IEEE 1888智慧能源標(biāo)準(zhǔn)及開(kāi)發(fā)指南

目　錄
第1章　IEEE 1888標(biāo)準(zhǔn)概述　1
1．1　IEEE 1888標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介　1
1．1．1　IEEE 1888協(xié)議的概念　1
1．1．2　IEEE 1888協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)　2
1．1．3　IEEE 1888協(xié)議的安全對(duì)策　3
1．2　IEEE 1888標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程　4
1．2．1　IEEE 1888核心標(biāo)準(zhǔn)　4
1．2．2　IEEE 1888系列子標(biāo)準(zhǔn)　6
1．3　IEEE 1888標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)有技術(shù)　7
1．3．1　IEEE 1888與能源管理系統(tǒng)　7
1．3．2　IEEE 1888與監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)　10
1．4　IEEE 1888標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用　14
1．4．1　IEEE 1888的應(yīng)用場(chǎng)景　15
1．4．2　電力管理系統(tǒng)的應(yīng)用示例　16
1．4．3　設(shè)施設(shè)備管理系統(tǒng)的應(yīng)用示例　16
1．5　IEEE 1888協(xié)議的開(kāi)發(fā)　17
第2章　智慧能源時(shí)代的IEEE 1888技術(shù)　21
2．1　如何面對(duì)世界能源形勢(shì)的變化　21
2．1．1　嚴(yán)峻的國(guó)際性能源資源問(wèn)題　21
2．1．2　智慧能源的興起　22
2．1．3　能源、電力和通信的合作　22
2．1．4　開(kāi)放的通信基礎(chǔ)設(shè)施　23
2．2　IEEE 1888標(biāo)準(zhǔn)的作用　23
2．2．1　統(tǒng)一的通信方式　23
2．2．2　共享的數(shù)據(jù)和服務(wù)　24
2．2．3　設(shè)備、軟件、服務(wù)的開(kāi)發(fā)自由化　25
2．2．4　自由化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)　25
2．3　IEEE 1888標(biāo)準(zhǔn)化的市場(chǎng)開(kāi)拓　26
2．4　IEEE 1888的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用　27
2．4．1　成立智慧能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟　27
2．4．2　基于IEEE 1888的智慧能源產(chǎn)業(yè)鏈　28
第3章　IEEE 1888標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)架構(gòu)　31
3．1　IEEE 1888的系統(tǒng)架構(gòu)概述　31
3．1．1　網(wǎng)關(guān)(GW)　32
3．1．2　存儲(chǔ)器(Storage)　32
3．1．3　應(yīng)用單元(APP)　33
3．1．4　注冊(cè)器(Registry)　34
3．2　基于管控點(diǎn)“POINT”的數(shù)據(jù)管理　34
3．2．1　管控點(diǎn)“POINT”的概念　34
3．2．2　“POINT”與時(shí)序數(shù)據(jù)　36
3．2．3　POINT的名稱(chēng)與數(shù)據(jù)的位置　37
3．2．4　POINT的語(yǔ)意　38
3．2．5　“POINT列表”與語(yǔ)意管理　39
3．2．6　POINT的標(biāo)識(shí)規(guī)則　40
3．3　組件間的通信　41
3．3．1　WRITE協(xié)議　42
3．3．2　FETCH協(xié)議　43
3．3．3　TRAP協(xié)議　44
3．4　組件和注冊(cè)器之間的通信　44
3．4．1　REGISTRATION協(xié)議　45
3．4．2　LOOKUP協(xié)議　46
3．5　IEEE 1888組件的設(shè)計(jì)思想　47
3．5．1　組件與注冊(cè)器之間的模型關(guān)系　47
3．5．2　GW、Storage、APP的本質(zhì)　48
3．5．3　組件間的數(shù)據(jù)交換　49
3．5．4　注冊(cè)器——大規(guī)模IEEE 1888系統(tǒng)的大腦　50
第4章　IEEE 1888標(biāo)準(zhǔn)的通信方法　51
