[发明专利]一种基于P2P的嵌入式远程供电测控系统

说明书

技术领域

本发明属于嵌入式物联网技术领域，涉及一种基于P2P的嵌入式远程供电测控系统。

背景技术

许多用电场所包括工业用电及生活用电，电源的通断需要人工操作，用电设备的运行状况也需要人工监测，这都会带来许多不便，并且在无人管理的情况下会造成电能的超级浪费甚至会带来危险因素。“远程控制”的思想被提出来解决上述问题。

目前，市面上已有的基于以太网的远程电源控制开关，仅能实现于同一局域网内的控制，或者要求使用公网IP地址，不支持跨网段的不同局域网内的测控节点的直接点对点通信，该开关也不具有对用电设备的工作状态进行远程检测的功能等。已有的以太网电源控制开关显然存在诸多缺点，不便于推广应用。

随着计算机通信技术的发展，P2P（peer-to-peer）技术解决了跨网点对点通信。目前，P2P技术主要应用于通用计算机通信领域，而在嵌入式领域中的应用还几乎是一片空白，如果把P2P技术与嵌入式技术相结合将进一步拓宽嵌入式系统的应用领域。 

发明内容

（一）要解决的技术问题

嵌入式技术和网络技术的结合，使得通过网络远程控制现场设备成为可能，提出一种基于P2P的嵌入式远程供电测控系统，旨在超越局域网的限制，可在任意时刻、任意地点实现远程供电测控。

（二）技术方案

一种基于P2P的嵌入式远程供电测控系统，其主要包括以太网接口模块、控制模块、微控制器和检测模块；其特点是：本发明通过以太网接口模块实现嵌入式设备与Internet的互联通信；控制模块用于微控制器对用电设备进行通、断电；检测模块用于对用电设备进行状态监测；所述的嵌入式设备主要是将测控信息封装到P2P数据包后嵌入至UDP协议中；同时通过Http协议实现嵌入式动态WEB服务器，便于设置设备的IP地址和网关地址。

进一步的，所述的嵌入式设备即为嵌入式网关，其采用的是裁剪之后但却又相对完整的TCP/IP协议栈，系统鉴于用电设备的检测与控制信息量小、实时性要求高和跨网通信要求，将测控信息封装到P2P数据包后嵌入至UDP协议中。 

进一步的，所述的P2P协议作为传输层UDP之上的一应用层协议，它的实现需要一台具有公网地址的PC机作为服务器，即为P2P服务器，其主要负责：给登陆的节点注册和相关节点信息的管理；给每个节点分发其所要的其它节点的地址和端口信息；作为媒介通知一节点从内部向外发送打洞数据包；不断地发送“心跳包”来占用客户端NAT设备的一固定端口。

进一步的，所述的动态WEB服务器嵌入在微控制器中，用于修改测控设备参数，便于设备的维护和应用。

（三）有益效果

本发明与现有技术相比较，其具有以下有益效果：本发明采用了嵌入式技术和网络技术的结合，在微控制器中嵌入TCP/IP协议和P2P协议，实现嵌入式测控设备与Internet的跨网通信功能；使微控制器对用电设备进行状态监测和供电控制；另外在微控制器中实现嵌入式动态WEB服务器，用于修改测控设备参数，便于设备的维护和应用。使得通过网络远程控制现场设备成为可能，可在超越局域网的限制，可在任意时刻、任意地点实现远程供电测控。

附图说明

图1是本发明的物理结构框图。

图2是本发明的总体协议架构图。

具体实施方式

一种基于P2P的嵌入式远程供电测控系统，其主要包括以太网接口模块、控制模块、微控制器和检测模块；其特点是：本发明通过以太网接口模块实现嵌入式设备与Internet的互联通信；控制模块用于微控制器对用电设备进行通、断电；检测模块用于对用电设备进行状态监测；所述的嵌入式设备主要是将测控信息封装到P2P数据包后嵌入至UDP协议中；同时通过Http协议实现嵌入式动态WEB服务器，便于设置设备的IP地址和网关地址。

其中，所述的嵌入式设备即为嵌入式网关，其采用的是裁剪之后但却又相对完整的TCP/IP协议栈，系统鉴于用电设备的检测与控制信息量小、实时性要求高和跨网通信要求，将测控信息封装到P2P数据包后嵌入至UDP协议中。 

其中，所述的P2P协议作为传输层UDP之上的一应用层协议，它的实现需要一台具有公网地址的PC机作为服务器，即为P2P服务器，其主要负责：给登陆的节点注册和相关节点信息的管理；给每个节点分发其所要的其它节点的地址和端口信息；作为媒介通知一节点从内部向外发送打洞数据包；不断地发送“心跳包”来占用客户端NAT设备的一固定端口。