一種基于南向接口協(xié)議的通信方法及相關(guān)設(shè)備與流程

本發(fā)明涉及工業(yè)控制和通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別是指一種基于南向接口協(xié)議的通信方法及相關(guān)設(shè)備。

背景技術(shù)：

能源互聯(lián)網(wǎng)是一種以信息通信技術(shù)為支撐的，可有效容納大規(guī)模分布式清潔能源的，智能性、開放性廣域能源互聯(lián)共享網(wǎng)絡(luò)。能源互聯(lián)網(wǎng)利用先進(jìn)信息通信技術(shù)、電力電子技術(shù)和智能管理技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)分布式發(fā)電設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備與負(fù)荷的可協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)模式由大規(guī)模集中式化石能源為主向分布式可再生能源為主的轉(zhuǎn)變。

能源交換機(jī)是局域能源互聯(lián)網(wǎng)中的核心設(shè)備，主要負(fù)責(zé)微電網(wǎng)內(nèi)部的設(shè)備即插即用、電壓頻率的自適應(yīng)調(diào)節(jié)、電能質(zhì)量治理、用戶需求側(cè)響應(yīng)等。能源交換機(jī)可主動(dòng)跟蹤電網(wǎng)電壓和頻率變化，自適應(yīng)改變自身輸出的功率，平滑系統(tǒng)電壓和頻率波動(dòng)，有助于電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。能源互聯(lián)網(wǎng)各項(xiàng)功能的正常運(yùn)作離不開能源交換的核心功能支撐。研發(fā)功能完善的能源交換機(jī)是建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)的必備條件。

能源交換機(jī)對(duì)底層物理設(shè)備的電子電力控制、在線感知、電壓電流狀態(tài)監(jiān)測(cè)、能源交易控制等功能的實(shí)現(xiàn)，需要能源交換機(jī)與底層物理設(shè)備間信息能源一體化交互技術(shù)的支撐。

智能用電設(shè)備的是能源互聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)的重要產(chǎn)生來源。而能源交換機(jī)則是能源互聯(lián)網(wǎng)中直接與智能用電設(shè)備交互的設(shè)備，承擔(dān)著對(duì)智能用電設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)測(cè)等功能。

能源交換機(jī)的南向協(xié)議是能源交換機(jī)與底層物理電氣設(shè)備間通信的協(xié)議。能源交換機(jī)的上層業(yè)務(wù)及應(yīng)用需要底層物理設(shè)備的完備信息。接入能源互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備種類繁多，其通信格式目前沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)具有不同通信格式的底層物理設(shè)備被接入同一能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，通信過程中可能出現(xiàn)信息解析出錯(cuò)從而導(dǎo)致無法通信的情況。而且現(xiàn)有技術(shù)中智能用電設(shè)備與能源交換機(jī)之間的通信依賴于智能用電設(shè)備與能源交換機(jī)之間具體的物理通信方式，兼容性差、靈活性低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種基于南向接口協(xié)議的通信方法及相關(guān)設(shè)備，來解決能源交換機(jī)與智能用電設(shè)備間通信問題。

基于上述目的本發(fā)明提供的一種基于南向接口協(xié)議的通信方法，應(yīng)用于能源交換機(jī)，包括：

接收智能電氣設(shè)備發(fā)送的注冊(cè)信息；

解析所述注冊(cè)信息，獲取所述智能電氣設(shè)備的基本信息以及具體內(nèi)容進(jìn)行登記；

生成訂閱信息，并向所述智能電氣設(shè)備發(fā)送所述訂閱信息；

接收所述智能電氣設(shè)備發(fā)送的通知信息；其中，所述智能電氣設(shè)備記錄預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生的事件，并將所述事件與所述訂閱信息進(jìn)行匹配，若匹配成功，則生成所述通知信息；

解析所述通知信息，獲取所述通知信息的內(nèi)容，并對(duì)所述通知信息的內(nèi)容進(jìn)行處理。

進(jìn)一步的，所述注冊(cè)信息、訂閱信息以及通知信息均采用南向接口協(xié)議格式存儲(chǔ)；

其中，所述南向接口協(xié)議格式包括狀態(tài)行、消息報(bào)頭以及消息體；所述狀態(tài)行包括操作方法與版本協(xié)議信息：所述操作方法用于指示協(xié)議信息所采用的操作方法，包括注冊(cè)、訂閱、通知；所述版本協(xié)議信息用于指示所述協(xié)議信息所采用的協(xié)議版本；

所述消息報(bào)頭用于存儲(chǔ)所述協(xié)議信息的基本信息；

所述消息體用于存儲(chǔ)所述協(xié)議消息的具體內(nèi)容。

進(jìn)一步的，所述消息報(bào)頭包括至少一條報(bào)頭行；所述一條報(bào)頭行包括一個(gè)報(bào)頭名以及至少一個(gè)鍵值對(duì)。

