南向协议与北向协议

南向协议根据连接方式分类

• RS-485：
  • 连接线：4芯线，实际可能还需要额外直流电源
• 仪表总线M-BUS：
  • 连接线：2芯线，无需额外直流电源
• Ethernet
• 4GCat.1：
  • DTU（Data Transfer Unit）：串口数据与IP数据转换
  • RTU（Remote Terminal Unit）：比DTU增加采集和控制功能
  • 串口服务器：基于tcp、udp、http、mqtt、websocket等传输层与应用层协议实现数据透传
• 红外无线
• Wi-SUN(Wireless Utility Networks):
  • 基于IEEE 802.15.4标准，使用920MHz频段
  • 家域网HAN(Home Area Network)
  • 区域网FAN(Field Area Network)

ModbusRTU

• 数据帧：
  • 地址域：1字节
  • 功能码：1字节
  • 数据域：
    • 地址：2字节
    • 数量：2字节
  • CRC校验：2字节

DL/T645-2007

• 帧格式：
  • 帧起始字符：68H
  • 地址域：A0 A1 A2 A3 A4 A5
  • 帧起始字符：68H
  • 控制码：1字节
    • 主站：
      • 13H：请求读电能表通信地址
      • 11H：请求读电能表数据
      • 1CH：请求跳闸、合闸
    • 从站：
      • 91H：正常应答读电能表
      • 9CH：正常应答跳闸、合闸
  • 数据域长度：1字节
  • 数据域：DI0 DI1 DI2 DI3
    • 发送方：每字节+33H
    • 接收方：每字节-33H
    • 数据标识：
      • 电能量
      • 最大需量及发生时间
      • 变量
      • 事件记录
      • 参变量
      • 冻结量
      • 负荷记录
    • 密码、操作者代码、数据、帧序号
  • 校验码：1字节，从第一个帧起始字符到校验码之前求Checksum校验和
  • 结束符：16H
• 字节格式：
  • 起始位：0
  • 8位数据
  • 偶校验位
  • 停止位：1
• 数据标识中常用数据项：
  • 00 00 00 00：（当前）组合有功总电能CurrentMixActiveEnergy
  • 00 01 00 00：（当前）正向有功总电能CurrentForwardActiveEnergy
  • 00 02 00 00：（当前）反向有功总电能CurrentReverseActiveEnergy
  • 00 15 00 00：（当前）A相正向有功电能CurrentAForwardActiveEnergy
  • 00 16 00 00：（当前）A相反向有功电能CurrentAReverseActiveEnergy
  • 00 29 00 00：（当前）B相正向有功电能CurrentBForwardActiveEnergy
  • 00 2A 00 00：（当前）B相反向有功电能CurrentBReverseActiveEnergy
  • 00 3D 00 00：（当前）C相正向有功电能CurrentCForwardActiveEnergy
  • 00 3E 00 00：（当前）C相反向有功电能CurrentCReverseActiveEnergy
  • 01 01 00 00：（当前）正向有功总最大需量及发生时间CurrentForwardMaxEnergy,CurrentForwardMaxEnergyTime
  • 01 02 00 00：（当前）反向有功总最大需量及发生时间CurrentReverseMaxEnergy,CurrentReverseMaxEnergyTime
  • 01 15 00 00：（当前）A相正向有功最大需量及发生时间CurrentAForwardMaxEnergy,CurrentAForwardMaxEnergyTime
  • 01 16 00 00：（当前）A相反向有功最大需量及发生时间CurrentAReverseMaxEnergy,CurrentAReverseMaxEnergyTime
  • 01 29 00 00：（当前）B相正向有功最大需量及发生时间CurrentBForwardMaxEnergy,CurrentBForwardMaxEnergyTime
  • 01 2A 00 00：（当前）B相反向有功最大需量及发生时间CurrentBReverseMaxEnergy,CurrentBReverseMaxEnergyTime
  • 01 3D 00 00：（当前）C相正向有功最大需量及发生时间CurrentCForwardMaxEnergy,CurrentCForwardMaxEnergyTime
  • 01 3E 00 00：（当前）C相反向有功最大需量及发生时间CurrentCReverseMaxEnergy,CurrentCReverseMaxEnergyTime
  • 02 01 01 00：A相电压AVoltage
  • 02 02 01 00：B相电压BVoltage
  • 02 03 01 00：C相电压CVoltage
  • 02 06 00 00：总功率因数TotalPowerFactor
  • 02 06 01 00：A相功率因数APowerFactor
  • 02 06 02 00：B相功率因数BPowerFactor
  • 02 06 03 00：C相功率因数CPowerFactor
  • 02 80 00 01：零线电流ZerolineAmpere
  • 02 80 00 02：电网频率Frequency
  • 02 80 00 07：表内温度MeterTemp
  • 02 80 00 08：时钟电池电压BatteryVoltage
  • 04 00 04 01：通讯地址
  • 04 00 13 01：无线通信信号强弱
• 数据标识中常用数据块：
  • 04 00 05 FF：电表运行状态字数据块
    • 04 00 05 01：
    • 04 00 05 02：
    • 04 00 05 03：操作类
    • 04 00 05 04：A相故障状态
    • 04 00 05 05：B相故障状态
    • 04 00 05 06：C相故障状态
    • 04 00 05 07：合相故障状态
• 数据帧示例：
  • 主站：
    • 读仪表地址：FE FE FE FE 68 AA AA AA AA AA AA 68 13 00 DF 16
    • 读（当前）正向有功总电能：FE FE FE FE 68 AA AA AA AA AA AA 68 11 04 33 33 34 33 AE 16
  • 从站：
    • 回复读仪表：FE FE FE FE 68 81 38 33 10 02 25 68 93 06 B4 6B 66 43 35 58 E1 16
    • 回复读正向有功总电能：FE FE FE FE 68 81 38 33 10 02 25 68 91 08 33 33 34 33 33 33 33 33 25 16

