李云鵬，季晨宇，范國祥

(南通供電公司，江蘇南通226006)

近年來世界范圍內(nèi)通信技術(shù)迅速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)概念[1]的提出進一步促進了通信的發(fā)展，為電力移動營銷提供了新的手段，用電營銷手段已開始向多樣化模式發(fā)展，移動營業(yè)廳、手持終端等移動設備逐漸開始應用，電力營銷服務開始向便捷化、小型化和多樣化的方向發(fā)展。但目前電力營銷移動終端功能還比較單一，其綜合效應還不夠明顯。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，為電力用戶側(cè)互動技術(shù)提供了新的思路。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動營銷業(yè)務的結(jié)合，設計了一種集移動作業(yè)、移動管控、移動服務和移動通信于一體用電側(cè)移動營銷整體架構(gòu)，并提出一種跨應用業(yè)務集成模式，便捷地實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶之間電力流、信息流和業(yè)務流雙向互動，提升電網(wǎng)與用戶雙向互動服務能力。

1 設計目標

從整體業(yè)務體系來看，目前電力移動營銷服務主要包含多渠道繳費服務，能耗及用能咨詢服務、業(yè)務辦理、移動檢修作業(yè)、智能家居、用戶側(cè)分布式電源管理等內(nèi)容，具有如下特點：

（1）業(yè)務形式多樣。用電移動營銷業(yè)務包含了工單辦理、資金流管理、檢測控制等多種類型。

（2）實時性要求高。移動營銷作業(yè)各類業(yè)務都要求及時處理，對處理時間要求較高。

（3）地域分布廣。移動營銷作業(yè)涉及社會所有群體，地域分布廣。

（4）具有高度的安全性和可靠性。業(yè)務辦理中涉及個人信息、資金信息、控制信息，對安全性、可靠性要求較高。

根據(jù)移動營銷業(yè)務的特點，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的通信特性，設計移動營銷的物聯(lián)網(wǎng)整體目標如下：

（1）便捷的網(wǎng)絡識別和接入。通過物聯(lián)網(wǎng)，方便地實現(xiàn)各類終端與電力營銷信息化系統(tǒng)對接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互和傳輸。

（2）具有安全可靠的整體架構(gòu)。通過內(nèi)外網(wǎng)安全策略、網(wǎng)絡監(jiān)測、加密芯片、加密終端等多種方式，從整體上構(gòu)建安全可靠的物聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)。

（3）高效的業(yè)務應用。通過建立大數(shù)據(jù)中心，使用云計算等技術(shù)，實現(xiàn)各類業(yè)務信息的集成和高效處理，具有快速的響應時間。

（4）具有多樣化的形態(tài)。表現(xiàn)為在支持傳統(tǒng)營銷形態(tài)的基礎上，支持微信、網(wǎng)頁、微博、手機終端、掌上電腦等多種新型的交互形態(tài)。

（5）系統(tǒng)的設計需要實現(xiàn)各類業(yè)務的高效集成。由于目前營銷信息分布在不同的應用系統(tǒng)中，高效實現(xiàn)業(yè)務集成是提升移動營銷效率的關(guān)鍵。

2 系統(tǒng)體系架構(gòu)

當前，電力營銷業(yè)務服務主要包括電力營銷業(yè)擴、抄表繳費、用電檢查、計量點管理、停電檢修管理、公共信息服務等營銷業(yè)務。根據(jù)業(yè)務對象可以分為對公業(yè)務和私有業(yè)務，對公業(yè)務主要包括類似業(yè)擴、抄表繳費等對公眾服務的業(yè)務，私有業(yè)務主要包括設備巡檢、現(xiàn)場作業(yè)等業(yè)務。對公業(yè)務主要交互方式有傳統(tǒng)營業(yè)廳模式，手持終端模式等。私有業(yè)務部分實現(xiàn)了手持終端作業(yè)模式。隨著各類通信技術(shù)以及通信支撐平臺如微信等的發(fā)展，電力營銷互動將向更為便捷的方向發(fā)展，因此需應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整體構(gòu)建其體系架構(gòu)。