進(jìn)一步的，所述報(bào)頭行為基本報(bào)頭行與自定義報(bào)頭行；

其中，所述基本報(bào)頭行用于存儲(chǔ)所述協(xié)議信息的消息編號(hào)、消息時(shí)間戳、消息來源、消息目的、消息體內(nèi)容的編碼格式以及消息體內(nèi)容的長(zhǎng)度信息；

所述自定義報(bào)頭行用于存儲(chǔ)自定義信息。

進(jìn)一步的，所述能源交換機(jī)設(shè)置有訂閱條件參考表；所述訂閱條件參考表包括智能電氣設(shè)備的型號(hào)以及所述型號(hào)對(duì)應(yīng)的訂閱條件；根據(jù)所述智能電氣設(shè)備的基本信息得到所述智能電氣設(shè)備的型號(hào)，將所述智能電氣設(shè)備的型號(hào)與所述訂閱條件參考表進(jìn)行匹配，若匹配成功則獲得所述訂閱條件，并根據(jù)所述訂閱條件生成訂閱信息。

本發(fā)明還提供了另一種基于南向接口協(xié)議的通信方法，應(yīng)用于智能電氣設(shè)備，包括：

生成注冊(cè)信息，并將所述注冊(cè)信息發(fā)送給能源交換機(jī)；

接收所述能源交換機(jī)發(fā)送的訂閱信息；

記錄預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生的事件，并將所述事件與所述訂閱信息進(jìn)行匹配，若匹配成功，則生成通知信息；

將所述通知信息發(fā)送給所述能源交換機(jī)。

進(jìn)一步的，所述注冊(cè)信息、訂閱信息以及通知信息均采用南向接口協(xié)議格式存儲(chǔ)；

其中，所述南向接口協(xié)議格式包括狀態(tài)行、消息報(bào)頭以及消息體；所述狀態(tài)行包括操作方法與版本協(xié)議信息：所述操作方法用于指示協(xié)議信息所采用的操作方法，包括注冊(cè)、訂閱、通知；所述版本協(xié)議信息用于指示所述協(xié)議信息所采用的協(xié)議版本；

所述消息報(bào)頭用于存儲(chǔ)所述協(xié)議信息的基本信息；

所述消息體用于存儲(chǔ)所述協(xié)議消息的具體內(nèi)容。

本發(fā)明還提供了一種能源交換機(jī)，包括：

第一接收模塊，用于接收智能電氣設(shè)備發(fā)送的注冊(cè)信息；

第一解析模塊，用于解析所述注冊(cè)信息，獲取所述智能電氣設(shè)備的基本信息以及具體內(nèi)容進(jìn)行登記；

第一發(fā)送模塊，用于生成訂閱信息，并向所述智能電氣設(shè)備發(fā)送所述訂閱信息；

第二接收模塊；用于接收所述智能電氣設(shè)備發(fā)送的通知信息；其中，所述智能電氣設(shè)備記錄預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生的事件，并將所述事件與所述訂閱信息進(jìn)行匹配，若匹配成功，則生成所述通知信息；

第二解析模塊，用于解析所述通知信息，獲取所述通知信息的內(nèi)容，并對(duì)所述通知信息的內(nèi)容進(jìn)行處理。

本發(fā)明還提供了一種智能電氣設(shè)備，包括：

第一生成模塊，用于生成注冊(cè)信息，并將所述注冊(cè)信息發(fā)送給能源交換機(jī)；

第三接收模塊，用于接收所述能源交換機(jī)發(fā)送的訂閱信息；

第一匹配模塊：用于記錄預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生的事件，并將所述事件與所述訂閱信息進(jìn)行匹配，若匹配成功，則生成通知信息；

第二發(fā)送模塊，用于將所述通知信息發(fā)送給所述能源交換機(jī)。

本發(fā)明還提供了一種能源交換機(jī)南向接口協(xié)議系統(tǒng)，其特征在于，包括：如上所述的能源交換機(jī)以及如上所述的智能電氣設(shè)備。

