[发明专利]一种基于蓝牙通讯的智能电能表系统及其通信方法

权利要求书

1.一种基于蓝牙通讯的智能电能表系统，其特征在于，包括电能表、智能微型断路器、终端模块和蓝牙模块；所述蓝牙模块采用蓝牙模组或SOC两种方式，其中SOC为电能表自身集成蓝牙协议栈；在采用蓝牙模组时，蓝牙模组包括第一蓝牙模组和第二蓝牙模组，所述电能表通过第一蓝牙模组与智能微型断路器和从设备相连；所述电能表依次通过第一蓝牙模组和第二蓝牙模组与终端模块相连；在采用SOC方式时，电能表通过自身集成蓝牙与智能微型断路器、从机和终端模块相连；其中电能表工作在一主多从模式时，电能表做为主机，电能表主动发起与智能微型断路器或其它从设备的数据连接，进行蓝牙通信；电能表做为从机时，电能表接受来自终端模块的连接请求，进行蓝牙通信。

2.根据权利要求1所述的基于蓝牙通讯的智能电能表系统，其特征在于，所述蓝牙模块为单模低功耗蓝牙且为4.0版本。

3.一种基于权利要求1或2所述的基于蓝牙通讯的智能电能表系统的通信方法，其特征在于，包括蓝牙模组或SOC两种方式，且电能表工作在一主多从模式时，电能表做为主机，电能表主动发起与智能微型断路器或其它从设备的数据连接，进行蓝牙通信；电能表做为从机时，电能表接受来自终端模块的连接请求，进行蓝牙通信。

4.根据权利要求3所述的基于蓝牙通讯的智能电能表系统的通信方法，其特征在于，还包括基于费控模式下的电能表与智能微型断路器的连接方法，包括读数据：主机通过蓝牙模块对电能表操作前需要进行蓝牙认证，打开操作权限，如认证不通过，只能读出表号、通信地址、备案号、当前日期、当前时间、当前电能、当前剩余金额，其它信息不允许读出；写数据：主机通过蓝牙模块对电能表写操作前需进行蓝牙认证，认证不通过，所有信息不允许设置,仅支持蓝牙认证命令；电能表与外置智能微型断路器数据交互：电能表和智能微型断路器唯一对应，电能表不能操作其它智能微型断路器，智能微型断路器也不允许其它电能表来控制；其中电能表对智能微型断路器的读或写权限不同，读数据完成确认即可，拉合闸或写参数需进行智能微型断路器身份认证；其中电能表蓝牙上电一直保持工作状态，智能微型断路器蓝牙工作方式为周期性唤醒；智能微型断路器蓝牙唤醒后与电能表成功建立连接，在预定时间内，如没有收到电能表的随机数密码确认或写操作智能微型断路器身份认证，则自动断开连接，以防止被攻击者恶意连接。

5.根据权利要求4所述的基于蓝牙通讯的智能电能表系统的通信方法，其特征在于，还包括电能表与智能微型断路器的匹配方法：

终端模块完成与电能表身份认证；

智能微型断路器蓝牙MAC地址通过二类参数设置到电能表中，电能表根据此智能微型断路器蓝牙MAC地址与智能微型断路器建立数据连接，同时将智能微型断路器资产号通过一类参数写入到电能表ESAM文件中；

电能表ESAM利用智能微型断路器资产号离散生成用于控制智能微型断路器的各种密钥，电能表和智能微型断路器之间的安全通过该密钥保证；其中智能微型断路器安装前，已根据智能微型断路器资产号下装离散密钥。

6.根据权利要求5所述的基于蓝牙通讯的智能电能表系统的通信方法，其特征在于，其中智能微型断路器身份认证及随机密码生产的过程为：

电能表上电后，通过匹配MAC地址与智能微型断路器建立通信连接；

智能微型断路器身份认证，智能微型断路器身份认证通过后，返回的随机数作为随机密码；

智能微型断路器身份认证通过后，进入身份认证状态，可进行参数修改和拉合闸操作，否则返回错误；其中智能微型断路器身份认证过程用于拉合闸或写操作前的认证，读数据不需要；随机密码用于电能表和智能微型断路器的数据抄读确认，也用于攻击者伪冒电能表蓝牙MAC，频繁与智能微型断路器建立非法连接。