移動營銷系統(tǒng)具有業(yè)務分布區(qū)域廣、采集點分散、采集信息量大，與其他營銷系統(tǒng)耦合關(guān)聯(lián)性強等特點，根據(jù)移動營銷系統(tǒng)的特點[2]結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡特質(zhì)，將該系統(tǒng)劃分了三層：一是物聯(lián)網(wǎng)感知層，主要包括各種移動營銷互動終端，與終端用戶和終端設備進行通信，完成終端用戶和終端設備信息的收集和簡單處理；二是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層，主要包括各種有線和無線通信網(wǎng)絡，連接各類終端及移動營銷互動平臺，完成通信網(wǎng)絡的融合復用和信息的遠距離傳輸?shù)裙δ埽蝗俏锫?lián)網(wǎng)應用層，主要由移動營銷互動平臺組成，完成與移動營銷互動終端及智能用電服務系統(tǒng)技術(shù)支撐平臺的信息交互及數(shù)據(jù)處理，支撐包括移動作業(yè)、移動獲知、移動服務、移動通信等移動營銷業(yè)務的辦理。移動營銷互動平臺與現(xiàn)有智能用電服務系統(tǒng)技術(shù)支撐平臺實現(xiàn)信息互聯(lián)，獲取客戶服務相關(guān)業(yè)務信息。移動營銷系統(tǒng)體系架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)體系架構(gòu)

3 設計方案

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行電力移動營銷系統(tǒng)建設，關(guān)鍵在于利用多種類型的通信手段，構(gòu)建便捷的信息服務網(wǎng)絡，并建立電力營銷業(yè)務服務中心，對電力營銷業(yè)務進行匯總分析和處理，通過終端、手機、互聯(lián)網(wǎng)等多種方式實現(xiàn)與用戶的互動，建立與信息時代相適應的電力營銷服務體系。

從移動營銷業(yè)務特點來看，與傳統(tǒng)服務相比，在信息互聯(lián)方式，信息傳輸?shù)陌踩院涂煽啃苑矫嬉蟾?，同時應用發(fā)生的不確定性和時效性也是需要重點考慮的問題。根據(jù)移動營銷系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，移動營銷系統(tǒng)具體設計方案包括移動營銷互動平臺設計、移動營銷互動終端設計和通信網(wǎng)絡設計。

3.1 互動平臺設計

移動營銷互動平臺處于物聯(lián)網(wǎng)應用層，應構(gòu)建在標準、通用的軟硬件基礎平臺上，具備良好的可靠性、可用性、擴展性和安全性。移動營銷互動平臺設計[3]包括硬件平臺設計和軟件平臺設計。軟硬件平臺設計時需要充分考慮移動營銷互動終端的接入規(guī)模、高級應用功能實現(xiàn)等。硬件平臺是軟件平臺的載體，設計時需要充分考慮用戶對象、承載量以及并發(fā)量，在硬件配置時以集群技術(shù)為依托，配置可擴展的硬件結(jié)構(gòu)。圖2給出了移動營銷互動平臺的硬件架構(gòu)。

圖2 系統(tǒng)硬件架構(gòu)

移動營銷互動終端將所有信息經(jīng)由防火墻匯集給移動終端認證服務器，對傳來的信息進行認證，識別客戶和信息類型，認證通過后發(fā)至前置服務器，由前置服務器送達內(nèi)部數(shù)據(jù)總線，交給數(shù)據(jù)服務器、應用服務器、WEB服務器進行數(shù)據(jù)處理，然后由運行工作站實現(xiàn)互動平臺高級應用功能人機界面的展現(xiàn)。維護工作站負責整個互動平臺的系統(tǒng)級維護，WEB服務器與內(nèi)部數(shù)據(jù)總線之間布置單向物理隔離，前置服務器與通信網(wǎng)絡之間以及內(nèi)部數(shù)據(jù)總線與其他應用系統(tǒng)之間均應布置防火墻。