從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的基于南向接口協(xié)議的通信方法及相關(guān)設(shè)備，提供了注冊(cè)，訂閱，通知等基礎(chǔ)操作，方便能源交換機(jī)對(duì)所管轄的智能電氣設(shè)備進(jìn)行管理；協(xié)議為文本協(xié)議，兼容性好，解析和生成方便；對(duì)物理通信方式?jīng)]有特殊要求，可在任何支持tcp/ip的通信網(wǎng)絡(luò)上部署；靈活性高，方便擴(kuò)展，可以根據(jù)需求自行添加自定義報(bào)頭行；消息體的內(nèi)容可以自行設(shè)定；可以通過擴(kuò)展報(bào)頭行和自定義消息體內(nèi)容格式以擴(kuò)展協(xié)議的功能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種基于南向接口協(xié)議的通信方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一種南向接口協(xié)議格式示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例另一種基于南向接口協(xié)議的通信方法的流程圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例示意圖一種基于南向接口協(xié)議的通信方法示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一種能源交換機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例一種智能電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例一種基于南向接口協(xié)議的通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是為了區(qū)分兩個(gè)相同名稱非相同的實(shí)體或者非相同的參量，可見“第一”“第二”僅為了表述的方便，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定，后續(xù)實(shí)施例對(duì)此不再一一說明。

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種基于南向接口協(xié)議的通信方法。參照附圖1，為本發(fā)明實(shí)施例一種基于南向接口協(xié)議的通信方法的流程圖。

所述基于南向接口協(xié)議的通信方法，應(yīng)用于能源交換機(jī)，包括以下步驟：

步驟101：接收智能電氣設(shè)備發(fā)送的注冊(cè)信息。

步驟102：解析所述注冊(cè)信息，獲取所述智能電氣設(shè)備的基本信息以及具體內(nèi)容進(jìn)行登記。

可選的，所述能源交換機(jī)獲取所述智能電氣設(shè)備的基本信息以及具體內(nèi)容后，將所述智能電氣設(shè)備的基本信息以及具體內(nèi)容發(fā)送給服務(wù)器進(jìn)行登記。

優(yōu)選的，獲取所述智能電氣設(shè)備的基本信息以及具體內(nèi)容并進(jìn)行登記后，所述能源交換機(jī)向所述智能電氣設(shè)備發(fā)送第一應(yīng)答信息，表示注冊(cè)成功。

步驟103：生成訂閱信息，并向所述智能電氣設(shè)備發(fā)送所述訂閱信息。

作為一個(gè)可選的實(shí)施例，所述能源交換機(jī)設(shè)置有訂閱條件參考表，所述訂閱條件參考表包括智能電氣設(shè)備的型號(hào)以及所述型號(hào)對(duì)應(yīng)的訂閱條件。所述能源交換機(jī)根據(jù)所述智能電氣設(shè)備的基本信息得到所述智能電氣設(shè)備的型號(hào)，將所述智能電氣設(shè)備的型號(hào)與所述訂閱條件參考表進(jìn)行匹配，若匹配成功則獲得所述訂閱條件，并根據(jù)所述訂閱條件生成訂閱信息。

作為一個(gè)可替換的實(shí)施例，所述能源交換機(jī)根據(jù)所述智能電氣設(shè)備的基本信息得到所述智能電氣設(shè)備的型號(hào)，用戶根據(jù)所述智能電氣設(shè)備的型號(hào)錄入所述型號(hào)對(duì)應(yīng)的訂閱條件，之后所述能源交換機(jī)基于所述訂閱條件生成訂閱信息，并發(fā)送給所述智能電氣設(shè)備。

步驟104：接收所述智能電氣設(shè)備發(fā)送的通知信息；其中，所述智能電氣設(shè)備記錄預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生的事件，并將所述事件與所述訂閱信息進(jìn)行匹配，若匹配成功，則生成所述通知信息。

步驟105：解析所述通知信息，獲取所述通知信息的內(nèi)容，并對(duì)所述通知信息的內(nèi)容進(jìn)行處理。

優(yōu)選的，對(duì)所述通知信息的內(nèi)容進(jìn)行處理可以為：當(dāng)所述通知信息的內(nèi)容中的某一參數(shù)值超過訂閱信息中設(shè)定的閾值時(shí)，能源交換機(jī)向用戶發(fā)送通知，提示用戶對(duì)該智能電氣設(shè)備進(jìn)行處理；或者所述能源交換機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)條件，將發(fā)送所述通知信息的智能電氣設(shè)備中的事件轉(zhuǎn)發(fā)到其他智能電氣設(shè)備上進(jìn)行處理。

優(yōu)選的，對(duì)所述通知信息的內(nèi)容進(jìn)行處理后，所述能源交換機(jī)向所述智能電氣設(shè)備發(fā)送第三應(yīng)答信息。

在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述注冊(cè)信息、訂閱信息以及通知信息均采用南向接口協(xié)議格式存儲(chǔ)。參照附圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例一種南向接口協(xié)議格式示意圖。

