还被配置为，接收所述抄表终端的表计数据，发送给上一级远距离无线电基站；以及，接收上一级远距离无线电基站的控制数据，发送给所述抄表终端。
49.即可以在表计集中的区域设置主基站或从基站，主基站或从基站可以接收当前区域内的表计通过抄表终端发送的表计数据，还可以接收其他从基站传输过来的表计数据。本实施例提供的方案，一方面通过从基站或主基站实现了区域内表计的集抄，另一方面，通过基站级联的方式，将集抄的结果传输至主基站，主基站有公网连接，可以将表计数据传输
到管理平台，适用于农村供水点大分散小集中的情景。
50.比如，在多个自然村中，以4个为例，第一个村子设置主基站，第二个村子设置第一从基站，第三个村子设置第二从基站，第四个村子设置第三从基站，第一从基站为主基站的下一级lora基站，第二从基站为第一从基站的下一级lora基站，第三从基站为第二从基站的下一级lora基站。主基站与第一个村子的抄表终端交互，第一从基站与第二个村子的抄表终端交互，第二从基站与第三个村子的抄表终端交互，第三从基站与第四个村子的抄表终端交互。即第一从基站、第二从基站除将第三从基站的表计数据向上一级lora基站上传外，还接收所对应的抄表终端发送的表计数据，当存在比较偏远的村子时，可以通过设置该偏远村子与主基站之间的多级从基站将较偏远的村子的表计数据上报到管理平台，实现较偏远的村子的表计数据上报。
51.在一示例性实施例中，可以在lora基站配置抄表终端列表，所述抄表终端列表中包括一个或多个抄表终端的标识信息。所述lora基站只与所配置的抄表终端列表中包含的抄表终端传输数据，比如，只接收所配置的抄表终端列表中包含的抄表终端的数据，不接收非抄表终端列表中的抄表终端的数据，可以节约功耗。
52.在一示例性实施例中，可以通过自定义扩展协议区分是来自lora基站的消息还是来自抄表终端的消息。
53.在一示例性实施例中，所述lora基站配置的抄表终端列表中的抄表终端与所述lora基站的距离小于预设距离。通过设置预设距离，可以控制功耗，比如，该预设距离可以设置的较小，避免抄表终端功耗过大，成本过高。比如，预设距离可以是一个自然村区域内的最大距离，即lora基站仅与所在村的抄表终端交互，不与其他村的抄表终端交互。
54.在一示例性实施例中，不同lora基站负责不同区域内的表计数据的上报。每个抄表终端只连接到一个lora基站。
55.在一示例性实施例中，每个从基站可以存在一个上一级lora基站；每个非最低级别的从基站可以存在一个下一级lora基站。即每个从lora基站最多只有一个上一级lora基站和一个下一级lora基站。本实施例提供的方案，每个从基站最多只连接一个上一级lora基站，一个下一级lora基站，可以降低功耗，降低成本。
56.在一示例性实施例中，所述主基站可以存在一个或多个下一级lora基站。
57.在一示例性实施例中，所述lora基站还配置有以下至少之一：当前lora基站的上一级lora基站的标识信息、当前lora基站的下一级lora基站的标识信息；
58.所述lora基站还被配置为，发送数据给其他lora基站时，携带当前lora基站的标识信息(即发送数据的lora基站的标识信息)；接收到其他lora基站的数据时，根据数据中携带的lora基站的标识信息判断非当前lora基站的上一级lora基站或下一级lora基站时，丢弃该数据。当判断为当前lora基站的上一级lora基站时，将数据发送给当前lora基站的下一级lora基站或者抄表终端；当判断为当前lora基站的下一级lora基站时，将所述数据发送给当前lora基站的上一级lora基站，如果当前lora基站为主基站，则将所述数据发送给管理平台。
59.在一示例性实施例中，所述无线抄表系统可以包括多个主基站。
60.在一示例性实施例中，所述主基站和所述管理平台之间可以发送心跳数据包，监测彼此之间的链路是否通畅。
61.图2为本技术实施例提供的无线抄表方法流程图。如图2所示，本技术实施例提供一种无线抄表方法，应用于上述无线抄表系统，包括：
62.步骤201，从基站接收抄表终端的表计数据；
63.本实施例中，所述从基站为最低级别的从基站。
64.步骤202，所述从基站通过一级或多级远距离无线电基站逐级传输所述表计数据，直到将所述表计数据传输到主基站。
65.即最低级别的从基站将表计数据发送给上一级的从基站，上一级的从基站将表计数据发送给再上一级的从基站，以此类推，直到将表计数据发送给主基站。主基站将所述表计数据发送给管理平台。
66.在一示例性实施例中，所述方法还包括，所述主基站接收来自管理平台的控制数据，通过一级或多级从基站将所述控制数据逐级传输给所述抄表终端。所述抄表终端根据控制数据控制对应的表计。
67.在一示例性实施例中，所述方法还包括，所述lora基站发送数据给其他lora基站时，携带所述lora基站的标识信息；接收到其他lora基站的数据时，根据数据中携带的lora基站的标识信息判断非当前lora基站的上一级lora基站的标识信息或下一级lora基站时，丢弃该数据。当根据数据中携带的lora基站的标识信息判断为当前lora基站的上一级lora基站的标识信息时，将所述数据发送给当前lora基站的下一级lora基站或者抄表终端；当根据数据中携带的lora基站的标识信息判断为当前lora基站的下一级lora基站时，将所述数据发送给当前lora基站的上一级lora基站，如果当前lora基站为主基站，则将所述数据发送给管理平台。
68.本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

