SEP2.0通信協(xié)議研究

楊莉莉

【摘要】 由Wi-Fi、ZigBee、HomePlug與HomeGrid等成員推動的Smart Energy Protocol 2.0（SEP2.0）標(biāo)準(zhǔn)能夠通過智能設(shè)備中的應(yīng)用程序，實現(xiàn)家庭內(nèi)部的能源管理，提高能源利用效率，節(jié)能降耗，有效支撐智能電網(wǎng)，論文對SEP2.0的發(fā)展及主要內(nèi)容進(jìn)行了研究。

【關(guān)鍵詞】 智能用電 信息模型 SEP2.0

一、引言

近幾十年來，能源短缺和能源消費(fèi)引起的環(huán)境污染問題已經(jīng)發(fā)展為世界性的難題，世界各國在尋求能量轉(zhuǎn)型道路時都把提高能源利用效率，節(jié)能降耗列為能源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1]。SEP2.0之前，Zigbee聯(lián)盟推行了基于Zigbee協(xié)議的SE1.X協(xié)議，但因協(xié)議的封閉性與局限性并且得到廣泛應(yīng)用[2]。

SEP2.0能夠提供用戶與智能電網(wǎng)的連接外，SEP2.0還能通過網(wǎng)絡(luò)市場上的應(yīng)用程序，實現(xiàn)家庭內(nèi)部的能源管理。更重要的是，SEP2.0的程序開發(fā)不僅與電網(wǎng)有關(guān)，更是可以聯(lián)合廠商與服務(wù)商，為用戶提供更好的體驗。論文對SEP2.0的發(fā)展及主要內(nèi)容進(jìn)行了研究。

二、主要特征

如圖1所示，SEP2.0的底層雖然建議采用802.15.4或802.11無線協(xié)議，但是事實上對于任何能夠采用HTTP協(xié)議的接入方式都是支持的（包括有線的），SEP2.0著重定義最高層的CIM模型與EXI（Efficient XML Interchange）部分，對于其他支撐協(xié)議采用現(xiàn)有的、適用面廣、普及度高的協(xié)議實現(xiàn)，如：HTTP、DNS-SD、TLS等[3]。

SEP2.0著重于其資源模型的定義，對于傳輸發(fā)現(xiàn)等網(wǎng)絡(luò)通信內(nèi)容采用主流成熟的協(xié)議/架構(gòu)來實現(xiàn)，其總體框架采用RESTful HTTP實現(xiàn)、服務(wù)發(fā)現(xiàn)采用類DNS方式實現(xiàn)、安全傳輸采用TLS實現(xiàn)。這些支撐內(nèi)容處于模型之下、網(wǎng)絡(luò)之上。

三、信息模型

SEP 2.0的資源表示與建立是通過UML語言實現(xiàn)的，是CIM的一種擴(kuò)展，將模型分為三大類：Support Resources（輔助資源）、Common Resources（通用資源）、Smart Energy Resouces（SE資源）。

輔助資源用于支撐設(shè)備通用的信息處理與交換，能力較為簡單，建議每個設(shè)備都具備的輔助資源提供的能力，包括：設(shè)備能力、設(shè)備接口、通信接口、資源預(yù)設(shè)、訂閱通知算法、響應(yīng)算法。

通用資源是與具體應(yīng)用無關(guān)的，可以用于支撐智能用電資源的功能集，包括：時間、設(shè)備信息、電源狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、日志、配置、文件下載。

SE資源用于實現(xiàn)智能用電的特定應(yīng)用場景，包括：DRLC、計量、電價、文本通知、費(fèi)用、預(yù)付費(fèi)、預(yù)訂能量、DER及智能用電的通用資源。

四、結(jié)論

SEP2.0通過UML語言建立了一組完善的信息模型，采用現(xiàn)有成熟的協(xié)議來實現(xiàn)信息交互，創(chuàng)建了一個標(biāo)準(zhǔn)的、可互操作的協(xié)議，用于智能電網(wǎng)與用戶設(shè)備的連接。通過TCP/IP協(xié)議承載業(yè)務(wù)，與物理層協(xié)議完全分離，提供用戶與智能電網(wǎng)的連接，實現(xiàn)家庭內(nèi)部的能源管理，能夠為我國用戶領(lǐng)域的節(jié)能減排通信協(xié)議提供一個良好的參考。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 黃飛. 能源消費(fèi)與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的灰色關(guān)聯(lián)分析[J]. 熱能動力工程，2001，16（1）： 89-90

[2] Zigbee Alliance. Zigbee Smart Energy Profile Specifications [S]

[3] Zigbee Alliance. SEP 2.0 Application Specification 0.9 Document [S]