主营
一、政策背景
【摘要】在社会的不断发展和进步下，信息产业也迎来了自己的繁荣时代。正是在这种背景下，物联网进入了人们的视野。在互联网的不断发展和计算机技术的各种进步下，物联网也迎来了一个又一个的突破，物联网，顾名思义，是通过一系列信息传感设备，根据约定的协议，通过物联网域名连接一些项目，实现信息交换和通信。物联网事物之间的信息交换是基于互联网，通过互联网实现其目的，物联网在发展中不可避免地存在一些不足，然后出现嵌入式系统。本文通过对物联网的描述，探讨了如何研究和实现基于嵌入式系统的物联网网*关。
关键词：嵌入式系统 物联网网*关
1 引言实现物与物之间的信息交流与交流是当今世界的大势所趋。随着社会信息化的日益激烈，信息交流是不可少的。因此，物联网应运而生，由于其特别的优势，物联网得到了广泛的应用。目前，它正备受关注，受到大多数人的青睐，其发展前景不容低估。然而，无论一切有多好、多方便，传统的物联网也或多或少存在缺陷，嵌入式系统的出现在一定程度上弥补了传统物联网网*关的缺点。
2 嵌入式系统
嵌入式系统是在计算机技术的基础上，集电子技术、通信技术、图形图像等一系列技术于一体的系统。该嵌入式系统主要用于对某些产品有一定特殊要求的计算器。嵌入式系统主要由硬件和软件组成，其中硬件主要包括存储器、控制器和各种控制端口，软件主要是操作系统、应用系统等。由于嵌入式系统对硬件的要求较，应在一定程度上满足嵌入式系统的硬件要求和软件需求。嵌入式系统*的主要特点是技术密集型，可以呈现一些先进的技术，与普通计算机技术相比有自己的优势，首先，在硬件方面，嵌入式系统具有更的包装、实用性和专用性；其次，与其他计算机技术相比，嵌入式系统具有更快的传输速度和更小的代码，大大节省了时间和空间，更有利于信息和数据的传输。
随着信息时代的不断发展，人们对信息的要求越来越，嵌入式系统正是在这个阶段发展起来的。它的诞生在一定程度上满足了人们对信息技术的一些要求，不断应用于各个领域，促进了信息技术的不断发展，使社会不断进步。
3 物联网网*关及其设计
物联网网*关是物联网的重要组成部分，也是物联网的基础，其作用不容忽视。物联网网*关具有三种能力：感知网络接入、与不同网络互通和远程监控。首先，感知网络是由多个功能传感器组成的，它们可以根据不同的传感器（如摄像头、录音机、读卡器等）获取不同的信息。由于感知网络以不同的方式从传感器中获取信息，它们的数据也不同。物联网网*关在网络中的应用主要分为无线和有线。无线主要通过蓝牙和无线网络应用。目前，它广泛应用于手机、笔记本电脑等领域。大多数有线电脑都有很多限制，这使得它们很难应用于许多方面。其次，与不同的网络交流，这也是一个大项目，因为不同的传感器收集信息，所以数据之间存在一些差异，难以进行数据交流，因此需要设计协议网络，发挥作用，数据交流；远程监控，远程监控主要是管理和监控数据信息，操作简单，控制灵活，它还可以进行集中管理，它不仅可以监控自己的网络信息，还可以监控和管理其他外部网络。
物联网网*关在物联网中占有很的地位，因此，对网*关的控制非常重要，其设计也应该付出一定的努力。由于大多数物联网网*关运行环境差，实际要求，硬件设计应在一定程度上处理成本和能耗，因此首先降低成本，降低能耗，加快处理器处理速度等变化。选择合适的硬件，比如 AT9LSAM926 为了满足物联网网*关硬件的各种要求，具有处理速度快、兼容性强、存储容量大的特点。物联网网*关不仅对硬件有一定的要求，而且对软件也有一定的要求。由于物联网网*关需要收集和处理某些接口的数据，因此需要整个框架的分层和完整性，以加强系统的灵活性，并注意系统的控制，始终掌握其运行方向，以满足物联网网*关软件在物联网运行中的需求。
4 嵌入式与物联网的关系
嵌入式系统与物联网密切相关，因为嵌入式系统具有更强的针对性，其可包装、实用性、专用性等特点更有利于物联网的发展，因为物联网将具有许多信息交换、交换、数据传输等功能，而传统的物联网网*关存在一定的不足，难以满足当前的需求，嵌入式系统可以在一定程度上避免和改进当前物联网的缺点。