所述南向接口協(xié)議格式包括狀態(tài)行、消息報(bào)頭以及消息體。其中，所述狀態(tài)行包括操作方法與版本協(xié)議信息：所述操作方法用于指示協(xié)議信息所采用的操作方法，包括注冊(cè)register、訂閱subscribe、通知notify。其中，注冊(cè)register用于在智能用電設(shè)備加入能源交換機(jī)所屬的網(wǎng)絡(luò)后，通過register消息向能源交換機(jī)注冊(cè)自己的信息；訂閱subscribe由能源交換機(jī)向其管轄的智能用電設(shè)備發(fā)送，subscribe消息中包含訂閱條件；通知notify，當(dāng)智能用電設(shè)備中產(chǎn)生了符合訂閱條件的事件，智能用電設(shè)備會(huì)通過通知notify消息將該事件信息發(fā)送給能源交換機(jī)。這些操作方法的設(shè)置使得能源交換機(jī)能夠?qū)ζ渌茌牭闹悄茈姎庠O(shè)備進(jìn)行管理。

此外，所述操作方法還包括應(yīng)答ack、查詢query、注銷unsubscribe、信息info。其中，應(yīng)答ack表示接收方收到了信息，可作為任何消息的回應(yīng)信息；查詢query表示對(duì)某一事件的查詢；注銷unsubscribe表示注銷對(duì)某一事件的訂閱；信息info為自定義信息，智能用電設(shè)備和能源交換機(jī)均可以發(fā)送此信息。

所述版本協(xié)議信息用于指示所述協(xié)議信息所采用的協(xié)議版本。在信息的解析過程中，所述智能電氣設(shè)備或者能源交換機(jī)可以直接解析出本條信息對(duì)應(yīng)的版本協(xié)議信息，采用對(duì)應(yīng)的協(xié)議版本對(duì)該信息進(jìn)行解析，避免因協(xié)議版本問題出現(xiàn)解析錯(cuò)誤的情況。

所述操作方法與所述協(xié)議版本信息通過空格隔開。

所述消息報(bào)頭用于存儲(chǔ)所述協(xié)議信息的基本信息。進(jìn)一步的，消息報(bào)頭由報(bào)頭行組成，所述消息報(bào)頭包括至少一條報(bào)頭行；所述一條報(bào)頭行包括一個(gè)報(bào)頭名以及至少一個(gè)鍵值對(duì)。

其中，報(bào)頭行的格式為：

<報(bào)頭名>:<鍵-值對(duì)1>；<鍵-值對(duì)2>；…；<鍵-值對(duì)n>；

鍵值對(duì)的格式為：

<鍵名>＝<值>

不同的鍵值對(duì)間通過換行符隔開。

更進(jìn)一步的，所述報(bào)頭行為基本報(bào)頭行與自定義報(bào)頭行；其中，所述基本報(bào)頭行用于存儲(chǔ)所述協(xié)議信息的消息編號(hào)messageid、消息時(shí)間戳timestamp、消息來源from、消息目的to、消息內(nèi)容編碼格式content-encoding以及消息內(nèi)容長(zhǎng)度信息content-length。其中，消息編號(hào)messageid是消息唯一識(shí)別符，每一條消息對(duì)應(yīng)唯一的一條消息編號(hào)，該消息編號(hào)符合通用唯一識(shí)別碼(uuid)的特性；消息時(shí)間戳timestamp為該條消息的發(fā)送時(shí)間戳。該時(shí)間戳格式為以毫秒為單位的unix時(shí)間戳，來保證能源互聯(lián)網(wǎng)中的業(yè)務(wù)時(shí)間精度和時(shí)間格式的通用性；消息來源from表示消息發(fā)送者的識(shí)別符；消息目的to表示消息接受者的識(shí)別符；消息體內(nèi)容的編碼格式content-encoding表示消息體內(nèi)容的編碼格式，例如ascii、utf-8等；消息體內(nèi)容的長(zhǎng)度信息content-length用于表示消息體內(nèi)容長(zhǎng)度的字節(jié)數(shù)。

所述自定義報(bào)頭行用于存儲(chǔ)自定義信息。使用時(shí)，設(shè)備廠商可以根據(jù)需求自行添加自定義報(bào)頭行，從而擴(kuò)展協(xié)議的功能。這種設(shè)置使得基于該協(xié)議的通信方式靈活性高，便于擴(kuò)展。

所述消息體用于存儲(chǔ)所述協(xié)議消息的具體內(nèi)容。消息體為消息中傳遞自定義信息的部分，消息體中的消息格式?jīng)]有固定格式。智能電氣設(shè)備和能源交換機(jī)可自行約定消息體內(nèi)容的消息格式，使用時(shí)更加靈活方便。

所述南向接口協(xié)議是一種應(yīng)用層文本協(xié)議，兼容性好，解析和生成方便。該協(xié)議不依賴能源交換機(jī)與智能電氣設(shè)備之間的具體的物理通信方式，能夠通過任何支持tcp/ip協(xié)議的通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了另一種基于南向接口協(xié)議的通信方法。參照附圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例另一種基于南向接口協(xié)議的通信方法的流程圖。

