网络网关上的分布式分类帐

技术领域

本发明总体上涉及资源分发系统，更具体地，涉及网络网关使用分布式分类帐系统的资源分发系统。

背景技术

现代资源分发系统使用互连的公用事业设备(例如，公用事业仪表)的网络来测量消耗，并将消耗数据传播到中央系统以用于计费和其他目的。每个公用事业设备通常连接到通信网络(例如，无线网状网络)的一部分，并且通信网络的每个部分由公用事业收集器管理。反过来，公用事业收集器聚集数据，并将数据传递到中央系统以用于计费和其他目的。

发明内容

某些方面和特征包括用于在资源分发系统中使用分布式分类帐的技术。在一个示例中，公用事业网络包括连接到回程网络的公用事业收集器。公用事业收集器中的每一个包括被配置为存储分布式分类帐的副本的存储器。公用事业网络包括个人区域网络(PAN)。公用事业收集器中的每一个连接到对应的PAN，并且被配置为充当对应的PAN上的对应的公用事业设备集合的PAN协调器。公用事业收集器中的第一公用事业收集器被配置为经由回程网络请求加密密钥。第一公用事业收集器被配置为经由回程网络发送加入分布式分类帐系统的请求。第一公用事业收集器还被配置为经由回程网络接收批准和分布式分类账的当前状态，该批准指示阈值比例的公用事业收集器批准加入分布式分类帐系统的请求。第一公用事业收集器还被配置为使用分布式分类帐的当前状态实例化第一公用事业收集器的分布式分类帐的副本，其中分布式分类帐的当前状态包括关于PAN和公用事业设备集合的信息。第一公用事业收集器还被配置为获得关于与第一公用事业收集器相关联的公用事业设备的信息。第一公用事业收集器还被配置为用加密密钥对关于与第一公用事业收集器相关联的公用事业设备的信息进行加密，并将该信息存储在分布式分类帐中。第二公用事业收集器还被配置为识别公用事业收集器中的特定公用事业收集器无响应。第二公用事业收集器还被配置为从第二公用事业收集器的分布式分类帐的副本中识别无响应的公用事业收集器的PAN内的公用事业设备集合。第二公用事业收集器还被配置为使无响应的公用事业收集器的PAN内的公用事业设备集合中的一个或多个公用事业设备加入第二公用事业收集器的PAN。第二公用事业收集器还被配置为更新第二公用事业收集器的分布式分类帐的副本以反映该加入。第二公用事业收集器还被配置为通过回程网络发送该更新。

另一方面，公用事业网络包括连接到回程网络的公用事业收集器。公用事业收集器中的每一个包括被配置为存储分布式分类帐的副本的存储器。公用事业网络包括个人区域网络(PAN)。公用事业收集器中的每一个连接到对应的PAN，并且被配置为充当对应的PAN上的对应的公用事业设备集合的PAN协调器。公用事业收集器中的第一公用事业收集器被配置为经由回程网络请求加密密钥。公用事业收集器中的第一公用事业收集器还被配置为经由回程网络发送加入分布式分类帐系统的请求。公用事业收集器的第一公用事业收集器还被配置为经由回程网络接收批准和分布式分类账的当前状态，该批准指示阈值比例的公用事业收集器批准加入分布式分类帐系统的请求。公用事业收集器的第一公用事业收集器还被配置为使用加密密钥对分布式分类账的当前状态进行解密。公用事业收集器的第一公用事业收集器还被配置为使用分布式分类帐的经解密的当前状态实例化第一公用事业收集器的分布式分类帐的副本。分布式分类帐的当前状态包括关于PAN和公用事业设备集合的信息。加入分布式分类帐系统的公用事业收集器中的第二公用事业收集器被配置为接收针对公用事业收集器的固件更新。加入分布式分类帐系统的公用事业收集器中的第二公用事业收集器被配置为根据第二公用事业收集器的分布式分类帐的副本确定第二公用事业收集器正在使用不同于固件更新的固件版本。加入分布式分类帐系统的公用事业收集器中的第二公用事业收集器还被配置为将固件更新应用到第二公用事业收集器。加入分布式分类帐系统的公用事业收集器中的第二公用事业收集器还被配置为实例化指示固件更新已应用于第二公用事业收集器的新区块。加入分布式分类帐系统的公用事业收集器中的第二公用事业收集器还被配置为将新区块添加到第二公用事业收集器的分布式分类帐的副本中。加入分布式分类帐系统的公用事业收集器中的第二公用事业收集器还被配置为将新区块发送到至少一个其他收集器。