嵌入式系统也极大地促进了物联网的发展，因为嵌入式系统大多用于一系列智能技术、智能传感技术等，而物联网需要通过这些智能技术获取一些信息和数据，并在一定程度上获取和交换这些数据，从而达到一定的目标。这种嵌入式技术正在慢慢应用于现实社会，并不断普及。例如，目前的智能家居可以通过这种智能传感获得一定的新闻指令，方便家居主人的日常生活，从而达到方便的目的；人体传感器也通过同样的智能传感反馈人体的一些变化，实现数据交换和获取。
5 应用安科瑞物联网网*关
基于ARM架构的嵌入式Linux平台方案设计开发了物联网网*关，性价比，集成度。该方案采用ARM处理器，以先进的电源管理架构实现更低的功耗。网*关通过RS485串口收集和分析电表、水表、气表等终端设备的实时数据，通过以太网/4G连接到服务器，通过物联网将数据传输到云服务器。调试人员可以通过ANetCM专用调试软件对物联网网*关进行本地配置管理和远程维护，并可以查看电站的实时运行和实时数据。
硬件参数如下，硬件接口丰富：
存储支持USB和TF卡接口，可以扩展存储空间，确保长期断点数据存储。当物联网网*关和系统之间的网络中断时，需要上传的数据可以存储在物联网网*关中，并在网络恢复正常后传输数据。同时，支持完整的报警记录和日志记录存储。
在数据采集方面，RS485串口支持多种通道配置和串口通信参数设置。此外，它还支持Lora无线采集，以解决从现场终端设备到物联网网*关布线不方便的问题。
支持RJ45以太网口和4G接口的数据传输，可以通过各种协议上传到多个系统。
通过严格的EMC和低温试验，整机可以保证在恶劣的现场环境下稳定工作。
在通信规约方面，经过不断的开发和扩展，目前的收集协议支持ModbusRtu/TCP、DL/T645-1997/2007、DL/T698.45-2017、CJT188-2004、IEC103/104、OPC UA、BACNET、
西门子 S7 协议等。转发协议支持ModbusTCP(主、从)、104（主、从）、DGJ08-2068-2012 DGJ32/TJ11-2011上海建筑能耗 江苏建筑能耗、杭州等省市能耗、宁夏电力需求侧、华云 104 协议、SNMP、MQTT 协议、OPC UA、IEC 61850、Q/GDW 376.1 等。
能保证物联网网*关收集各种终端设备的数据，并将数据传输给系统。
2018年3月30日，国家发展和改G委员会发布了《国家发展和改G委员会关于降低一般工商电价的通知》。明确提出进一步规范和降低电网费用，一是提两部制电价的灵活性；二是全面清理和规范电网企业输配电价以外的收费项目，重点清理和规范工业园区、商业综合体以外的隔离价格。
2022年中下旬，省市场监督管理局先后发布了《非电网直接供电暂行办法》，要求商业综合体、工业园区、物业、办公楼等供电主体按照终端用户电压等级对应的目录电价收取电费，不得在电费中收取其他费用。如果终端用户安装非峰谷分时电表，终端用户的电价将根据“终端用户电压等级目录平段电价+浮动幅度”确定，其中浮动幅度不超过15%，鼓励有条件的供电主体不浮动或少浮动。供电主体违反《中华人民共和国价格法》第十二条的规定，违反国家电价政策，属于不执行定价的价格违法行为。有上述违法行为的，依照《中华人民共和国价格法》第三十九条、《价格违法行为行政处罚条例》第九条第（二）项的规定，责令改正，没收违法所得，并处违法所得五倍以下罚款。《电力法》规定，在电费中收取其他费用的，责令返还违法费用，并处违法费用五倍以下的罚款。
二、园区物业收费痛点
1、公园种类繁多，收费方式多种多样
工业园区是指为促进某些或某些行业的发展而规划建设的区域，通常包括生产、研发、销售等一系列工业活动。根据工业园区的特点和目的，可分为科技园区、工业园区、商贸园区、文化创意园区、生态园区和特色园区。不同类型的公园租户有不同的性质。有私人和企业。支付中会有私人和公共，支付方式也会有卡充值、线下远程充值、微信、支付宝、银行转账等方式。财务对接工作繁琐。
