电表数据收集系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种电表数据收集系统及方法，所述系统包括：N个智能读表器、数据收集器及能源供应端，N个智能读表器用以产生N个电表数据；并对N个电表数据加密，得到N个消息；并将N个消息发送给数据收集器；数据收集器用以解密N个消息；并对解密的N个消息进行编码，且选取M个编码的消息进行加密；并将M个编码且加密的消息及N-M个编码的消息发送给能源供应端；能源供应端用以解密M个编码且加密的消息；并解码N个编码消息，得到N个电表数据。通过对解密的N个消息进行编码且选取M个编码的消息进行加密，由此，既保证了通信数据（即电表数据）的安全；同时，由于ES处仅需解密M个编码且加密的消息，又降低了ES处的解密复杂度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息通信
，特别涉及一种。
技术介绍
电网的现代化建设是许多国家都致力于推动的，因为它能在提高能源利用效率、渐渐过渡到新能源的使用、减少温室气体的排放、建立可持续的经济发展等方面起到很大的作用。电网系统是一种大规模的结构复杂的系统，为了维护系统的安全和稳定性，网络通信和信息技术被广泛应用于电网系统，这种新型的混合网络就是智能电网。从技术上讲，智能电网是未来的一种基于信息技术的自愈性电力系统，通过信息技术，可以改良当前的电力系统，使它变的更加高效。智能电网将会融合新奇的控制、信息和管理技术，实现从发电到终端用户之间一系列的智能交互，合乎科学并且有系统地优化发电、输电和配电等部分。先进数字技术的应用期望可以大幅度地提高电网的可靠性、安全性、各部分协同工作能力以及电网的效率，同时减少对环境的影响以及提高经济增长。然而，在智能电网中用户和能源供应端之间要进行频繁的信息通信，主要包括能源供应端对于智能电网中用户的电表数据的收集。电表数据不能被敌手进行截获和篡改，一旦这样，敌手就可以更改电表数据。电表数据是用来评估电网负载状况以及用来进行收费等使用，特别是如果未来电网采用实时价格，则电表数据被更改会对收费带来很大的影响。所以为保护电表数据不被敌手截获和篡改，电表数据需要进行高强度的加密，这就使得ES (Energy Supplier,能源供应端)收到电表数据后需要进行解密操作。另外，由于在智能电网中使用带宽230MHz的频段，所以智能电网中一个小区的覆盖范围比传统通信中的要大许多。一般来说，一个小区差不多有几千个SM (Smart Meter,智能读表器)，大约需要10，000个信道。因此，如果SM发送的加密电表数据全部在ES处解密，那么ES的计算复杂度将会非常的高。举个例子来说，采用椭圆曲线加密(ECC，EllipticCurve Cryptography)的解密复杂度是O (η3),其中η是加密数据包的比特数,假设一个小区有10，000个SM，每个电表数据包大小是160比特，即η=160，由此可以计算出一个SM数据，如果ES解密整个小区的SM数据，则计算复杂度为10，000*1603=4.096*10'所以，如果所有SM发送的数据都由其解密的话，那么ES将花费很大一部分时间和计算能力来进行解密操作。因此，如何提供一种电表数据收集系统和方法，既能保证电表数据的安全，又能够减小ES处的解密复杂度，成了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，以解决现有的电表数据收集系统和方法中，ES处的解密复杂度高的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种电表数据收集系统，包括:Ν个智能读表器、数据收集器及能源供应端，其中，所述N个智能读表器用以产生N个电表数据，其中，N ^ 2 ;并对N个电表数据加密，得到N个消息；并将N个消息发送给数据收集器；所述数据收集器用以解密N个消息；并对解密的N个消息进行编码，且选取M个编码的消息进行加密，其中N>M，M> I ;并将M个编码且加密的消息及N-M个编码的消息发送给能源供应端； 所述能源供应端用以解密M个编码且加密的消息；并解码N个编码消息，得到N个电表数据。可选的，在所述的电表数据收集系统中，所述数据收集器将M个编码且加密的消息及N-M个编码的消息发送给能源供应端包括:所述数据收集器将M个编码且加密的消息及N-M个编码的消息分成多个数据包，每个数据包通过不同信道发送给能源供应端。可选的，在所述的电表数据收集系统中，所述数据收集器将M个编码且加密的消息及N-M个编码的消息发送给能源供应端包括:所述数据收集器将M个编码且加密的消息及N-M个编码的消息分成多个数据包，每个数据包在不同时刻发送给能源供应端。可选的，在所述的电表数据收集系统中，每个数据包通过不同路径发送给能源供应端。可选的，在所述的电表数据收集系统中，所述数据收集器利用随机线性编码对解密的N个消息进行编码。可选的，在 所述的电表数据收集系统中，所述数据收集器利用能源供应端的公钥对选取M个编码的消息进行加密。本专利技术还提供一种电表数据收集方法，包括:N个智能读表器产生N个电表数据，其中，N ^ 2 ;并对N个电表数据加密，得到N个消息；并将N个消息发送给数据收集器； 数据收集器解密N个消息；并对解密的N个消息进行编码，且选取M个编码的消息进行加密，其中N>M，M彡I ;并将M个编码且加密的消息及N-M个编码的消息发送给能源供应端；能源供应端解密M个编码且加密的消息；并解码N个编码消息，得到N个电表数据。