1 燃气运营商传感网络需求分析

传感网络应用领域很广，包括军事领域(战场监控、攻击侦查等)、医疗领域(生理数据、药物监管等)、环境监测领域(气象监测、污染预警等)、交通领域(智慧停车、流量监控等)、能源领域(抄表、感知控制等)等。具体到燃气计量领域，燃气运营管理平台与智能燃气表有3种通信模式，具体如下。

请求响应模式。向目标发送请求，期望获得回应的一种通信模式，此种通信模式能够灵活通信，不需要预设通信时间，点对点通信。

发布订阅模式。需求方根据自身需求向服务器订阅相关内容，服务器将订阅内容发布于相应节点，一点对多点通信。

汇报模式。采用报告的模式向燃气运营商服务器发送燃气表相关信息。

3种通信模式无好坏之分，可根据业务需求灵活选择。随着燃气运营商业务的扩展，其对智能燃气表传感网络的需求不再单单只有抄表这一单一需求，衍生出更多的管理需求和安全需求。

中国是一个人口众多、幅员辽阔的多民族国家，红军长征经过苗、彝、藏、羌等十多个少数民族居住区。“红一方面军(仅统计红一军团)行进在少数民族地区125天，占长征时间的33.7%；红二方面军(红二、六军团)行进在少数民族地区5669里，占全部行程近1/3；红四方面军近4/5的长征时间是在少数民族地区度过的。”[3]P14长征期间，我们党因地制宜开展民族工作，秉持正确的民族观，制定了一系列民族政策，这是长征能够比较顺利经过少数民族居住区的关键所在。

a.远程抄表

满足最小装机功率下的船舶波浪增阻数值计算研究……………贾 腾， 董国祥， 高玉玲， 李传庆(2·18)

替代传统的人工抄表和计费模式，实现在规定的周期内对智能燃气表的计量信息、计费信息、管理信息等信息的读取，通过传感网络把所获取的信息传输至燃气运营商管理中心服务器，实现燃气运营商对众多智能燃气表的集中自动和智能管理。

b.远程管理和控制

替代传统的人工入户管理和控制方式，实现在预定时间对智能燃气表使用状况的检查和异常干预，包括费率管理、预付费管理、安全管理等。燃气运营商能够实现对智能燃气表的配置，包括参数配置、非计量软件的升级更新、阶梯气价设置、远程关阀等。

Words in the context play a great role in organizing sentences to context.For example,ice and cold;snow and white.Like hyponym and meronym,collocation can happen in a clause and even in several different clauses,which contributestothewholecontext.

d.能识别非法有害数据，根据需求能够对指定数据进行过滤。

智能燃气表传感网络应能为燃气运营商提供燃气使用安全、燃气计量方面的监控与诊断数据，保证燃气使用安全和贸易计量公平；同时能够对传感网络自身运行状况进行监控，将传感网络故障信息、环境信息等传输给燃气运营商。

d.信息安全管理功能

通过设置信息安全功能(如密码技术、安全审计技术等)，确保数据产生、采集、传输、存储、处理、使用等全生命周期的信息安全。

直至苏轼被贬岭南，仍然“九死岭南吾不悔”，坚持“以民为本”的政治主张。他在海南写下《论商鞅》一文，借批评商鞅用过度、失度、无度的反人道、反人性的“流血刻骨”的强硬而残酷的办法来推行变法，并联系宋朝的社会现实，明褒司马光，暗贬王安石“阴夺民利”导致“破国亡宗”的严重后果。

2 智能燃气表传感网络平台

基于燃气运营商对智能燃气表传感网络需求分析，本文提出了一种智能燃气表传感网络平台结构，智能燃气表传感网络平台结构见图1，图中两条红色虚线之间区域为传感网络平台，智能燃气表传感网络平台处于智能燃气表和管理平台之间。智能燃气表传感网络平台主要包括传感网络管理系统、智能网关、表端通信模块。

  

图1 智能燃气表传感网络平台结构

2.1 传感网络管理系统

传感网络管理系统主要包括传感网络入网注册和注销管理、通信列表管理、链路及路由管理、网络管理、接口管理等。

传感网络管理系统是感知信息和控制信息必须经由的路径，同时也能对传感网络进行注册管理和接入管理，具有传感节点状态检测与上报、网络状态检测与上报等功能，保障传感网络安全，保障信息在平台运行中的完整性、真实性、保密性、可用性、可控性，决定了通信的范围和对象。例如当有指令需要对智能燃气表进行管理时，需要审核指令发出者身份标志符(ID)在通信列表中是否存在，若不存在，则认为指令无效，不下发指令；若存在，则审核指令发出者身份标志符与需要管理的智能燃气表之间是否存在控制关系。若存在，则下发指令，若不存在，则认为指令无效，不下发。