2、抄表落后，效率低，耗时长
调查发现，大多数物业部门仍通过安排维修人员负责抄表任务。目前，大多数公园仍采用人工抄表的方式，包括许多新区科技园。公园内建筑物数量多，企业规模不同，电费计算针对特定企业，导致抄表过程的复杂性不同。抄表人员需要根据预先打印的企业名单逐一阅读数据，这需要很长时间。
电能计费方式多种多样
由于公园种类繁多，商业用电和工业用电将共存。商业单费率、复费率和工业两部制电价的计费方式差异很大，普通收费软件难以兼顾。
4、电费计算难以收缴
复制用电数据后，还需要累计统计，与供电公司总表读数进行比较，共享公用电，计算各企业的应付金额。企业收到电费支付通知后，支付时间有序，拖欠行为时有发生，需要反复催收。
5、能源损失难以明确，预付费用难以收取
在电力输送过程中，由于电线、电缆、变压器等设备的电阻、电感、电容等因素，导致电力损失，因此物业预付电费将大于租户电费的总和。如何合理计算每个租户的分摊费用是许多房地产的痛点，许多房地产也因为不能分摊合理的费用，盲目提电价而被巨额罚款。
三、Acrel 工业园区综合能源管理平台
1、方案架构
Acrel工业园区综合能源管理平台是一个基于物联网数据中心的平台，实施统一的上下数据标准，为互联网用户提供能源物联网数据服务。园区内多功能仪表、预付费电表、多回路仪表、物联网电表、物联网水表、蓄电池充电桩、汽车充电桩、路灯控制器等感知设备可实时监控，确保园区内能源供应安全，实现能耗分析、能源收费、设备管理等功能。
图1.a产业园区综合能源管理平台
2、系统功能
Acrel综合能源管理平台及能源供应、能源管理、设备管理、能耗分析、运行服务五大功能于一体，为园区管委会、集团物业、连锁商超、系统集成商、总能能源服务商等提供完整的能源管理和收费功能。
图2.a系统架构
2.1能源供应
实现园区电力数据采集和能源运维管理功能。监测配电系统中一二级节点及末端表计的电力参数，实现遥信、遥测、遥控，并通过平台制定巡检计划，移动端执行签到、巡检、消缺，负责人审核闭环。
图2.1.a配电环境及总表数据监控
2.2能源分析
实现园区内部各类能耗监测，监测支路的电、水、气、冷、热等分类能源消耗，搭建完整的计量体系，掌握完整的能源流向和损耗量，能耗超标时触发报警。对各分类用能进行趋势分析和同环比分析。展示园区内各分类能源流向。
图2.2.a园区能源流向
图2.2.b能源损耗详情
2.3能源收费
平台支持多种电费计算方式以及多种费用（租金、物业费、服务费等）代收服务。
图2.3.a能源收费-用户监控
2.3.1公区能耗分摊
公摊电费具体指包括小区物业的电梯、水泵、中yang空调、消防监控中心等公共设备设施运行的时候的电费，还有就是公共区域的照明等其他公共水电费。除了小区物业的服务合同另有约定外应该纳入代收代交费用，由小区物业公司单独列帐，然后按照实际的电费支出费用和合同约定好的方式进行公开合理的电费分摊。
计入租金、物业费、服务费等公摊：依据《发改价格〔2018〕500号 国家发展改G委关于降低一般工商业电价有关事项的通知》，商业综合体等经营者应按国家规定销售电价向租户收取电费，相关共用设施用电及损耗通过租金、物业费、服务费等方式协商解决;或者按国家规定销售电价向电网企业缴纳电费，由所有用户按各分表电量公平分摊。
平均公摊：每月电费的计算公式为：已经入住的每户分摊电费金额=该单元的计量电费÷该单元已经入住的户数+(该单元空置的户数×70%)；
按面积公摊：我国《物权法》第七十二条的规定：“业主对建筑物专有部分以外的共有部分，享有权利，承担义务；不得以放弃权利不履行义务。” 第八十条规定：“建筑物及其附属设施的费用分摊、收益分配等事项，有约定的，按照约定；没有约定或者约定不明确的，按照业主专有部分占建筑物总面积的比例确定。”
电量公摊：应该分摊的电费=(某户用电电量/居民用电总量)×分摊电费。
图2.3.1.a 公摊方案设置
2.3.2两部制电价计费