技术特征：
1.一种无线抄表系统，其特征在于，包括：分级的多个远距离无线电基站，其中，最高级别的远距离无线电基站称为主基站，非最高级别的远距离无线电基站称为从基站，所述主基站连接管理平台，其中：所述主基站被配置为，接收来自从基站的表计数据，发送给管理平台；非最低级别的从基站被配置为，接收下一级远距离无线电基站的表计数据，发送给上一级远距离无线电基站；最低级别的从基站被配置为，接收抄表终端的表计数据，发送给上一级远距离无线电基站。2.根据权利要求1所述的无线抄表系统，其特征在于，所述主基站还被配置为，接收来自管理平台的控制数据，发送给下一级远距离无线电基站；非最低级别的从基站还被配置为，接收上一级远距离无线电基站的控制数据，发送给下一级远距离无线电基站；最低级别的从基站还被配置为，接收来自上一级远距离无线电基站的控制数据，发送给所述抄表终端。3.根据权利要求1所述的无线抄表系统，其特征在于，所述主基站还被配置为，接收所述抄表终端的表计数据，通过互联网发送给所述管理平台；或者，接收来自所述管理平台的控制数据，发送给所述抄表终端；所述非最低级别的从基站还被配置为，接收所述抄表终端的表计数据，发送给上一级远距离无线电基站；以及，接收上一级远距离无线电基站的控制数据，发送给所述抄表终端。4.根据权利要求1所述的无线抄表系统，其特征在于，所述远距离无线电基站配置有抄表终端列表，所述远距离无线电基站接收所述抄表终端的表计数据包括：所述远距离无线电基站接收所配置的抄表终端列表中的抄表终端的表计数据。5.根据权利要求4所述的无线抄表系统，其特征在于，所述远距离无线电基站配置的抄表终端列表中的抄表终端与所述远距离无线电基站的距离小于预设距离。6.根据权利要求1所述的无线抄表系统，其特征在于，每个从基站存在一个上一级远距离无线电基站；每个非最低级别的从基站存在一个下一级远距离无线电基站。7.根据权利要求1至6任一所述的无线抄表系统，其特征在于，所述远距离无线电基站还配置有以下至少之一：当前远距离无线电基站的上一级远距离无线电基站的标识信息、当前远距离无线电基站的下一级远距离无线电基站的标识信息；所述远距离无线电基站还被配置为，发送数据给其他远距离无线电基站时，携带当前远距离无线电基站的标识信息；接收到其他远距离无线电基站的数据时，根据数据中携带的远距离无线电基站的标识信息判断非当前远距离无线电基站的上一级远距离无线电基站或下一级远距离无线电基站时，丢弃该数据。8.一种无线抄表方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7任一所述的无线抄表系统，包括：从基站接收抄表终端的表计数据，通过一级或多级多级远距离无线电基站逐级传输所述表计数据，直到将所述表计数据传输到主基站。9.根据权利要求8所述的无线抄表方法，其特征在于，所述方法还包括，所述主基站接
收来自管理平台的控制数据，通过一级或多级从基站逐级传输给所述抄表终端。10.根据权利要求9所述的无线抄表方法，其特征在于，所述方法还包括，所述远距离无线电基站发送数据给其他远距离无线电基站时，携带当前远距离无线电基站的标识信息；接收到其他远距离无线电基站的数据时，根据数据中携带的远距离无线电基站的标识信息判断非当前远距离无线电基站的上一级远距离无线电基站或下一级远距离无线电基站时，丢弃该数据。

技术总结
本申请实施例包括一种无线抄表系统和方法，所述无线抄表系统包括：分级的多个远距离无线电基站，其中，最高级别的远距离无线电基站称为主基站，非最高级别的远距离无线电基站称为从基站，所述主基站连接管理平台，其中：所述主基站被配置为，接收来自从基站的表计数据，发送给管理平台；非最低级别的从基站被配置为，接收下一级远距离无线电基站的表计数据，发送给上一级远距离无线电基站；最低级别的从基站被配置为，接收抄表终端的表计数据，发送给上一级远距离无线电基站。本实施例提供的方案，通过多级LoRa基站的方式传输表计数据，相比每个抄表终端直接上报表计数据到管理平台，本实施例提供的方案，可以降低抄表终端的功耗。的功耗。的功耗。


技术研发人员：魏加华 段艳强 吕华芳
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2021.09.24
技术公布日：2022/3/8