一种基于物联网的账本同步系统及方法与流程

本发明涉及一种账本同步系统及方法，尤其涉及一种基于物联网的账本同步系统及方法。

背景技术：

物联网是指物物相连的互联网，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；物联网的用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

由于物联网能便利地将设备、用户、厂商三者紧密结合在一起，物联网在智能燃气表抄表领域具有广阔的应用前景，从而在一个平台上实现远程抄表的综合作业。物联网为远程抄表提供了重要手段，以物联网为基础的远程抄表系统能极大满足用户的远程服务，能对数据进行精确的测试与反馈，实现全方位的网络集成监控，不仅为用户提供了智能化的数据服务，还为燃气资源管理提供了科学的参考依据。随着社会经济与科学的发展，人们在生产生活中对燃气资源的需要剧增，燃气资源面临日益枯竭的困境，因此急需智能化的燃气管理系统满足社会的发展。

目前，市面上的ic卡智能燃气表具有技术成熟、成本低廉、安全耐用、兼具管理功能等优点。但由于不具备通讯功能和预付费功能，所以只能入户抄表、先用气后付费。因此就存在抄表难、收费难、管理难、以及人为因素引起的纠纷、作弊等问题。同时，由于这种现有的运行方式需要一个庞大的管理队伍，人员多、效率低、成本高。因此，已经不适应现代经济生活的发展要求。但由于没有通讯功能，后台管理系统无法监控其运行状态，并且入户抄表困难、售后成本高等问题都严重影响了抄表效率。

举例来说，ic卡收、付费方式要求用户必须持卡到指定的收费站或银行去缴费，加大了时间成本和运营成本，同时燃气表表具存在固有的技术缺陷，售后成本较高。ic卡表没有通讯功能，后台管理系统无法监控其运行状态，一旦出现故障，不易及时发现、处理。入户抄表困难，造成运营商无法及时准确的了解居民用气情况。如果实施新价格，ic卡表无法在线升级，需更换表具才能适应这种价格变动。大多ic卡表采用非加密型ic卡或逻辑加密卡作为用户卡，易解密，不安全。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中的问题，本发明提供了一种基于物联网的账本同步系统及方法，以实现移动设备端远程抄表、大小账本同步的功能。

为实现上述目的，本发明的一种基于物联网的账本同步系统及方法的具体技术方案如下：

一种基于物联网的账本同步系统，包括：主账本模块，与云节点账本模块、移动设备端通信连接，可存储用户的燃气信息及用户信息；移动设备端，与远程抄表器通信连接，可通过主账本模块下载抄表信息并执行抄表计划，对远程抄表器发起抄表请求指令；远程抄表器，与用户燃气表通信连接以执行抄表操作，并且与云节点账本模块通信连接以传递待同步的燃气信息及用户信息到云节点账本模块；云节点账本模块，可执行主账本模块和远程抄表器传来的待同步燃气信息及用户信息的同步操作，从而完成用户燃气表的远程抄表。

进一步，云节点账本模块包括多个云节点账本单元，多个云节点账本单元构成分布式存储结构，云节点账本模块中采用默克尔树算法进行燃气信息及用户信息的同步操作。

进一步，在云节点账本模块的最底层，把燃气数据分成小数据块，小数据块与相应的哈希对应，相邻的两个哈希合并成一个字符串，运算字符串的哈希，得到子哈希和根哈希，以完成燃气信息及用户信息的同步操作。

进一步，抄表信息包括用户id、移动设备端id、用户上次记录燃气信息、用户当前燃气信息。

进一步，远程抄表器在移动设备控制端的控制下向用户燃气表发起抄表请求指令，用户燃气表具有信号收发模块，能够接收远程抄表器传来的请求信号，将用户的燃气消费情况发送至远程抄表器。

进一步，主账本模块与云节点账本模块和移动设备端之间，以及远程抄表器与用户燃气表和云节点账本模块之间通过cdma、gsm技术进行通信并完成数据传输。

一种执行上述基于物联网的账本同步系统的方法，包括以下步骤：步骤一，抄表员通过移动设备端从主账本模块下载目标区域的抄表计划并上传抄表员的id信息，以确保抄表员及移动设备端的信息可靠，具有唯一识别标识码；步骤二，完成抄表计划下载工作后，抄表员利用移动设备端连接和控制远程抄表器，以执行抄表请求；步骤三，主账本模块将待抄表用户的燃气信息同步至云节点账本模块，云节点账本模块将燃气信息发送至远程抄表器；步骤四，远程抄表器连接用户燃气表，执行抄表操作。

进一步，还包括步骤五，抄表完成后，远程抄表器将抄表信息上传至云节点账本模块，云节点账本模块将获得的最新的用户燃气信息同步至主账本模块，账本同步完成。

进一步，在步骤三中，远程抄表器向云节点账本模块发出同步用户燃气信息请求，云节点账本模块向主账本模块发出同步用户燃气信息请求，云节点账本模块执行主账本模块和远程抄表器传来的待同步燃气信息及用户信息的同步操作。