所述基于南向接口協(xié)議的通信方法，應(yīng)用于智能電氣設(shè)備，包括以下步驟：

步驟201：生成注冊(cè)信息，并將所述注冊(cè)信息發(fā)送給能源交換機(jī)。

步驟202：接收所述能源交換機(jī)發(fā)送的訂閱信息。

進(jìn)一步的，所述智能電氣設(shè)備接收所述能源交換機(jī)發(fā)送的訂閱信息，對(duì)所述訂閱信息進(jìn)行解析，獲取并登記所述訂閱信息中的訂閱條件。

優(yōu)選的，接收并解析所述訂閱信息后，所述智能電氣設(shè)備向所述能源交換機(jī)發(fā)送第二應(yīng)答信息，表示訂閱成功。

步驟203：記錄預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生的事件，并將所述事件與所述訂閱信息進(jìn)行匹配，若匹配成功，則生成通知信息。

每隔一段時(shí)間，智能電氣設(shè)備將這段時(shí)間產(chǎn)生的事件分別與每個(gè)訂閱條件進(jìn)行匹配，如果匹配成功，則生成通知信息。

步驟204：將所述通知信息發(fā)送給所述能源交換機(jī)。

在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述注冊(cè)信息、訂閱信息以及通知信息均采用南向接口協(xié)議格式存儲(chǔ)。

所述南向接口協(xié)議格式包括狀態(tài)行、消息報(bào)頭以及消息體。其中，所述狀態(tài)行包括操作方法與版本協(xié)議信息：所述操作方法用于指示協(xié)議信息所采用的操作方法，包括注冊(cè)register、訂閱subscribe、通知notify。其中，注冊(cè)register用于在智能用電設(shè)備加入能源交換機(jī)所屬的網(wǎng)絡(luò)后，通過register消息向能源交換機(jī)注冊(cè)自己的信息；訂閱subscribe由能源交換機(jī)向其管轄的智能用電設(shè)備發(fā)送，subscribe消息中包含訂閱條件；通知notify，當(dāng)智能用電設(shè)備中產(chǎn)生了符合訂閱條件的事件，智能用電設(shè)備會(huì)通過通知notify消息將該事件信息發(fā)送給能源交換機(jī)。這些操作方法的設(shè)置使得能源交換機(jī)能夠?qū)ζ渌茌牭闹悄茈姎庠O(shè)備進(jìn)行管理。

此外，所述操作方法還包括應(yīng)答ack、查詢query、注銷unsubscribe、信息info。其中，應(yīng)答ack表示接收方收到了信息，可作為任何消息的回應(yīng)信息；查詢query表示對(duì)某一事件的查詢；注銷unsubscribe表示注銷對(duì)某一事件的訂閱；信息info為自定義信息，智能用電設(shè)備和能源交換機(jī)均可以發(fā)送此信息。

所述版本協(xié)議信息用于指示所述協(xié)議信息所采用的協(xié)議版本。在信息的解析過程中，所述智能電氣設(shè)備或者能源交換機(jī)可以直接解析出本條信息對(duì)應(yīng)的版本協(xié)議信息，采用對(duì)應(yīng)的協(xié)議版本對(duì)該信息進(jìn)行解析，避免因協(xié)議版本問題出現(xiàn)解析錯(cuò)誤的情況。

所述操作方法與所述協(xié)議版本信息通過空格隔開。

所述消息報(bào)頭用于存儲(chǔ)所述協(xié)議信息的基本信息。進(jìn)一步的，消息報(bào)頭由報(bào)頭行組成，所述消息報(bào)頭包括至少一條報(bào)頭行；所述一條報(bào)頭行包括一個(gè)報(bào)頭名以及至少一個(gè)鍵值對(duì)。