2.2 智能网关

传统网关是一种异构网之间的网络连接设备，仅能实现异构网之间的协议转换[1]。一般一个居民小区设置1个智能网关。智能网关除具有协议转换功能外，其内部还设有远程通信模块、本地通信模块、业务模块、安全模块等。

在民用燃气系统中，智能网关作为独立的设备设置在智能燃气表外部，智能网关与智能燃气表表端通信模块信号相连，也通过公共网络与燃气运营商管理平台信号相连。智能网关接收智能燃气表发来的感知信息，再通过公共网络将感知信息传输至燃气运营商管理平台服务器。燃气运营商对智能燃气表的控制信息的下发是表端信息上传的逆过程。智能网关功能见图2。智能网关既可实现本地通信与远程通信的转换，也可实现相应的业务功能和安全管理功能。

  

图2 智能网关功能

① 通信协议转换模块的功能

余束发习雕虫，弱冠游方外，初馆西浙，继寓京庠，暨(暨，《全宋文》缺)姑苏、金陵、两淮诸乡校，晨窗夜灯，不倦披阅，记事而提其要，纂言而钩其玄，独于花果草木尤全且备。所集凡四百余门，非全芳乎？凡事实、赋咏、乐府，必稽其始，非备祖乎？

由于通信协议的不同，本地通信模块和远程通信模块并不能直接通信，因此需要通信协议转换模块作为桥梁实现二者之间的通信。本文所述通信协议转换模块功能根据国家标准GB/T 30269.901—2016《信息技术 传感器网络 第901部分：网关：通用技术要求》设计。智能网关通信协议转换功能见图3。

  

图3 智能网关通信协议转换功能

a.智能燃气表向管理平台上报数据的协议转换过程是智能网关将与之连接的本地通信模块虚拟化为虚拟设备，使远程通信模块能与该虚拟设备通信，实现远程通信模块与本地通信模块的通信。又由于表端通信模块与本地通信模块能直接通信，因此最终实现智能燃气表表端通信模块与管理平台的通信。

多年来，国家高度重视珠江水运发展，国务院先后颁布了《珠江—西江经济带发展规划》《水污染防治行动计划》；交通运输部发布了《珠江水运发展规划纲要》《关于推进珠江水运科学发展的若干意见》和《珠江水运科学发展行动计划（2016-2020）》，这为打造西江“黄金水道”指明了方向。

b.管理平台向智能燃气表下达控制指令的协议转换过程是智能网关将与远程通信模块连接的电信运营商基站或其他设备虚拟为虚拟节点，使本地通信模块可以与该虚拟节点通信。又由于管理平台能与远程通信模块通信，本地通信模块能与表端通信模块通信，从而使管理平台能够与智能燃气表表端通信模块实现通信。

a.具有数据储存功能，能够储存感知信息和控制信息。

辩证评价人物，是高年级学生重点训练的内容。然而，面对学生课堂“过浅”的现状，怎样有效训练呢？现结合《景阳冈》的辩论来谈。

两人冲进手术室，新生儿刚刚娩出，心跳微弱、已无自主呼吸、全身紫绀，“新生儿窒息，立即予以初步复苏，清理气道，准备呼吸皮囊，正压通气，氧浓度40%，经皮脉搏氧饱和度监测……”陈正副院长一边发出连串指令，一边对这个刚降临人世的小生命实施新生儿窒息复苏抢救。经过五分钟的复苏，孩子的心跳稳步上升，自主呼吸逐渐恢复，肤色慢慢由紫变红，氧饱和度达到正常。“复苏成功了”，看着监护仪上孩子有力的脉搏，在场的所有人都松了一口气。随后孩子转入新生儿监护病房，陈正副院长又为病房的医护人员详细讲解了窒息复苏后的观察重点并制订了后续的治疗方案。

② 业务模块功能

如果(X;≤,→,,1)是伪BCI-代数，且对任意x,y ∈ X，有x → y = xy，则(X;≤,→,,1)是一个BCI-代数.

b.具有一定的业务管理功能。包括费率管理、预付费管理、节点电源管理等。

表端通信模块是智能燃气表感知信息发送和用户控制信息接收的通信模块。表端通信技术的选择很重要，决定着智能燃气表管理及服务的效果。智能燃气表运用的通信技术包括有线通信技术、IC卡通信技术、手持机抄表、无线通信技术。

