基于GPRS和IE的分布式收費終端功能升級策略

近年來(lái)，國家電網(wǎng)公司大力開(kāi)拓農村電力市場(chǎng)。新一輪農網(wǎng)改造升級工作的啟動(dòng)及走收的全面取消，為便攜式移動(dòng)收費終端設備營(yíng)造了廣泛的應用空間。國家發(fā)改委有關(guān)負責人表示，截至目前，全國除西藏和新疆以外的29個(gè)?。▍^、市）已經(jīng)召開(kāi)了居民階梯電價(jià)聽(tīng)證會(huì )。各地價(jià)格主管部門(mén)認真研究了聽(tīng)證會(huì )參加人提出的意見(jiàn)和建議，在此基礎上進(jìn)一步修改和完善了實(shí)施方案，并于2012年6月中旬陸續出臺，自7月1日起開(kāi)始在全國全面試行居民階梯電價(jià)改革方案。全新電費計算方式的制定勢必對電力移動(dòng)收費終端提出新的功能需求，即電力移動(dòng)收費終端的軟件系統或者資源文件要及時(shí)進(jìn)行更新，以提升終端性能，進(jìn)而滿(mǎn)足收費系統業(yè)務(wù)需求。

　　針對電力移動(dòng)收費終端系統對穩定性和可靠性的需求，嵌入式系統成為首選。目前，嵌入式設備軟件更新有兩種方式：一種是在本地使用PC機，通過(guò)串口（或者網(wǎng)口）將軟件下載到設備中，完成軟件系統的升級；另一種則是利用網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行在線(xiàn)升級。前一種方式只能在本地進(jìn)行軟件升級操作，不便于批量更新，較適合于實(shí)驗室調試使用及設備小批量生產(chǎn)時(shí)使用，而后一種方式可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行在線(xiàn)終端的批量升級。但實(shí)際上，許多終端設備并沒(méi)有集成在線(xiàn)升級功能，即終端的功能升級是不可能實(shí)現的。因此努力尋求一種方法，在不對終端進(jìn)行任何改變的情況下就能通過(guò)某種方式來(lái)升級終端功能，將不可能變?yōu)榭赡堋?/P>

　　1 策略設計

　　信息由許多字節組成，一個(gè)或多個(gè)字節組成一個(gè)信息單元，定義一個(gè)名稱(chēng)，表達確定的含義。為了保證信息能在平臺和終端之間正確無(wú)誤地傳輸，可采用事先約定的方式，將信息按照一定的結構組織起來(lái)。表1、表2給出了信息的結構。

　　信息的組成也可采用一種簡(jiǎn)單、通用的超文本標記語(yǔ)言，如HTML語(yǔ)言、XML語(yǔ)言等。HTML文本是由HTML命令組成的描述性文本，HTML命令可以說(shuō)明文字、 圖形、動(dòng)畫(huà)、聲音、表格、鏈接等。HTML文檔制作不是很復雜，且功能強大，支持不同數據格式的文件嵌入。

　　采用表1或者表2所述的格式組織信息格式，如果終端沒(méi)有在線(xiàn)升級功能，那么已經(jīng)發(fā)售給客戶(hù)使用的終端要想完成功能升級，只能把終端寄回廠(chǎng)家，或找廠(chǎng)家工作人員到客戶(hù)使用地使用PC機通過(guò)串口（或者網(wǎng)口）將軟件下載到終端。若采用B/S架構設計終端和平臺，且采用GPRS進(jìn)行數據交互時(shí)，數據傳輸將是一個(gè)刺手的問(wèn)題（采用有線(xiàn)方式時(shí)可以不考慮）［1］。綜合考慮以上各因素，提出一種在不對終端固化軟件進(jìn)行任何改動(dòng)的情況下完成終端功能升級的策略。在實(shí)現過(guò)程中融入了瘦客戶(hù)端和B/S架構的設計思想，即在傳統通信協(xié)議的基礎上加入HTML語(yǔ)言，這樣可在稍許增加或者不增加數據流量的情況下，即可使終端適應新的業(yè)務(wù)需要。

　　2 具體實(shí)施

　　分布式電力移動(dòng)收費系統中的數據交互采用終端請求、平臺應答的方式進(jìn)行。在YD/T 1363.3-2005固定通信協(xié)議的基礎上添加HTML或XML通信協(xié)議，即將HTML或XML部分作為固定式通信協(xié)議INFO中的一個(gè)或者幾個(gè)字段。在發(fā)送端發(fā)送HTML或XML格式的數據字段；在接收端按固定協(xié)議的格式進(jìn)行數據驗證和解析［2］，解析出來(lái)的各獨立數據字段就是HTML或XML標準語(yǔ)言。為適應系統發(fā)展的需求變化，保證系統建設具有良好的獨立性、規范性、兼容性、靈活性、開(kāi)放性和擴展性，具體的包含關(guān)系如圖1所示。

2.1 數據鏈路結構

　　分布式電力移動(dòng)收費系統數據中心采用具有內網(wǎng)的固定IP+APN專(zhuān)線(xiàn)。數據中心申請APN業(yè)務(wù)，通過(guò)一條2 Mb/s的APN專(zhuān)線(xiàn)接入通信運營(yíng)商GPRS網(wǎng)絡(luò )，雙方互聯(lián)路由器之間采用私有固定IP地址進(jìn)行廣域連接。通信服務(wù)商為供電公司數據中心分配專(zhuān)用的APN，其他任何單位和個(gè)人不得申請接入該APN，用于GPRS專(zhuān)網(wǎng)的SIM卡僅開(kāi)通該專(zhuān)用APN，限制其他功能使用。收費終端和數據中心服務(wù)器平臺之間采用端到端的數據交互。對交互數據進(jìn)行CRC16校驗、3DES加密及ZIP壓縮，避免信息在整個(gè)傳輸過(guò)程中發(fā)生泄露，同時(shí)也節省數據流量。雙方采用防火墻進(jìn)行隔離，并在防火墻上進(jìn)行IP地址和端口過(guò)濾，因此數據中心和終端之間建立起VPN專(zhuān)線(xiàn)通道。在專(zhuān)線(xiàn)組網(wǎng)方式下，繳費信息在GPRS內網(wǎng)中傳輸，無(wú)需經(jīng)過(guò)外部公網(wǎng)，因此延時(shí)較小，安全性和穩定性得到雙重保證。具體的鏈路連接關(guān)系如圖2