其中，報(bào)頭行的格式為：

<報(bào)頭名>:<鍵-值對(duì)1>；<鍵-值對(duì)2>；…；<鍵-值對(duì)n>；

鍵值對(duì)的格式為：

<鍵名>＝<值>

不同的鍵值對(duì)間通過換行符隔開。

更進(jìn)一步的，所述報(bào)頭行為基本報(bào)頭行與自定義報(bào)頭行；其中，所述基本報(bào)頭行用于存儲(chǔ)所述協(xié)議信息的消息編號(hào)messageid、消息時(shí)間戳timestamp、消息來源from、消息目的to、消息內(nèi)容編碼格式content-encoding以及消息內(nèi)容長(zhǎng)度信息content-length。其中，消息編號(hào)messageid是消息唯一識(shí)別符，每一條消息對(duì)應(yīng)唯一的一條消息編號(hào)，該消息編號(hào)符合通用唯一識(shí)別碼(uuid)的特性；消息時(shí)間戳timestamp為該條消息的發(fā)送時(shí)間戳。該時(shí)間戳格式為以毫秒為單位的unix時(shí)間戳，來保證能源互聯(lián)網(wǎng)中的業(yè)務(wù)時(shí)間精度和時(shí)間格式的通用性；消息來源from表示消息發(fā)送者的識(shí)別符；消息目的to表示消息接受者的識(shí)別符；消息體內(nèi)容的編碼格式content-encoding表示消息體內(nèi)容的編碼格式，例如ascii、utf-8等；消息體內(nèi)容的長(zhǎng)度信息content-length用于表示消息體內(nèi)容長(zhǎng)度的字節(jié)數(shù)。

所述自定義報(bào)頭行用于存儲(chǔ)自定義信息。使用時(shí)，設(shè)備廠商可以根據(jù)需求自行添加自定義報(bào)頭行，從而擴(kuò)展協(xié)議的功能。這種設(shè)置使得基于該協(xié)議的通信方式靈活性高，便于擴(kuò)展。

所述消息體用于存儲(chǔ)所述協(xié)議消息的具體內(nèi)容。消息體為消息中傳遞自定義信息的部分，消息體中的消息格式?jīng)]有固定格式。智能電氣設(shè)備和能源交換機(jī)可自行約定消息體內(nèi)容的消息格式，使用時(shí)更加靈活方便。

所述南向接口協(xié)議是一種應(yīng)用層文本協(xié)議，兼容性好，解析和生成方便。該協(xié)議對(duì)物理通信方式?jīng)]有特殊要求，可在任何支持tcp/ip協(xié)議的通信網(wǎng)絡(luò)上部署。而且，設(shè)備廠商可以通過擴(kuò)展報(bào)頭行和自定義消息體內(nèi)容格式來擴(kuò)展協(xié)議的功能。

為了更進(jìn)一步的理解本發(fā)明所述的一種基于南向接口協(xié)議的通信方法，本發(fā)明實(shí)施例公開了一個(gè)具體的實(shí)施例，參照附圖4所示，為本發(fā)明實(shí)施例一種基于南向接口協(xié)議的通信方法示意圖。

在本實(shí)施例中，為了便于使用，定義sed(smartelectronicdevice)為智能電氣設(shè)備，該智能電氣設(shè)備的識(shí)別標(biāo)識(shí)為10341；定義es(energyswitch)為能源交換機(jī)，該能源交換機(jī)的識(shí)別標(biāo)識(shí)為1243243。

所述基于南向接口協(xié)議的通信方法，包括以下步驟：

步驟301：所述智能電氣設(shè)備sed-10341向所述能源交換機(jī)es-1243243發(fā)送注冊(cè)信息。

所述注冊(cè)信息具體如下：

registereip/1.0

messageid:895345325434235

timestamp:1493345152202

from:sed-10341

to:es-1243243

content-encoding:ascii

content-length:123

content:

location＝area5341；type＝air-condition；rated-power＝1000w；power-upper-limit＝1200w；rated-voltage＝220v；voltage-upper-limit＝230v；

其中，第1行表示該注冊(cè)信息的狀態(tài)行：

register表示該信息的操作方法為注冊(cè)，eip/1.0表示該注冊(cè)信息的協(xié)議版本信息，二者通過空格隔開。

第2-7行為該注冊(cè)信息的消息報(bào)頭，消息報(bào)頭由報(bào)頭行組成，一條報(bào)頭行包含一個(gè)報(bào)頭名以及至少一個(gè)鍵值對(duì)。

第2行表示該注冊(cè)信息的唯一識(shí)別符，是由機(jī)器生成的一串不重復(fù)的數(shù)字。

第3行為時(shí)間戳信息，包括該注冊(cè)信息發(fā)送的時(shí)間。

第4行為消息發(fā)送者的識(shí)別符，表示該注冊(cè)信息是由智能電氣設(shè)備sed-10341發(fā)送的。

第5行為消息接受者的識(shí)別符，表示該注冊(cè)信息的接收者為能源交換機(jī)es-1243243。

第6行為消息體內(nèi)容的編碼格式，表示該注冊(cè)信息的消息體采用ascii碼編碼方式。

第7行為消息體內(nèi)容的長(zhǎng)度信息，表示該注冊(cè)信息的消息體的內(nèi)容共有123字節(jié)。

第8行至消息末尾為消息體，location＝area5341表示該智能電器設(shè)備的位置信息，type＝air-condition表示該智能電器設(shè)備的類型，rated-power＝1000w表示額定功率為1000w，power-upper-limit＝1200w表示最大功率為1200w，rated-voltage＝220v表示額定電壓為220v，voltage-upper-limit＝230v表示最大電壓為230v。