4．1　IEEE 1888消息的基本構(gòu)造　51
4．1．1　遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用(RPC)的原理　51
4．1．2　請(qǐng)求消息和響應(yīng)消息的構(gòu)成　52
4．2　組件之間的通信方法　53
4．3　組件之間通信所涉及的類(lèi)對(duì)象　55
4．3．1　Transport類(lèi)　55
4．3．2　Header類(lèi)　56
4．3．3　Body類(lèi)　56
4．3．4　PointSet類(lèi)　57
4．3．5　Point類(lèi)　58
4．3．6　Value類(lèi)　58
4．3．7　Query類(lèi)　59
4．3．8　Key類(lèi)　60
4．3．9　OK類(lèi)　61
4．3．10　ERROR類(lèi)　62
4．3．11　Web服務(wù)描述語(yǔ)言　63
4．3．12　組件間通信過(guò)程中的類(lèi)對(duì)象規(guī)則　69
4．4　組件與注冊(cè)器之間通信所涉及的類(lèi)對(duì)象　73
4．4．1　Transport類(lèi)　74
4．4．2　Header類(lèi)　75
4．4．3　OK類(lèi)　75
4．4．4　Error類(lèi)　76
4．4．5　Lookup類(lèi)　76
4．4．6　Body類(lèi)　77
4．4．7　Component類(lèi)　78
4．4．8　Key類(lèi)　79
4．4．9　Point類(lèi)　80
第5章　IEEE 1888系統(tǒng)設(shè)計(jì)和構(gòu)建　82
5．1　基于單獨(dú)部署的設(shè)備或軟件構(gòu)建IEEE 1888系統(tǒng)　82
5．1．1　IEEE 1888系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式　82
5．1．2　構(gòu)建系統(tǒng)必須注意的事項(xiàng)　82
5．1．3　設(shè)備或軟件的配置方法　83
5．2　系統(tǒng)構(gòu)建的流程　84
5．2．1　系統(tǒng)的需求定義　85
5．2．2　設(shè)備、軟件、服務(wù)的選擇　86
5．2．3　點(diǎn)列表的制作　86
5．2．4　網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)　88
5．2．5　安裝工程　88
5．2．6　導(dǎo)入配置文檔　89
5．2．7　運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試　89
5．3　例題設(shè)定：辦公樓電力管理系統(tǒng)　89
5．4　設(shè)計(jì)例題系統(tǒng)　90
5．5　系統(tǒng)需求定義　90
5．5．1　設(shè)備、軟件、服務(wù)的選定　91
5．5．2　制作點(diǎn)列表　95
5．5．3　網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)　96
5．6　根據(jù)設(shè)計(jì)書(shū)對(duì)各設(shè)備進(jìn)行配置　97
5．6．1　現(xiàn)有電力表計(jì)的IEEE 1888網(wǎng)關(guān)　98
5．6．2　電子顯示屏　98
第6章　IEEE 1888系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)　99
6．1　系統(tǒng)開(kāi)發(fā)概述　99
6．2　IEEE 1888軟件開(kāi)發(fā)包SDK　99
6．2．1　SDK的便利之處　99
6．2．2　SDK的組成　100
6．3　基于IEEE 1888 SDK的網(wǎng)關(guān)開(kāi)發(fā)　103
6．3．1　網(wǎng)關(guān)開(kāi)發(fā)方法　103
6．3．2　網(wǎng)關(guān)實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程　104
6．4　基于IEEE 1888 SDK的應(yīng)用開(kāi)發(fā)　105
6．4．1　讀取數(shù)據(jù)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)　105
6．4．2　保存數(shù)據(jù)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)　106
6．4．3　實(shí)際應(yīng)用開(kāi)發(fā)過(guò)程　107
6．5　基于IEEE 1888嵌入式板卡的高速原型機(jī)　108
6．5．1　對(duì)應(yīng)IEEE 1888的嵌入式硬件　109
6．5．2　例題設(shè)定：溫度&照度傳感器的連接　109
6．5．3　開(kāi)發(fā)環(huán)境的梳理順序　111
6．5．4　示例程序的寫(xiě)入順序　114