对变压器容量在315KVA及以上的，执行“二部制电价”，除用一度电、交一度电的电费外，还要按照变压器的容量交纳“基本电费”；大工业用电的电容量电费（一般工商业和农业用电无此部分）基本电费的计费方式分为两种：按固定容量和按实际ZUI大需量。
按固定容量：变压器容量*容量单价；
按ZUI大需量：上月实际ZUI大需量*需量单价；
图2.3.2.a容量费方案设置
2.3.3分时计费
分时电价机制是基于电能时间价值设计的，是引导电力用户削峰填谷、保障电力系统安全稳定经济运行的一项重要机制安排。分时电价机制又可进一步分为峰谷电价机制、季节性电价机制等。峰谷电价机制是将一天划分为峰、平段、低谷，季节性电价机制是将峰平谷时段划分进一步按夏季、非夏季等作差别化安排，对各时段分别制定不同的电价水平，使分时段电价水平更加接近电力系统的供电成本，以充分发挥电价信号作用，引导电力用户尽量在峰时段少用电、低谷时段多用电，从而保障电力系统安全稳定运行，提升系统整体利用效率、降低社会总体用电成本。
图2.3.3.a分时电价设置
2.3.4阶梯电价
阶梯式电价是阶梯式递增电价或阶梯式累进电价的简称，是指把户均用电量设置为若干个阶梯分段或分档次定价计算费用。对居民用电实行阶梯式递增电价可以提能源效率。通过分段电量可以实现细分市场的差别定价，提用电效率。2012年6月14日，发改委表示居民“阶梯电价”于2012年7月1日在全国范围内实施。
图2.3.4.a阶梯电价设置
2.3.5线损电费
理论上总表和分表是对不上的，这之间的差就是线损。没有一个真正公平的办法，公平只有相对；人们多是平均分摊，按用电容量分摊或按用电量分摊；前一种方法是有多少家用电，损耗每家承担多少分之一。
D二种方法根据用电容量（设备）占总用电容量（设备）的比例来承担损耗；第三种方法是根据某个企业占园区用电量的比例来承担损耗；一般前一种方法比较容易执行，而第三种方法相对比较公平。
损耗电量=总表电量-下级分表总电量
1.平均分摊
损耗电费=损耗电量/下级分表数量*电价
2.按容量分摊
损耗电费=某户用电容量/下级分表用电总容量*损耗电量*电价
3.按用电量分摊
损耗电费=某户用电量/下级分表总用电量*损耗电量*电价
4.按损耗系数分摊
损耗系数=损耗电量/总表电量
损耗电费=损耗系数*某户用电量*电价
图2.3.5.a线损电费计算
2.3.6力调电费
力调电费，指供电公司根据客户一段时间内（如一个月或年）所使用的有无功电量来计算其平均功率因数，并据此收取的相关电费。
对100KW及以上的用户，还要执行力率调整电费，对力率（功率因数）达不到国家标准的，进行奖惩。
图2.3.6.a收费方案设置
图2.3.6.c线上支付
3、典型硬件
应用场合 | 产品 | 型号 | 功能 |
智能网*关 |
|
ANet-2E4SM | 4路RS485 串口，光耦隔离，2路以太网接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP（主、从）、104（主、从）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模块）输入电源：DC 12 V ～36 V 。支持4G扩展模块，485扩展模块,可扩展16路。 |
中低压计量 |
|
ADW300 | 三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，有功电能计量（正、反向）、四象限无功电能 、总谐波含量、分次谐波含量（2～31次） ；A、B、C、N四路测温；1路剩余电流测量；支持RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD显示；有功电能精度：0.5S级（改造项目推荐） |
|
DTSD1352 | 三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，分相总有功电能，总正反向有功电能统计，总正反向无功电能统计；红外通讯；电流规格：经互感器接入3×1（6）A，直接接入3×10（80）A，有功电能精度0.5S级，无功电能精度2级 | |