另一方面，公用事业网络包括连接到回程网络的公用事业收集器。公用事业收集器中的每一个包括被配置为存储分布式分类帐的副本的存储器。公用事业网络包括个人区域网络(PAN)。公用事业收集器中的每一个连接到对应的PAN，并且被配置为充当对应的PAN上的对应的公用事业设备集合的PAN协调器。公用事业收集器中的第一公用事业收集器被配置为经由回程网络发送加入分布式分类帐系统的请求。公用事业收集器中的第一公用事业收集器还被配置为经由回程网络接收批准和分布式分类帐的当前状态，该批准指示阈值比例的公用事业收集器批准加入分布式分类帐系统的请求。公用事业收集器中的第一公用事业收集器被配置为使用分布式分类帐的当前状态实例化第一公用事业收集器的分布式分类帐的副本。分布式分类帐的当前状态包括关于PAN和公用事业设备集合的信息。公用事业收集器中的第一公用事业收集器被配置为获得关于与第一公用事业收集器相关联的公用事业设备的第一网络拓扑。公用事业收集器中的第一公用事业收集器还被配置为将关于第一网络拓扑的信息存储在分布式分类帐中。加入分布式分类帐系统的公用事业收集器中的第二公用事业收集器被配置为响应于向第一公用事业收集器发送一个或多个网络探测(ping)，识别第一公用事业收集器无响应。加入分布式分类帐系统的公用事业收集器中的第二公用事业收集器还被配置为从第二公用事业收集器的分布式分类帐的副本访问关于第一网络拓扑的信息。加入分布式分类帐系统的公用事业收集器中的第二公用事业收集器还被配置为从关于第一网络拓扑的信息中识别公用事业设备集合中的一个或多个公用事业设备。加入分布式分类帐系统的公用事业收集器中的第二公用事业收集器被配置为使一个或多个公用事业设备加入第二公用事业收集器的PAN。

提及这些说明性示例不是为了限制或限定本公开，而是为了提供示例以帮助理解本公开。附加示例和进一步的描述在详细描述中提供。

附图说明

当参考附图阅读以下详细说明时，可以更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点，其中：

图1示出根据一方面的资源分发网络的示例性通信网络拓扑。

图2示出根据一方面的示例性分类帐。

图3为示出根据一方面的使用分布式分类帐系统加入公用事业收集器的示例性过程的流程图。

图4为示出根据一方面的使用分布式分类帐系统从公用事业收集器的中断中恢复的示例性过程的流程图。

图5为示出根据一方面的描绘收集器和头端系统之间的示例性信号的信号流程图。

图6为示出根据一方面的描绘两个公用事业收集器之间的示例性信号的信号流程图。

图7示出根据一方面的可用于收集器或计量设备的示例性计算系统。

具体实施方式

公开的解决方案涉及使用分布式分类帐系统的资源分发网络。资源分发网络包括诸如电、气或水分布网络之类的公用事业网络。分布式分类帐系统是指从分类帐中共同操作的设备的系统，其中在每个设备上维护分类帐的副本。分布式分类账的示例是区块链。

