[發明專利]一種配電物聯網應用服務質量保障方法

在審

• 申請號: 202210460665.5
• 申請日: 2022-04-28
• 公開（公告）號: CN114759677A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 聶蘭順;張沄嵩;李雪;王鵬;陶飛宇;初佃輝;戰德臣;徐曉飛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 王恒

本發明公開了一種配電物聯網應用服務質量保障方法，所述方法包括如下步驟：步驟1：設備注冊與業務下發；步驟2：數據傳輸與服務質量保障；步驟3：數據上送；步驟4：服務質量解析。利用本發明的方法可以在配電終端設備無感知或極低開銷情況下，提升配電應用服務質量水平，彌補配電領域服務質量功能缺失問題，同時提升上層配網應用性能，拓展配網應用領域邊界；可以有效提升配電物聯網數據傳輸可靠性和下行指令及時性，降低網絡數據丟包率，避免NB?IoT鏈路癱瘓問題。該方法解決了傳統配電物聯網服務質量功能缺失問題，進而實現拓展配電應用覆蓋廣度的目標，同時對服務質量等級進行劃分，解決配電物聯網服務質量需求差異化問題。

技術領域

本發明屬于軟件、計算機與網絡技術領域，涉及一種配電物聯網應用服務質量保障方法。

背景技術

配電是電力系統的末端環節，直接面向用戶、工廠分配電力資源，配電環節的運行質量直接關乎客戶的用電體驗。傳統配電網絡由于技術落后、資金不足等問題頻發事故，嚴重阻礙經濟建設。近年，國家大力支持電力行業發展，以國家電網有限公司為首的多家企業致力于智能電網技術研發。由于配電網存在著需求多變、需求難滿足等挑戰，所以引入物聯網技術提升運維管理水平，并在2019年提出了能源、信息一體化的“配電物聯網”新架構，其發展是提高配電網絡運行效率、優化企業經營績效、實現發展成果共享的重要舉措之一。隨著時代發展，配電物聯網應用日益復雜，涵蓋“提升用戶服務水平”、“打造智慧服務平臺”、“提升配網效率”等多種類別。

服務質量（QoS）是一種用于評估客戶對某種應用服務滿意程度的綜合指標，服務質量高的應用可以為客戶帶來更好的使用體驗。配電物聯網等至關重要的通訊設施需要提供QoS保障以提高安全性、可靠性、及時性，從而滿足日益復雜配網應用的需求，而目前配電物聯網領域存在缺少服務質量加持問題。配電物聯網服務質量與互聯網服務質量存在較大差別，物聯網數據普遍信息等級較低、數據量少，因此僅能通過收集大量數據進行輔助運算，再者配電物聯網應用對服務質量需求具有差異化問題，應當針對不同需求采取不同的配網數據傳輸方案。

傳統配電物聯網采用“端—云”直接通訊網絡架構，低功耗廣域網（LPWAN）通訊技術NB-IoT被廣泛應用于配電物聯網市場，例如智能斷路器、智能電表等。NB-IoT存在低帶寬、高時延等局限性，很多現代配電應用無法適配底層鏈路，導致部署難、性能差等問題。再者，配電終端設備具有資源受限、極端規模、性能相對低下等特殊性，無法部署復雜邏輯應用。同時，目前主流的服務質量解決方案中均無考慮配電物聯網資源受限或極端規模等特殊性，即使配電物聯網中最為主流的LwM2M/CoAP協議同樣未提供服務質量（QoS）保障接口。因此需要一種配電物聯網服務質量（QoS）保障方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種“云—邊—端”架構的配電物聯網應用服務質量保障方法，該方法解決了傳統配電物聯網服務質量功能缺失問題，進而實現拓展配電應用覆蓋廣度的目標，同時對服務質量（QoS）等級進行劃分，解決配電物聯網服務質量需求差異化問題。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種配電物聯網應用服務質量保障方法，包括如下步驟：

步驟1：設備注冊與業務下發：

步驟1.1：配電終端設備向多個邊緣發起注冊，配電終端設備可選擇性按序接入多個邊緣設備，其中最先接入的邊緣設備作為該配電終端設備的主邊緣，其他邊緣設備作為該配電終端設備的副邊緣，其中：主邊緣負責統籌管理配電業務分配與配電數據傳輸路徑選擇，副邊緣負責輔佐主邊緣完成多路徑數據傳輸，邊緣側LwM2M Miniserver模塊負責與配電終端設備直接交互，提供配電終端設備在邊緣注冊能力；

步驟1.2：配電終端設備在云端服務器成功注冊后，云端服務器下發攜帶服務質量要求的配電業務；

步驟1.3：主/副邊緣設備QoS模塊存儲配電業務所需的服務質量約束要求；

步驟2：數據傳輸與服務質量保障