租户计费管理 |
| DDSY1352-Z系列 | 单相全电参量测量；可支持费控；复费率计量(8时区、14时段、8费率)，支持远程充值；内置磁保持继电器实现通断；支持射频刷卡；电流规格：3*10(80)A,有功电能精度0.5S级，可支持NB-iot、4G、Lora等无线通讯 |
| DTSY1352-Z系列 | 三相全电参量测量；可支持费控；复费率计量(8时区、14时段、8费率)，支持远程充值；内置磁保持继电器实现通断；支持射频刷卡；电流规格：3*10(60)A,有功电能精度0.5S级，可支持NB-iot、4G、Lora等无线通讯 |
结束语
在园区物业日常管理当中切实存在日常管理运营、用电线路损耗、公共设备用电、电力设备维护等费用支出，我司平台不仅可以帮助物业合理合规及时收取企业和租户电费，也能保证物业自身利益，合理收取中间费用，为物业等转供电单位创造运营价值。
1. 【技术支持唯新：CDD-9888】【公从号：安科瑞能效管理解决方案】
2. 云平台：变电所运维云平台、分布式光伏运维云平台、建筑能耗云平台、企业能源管控平台、远程预付费管控云平台、宿舍预付费管控云平台、充电桩收费运营云平台、智慧消防云平台、安全用电管理云平台、环保用电监管云平台；
3. 系统解决方案：变电站综合自动化系统、电力监控系统、配电室综合监控系统、能耗管理系统、电能管理系统、马达保护与监控系统、动环监控及能效分析系统、智能照明监控系统、消防设备电源监控装置、防火门监控系统、余压监控系统、消防应急照明和疏散指示系统；无线测温系统；
4. 中压测控装置：环网柜综合保护装置、微机保护装置、开关柜综合测控装置、线路保护装置、配电变保护装置、电动机保护装置、备自投保护装置、电容器保护装置、PT检测装置、低压备自投装置、公共测控装置、防孤岛保护装置、电流互感器过电压保护器、温湿度控制器、无源无线测温传感器、CT取电无线测温传感器；
5. 电力监控与保护：弧光保护装置、电能质量在线监测装置、电气接点在线测温装置（智能湿度巡检仪）、电动机(马达）保护器、低压线路保护器、智能剩余电流继电器、三遥单元；
6. 电能管理：可编程交流电测仪表、可编程直流电测仪表、多功能全电量电表、精度网络电力仪表、谐波表、电能质量表、海拔仪表、逆电流监测电表、电子式电能表、导轨式电能表、面板表嵌入式电表、预付费表、多用户计量箱、物联网仪表、无线多回路计量交流/直流表、无线多回路环保检测模块、正反向直流电能表、无线通讯转换器、智能照明控制装置；
7. 电能质量治理：有源电力滤波器、中线安防保护器、谐波保护器、静止无功发生器、滤波补偿装置、电力电容补偿装置、集成式谐波抑*制电力电容补偿装置、投切开关、功率因数补偿控制器、自愈式低压并联电容器、串联电抗器；
8. 电气安全：电气火灾监控探测器、剩余电流探测器、电气火灾监控装置、在线监控路灯计量、无线测温显示单元、故障电弧探测器、故障电弧传感器、隔离电源绝缘监测装置、医疗机构绝缘报警显示仪、医疗医院用隔离变压器、工业用绝缘监测装置、电气防火限流式保护器；
9. 新能源：光伏采集装置、电瓶车智能充电桩、汽车充电桩、光伏汇流采集装置；
10. 数据中心/铁塔基站：数据采集模块、机房数据柜监控装置、多回路电表、母线监控装置、电力监控屏；
11. 智能网*关：通信管理机、无线通信终端（无线通讯转换器）、数据转换模块、串口服务器；
12. 电量传感器：低压电流互感器、开口式互感器、一次小电流互感器、0.2级电流互感器、低压电动机保护器专用互感器、剩余电流互感器、霍尔传感器、罗氏线圈电流变送器、模拟信号隔离器、有功功率变送器、无功功率变送器、直流电压传感器、浪涌保护器；
13. 环保监控：油烟在线监测仪、环保数据采集传输装置；
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