资源分发网络包括许多测量诸如资源消耗或资源状态之类的参数的公用事业设备。资源分发网络上的设备通常由一个或多个通信网络连接，该通信网络提供了一种机制，通过该机制，数据可以被聚集并被传递到中央系统以用于例如计费目的或分析。计量设备组可以例如按地理区域被聚集到单独的个人区域网络(PAN)中，每个PAN由单独的网关或收集器聚集。

但在现有系统中，通常以使得每个收集器仅了解对应的个人区域网络上的公用事业设备而不了解整体网络的方式来配置收集器。这种配置本质上限制了高级应用的使用。

相比之下，某些方面使用分布式分类账来维护收集器、PAN、公用事业设备和其他信息的记录。分布式分类账可以是密码学安全的。因此，所公开的系统更加抗故障，更加安全，并且能够实现分散的应用。例如，通过使用分布式分类帐，给定的公用事业收集器可以维护其他公用事业收集器的状态，例如，其他公用事业收集器是否是活动的，连接性是否有任何问题(例如，与公用事业设备的连接性)，设备上安装的固件更新的当前版本等等。在一个收集器出现网络中断的情况下，另一收集器可以从分布式分类账中获取当前状态，并重新建立与任何孤立的设备的通信。此外，网络更新、设备更新或应用可以在设备和收集器之间传播，头端系统的参与很少或没有。

现在转向附图，图1示出了根据一方面的资源分发网络的示例性通信网络拓扑。图1描绘了通信网络100，其包括头端系统102、回程网络150、收集器110a-110n和个人区域网络(PAN)120a-120n。在图1描绘的示例中，头端系统102经由回程网络150与收集器110a-110n通信。回程网络150可以是有线网络(例如，以太网或光缆)、无线网络(例如，蜂窝)或这两者的组合。虽然公用事业设备可以位于最终用户终端，但是通信网络100与资源分发网络本身的拓扑结构有根本的不同，因为通信网络是基于设备之间的连接性而不是资源本身来构建的。

收集器110a-110n分别与个人区域网络(PAN)120a-120n通信。每个收集器110a-110n可以是对应的个人区域网络(PAN)的PAN协调器。例如，收集器110a与公用事业设备140a、142a、144a和146a通信；收集器110b与公用事业设备140b、142b、144b和146b通信；并且收集器110n与公用事业设备140n、142n、144n和146n通信。每个公用事业设备可以跨一个或多个PAN与一个或多个其他设备无线通信。

尽管出于说明目的，每个PAN 120a-120n包括四个公用事业设备，但任何数量的公用事业设备都是可能的。例如，个人区域网络可以包括数百个公用事业设备。因此，在公用事业设备之间可以存在一个或多个不同的通信路径。此外，给定的公用事业设备可能不直接与收集器连接。PAN可以是使用诸如WiFi、蓝牙、ZigBee和IEEE 802.15协议或专有协议之类的无线协议的无线网络或无线网状网络。

公用事业设备通常为位于最终用户终端(例如，服务点)的公用事业仪表，但也可包括连接至电力线、变压器、电容器组等的其他测量设备。公用事业设备可以包括一个或多个计算系统。因此，公用事业设备可以实现诸如高级计量基础设施(AMI)功能之类的功能，其可以包括捕获、处理和发送计量和资源信息。

两个或更多个收集器110a-110n可以使用分布式分类帐系统。例如，每个收集器110a-110n可以维护包括关于收集器、相关联的设备和PAN的信息的分布式分类帐的一个或多个副本。如所描绘的，收集器110a包括分类帐114a，收集器110b包括分类帐114b，收集器110n包括分类帐114n。

每个分类帐114a-114n可以包括关于存储该分类帐的收集器、连接至回程网络的其他收集器、与收集器对应的个人区域网络上的公用事业设备或另一个人区域网络上的公用事业设备的信息。在一个收集器上对分布式分类帐所做的任何改变或更新都会通过回程网络传播。关于图2进一步讨论了分布式分类帐的示例。