移動營銷互動平臺軟件構(gòu)建在硬件平臺上，采用分布式多層技術(shù)，軟件架構(gòu)分為數(shù)據(jù)層、支撐層、應用層、表現(xiàn)層，如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)軟件架構(gòu)

數(shù)據(jù)層由操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫共同構(gòu)建，互動平臺可支撐多種類型的操作系統(tǒng)，包括Linux、Unix、Solaris和W indows 等 ， 其 可 包 括 Oralce、Inform ix、Sybase、SQLServer等多種類型的數(shù)據(jù)庫，能夠方便的實現(xiàn)跨平臺跨數(shù)據(jù)庫的功能移植和應用。

支撐層由基礎服務支撐、公共服務支撐和物聯(lián)網(wǎng)傳輸支撐服務三部分組成?；A服務支撐主要完成實時數(shù)據(jù)服務、歷史數(shù)據(jù)服務、數(shù)據(jù)訪問服務、控制命令服務以及數(shù)據(jù)傳輸服務等基礎通用服務。公共服務支撐主要包含系統(tǒng)管理服務、事件管理服務、權(quán)限管理服務、插件管理服務、圖形平臺服務，報表管理服務以及數(shù)據(jù)采集及處理服務等；物聯(lián)網(wǎng)傳輸支撐服務主要提供設備識別、接入認證、協(xié)議解析、信通調(diào)度、信息推送、信息校核和公共接口等服務。支撐層主要用以支撐平臺應用層應用功能模塊的實現(xiàn)。

應用層主要實現(xiàn)各類業(yè)務的處理，包括電力營銷業(yè)擴、抄表繳費、用電檢查、計量點管理、停電檢修管理、公共信息服務等營銷業(yè)務。移動獲知功能主要用來完成移動作業(yè)時營銷關(guān)鍵指標、核心業(yè)務、重要業(yè)務環(huán)節(jié)的實時監(jiān)控。移動服務功能主要用來滿足客戶針對用電營銷業(yè)務提醒、查詢、評價和支付等各方面需求。移動通信功能主要用以通過綜合即時消息、移動對講、企業(yè)微博、短彩通道等多種方式，實現(xiàn)電力企業(yè)與客戶之間的任務協(xié)作和互動。在開發(fā)涉及到人財物等關(guān)鍵信息的應用程序（APP）時，需要采用專有加密協(xié)議，并盡可能采用動態(tài)加密技術(shù)，來防止信息泄露。

表現(xiàn)層分為客戶機/服務器（C/S）和瀏覽器/服務器（B/S）2種，用以完成平臺的擴展及展現(xiàn)，方便平臺客戶端和應用子站的應用和建設。

3.2 移動營銷互動終端設計

移動營銷互動終端處于物理網(wǎng)的感知層，其主要用于現(xiàn)場客戶信息的實時采集和營銷業(yè)務的辦理。移動營銷互動終端架構(gòu)[4-6]由硬件平臺及軟件功能組成，如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)終端架構(gòu)

移動終端的硬件形式一般分為3種，一是獨立開發(fā)的專業(yè)移動營銷互動終端；二是在PDA、iPad等硬件基礎上開發(fā)的移動營銷互動終端；三是依托于智能手機來實現(xiàn)應用功能的移動終端。

專業(yè)移動營銷互動終端由采集模塊、處理模塊、人機模塊、電源模塊、通信模塊組成，其中采集模塊主要由無線射頻識別（RFID）讀寫器、攝像頭、藍牙、紅外感應器等設備組成，該類型終端可實現(xiàn)包括移動作業(yè)、移動獲知、移動服務、移動通信等在內(nèi)的全業(yè)務支撐服務。