步驟302：所述能源交換機(jī)es-1243243接收并解析所述智能電氣設(shè)備sed-10341發(fā)送的注冊(cè)信息，獲取所述智能電氣設(shè)備sed-10341的基本信息以及具體內(nèi)容進(jìn)行登記。

步驟303：所述能源交換機(jī)es-1243243向所述智能電氣設(shè)備sed-10341發(fā)送第一應(yīng)答信息，表示注冊(cè)成功。

步驟304：所述能源交換機(jī)es-1243243生成訂閱信息，并將所述訂閱信息發(fā)送給所述智能電氣設(shè)備sed-10341。

所述訂閱信息具體如下：

subscribeeip/1.0

messageid:895345325434289

timestamp:1493345152993

from:es-1243243

to:sed-10341

content-encoding:ascii

content-length:31

content:

filter-id＝3432；max-power＝1100w；

其中，第1行表示該訂閱信息的狀態(tài)行：

subscribe表示該信息的操作方法為訂閱，eip/1.0表示該訂閱信息的協(xié)議版本信息，二者通過空格隔開。

第2-7行為該訂閱信息的消息報(bào)頭：

第2行表示該訂閱信息的唯一識(shí)別符，是由機(jī)器生成的一串不重復(fù)的數(shù)字；

第3行為時(shí)間戳信息，包括該訂閱信息發(fā)送的時(shí)間；

第4行為消息發(fā)送者的識(shí)別符，表示該訂閱信息是由能源交換機(jī)es-1243243發(fā)送的；

第5行為消息接受者的識(shí)別符，表示該訂閱信息的接收者為智能電氣設(shè)備sed-10341；

第6行為消息體內(nèi)容的編碼格式，表示該訂閱信息的消息體采用ascii碼編碼方式；

第7行為消息體內(nèi)容的長(zhǎng)度信息，表示該訂閱信息的消息體的內(nèi)容共有31字節(jié)。

第8行至消息末尾為消息體，filter-id＝3432表示該訂閱條件的id，max-power＝1100w表示訂閱條件。

步驟305：所述智能電氣設(shè)備sed-10341接收并解析所述訂閱信息，獲取所述訂閱信息中的訂閱條件，并登記所述訂閱條件。

根據(jù)上述訂閱信息可知，所述訂閱條件為當(dāng)設(shè)備功率超過1100w的情況下會(huì)向訂閱者發(fā)送消息。

步驟306：所述智能電氣設(shè)備sed-10341向所述能源交換機(jī)es-1243243發(fā)送第二應(yīng)答信息，表示訂閱成功。

步驟307：所述智能電氣設(shè)備sed-10341記錄預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生的事件，并將所述事件與所述訂閱信息進(jìn)行匹配，若匹配成功，則生成通知信息。

所述通知信息具體如下：

notifyeip/1.0

messageid:895345325434325

timestamp:1493348689690

from:sed-10341

to:es-1243243

content-encoding:ascii

content-length:52

content:

filter-id＝3432；event-time＝1493348689500；power＝1120w；

其中，第1行表示該通知信息的狀態(tài)行：

notify表示該信息的操作方法為通知，eip/1.0表示該注冊(cè)信息的協(xié)議版本信息，二者通過空格隔開。

第2-7行為該注冊(cè)信息的消息報(bào)頭：

第2行表示該注冊(cè)信息的唯一識(shí)別符，是由機(jī)器生成的一串不重復(fù)的數(shù)字；

第3行為時(shí)間戳信息，包括該注冊(cè)信息發(fā)送的時(shí)間；

第4行為消息發(fā)送者的識(shí)別符，表示該通知信息是由智能電氣設(shè)備sed-10341發(fā)送的；

第5行為消息接受者的識(shí)別符，表示該通知信息的接收者為能源交換機(jī)es-1243243；

第6行為消息體內(nèi)容的編碼格式，表示該注冊(cè)信息的消息體采用ascii碼編碼方式；

第7行為消息體內(nèi)容的長(zhǎng)度信息，表示該注冊(cè)信息的消息體的內(nèi)容共有52字節(jié)。

第8行至消息末尾為消息體，filter-id＝3432表示該訂閱條件的id，與上述訂閱信息里面的filter-id相對(duì)應(yīng)；event-time＝1493348689500表示數(shù)據(jù)采集事件發(fā)生的時(shí)間；power＝1120w表示觸發(fā)事件的功率。

步驟308：所述智能電氣設(shè)備sed-10341將所述通知信息發(fā)送給所述能源交換機(jī)es-1243243。

步驟309：所述能源交換機(jī)es-1243243接收并解析所述通知信息獲取所述通知信息的內(nèi)容，并對(duì)所述通知信息的內(nèi)容進(jìn)行處理。