③ 安全管理模块功能

罗海东[39]尝试在书法史的背景下，对碑帖的分疆进行宏观地梳理，进而从书法的社会性及其发展规律入手，揭示碑帖融合的可能性与必然性。提出碑帖融合的可能性有4点：首先，碑与帖的同源性奠定了其融合的历史可能性；其次，相同的书写工具和相同的书写对象决定了其融合的逻辑可能性；再次，从审美者的接受心理来看，碑与帖的融合是广受欢迎的；最后，从前人实践的情况来看，碑帖融合具有很强的可操作性。必然性有3点：一是书法的生存环境发生了变化。二是碑帖融合是书法本体发展规律的客观要求。三是碑帖融合是当今书法艺术向前发展、书法家名垂书史的唯一出路。总之，碑帖融合势在必行，它将成为未法艺术的主流形态，这是历史的必然。

a.能对燃气表周期性检测的信息进行管理，及时提醒进行安全管理，并可上报燃气表表端异常燃气信息，对燃气用户安全检查进行管理。

b.能对网络状态进行周期性检查，对非法接入的网络及终端进行清除。

手持机抄表不需入户，抄表时间灵活，更加人性化，工作效率大大提高。但此种方式同样需要人工到达现场，对人工成本的要求并未大幅度降低，大部分工作主要还是由人工来完成。

c.实时监控

2.3 表端通信模块

c.具有故障指示功能。能通过光或声音的方式进行报警，并上传故障信息。

① 有线通信技术

有线通信技术的出现实现了以自动抄表代替人工抄表，使燃气运营商能够及时对不同区域的燃气表进行抄表，满足了燃气运营商对燃气计量、收费监控、数据分析统计等的迫切需求。采用有线通信技术的智能燃气表通过有线通信网络实现智能燃气表与燃气运营商服务器通信。智能燃气表有线通信技术最大优势在于抗干扰性强，稳定性高，传输速率快，带宽大，但其缺点也很明显，通信受环境影响大，扩展性弱，移动性差，具有空间局限性，建设费用高，运维困难，因此，有线通信技术已经逐渐淡出了智能燃气表传感网络平台。

② IC通信技术

IC卡通信技术是以IC卡作为通信媒介，实现燃气表通信的方式，采用IC卡通信技术的智能燃气表是以IC卡为媒介实现智能燃气表与燃气运营商服务器的通信。IC卡通信技术解决了售气、用气、抄表之间存在的问题，其最大的优势在于减少了燃气运营商的人工成本，通信可靠性好，杜绝了欠费的可能。IC卡通信技术存在一定的局限性，如实时性差，无法对燃气表状态及消费信息进行实时感知监控，无法有效解决一些用户非法偷气问题；安全性差，运转状况缺乏有效的监督和管理。

关于“平齐民”，在此略作解释。北魏皇兴三年平青齐，“徙青齐士望共〔崔〕道固守城者数百家于桑乾，立平齐郡”⑨。这些“青齐士望”，据唐长孺先生研究，大多是在燕魏之际跟随慕容德南徙进入青齐地区的河北士族⑩。需要说明的是，在这次徙民之后，仍有部分“青齐士望”留在原处，青齐地区的学术仍然带有南学色彩。因而，河北学者接触到《伪古文尚书》，也可能与自身求学青齐的经历有关。比如上文提到的韩显宗、郦道元、张普惠，均有求学青齐的经历。

④ 无线通信技术

从图3可以看出，胶凝材料水化产物中主要钙矾石(AFt)和未参与水化反应的C3S和石膏(CaSO4·2H2O)。与图3相比，图3和图4最大的差异在于水泥试样水化产物中含有较为明显的羟钙石[Ca(OH)]衍射峰，而钢渣-矿渣基胶凝材料试样的水化产物XRD图谱中仅有钙矾石(AFt)的衍射峰。但是，钢渣-矿渣基胶凝材料试样中AFt的衍射峰要明显多于水泥试样。

a.抄表机抄表：由工作人员手持抄表机到表具现场进行抄表，抄表完成后回到单位传输至收费系统中，完成抄表。

b.集中抄表：若干燃气表的信息先集中于集中器中，工作人员手持抄表机到现场收集集中器中相关表具信息，完成抄表。

c.具有数据加密功能，实现数据传输的数据加密，保障数据安全。

③ 手持机抄表

无线通信技术特点是建设成本低、适应性好、扩展性强。目前智能燃气表中运用的无线通信技术主要有高斯频移键控技术(Gauss frequency Shift Keying，GFSK)、超长距低功耗数据传输技术(Long Range，LoRa)、通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service，GPRS)、窄带物联网技术(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT)等。邵泽华等已就GFSK通信技术[2]、LoRa通信技术[3]、GPRS通信技术[4]在智能燃气表中的应用特点进行了介绍，此处主要阐述不同无线通信技术的组网方式。基于不同通信技术自身特点，不同无线通信技术的组网方式略有不同。