PDA、iPad等硬件基礎上開發(fā)的移動營銷互動終端，主要通過在原有的硬件設備上接入外置設備來實現(xiàn)，這種方式亦可實現(xiàn)移動營銷的全業(yè)務支撐服務，與專業(yè)移動營銷互動終端相比其優(yōu)點是主體設備成本較低，且主體設備可以便捷獲取，缺點是需攜帶的外置設備較多，攜帶不方面。

通過智能手機來實現(xiàn)應用功能的移動終端，主要通過在手機上添加應用程序來實現(xiàn)移動終端的部分功能應用。其主要用于實現(xiàn)用戶對自身用電信息的便捷查詢、營銷業(yè)務預約辦理等業(yè)務。

移動營銷互動終端需要進行電力特有的加密，如果是專用終端，可以采用U盾、加密芯片等安全加密方式。如果是通用如手機類終端，則需要進行用戶實名認證，在信息傳輸時，采用電力特有的的信息加密技術(shù)以保證信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

3.3 通信網(wǎng)絡設計

移動營銷系統(tǒng)通信網(wǎng)絡設計[7-9]主要包括3個方面∶一是近程通信網(wǎng)絡設計、二是接入通信網(wǎng)絡設計，三是主干通信網(wǎng)絡設計。如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)通信網(wǎng)絡架構(gòu)

近程通信網(wǎng)絡設計主要用于面向客戶與互動終端之間的通信，其主要通過RFID、藍牙、紅外、Zigbee、WiFi等手段來完成。

接入通信網(wǎng)絡設計主要用于聯(lián)通近程通信網(wǎng)絡和主干通信網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)傳輸，其主要表現(xiàn)手段為互動終端與互動終端之間以及互動終端與主干網(wǎng)絡之間的M 2M傳輸，M 2M是指機器到機器的無線數(shù)據(jù)傳輸，目前主要選用碼分多址（CDMA）、通用分組無線電業(yè)務 （GPRS）、IEEE802.11a/b/gWLAN等幾種傳輸協(xié)議用于接入通信網(wǎng)絡M 2M終端之間的數(shù)據(jù)傳輸。

主干通信網(wǎng)絡設計既可采用單一的通信網(wǎng)絡，也可以采用混合通信網(wǎng)絡。目前常用的通信網(wǎng)絡包括光纖專網(wǎng)、配電線載波、無線專網(wǎng)和無線公網(wǎng)等。

（1）光纖專網(wǎng)通信方式宜選擇以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡、工業(yè)以太網(wǎng)等光纖以太網(wǎng)技術(shù)；

（2）中壓電力線載波通信方式可選擇電纜屏蔽層載波等技術(shù)；

（3）無線專網(wǎng)通信方式宜選擇符合國際標準、多廠家支持的寬帶技術(shù)；

（4）無線公網(wǎng)通信方式宜選擇GPRS／CDMA／3G通信技術(shù)。

通常而言，專網(wǎng)的初期建設費用高，后期使用成本低，而公網(wǎng)初期建設費用很低，但后期需要定期支付一定的使用費。因此，在主干通信網(wǎng)絡設計時應充分考慮各方面因素。目前常用的做法是兩種網(wǎng)絡相互配合，在保證通信安全的情況下，實現(xiàn)最優(yōu)的性價比。

三層網(wǎng)絡建設涉及大量的公共信道，因此需要在網(wǎng)絡建設時進行安全防護。包括內(nèi)外網(wǎng)安裝隔離裝置；內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)配置身份認證服務器；建立網(wǎng)管系統(tǒng)，監(jiān)測電力信息網(wǎng)絡運行狀態(tài)，對可疑數(shù)據(jù)進行過濾；對關(guān)鍵傳輸節(jié)點進行加密等，以保證系統(tǒng)的安全性。

