技术特征：
1.一种大规模电力物联网设备免授权接入系统，其特征是，包括接收转发端以及多个物联网设备大群，各物联网设备大群中包括多个设备簇，各设备簇分别设有一个簇头节点设备以及至少一个簇成员设备，所述簇成员设备通过簇头节点设备接入物联网，簇成员设备与簇头节点设备之间通过d2d方式交互数据；所述各设备簇中，所述簇头节点设备被配置用于：接收簇成员设备发送的原始数据；对接收到的数据进行相关性分析及处理，得到有效数据；对所述有效数据进行级联编码；选择多个时隙重复多次向接收转发端发送级联编码后的数据包；所述接收转发端被配置用于：接收各簇头节点设备发送的数据；对接收到的数据进行译码，得到原始数据；转发所述原始数据。2.根据权利要求1所述的大规模电力物联网设备免授权接入系统，其特征是，单个物联网设备大群中的物联网设备地理位置接近，且/或功能类型相同或相似；单个设备簇中的物联网设备地理位置接近且活跃度相似。3.根据权利要求1所述的大规模电力物联网设备免授权接入系统，其特征是，各设备簇中，所述簇头节点设备为设备簇中当前定长时段内符合预设最小能耗规则的物联网设备；所述预设最小能耗规则为：当前定长时段内，在能够完成簇内所有数据传输任务的全部物联网设备中，具有最小综合能耗；其中，所述综合能耗为物联网设备完成簇内成员在当前定长时段内所有数据传输任务所需的能耗，影响综合能耗的因素至少包括设备剩余电量、簇内待传输数据量和设备与接收转发端之间的距离。4.根据权利要求1或3所述的大规模电力物联网设备免授权接入系统，其特征是，所述簇头节点设备的选择方法包括：周期性获取单个设备簇中各物联网设备待传输的数据量、剩余电量以及设备与接收转发端之间的距离；根据周期性获取到的数据，计算当前设备簇全部待传输的数据量，以及分别由各簇内物联网设备执行当前周期数据传输任务所需的能耗；将所需能耗最小的物联网设备作为簇头节点设备，向相应的物联网设备发送簇头节点选择结果信息；接收到簇头节点选择结果信息的物联网设备，根据所述簇头节点选择结果信息，以簇头节点设备身份与簇成员设备之间交互。5.根据权利要求4所述的大规模电力物联网设备免授权接入系统，其特征是，所述簇头节点设备的选择由实时具有簇头节点设备身份的物联网设备执行；所述接收转发端为路由器或基站；各物联网设备在物理层分别与接收转发端通信连接。6.根据权利要求1所述的大规模电力物联网设备免授权接入系统，其特征是，簇头节点设备对接收到的数据进行相关性分析及处理，得到有效数据，包括：剔除冗余重复的信息。
7.根据权利要求1所述的大规模电力物联网设备免授权接入系统，其特征是，簇头节点设备对所述有效数据进行级联编码，包括：使用外码对有效数据进行第一级编码，使得接收转发端能够根据第一级编码识别和分离出不同簇头节点设备发送的数据包；使用内码对第一级编码后的数据进行第二级编码；其中，所述外码为ldpc码或bch码，所述内码为lbc码、极化码或ldpc码。8.根据权利要求1所述的大规模电力物联网设备免授权接入系统，其特征是，簇头节点选择多个时隙重复多次向接收转发端发送级联编码后的数据包时，同一物联网设备大群中的不同簇头节点所选择的时隙在相邻的时隙区间内。9.一种大规模电力物联网设备免授权接入方法，大规模电力物联网设备被划分为多个物联网设备大群，各物联网设备大群中包括多个设备簇，各设备簇分别设有一个簇头节点设备以及至少一个簇成员设备；方法由所述簇头节点设备执行，其特征是，包括：接收簇成员设备发送的原始数据；对接收到的数据进行相关性分析及处理，得到有效数据；对所述有效数据进行级联编码；选择多个时隙重复多次向接收转发端发送级联编码后的数据包。10.根据权利要求9所述的大规模电力物联网设备免授权接入方法，其特征是，还包括：周期性获取所处设备簇中各物联网设备待传输的数据量、剩余电量以及设备与接收转发端之间的距离；根据周期性获取到的数据，计算当前设备簇全部待传输的数据量，以及分别由各簇内物联网设备执行当前周期数据传输任务所需的能耗；将所需能耗最小的物联网设备作为簇头节点设备，向相应的物联网设备发送簇头节点选择结果信息，使得接收到簇头节点选择结果信息的簇成员设备，能够以簇头节点设备身份与簇成员设备之间交互。
技术总结
本发明公开一种大规模电力物联网设备免授权接入系统及方法，系统包括多个物联网设备大群，各物联网设备大群中包括多个设备簇，各设备簇分别具有一个簇头节点设备以及至少一个簇成员设备，所述簇成员设备通过簇头节点设备接入与其他物联网设备之间通信，簇成员设备与簇头节点设备之间通过D2D方式交互数据；各设备簇中，簇头节点设备为当前设备簇中能耗最小的物联网设备；簇头节点设备被配置为：接收簇成员设备发送的原始数据；对接收到的数据进行相关性分析及处理，得到有效数据；对所述有效数据进行级联编码；选择多个时隙重复多次发送级联编码后的数据。本发明能够降低物联网设备接入和传输所需发射功率及协议开销，显著降低设备功耗。低设备功耗。低设备功耗。
技术研发人员：胡成博 朱雪琼 路永玲 杨景刚 孙蓉 付慧 黄强 张国江 王真 贾骏 刘子全 薛海 李双伟 姚楠
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司 江苏省电力试验研究院有限公司
技术研发日：2022.03.31
技术公布日：2022/8/5