使用分布式分类帐系统，收集器110a-110n可以执行传统上由头端系统102执行的任务。关于图3-图6进一步讨论了任务的示例。例如，收集器可以执行分布式应用、加入分布式分类帐系统、批准另一收集器加入分布式分类帐系统、离开分布式分类帐系统、恢复由一个或多个设备的中断引起的连接丢失、或者分发固件更新。图7示出了适于在收集器或公用事业设备内执行这种操作的计算设备的示例。

每个收集器110a-110n包括一个或多个应用。如所描绘的，收集器110a包括应用116a，收集器110b包括应用116b，收集器110n包括应用116n。收集器可以执行一个或多个应用，每个应用都可以以分布式方式运行。应用的示例包括执行数据分析或分发软件或固件更新。

图2示出根据一方面的示例性分类帐。图2描绘了分类帐200。分类帐200是分类帐114a-114n的一个示例。分类帐200可以用于存储关于收集器110a-110n、由收集器110a-110n管理的PAN上的公用事业设备、从其他设备获得的公用事业信息、收集器或公用事业设备正在运行哪个版本的固件等等的信息。如关于图3和图4进一步讨论的，这种信息可以用于加入分布式分类帐系统和/或从收集器故障中恢复。

分类帐200可以被组织为表格、链表、区块链或任何其他数据结构。区块链指的是不断增长的记录或区块的列表，可以使用加密技术对其进行链接和保护。例如，如图所示，分类帐200被组织成包括区块210a-210n的区块链。因此，分类帐200也可以被称为区块链或区块链数据结构。虽然描绘了三个区块，但是任何数量的区块都是可能的。

区块210a-210n可以是不同的类型，并且可由任何收集器读取和写入。此外，可以由收集器110a-110n中的一个或多个或其他设备将区块添加到分类帐中。例如，第一收集器可以添加指示其向第二收集器传送了信息的区块。第二收集器可以然后添加指示该信息是从第一收集器接收的另一区块。

每个区块210a-210n包括一个或多个字段。每个字段可以包括与收集器或公用事业设备相关联的事务或关于该事务的信息。例如，区块210a包括事务标识符字段212a、MAC地址字段214a、PAN网络标识符字段216a、固件版本字段218a、最后通信字段220a、关联设备字段222a、回程连接状态224a、应用版本226a、消息228a、链路质量指数(LQI)230a、容量测量232a、低功率及有损网络路由协议(RPL)拓扑234a以及区块类型236a；区块210b包括事务标识符字段212b、MAC地址字段214b、PAN网络标识符字段216b、固件版本字段218b、最后通信字段220b、关联设备字段222b、回程连接状态224b、应用版本226b、消息228b、链路质量指数(LQI)230b、容量测量232b、低功率及有损网络路由协议(RPL)拓扑234b以及区块类型236b；并且区块210n包括事务标识符字段212n、MAC地址字段214n、PAN网络标识符字段216n、固件版本字段218n、最后通信字段220n、关联设备字段222n、回程连接状态224n、应用版本226n、消息228n、链路质量指数(LQI)230n、容量测量232n、低功率及有损网络路由协议(RPL)拓扑234n以及区块类型236n。附加字段是可能的。

事务标识符字段212a-212n各自标识与对应的区块相关联的事务。事务标识符的示例包括指示特定事务被接收或处理的顺序的序列号或事务何时被记录的时间戳。

MAC地址字段214a-214n是与相应区块相关联的设备的介质访问层(MAC)地址。例如，如果区块表示收集器110a加入分布式分类帐的事务，则对应的MAC地址字段214a可以是收集器110a的MAC地址。

PAN网络标识符字段216a是与特定设备在其上运行的PAN对应的收集器的标识符(例如，MAC地址)。对应的MAC地址字段214a-214n和PAN地址字段216a-216n可以与创建对应区块的收集器相关。