CJ/T188-2004

• 帧格式：
  • 帧起始符：68H
  • 仪表类型：
  • 地址域：A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6
  • 控制码：1字节
  • 数据长度域：1字节
  • 数据域：
  • 校验码：1字节，从第一个帧起始符到校验码之前求Checksum校验和
  • 结束符：16H
• 字节格式：
  • 起始位：0
  • 8位数据
  • 偶校验位
  • 停止位：1
• 读仪表地址：FE FE FE FE 68 AA AA AA AA AA AA AA AA 03 03 81 0A 00 49 16

代码实现

• 变量类型：
  • 1Byte=8bit
  • Char=2Byte
  • Short=2Byte
  • Int=4Byte
  • long=8Byte
• 使用Netty中ByteBuf：
  • 大端读写：writeInt、readInt
  • 小端读写：writeIntLE、readIntLE
  • 大小端转换：Short.reverseBytes、Integer.reverseBytes
  • hex字符串转byte[]：ByteBufUtil.decodeHexDump
  • byte[]转ASCII字符串：New String(byte[])

北向协议工作模式

• 长连接与短连接
• 平台主动与设备主动

Jetlinks官方协议

内部变量

• 上线：AcknowledgeDeviceMessage
• 下线：DisconnectDeviceMessage
• 更新标签：UpdateTagMessage
• 上报属性：ReportPropertyMessage
• 上报事件：EventMessage
• 读取属性：ReadPropertyMessage
• 修改属性：WritePropertyMessage
• 调用功能：FunctionInvokeMessage

Mqtt协议中topic

• 上线：
  • /{productId}/{deviceId}/child/{childDeviceId}/online
• 下线：
  • /{productId}/{deviceId}/child/{childDeviceId}/offline
• 更新标签：
  • /{productId}/{deviceId}/tags
• 上报属性：
  • /{productId}/{deviceId}/properties/report
  • /{GateWayProductId}/{GatewayProductDeviceID}/child/{GatewaySubProductDeviceId}/properties/report
• 上报事件：
  • /{productId}/{deviceId}/event/{eventId}
  • /{productId}/{deviceId}/child/{childDeviceId}/event/{eventId}
• 读取属性：
  • /{productId}/{deviceId}/properties/read
  • /{productId}/{deviceId}/properties/read/reply
  • /{productId}/{deviceId}/child/{childDeviceId}/properties/read
  • /{productId}/{deviceId}/child-reply/{childDeviceId}/properties/read/reply
• 修改属性：
  • /{productId}/{deviceId}/properties/write
  • /{productId}/{deviceId}/properties/write/reply
  • /{productId}/{deviceId}/child/{childDeviceId}/properties/write
  • /{productId}/{deviceId}/child-reply/{childDeviceId}/properties/write/reply
• 调用功能：
  • /{productId}/{deviceId}/function/invoke
  • /{productId}/{deviceId}/function/invoke/reply
  • /{productId}/{deviceId}/child/{childDeviceId}/function/invoke
  • /{productId}/{deviceId}/child-reply/{childDeviceId}/function/invoke/reply