4 關(guān)鍵技術(shù)與應用

4.1 跨應用業(yè)務集成模式

為更高效地實現(xiàn)跨應用集成和流程重構(gòu)，系統(tǒng)采用了原子流程設計，通過業(yè)務流程描述驅(qū)動腳本實現(xiàn)子流程的串聯(lián)，進而形成業(yè)務流程的快速重構(gòu)。同時，為加快系統(tǒng)效率，采用分級緩存策略實現(xiàn)夸應用、跨系統(tǒng)信息集成，如圖6所示。

圖6 跨應用業(yè)務集成模式

首先根據(jù)移動營銷業(yè)務分析業(yè)務流程，然后根據(jù)業(yè)務流程涉及的信息要求進行分解。根據(jù)信息在不同系統(tǒng)間的分布建立各個系統(tǒng)的子流程，并為子流程創(chuàng)建唯一的檢索標示和發(fā)布地址。

其次建立業(yè)務管理器，業(yè)務管理器由業(yè)務定義腳本，業(yè)務識別器和業(yè)務驅(qū)動器構(gòu)成。其中業(yè)務定義腳本采用業(yè)務流程描述語言進行定義，將業(yè)務流程定義為子流程集合，每種業(yè)務有唯一的業(yè)務定義腳本。業(yè)務識別器功能包含移動地址識別，業(yè)務識別和驅(qū)動入口功能。地址識別用于識別和接入各類移動終端，建立通信鏈接。同時根據(jù)終端業(yè)務請求標示識別業(yè)務，并從業(yè)務定義腳本提取流程信息，并為業(yè)務各子流程創(chuàng)建處理空間。最后將業(yè)務標示和子流程標示傳入業(yè)務驅(qū)動器。

業(yè)務驅(qū)動器是根據(jù)業(yè)務和流程定義，定位并驅(qū)動為各個系統(tǒng)創(chuàng)建的子流程，并根據(jù)子流程執(zhí)行情況向業(yè)務識別器進行反饋。為了加速業(yè)務處理，業(yè)務驅(qū)動器建立了多級緩存檢索機制，為終端、業(yè)務、子流程和數(shù)據(jù)建立地址檢索，實現(xiàn)對各類資源的快速檢索，加快系統(tǒng)處理效率。

采用上述業(yè)務集成方式，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務的與數(shù)據(jù)的弱耦合性，同時系統(tǒng)數(shù)據(jù)源變更后，只需調(diào)整子流程，不影響其他應用；通過多級緩存能夠直接定位尋址，加速數(shù)據(jù)處理速度。

4.2 工程應用

目前該平臺已在南通供電公司投入使用。以移動巡檢為例（如圖7所示），首先在移動營銷互動平臺建立任務單，隨后將任務單下發(fā)到對應的移動終端，巡檢人員根據(jù)移動終端收到的任務提示進行巡檢工作，過程中，將記錄信息反饋給營銷互動平臺，營銷互動平臺根據(jù)業(yè)務申請情況，識別業(yè)務，通過業(yè)務管理器進行業(yè)務處理，并將結(jié)果反饋給巡檢人員，實現(xiàn)快速的營銷作業(yè)。通過該互動平臺的應用，提升了移動營銷作業(yè)效率，已在公司內(nèi)廣泛應用。

圖7 移動營銷業(yè)務實例

5 結(jié)束語

從電力營銷移動業(yè)務出發(fā)，總結(jié)了營銷業(yè)務特點，在此基礎上設計了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的移動營銷系統(tǒng)的方案，建立了移動終端、通信網(wǎng)絡和營銷互動平臺的三層移動營銷業(yè)務體系，并針對各自特點設計了技術(shù)方案，通過安全加密、身份認證等方式保證系統(tǒng)的安全性。同時提出一種跨應用業(yè)務集成模式，提升了系統(tǒng)效率。該設計用以指導移動營銷系統(tǒng)的規(guī)劃、設計、建設、改造和運行。

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