每个固件版本字段218a-218n是运行在对应设备上的特定固件的版本号。该信息有助于收集器能够使收集器或公用事业设备的固件被更新。

每个最后通信字段220a-220n可以是特定设备的最后已知通信时间。每个关联设备字段222a-222n指的是与事务或区块相关联的一个或多个设备。例如，如果区块指的是加入网络的收集器，则关联设备字段可以包括特定收集器的PAN上的公用事业设备。

每个回程连接状态字段224a-224n指示回程连接的状态。例如，如果给定的区块与收集器相关联，则对应的回程连接状态字段指示该收集器是否连接到回程。在一些情况下，连接状态字段224a-224n的值包括指示回程是连接的(例如，1)、断开的(例如，0)、还是连接状态未知的(例如，9)的数字。

每个应用版本字段226a-226n表示运行在对应收集器上的当前应用的版本。每个收集器可以执行一个或多个应用。应用不同于收集器上运行的底层固件。应用版本可以由收集器用来验证收集器是否正在运行应用的最新版本，并相应地更新应用。

每个消息字段228a-228n包括对要被传输至头端系统的消息或消息阵列的引用。例如，每个消息字段228a-228n包括源自收集器的PAN中的公用事业设备的应该被传输至头端系统的读数或事件数据。

每个链路质量指数(LQI)字段230a-230n指示回程质量或对应的PAN中设备的质量指数。LQI字段可以包括PAN中的设备可以被使用的平均或聚合LQI。在一个方面，如果链路质量低于阈值水平，则收集器可以重新路由通信量。

每个低功率及有损网络路由协议(RPL)拓扑字段234a-234n包括关于对应的PAN的路由信息。例如，RPL拓扑字段234a-234n可以包括显示PAN设备的逻辑树以及在PAN内已形成多少链路层的拓扑图。以这种方式，如果第一收集器失去连接，则第二收集器可以从分类帐容易地确定第一收集器的PAN的拓扑。

每个容量测量字段232a-232n指示对应的PAN的容量。在一个示例中，容量测量字段232a-232n可以包括PAN上的设备的数量。其可以被应用使用来执行诸如负载分发、负载削减、跨PAN拆分设备或向头端系统发出错误警报之类的操作。

每个区块类型字段236a-236n表示特定区块的类型。区块类型的示例包括新设备区块(指示新设备加入PAN)、新收集器区块(指示新收集器加入回程网络)、设备离线区块(指示设备似乎离线或断开)、以及新收集器请求区块(指示新收集器请求加入分布式网络)。

在分布式分类帐被实现为区块链的一个方面，每个区块210a-210n包含前一个区块的加密的散列、时间戳事务和其他信息。每个区块可以对应于公用事业设备或收集器的事务。事务可以是表示信息的传输的签名数据结构。事务的示例包括加入网络、离开网络、传送消息和请求加密密钥。因此，分类帐200可以被制造为固有地抵抗对存储在区块210a-210n中的数据的修改。在一些情况下，一旦被记录，任何给定区块中的数据就不能在不修改所有后续区块的情况下被追溯性地修改，这可能需要阈值比例(例如，大多数或多个)的网络设备的同意。以这种方式，改变与旧事务相关联的数据是不可行的，因为这种改变将需要为每个后续事务/区块(包括需要改变的区块)重新生成散列。

分类帐200中的每个节点可以与整体分布式分类帐同步，例如，其他设备(诸如其他收集器110a-110n)上的分类帐的副本。同步可以包括通过回程网络发送分类帐的一个或多个区块。同步完成后，其他收集器具有完全相同的副本，或者可以访问整个分类帐的相同副本。此外，任何收集器可以通过对嵌入区块210a-210n中的散列执行加密操作来验证分类帐的真实性和完整性。