本发明的基于物联网的账本同步系统及方法解决了燃气表收费过程中的抄表难、收费难、管理难等问题，实现了燃气表远程抄表、分布式存储账本并远程同步主账本模块、主账本模块和云节点账本模块同步更新燃气信息的功能。燃气表融合cdma、gsm以及无线电等技术，并利用移动4g、互联网通讯技术实现移动设备端远程抄表的数据集中，用户可通过app软件实现对燃气充值与缴费，app软件内设置有定时开关阀，能有效保证用户安全，用户通过app软件燃气能源消耗表就能随时了解燃气相关使用信息，有效提高了燃气使用水平，管理更加方便安全，抄表更加高效。

附图说明

图1为本发明的基于物联网的账本同步系统的结构示意图；

图2为本发明的基于物联网的账本同步方法的示意图。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的基于物联网的账本同步系统及方法做进一步详细的描述。

如图1所示，本发明的基于物联网的账本同步系统包括主账本模块，主账本模块与云节点账本模块、移动设备端相连以确保主账本模块可与云节点账本模块以及移动设备端进行通信，移动设备端与远程抄表器相连以对远程抄表器进行控制，远程抄表器与云节点账本模块、用户燃气表相连，以确保远程抄表器可与云节点账本模块以及用户燃气表进行通信。

在上述基于物联网的账本同步系统中，主账本模块可存储所有用户的燃气信息及用户信息；云节点账本模块包括多个云节点账本单元，从而构成分布式存储结构，各个云节点账本单元之间通过默克尔树算法结构相连，云节点账本模块可执行主账本模块和远程抄表器传来的燃气信息的同步操作，在云节点账本模块的最底层，把燃气数据分成小的数据块，有相应地哈希和它对应，通过把相邻的两个哈希合并成一个字符串，然后运算这个字符串的哈希，得到了一个子哈希，最终形成一棵倒挂的树，到了树根的这个位置，这一代就剩下一个根哈希了，这种树状结构即默克尔树，云节点账本模块就是通过这种方式形成的树状结构。

在上述基于物联网的账本同步系统中，移动设备端可发起抄表请求，通过主账本模块下载抄表信息并执行抄表计划；远程抄表器与用户燃气表通信连接以执行抄表操作，并且与云节点账本模块通信连接以传递待同步的燃气信息及用户信息到云节点账本模块，抄表信息包括但不限于燃气信息及用户信息，例如用户id、移动设备id、用户上次记录燃气信息、用户当前燃气信息等内容；用户燃气表具有信号收发模块，能够接收远程抄表器传来的请求信号，将用户的燃气消费情况发送至远程抄表器，实现不用入户即可通过移动设备远程控制抄表过程。

上述基于物联网的账本同步系统中的各组成模块之间的通信可通过cdma、gsm、移动4g、互联网以及其他无线电等通信技术实现移动设备端远程抄表的数据集中。

由此，本发明的基于物联网的账本同步系统可完成远程抄表、分布式存储账本并远程同步主账本模块等操作，实现高效抄表。移动设备端通过远程抄表器终端实现和云节点账本模块同步，最终实现云节点账本模块和主账本模块同步，实现远程抄表，通过云节点分布式存储账本并远程同步主账本，提高工作效率。

如图2所示，本发明还提供了一种基于物联网的账本同步方法，包括如下步骤流程：

步骤一，抄表员通过移动设备端从主账本模块下载目标区域的抄表计划并上传抄表员的id信息，以确保抄表员及移动设备端的信息可靠，具有唯一识别标识码。

步骤二，抄表员完成抄表计划下载工作后，抄表员利用移动设备端连接和控制远程抄表器，以执行抄表请求。

步骤三，主账本模块将待抄表用户的燃气信息同步至云节点账本模块，云节点账本模块将燃气信息发送至远程抄表器。在此过程中，远程抄表器向云节点账本模块发出同步用户燃气信息请求，云节点账本模块向主账本模块发出同步用户燃气信息请求。

步骤四，在用户一定范围内，远程抄表器连接用户燃气表，执行抄表操作。

步骤五，抄表完成后，远程抄表器将抄表信息上传至云节点账本模块，云节点账本模块将获得的最新的用户燃气信息同步至主账本模块，账本同步完成。

由此，本发明的基于物联网的账本同步方法中，远程抄表器和云节点账本模块可实现同步，抄表时先获取云节点账本模块的燃气信息，抄表完成时更新云节点账本模块的燃气信息，云节点账本模块和主账本模块同步，也即通过云节点分布式存储账本实现和主账本模块的信息同步，抄表时获取主账本模块的燃气信息，抄表完成后更新主账本模块的用户燃气信息。

物联网燃气系统的网络服务将面向标准化、全面化，将产品进行科学的整合，建立系统的远程平台为用户提供更好、更全面的燃气使用服务，比如网络查询、实时维护与监控等。基于物联网账本同步方法的燃气系统能够实现全网的运行监控，生产商家可以定期对产品进行严格巡检，有效保证了燃气表和远程抄表系统设备的可控性。如果设备出现故障问题，生产商家会立刻进行使用调度，相关售后服务人员会迅速对该设备进行检修与维护，维护了智能燃气系统的安全运行，可提高用户的满意度。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。