a.GFSK技术缺点在于传输距离短，经测试，其在智能燃气表远程通信中的通信距离可达到1 km，鉴于我国居民建筑特点，一般运用GFSK进行燃气表通信时均会用到中继器，以放大信号，通过中继器将信号传输至智能网关，转换成远程通信模块能识别的信号发送出去。

b.LoRa技术相较于GFSK技术优势在于传输距离远，穿透能力强，在居民建筑密集环境中的传输距离能达2 km以上，在居民建筑稀疏的环境中传输距离达5 km以上，因此组网时不需要中继器放大信号，能将数据信号直接传输至网关，转换成远程通信模块能识别的信号发送出去。但存在传输速率低、实时性差的不足。

c.GPRS技术的优势在于燃气运营商不需要另外组网，能直接使用电信运营商建设好的公共网络来传输数据，网络结构简单，维护量小。但高达2 A的最大工作电流足以抵消掉其拥有的所有优势，大电流使燃气表电气安全性变差，难以做到防爆，无法保证燃气用户燃气使用安全。

d.NB-IoT是一种超窄带载波技术，适用于超低速率和超低功耗的物联网终端[5]，其在智能燃气表通信中的大规模应用未见报道。作为一项新兴技术，其组网方式和GPRS技术相似，可直接部署于全球移动通信系统网络、通用移动通信系统网络等，以降低部署成本。NB-IoT以降低实时性和传输速率等特性为手段实现了传感通信所需要的低功耗广域网性能，并不适合运用于对实时性、速率要求较高的业务场景中。

3 智能燃气表传感网络平台优势及风险

① 平台优势

因此，综合来看，对于中国汽车市场的未来，我们充满了信心。新能源和智能网联汽车发展势头良好，新技术新产品层出不穷，新的商业模式正在不断涌现，汽车产业的生态正在发生着深刻变化，竞争格局正在重塑。全行业一定要正确看待中国汽车产业的发展现状，放宽视野积极寻求市场机会。我们深信，汽车产业全面变革的新时代将给我们带来更多的机遇。

智能燃气表传感网络平台通过传感网络管理系统、智能网关满足了燃气运营商对燃气表的远程管理和控制、实时监控、信息安全管理等功能需求以及入网注册和注销、信息处理以及协议转换等应用服务需求。通过建立智能燃气表传感网络平台，能够提高燃气运营商的服务质量。

② 风险分析

a.在政策方面，燃气运营行业是一个需要政府特许经营的天然垄断行业，运营业务不可私自转交给第三方，若燃气运营商委托第三方对燃气运营进行管理，则存在违规风险。

b.在防爆安全责任方面，燃气运营商是燃气安全运营的第一责任人，若出现涉气事故，无论燃气运营以何种方式进行，都不能免除燃气运营商第一责任人的身份。

c.在信息安全控制方面，第三方介入智能燃气表传感网络平台的管理，则燃气运营商对于智能燃气表的真实状况的掌握将被弱化，趋于被动，燃气运营商无法得知燃气数据是否真实、完整，无法保证自身及燃气用户的切身利益。同时燃气消费者的个人信息的安全管理和消费动态信息的隐私管理也容易失去控制。

4 结语

智能燃气表传感网络平台的出现是为了对智能燃气表能够更好地管理，为燃气用户提供更好的服务。智能燃气表传感网络平台行使好本职功能的重点在于表端通信方式的选择，只有根据业务需求，选择正确的、合适的本地通信技术，智能燃气表传感网络平台的效用才能最大化。但若将智能燃气表传感网络云平台加入到公有云或混合云平台中，则其信息运行的闭环将会被打破，可能造成信息泄露，埋下安全隐患，给燃气运营商和燃气用户造成损失。

参考文献：

[1] 陈林. 基于嵌入式技术的智能网关设计(硕士学位论文)[D]. 武汉：武汉理工大学，2012：31-33.

[2] 邵泽华. GFSK无线通信技术在智能燃气表的应用[J]. 煤气与热力，2017， 37(3)：B43-B46.

[3] 邵泽华. LoRa通信技术在智能燃气表的应用[J]. 煤气与热力，2016，36(3)：B36-B40.

[4] 邵泽华，魏小军. GPRS通信技术在智能燃气表的应用[J]. 煤气与热力，2016，36(10)：B26-B30.

[5] 杨旻，张晖. NB-IoT低速率窄带物联网通信技术现状研究及发展趋势分析[J]. 华东科技(学术版)，2017(5)：22，50.