6．5．5　IEEE 1888通信功能的編程　115
6．5．6　與周邊裝置的接口　119
6．5．7　周邊電路的設(shè)計(jì)　122
第7章　IEEE 1888應(yīng)用示例　125
7．1　寶之慧簡(jiǎn)介　125
7．1．1　寶之慧架構(gòu)　125
7．1．2　寶之慧組件介紹　127
7．1．3　搭建智慧應(yīng)用的步驟　128
7．2　寶之慧對(duì)IEEE 1888的全面支持　129
7．3　網(wǎng)關(guān)——iCentroGate　130
7．3．1　IEEE 1888驅(qū)動(dòng)描述　131
7．3．2　IEEE 1888驅(qū)動(dòng)配置　131
7．4　存儲(chǔ)器——iHyperDB　133
7．4．1　IEEE 1888服務(wù)及配置　133
7．4．2　IEEE 1888 API　138
7．5　應(yīng)用——iCentroView　138
7．5．1　選擇安裝IEEE 1888驅(qū)動(dòng)　139
7．5．2　配置IEEE 1888設(shè)備　140
7．5．3　配置IEEE 1888的管控點(diǎn)　141
7．5．4　配置相對(duì)應(yīng)的Tag點(diǎn)　142
7．5．5　組態(tài)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控　143
7．5．6　部署下發(fā)配置信息　144
7．5．7　運(yùn)行客戶(hù)端　144
7．6　寶信智慧能源云——iPowerCloud 　145
7．6．1　方案對(duì)IEEE 1888的支持　145
7．6．2　智慧能源云的功能　146
第8章　IEEE 1888的管理和控制　148
8．1　系統(tǒng)架構(gòu)　148
8．1．1　概述　148
8．1．2　架構(gòu)設(shè)計(jì)　149
8．2　管理傳感器和執(zhí)行器的工作流程　151
8．2．1　APP調(diào)用MCU的服務(wù)　151
8．2．2　APP直接與網(wǎng)關(guān)通信　151
8．3　管理控制單元MCU　152
8．3．1　概述　152
8．3．2　架構(gòu)　152
8．3．3　典型的MCU通信序列　153
8．4　網(wǎng)關(guān)　154
8．4．1　概述　154
8．4．2　框架　155
8．4．3　訪問(wèn)控制　156
8．4．4　事件處理　156
8．5　網(wǎng)關(guān)的控制和管理　156
8．5．1　概述　156
8．5．2　設(shè)置網(wǎng)關(guān)的配置和運(yùn)行狀態(tài)　158
8．5．3　獲取網(wǎng)關(guān)的配置和運(yùn)行狀態(tài)　159
8．5．4　給執(zhí)行器發(fā)送控制指令　159
8．5．5　讀取傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)　160
8．6　SERVICE協(xié)議　162
8．6．1　協(xié)議定義　162
8．6．2　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　162
8．7　WRITE、FETCH和TRAP協(xié)議的擴(kuò)展　168
8．7．1　概述　168
8．7．2　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　169
8．7．3　Header類(lèi)的重新定義　170
8．7．4　Control類(lèi)　171
第9章　IEEE 1888的安全性　173
9．1　安全需求和設(shè)計(jì)原則　173
9．1．1　安全威脅　173
9．1．2　安全需求　175
9．1．3　設(shè)計(jì)原則　175
9．2　安全架構(gòu)　176
9．2．1　系統(tǒng)架構(gòu)　176
9．2．2　發(fā)起方Initiator和響應(yīng)方Responder　176
9．2．3　身份標(biāo)識(shí)ID　177
9．3　安全協(xié)議　177
9．3．1　通信序列　177
9．3．2　通信接口　179
9．4　AAA功能詳解　181
9．4．1　TLS配置管理器TCM　181
9．4．2　認(rèn)證管理器AM　181
9．4．3　訪問(wèn)控制管理器ACM　185
附錄　186
附錄A　如何閱讀IEEE 1888參考代碼　186
A．1　IEEE 1888開(kāi)發(fā)中參考代碼的作用　186
A．2　Java參考代碼　187
A．3　C語(yǔ)言的參考代碼　204
附錄B　IEEE 1888代碼示例　210
B．1　IEEE 1888 WRITE客戶(hù)端源代碼　210
B．2　IEEE 1888 WRITE通信庫(kù)源代碼　217
B．3　IEEE 1888 FETCH通信庫(kù)源代碼　245
B．4　IEEE 1888 FETCH通信庫(kù)需求報(bào)警裝置源代碼　254