基于GPRS和IE的分布式收費(fèi)終端功能升級(jí)策略

近年來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)公司大力開拓農(nóng)村電力市場(chǎng)。新一輪農(nóng)網(wǎng)改造升級(jí)工作的啟動(dòng)及走收的全面取消，為便攜式移動(dòng)收費(fèi)終端設(shè)備營(yíng)造了廣泛的應(yīng)用空間。國(guó)家發(fā)改委有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，截至目前，全國(guó)除西藏和新疆以外的29個(gè)?。▍^(qū)、市）已經(jīng)召開了居民階梯電價(jià)聽證會(huì)。各地價(jià)格主管部門認(rèn)真研究了聽證會(huì)參加人提出的意見和建議，在此基礎(chǔ)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(xù)出臺(tái)，自7月1日起開始在全國(guó)全面試行居民階梯電價(jià)改革方案。全新電費(fèi)計(jì)算方式的制定勢(shì)必對(duì)電力移動(dòng)收費(fèi)終端提出新的功能需求，即電力移動(dòng)收費(fèi)終端的軟件系統(tǒng)或者資源文件要及時(shí)進(jìn)行更新，以提升終端性能，進(jìn)而滿足收費(fèi)系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求。

　　針對(duì)電力移動(dòng)收費(fèi)終端系統(tǒng)對(duì)穩(wěn)定性和可靠性的需求，嵌入式系統(tǒng)成為首選。目前，嵌入式設(shè)備軟件更新有兩種方式：一種是在本地使用PC機(jī)，通過(guò)串口（或者網(wǎng)口）將軟件下載到設(shè)備中，完成軟件系統(tǒng)的升級(jí)；另一種則是利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行在線升級(jí)。前一種方式只能在本地進(jìn)行軟件升級(jí)操作，不便于批量更新，較適合于實(shí)驗(yàn)室調(diào)試使用及設(shè)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)行在線終端的批量升級(jí)。但實(shí)際上，許多終端設(shè)備并沒有集成在線升級(jí)功能，即終端的功能升級(jí)是不可能實(shí)現(xiàn)的。因此努力尋求一種方法，在不對(duì)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(jí)終端功能，將不可能變?yōu)榭赡堋?/P>

　　1 策略設(shè)計(jì)

　　信息由許多字節(jié)組成，一個(gè)或多個(gè)字節(jié)組成一個(gè)信息單元，定義一個(gè)名稱，表達(dá)確定的含義。為了保證信息能在平臺(tái)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(jié)構(gòu)組織起來(lái)。表1、表2給出了信息的結(jié)構(gòu)。

　　信息的組成也可采用一種簡(jiǎn)單、通用的超文本標(biāo)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、聲音、表格、鏈接等。HTML文檔制作不是很復(fù)雜，且功能強(qiáng)大，支持不同數(shù)據(jù)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，如果終端沒有在線升級(jí)功能，那么已經(jīng)發(fā)售給客戶使用的終端要想完成功能升級(jí)，只能把終端寄回廠家，或找廠家工作人員到客戶使用地使用PC機(jī)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(gòu)設(shè)計(jì)終端和平臺(tái)，且采用GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸將是一個(gè)刺手的問(wèn)題（采用有線方式時(shí)可以不考慮）［1］。綜合考慮以上各因素，提出一種在不對(duì)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(jí)的策略。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中融入了瘦客戶端和B/S架構(gòu)的設(shè)計(jì)思想，即在傳統(tǒng)通信協(xié)議的基礎(chǔ)上加入HTML語(yǔ)言，這樣可在稍許增加或者不增加數(shù)據(jù)流量的情況下，即可使終端適應(yīng)新的業(yè)務(wù)需要。

　　2 具體實(shí)施

　　分布式電力移動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交互采用終端請(qǐng)求、平臺(tái)應(yīng)答的方式進(jìn)行。在YD/T 1363.3-2005固定通信協(xié)議的基礎(chǔ)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(shù)據(jù)字段；在接收端按固定協(xié)議的格式進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證和解析［2］，解析出來(lái)的各獨(dú)立數(shù)據(jù)字段就是HTML或XML標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言。為適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展的需求變化，保證系統(tǒng)建設(shè)具有良好的獨(dú)立性、規(guī)范性、兼容性、靈活性、開放性和擴(kuò)展性，具體的包含關(guān)系如圖1所示。

2.1 數(shù)據(jù)鏈路結(jié)構(gòu)

　　分布式電力移動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心采用具有內(nèi)網(wǎng)的固定IP+APN專線。數(shù)據(jù)中心申請(qǐng)APN業(yè)務(wù)，通過(guò)一條2 Mb/s的APN專線接入通信運(yùn)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(shù)據(jù)中心分配專用的APN，其他任何單位和個(gè)人不得申請(qǐng)接入該APN，用于GPRS專網(wǎng)的SIM卡僅開通該專用APN，限制其他功能使用。收費(fèi)終端和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器平臺(tái)之間采用端到端的數(shù)據(jù)交互。對(duì)交互數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC16校驗(yàn)、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(jié)省數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心和終端之間建立起VPN專線通道。在專線組網(wǎng)方式下，繳費(fèi)信息在GPRS內(nèi)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(wěn)定性得到雙重保證。具體的鏈路連接關(guān)系如圖2