可选的，在所述的电表数据收集方法中，数据收集器将M个编码且加密的消息及N-M个编码的消息发送给能源供应端包括:数据收集器将M个编码且加密的消息及N-M个编码的消息分成多个数据包，每个数据包通过不同信道发送给能源供应端。可选的，在所述的电表数据收集方法中，数据收集器将M个编码且加密的消息及N-M个编码的消息发送给能源供应端包括:数据收集器将M个编码且加密的消息及N-M个编码的消息分成多个数据包，每个数据包在不同时刻发送给能源供应端。可选的，在所述的电表数据收集方法中，每个数据包通过不同路径发送给能源供应端。可选的，在所述的电表数据收集方法中，数据收集器利用随机线性编码对解密的N个消息进行编码。可选的，在所述的电表数据收集方法中，数据收集器利用能源供应端的公钥对选取M个编码的消息进行加密。在本专利技术提供的中，通过对解密的N个消息进行编码且选取M个编码的消息进行加密，由此，既保证了通信数据(即电表数据)的安全；同时，由于ES处仅需解密M个编码且加密的消息，又降低了 ES处的解密复杂度。附图说明图1是本专利技术实施例的电表数据收集系统的示意图；图2是本专利技术实施例的电表数据收集方法的流程示意图；图3是本专利技术实施例的ES计算复杂度与现有技术的ES计算复杂度的对比图。具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书 ，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。请参考图1及图2，其中，图1是本专利技术实施例的电表数据收集系统的示意图；图2是本专利技术实施例的电表数据收集方法的流程示意图。如图1所示，在本实施例中，电表数据收集系统包括:N个智能读表器，在此分别为:SM1、SM2……SMn，其中，N ≥ 2 ;数据收集器(DA)及能源供应端(ES)，其中，所述N个智能读表器与所述数据收集器信号连接，所述数据收集器与所述能源供应端信号连接。具体的，所述N个智能读表器用以产生N个电表数据，其中，N≥ 2 ;并对N个电表数据加密，得到N个消息；并将N个消息发送给数据收集器；所述数据收集器用以解密N个消息；并对解密的N个消息进行编码，且选取M个编码的消息进行加密，其中N >M，M≥ I ；并将M个编码且加密的消息及N-M个编码的消息发送给能源供应端；所述能源供应端用以解密M个编码且加密的消息；并解码N个编码消息，得到N个电表数据。相应的，所述电表数据收集方法具体包括如下步骤:N个智能读表器产生N个电表数据，其中，N ≥ 2 ;并对N个电表数据加密，得到N个消息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电表数据收集系统，其特征在于，包括：N个智能读表器、数据收集器及能源供应端，其中，所述N个智能读表器用以产生N个电表数据，其中，N≥2；并对N个电表数据加密，得到N个消息；并将N个消息发送给数据收集器；所述数据收集器用以解密N个消息；并对解密的N个消息进行编码，且选取M个编码的消息进行加密，其中N＞M，M≥1；并将M个编码且加密的消息及N?M个编码的消息发送给能源供应端；所述能源供应端用以解密M个编码且加密的消息；并解码N个编码消息，得到N个电表数据。

【技术特征摘要】
1.一种电表数据收集系统，其特征在于，包括:N个智能读表器、数据收集器及能源供应端，其中， 所述N个智能读表器用以产生N个电表数据，其中，NS 2 ;并对N个电表数据加密，得到N个消息；并将N个消息发送给数据收集器； 所述数据收集器用以解密N个消息；并对解密的N个消息进行编码，且选取M个编码的消息进行加密，其中N>M，M> I ;并将M个编码且加密的消息及N-M个编码的消息发送给能源供应端； 所述能源供应端用以解密M个编码且加密的消息；并解码N个编码消息，得到N个电表数据。2.如权利要求1所述的电表数据收集系统，其特征在于，所述数据收集器将M个编码且加密的消息及N-M个编码的消息发送给能源供应端包括: 所述数据收集器将M个编码且加密的消息及N-M个编码的消息分成多个数据包，每个数据包通过不同信道发送给能源供应端。3.如权利要求1所述的电表数据收集系统，其特征在于，所述数据收集器将M个编码且加密的消息及N-M个编码的消息发送给能源供应端包括: 所述数据收集器将M个编码且加密的消息及N-M个编码的消息分成多个数据包，每个数据包在不同时刻发送给能源供应端。4.如权利要求3所述的电表数据收集系统，其特征在于，每个数据包通过不同路径发送给能源供应端。5.如权利要求1至4中的任一项所述的电表数据收集系统,其特征在于,所述数据收集器利用随机线性编码对解密的N个消息进行编码。6.如权利要求1至4中的任一项所述的电表数据收集系统,其特征在于,所述数据收集器利用能源供...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭冲，唐亮，俞凯，刘广宇，陈实，王海峰，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，中科院南京宽带无线移动通信研发中心，
类型：发明
国别省市：