SEP2.0通信协议研究

【摘要】由Wi-Fi、ZigBee、HomePlug与HomeGrid 等成员推动的Smart Energy Protocol 2.0（SEP2.0）标准能够通过智能设备中的应用程序，实现家庭内部的能源管理，提高能源利用效率，节能降耗，有效支撑智能电网，论文对SEP2.0的发展及主要内容进行了研究。

【关键词】智能用电信息模型SEP2.0

一、引言

近几十年来，能源短缺和能源消费引起的环境污染问题已经发展为世界性的难题，世界各国在寻求能量转型道路时都把提高能源利用效率，节能降耗列为能源可持续发展的关键环节[1]。SEP2.0之前，Zigbee联盟推行了基于Zigbee协议的SE1.X协议，但因协议的封闭性与局限性并且得到广泛应用[2]。

SEP2.0能够提供用户与智能电网的连接外，SEP2.0还能通过网络市场上的应用程序，实现家庭内部的能源管理。更重要的是，SEP2.0的程序开发不仅与电网有关，更是可以联合厂商与服务商，为用户提供更好的体验。论文对SEP2.0的发展及主要内容进行了研究。

二、主要特征

如图1所示，SEP2.0的底层虽然建议采用802.15.4或802.11无线协议，但是事实上对于任何能够采用HTTP协议的接入方式都是支持的（包括有线的），SEP2.0着重定义最高层的CIM模型与EXI（Efficient XML Interchange）部分，对于其他支撑协议采用现有的、适用面广、普及度高的协议实现，如：HTTP、DNS-SD、TLS等[3]。

SEP2.0着重于其资源模型的定义，对于传输发现等网络通信内容采用主流成熟的协议/架构来实现，其总体框架采用RESTful HTTP实现、服务发现采用类DNS方式实现、安全传输采用TLS实现。这些支撑内容处于模型之下、网络之上。

三、信息模型

SEP 2.0的资源表示与建立是通过UML语言实现的，是CIM的一种扩展，将模型分为三大类：Support Resources（辅助资源）、Common Resources（通用资源）、Smart Energy Resouces（SE资源）。

辅助资源用于支撑设备通用的信息处理与交换，能力较为简单，建议每个设备都具备的辅助资源提供的能力，包括：设备能力、设备接口、通信接口、资源预设、订阅通知算法、响应算法。

通用资源是与具体应用无关的，可以用于支撑智能用电资源的功能集，包括：时间、设备信息、电源状态、网络状态、日志、配置、文件下载。

SE资源用于实现智能用电的特定应用场景，包括：DRLC、计量、电价、文本通知、费用、预付费、预订能量、DER及智能用电的通用资源。

四、结论

SEP2.0通过UML语言建立了一组完善的信息模型，采用现有成熟的协议来实现信息交互，创建了一个标准的、可互操作的协议，用于智能电网与用户设备的连接。通过TCP/IP协议承载业务，与物理层协议完全分离，提供用户与智能电网的连接，实现家庭内部的能源管理，能够为我国用户领域的节能减排通信协议提供一个良好的参考。

参考文献

[1] 黄飞. 能源消费与国民经济发展的灰色关联分析[J]. 热能动力工程，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]