[实用新型]船用数据采集网关

说明书

技术领域

    本实用新型涉及船用设备的技术领域，尤其是一种船用数据采集网关。

背景技术

能源计量仪表如电表、水表等，具有无处不在和节点数量庞大的特点，是影响人类未来生活的重要技术。人们可以通过现有的网络设施对其进行控制、管理和获取数据。为了实现传统网络与能源计量仪表网络的互通，可以通过一种中继的方法，即选择一种硬件资源较为丰富的设备作为网关。能源计量仪表的数据首先发送给网关，网关再对数据进行解析和转发。

网关是这个网络中的最大的汇聚点，一方面，它与传统网络相连，逻辑上成为其中一个路由节点，有能力连接远程的上位机，如服务器或者终端主机，也有能力接收传统网络的数据包，并对数据包进行处理；另一方面，它与能源计量仪表组成的下位机网络通过有线接口进行通信。

为提高船只管理的自动化水平，船舶上的这些能源计量仪表，也可通过网关，将每个船只上所消耗的能源进行统计，并及时发送至船只的管理平台。而船只管理平台也可根据需要实时调用查看船只的能耗情况。而这些信息具有高度敏感性，如被非法人员窃获或篡改将带来难以弥补的损失。为此，必须将相关信息进行加密和防篡改保护。目前市面上现有的网关设备还不具备有此功能。

发明内容

本实用新型为了解决上述存在的问题，提供一种船用数据采集网关和数据采集方法，可实时采集船只的能源损耗情况，并通过SAM模块对设备进行认证，对传输数据进行加密，保证数据通信的安全性，防止外界对网关所存储或处理的数据进行非法攻击。

本实用新型采用如下技术方案：船用数据采集网关，用于采集下位机的能耗数据并发送至上位机中进行处理，包括电源模块、数据采集模块、MCU处理器模块、数据存储模块和上位机接口模块，所述电源模块用于为各个模块提供电源；所述数据采集模块电连接下位机和MCU处理器模块；所述MCU处理器模块电连接数据存储模块和上位机接口模块，所述上位机接口模块用于与上位机电连接，还包括用于进行权限认证和数据加密的SAM模块，所述SAM模块电连接MCU处理器模块。

优选的，所述SAM模块内置加解密算法为DES、3DES、RSA、ECC、国密SM1、SM2、SM3、SM4、专用算法的一个或者几个；所述SAM模块的认证方式包括账号认证、MAC地址认证、USB-KEY证书认证或短信认证。

进一步的，所述SAM模块包括SAM卡、读卡器和缓存器，所述SAM卡与读卡器电连接，所述读卡器通过缓存器与处理器模块电连接。

优选的，所述数据采集模块包括串口RS232接口模块、串口RS485接口模块、CAN接口模块的一个或者组合。

优选的，还包括射频模块，所述射频模块包括天线设备和读写卡芯片；所述天线设备电连接读写卡芯片，所述读写卡芯片电连接处理器模块。

优选的，所述上位机接口模块包括无线传输模块和有线以太网传输模块，所述无线传输模块包括GPRS传输模块和/或WIFI传输模块。

还提供一种数据采集方法，包括：

步骤1、数据采集模块采集下位机的记录数据；

步骤2、MCU处理器模块将采集到的数据进行存储和处理；

步骤3、根据上位机的请求或设定，SAM模块进行数据加密处理和用户权威认证；

步骤4、用户权威认证通过后，MCU处理器模块将加密后的数据通过上位机接口模块发送至上位机。

优选的，在步骤3中，还包括通过外部的身份识别射频卡，射频模块进行数据加密处理和用户权威认证。

进一步的，在步骤3中，SAM模块对数据进行完整性编码和加密、对发送请求的上位机的设备身份进行鉴别。

进一步的，在步骤4中，数据发送方式为通过TCP或DCP协议，将数据经有线以太网传输模块和网线，发送至上位机的接收端；或通过配置无线发送端和接收端的地址与端口，将数据经无线传输模块发送至上位机的接收端。