根據(jù)上述通知信息可知，功率power＝1120w，超過了1100w，滿足訂閱信息中的訂閱條件，故所述智能電氣設(shè)備sed-10341生成通知信息發(fā)送給所述能源交換機(jī)。

步驟310：所述能源交換機(jī)es-1243243向所述智能電氣設(shè)備sed-10341發(fā)送第三應(yīng)答信息。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種能源交換機(jī)，參照附圖5所示，為本發(fā)明實(shí)施例一種能源交換機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。所述能源交換機(jī)包括：

第一接收模塊41，用于接收智能電氣設(shè)備發(fā)送的注冊(cè)信息。

第一解析模塊42，用于解析所述注冊(cè)信息，獲取所述智能電氣設(shè)備的基本信息以及具體內(nèi)容進(jìn)行登記。

第一發(fā)送模塊43，用于生成訂閱信息，并向所述智能電氣設(shè)備發(fā)送所述訂閱信息。

第二接收模塊44；用于接收所述智能電氣設(shè)備發(fā)送的通知信息；其中，所述智能電氣設(shè)備記錄預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生的事件，并將所述事件與所述訂閱信息進(jìn)行匹配，若匹配成功，則生成所述通知信息。

第二解析模塊45，用于解析所述通知信息，獲取所述通知信息的內(nèi)容，并對(duì)所述通知信息的內(nèi)容進(jìn)行處理。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種智能電氣設(shè)備，參照附圖6所示，為本發(fā)明實(shí)施例一種智能電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。所述智能電氣設(shè)備包括：

第一生成模塊51，用于生成注冊(cè)信息，并將所述注冊(cè)信息發(fā)送給能源交換機(jī)。

第三接收模塊52，用于接收所述能源交換機(jī)發(fā)送的訂閱信息。

第一匹配模塊53，用于記錄預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生的事件，并將所述事件與所述訂閱信息進(jìn)行匹配，若匹配成功，則生成通知信息。

第二發(fā)送模塊54，用于將所述通知信息發(fā)送給所述能源交換機(jī)。

另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于南向接口協(xié)議的通信系統(tǒng)，參照附圖7所示，為本發(fā)明實(shí)施例一種基于南向接口協(xié)議的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。所述基于南向接口協(xié)議的通信系統(tǒng)包括能源交換機(jī)4以及智能電氣設(shè)備5。

所述能源交換機(jī)4包括：

第一接收模塊41，用于接收智能電氣設(shè)備發(fā)送的注冊(cè)信息。

第一解析模塊42，用于解析所述注冊(cè)信息，獲取所述智能電氣設(shè)備的基本信息以及具體內(nèi)容進(jìn)行登記。

第一發(fā)送模塊43，用于生成訂閱信息，并向所述智能電氣設(shè)備發(fā)送所述訂閱信息。

第二接收模塊44；用于接收所述智能電氣設(shè)備發(fā)送的通知信息；其中，所述智能電氣設(shè)備記錄預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生的事件，并將所述事件與所述訂閱信息進(jìn)行匹配，若匹配成功，則生成所述通知信息。

第二解析模塊45，用于解析所述通知信息，獲取所述通知信息的內(nèi)容，并對(duì)所述通知信息的內(nèi)容進(jìn)行處理。

所述智能電氣設(shè)備5包括：

第一生成模塊51，用于生成注冊(cè)信息，并將所述注冊(cè)信息發(fā)送給能源交換機(jī)。

第三接收模塊52，用于接收所述能源交換機(jī)發(fā)送的訂閱信息。

第一匹配模塊53，用于記錄預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生的事件，并將所述事件與所述訂閱信息進(jìn)行匹配，若匹配成功，則生成通知信息。

第二發(fā)送模塊54，用于將所述通知信息發(fā)送給所述能源交換機(jī)。

本發(fā)明提供的基于南向接口協(xié)議的通信方法及相關(guān)設(shè)備，提供了注冊(cè)，訂閱，通知等基礎(chǔ)操作，方便能源交換機(jī)叫對(duì)所管轄的智能電氣設(shè)備進(jìn)行管理；協(xié)議為應(yīng)用層文本協(xié)議，兼容性好，解析和生成方便；協(xié)議不依賴能源交換機(jī)與智能電氣設(shè)備的具體物理通信方式，可在任何支持tcp/ip的通信網(wǎng)絡(luò)上部署；靈活性高，方便擴(kuò)展，可以根據(jù)需求自行添加自定義報(bào)頭行；消息體的內(nèi)容可以自行設(shè)定；可以通過擴(kuò)展報(bào)頭行和自定義消息體內(nèi)容格式以擴(kuò)展協(xié)議的功能。

所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。