分类帐200的当前状态包括所有区块210a-210n。因此，当前状态包括关于多个PAN的信息，诸如每个PAN上的公用事业设备、添加或移除设备的每个事务、每个设备的固件的当前版本等。可以为不同的目的确定分类帐的当前状态，诸如使新的收集器能够加入分布式分类帐系统。

一个或多个分布式应用可以实施可以在网络上的节点之间自动化和共享的过程或算法。例如，一个收集器可以监控一个或多个其他收集器。第一收集器可以定期地向一个或多个其他收集器传送因特网控制消息协议(IMCP)探测，以确定其他收集器是否连接到回程网络。在另一示例中，每个收集器可以定期地向其他收集器传送更新。这种更新可以记录在分布式分类帐中。一个或多个收集器可以向头端系统传送定期的更新。

在另一示例中，第一收集器可以验证来自第二收集器的数据流。如果在阈值时间量内没有报告数据，则可以发出警报。

鉴于网络的分布式性质，当事件在网络上被触发时，这种过程或算法可以以一定的可靠性执行。事件的一个示例是到达特定时间(例如，深夜)，或者来自头端系统的更新。这种过程或算法可以在一个或多个收集器上执行。以这种方式，网络可以自主运行，而不依赖于头端系统。此外，由于网络的分散性质，这些应用可以在收集器上执行，并在网络上共享，而无需在所有收集器上复制。这种方法可以减少固件升级的时间，从而保持较高的网络正常运行时间。

不是分布式分类帐系统的一部分的收集器可以请求加入该系统。图3描述了这种过程的一个示例。

图3是示出根据一方面的使用分布式分类帐系统加入公用事业收集器的系统的示例性过程300的流程图。应当理解，过程300中描述的操作可以以不同的顺序执行，和/或过程300的一个或多个操作不需要执行。过程300可以由不是分布式分类帐系统的一部分并且希望加入该系统的收集器使用。

出于示例的目的，过程300被描述为由对分类帐200的副本进行操作的收集器110a执行。但是过程300可以由任何收集器110a-110n执行。收集器可以与加入分布式记账系统分开地或一起加入回程网络。例如，在一些情况下，在开始过程300之前，收集器110a可以加入回程网络，并且可以与头端系统102通信。在另一示例中，收集器110a可以加入回程网络(例如，利用加入分布式分类账的请求)作为过程300的一部分。

在框302，过程300涉及经由回程网络请求加密密钥。加密密钥允许公用事业收集器对分布式分类帐的副本和/或分布式分类帐的副本内的区块进行加密。虽然出于示例的目的，描述的是从头端系统102请求加密密钥，但是也可以从诸如收集器110b-110n之一的另一设备请求加密密钥。

继续该示例，收集器110a经由回程网络150从头端系统102请求加密密钥。相反，头端系统102将加密密钥发送给收集器110a。一旦收集器接收到加密密钥，收集器就可以请求加入分布式分类帐系统。

请求和/或发送加密密钥的事务可以存储在分类帐中。例如，不同的收集器，例如收集器110b，可以实例化或创建表示该事务的区块(例如，区块210a-210n)。收集器110b(或没有做出请求的另一收集器)然后可以将生成的区块存储在分布式分类帐的副本中。更新可以通过回程网络被自动传播到其他收集器。在一些情况下，收集器110a可以向另一收集器发送接收到加密密钥的确认，使得该事务被记录。

在框304，过程300包括经由回程网络发送加入分布式记账系统的请求。该请求可以被直接传送到其他收集器110b-110n，或传送到单个收集器并且然后该单个收集器将该请求传播到其他收集器。

继续该示例，收集器110a经由回程网络150发送加入分布式分类帐系统的请求。该请求可以包括关于收集器110a的信息，诸如收集器110a的MAC地址和/或应用版本226a。

在一些情况下，框302和框304可以被合并。因此，对加密密钥的请求和加入分布式分类帐的请求可以在同一请求中传送。

关于特定收集器是否可以加入分布式分类帐系统的决定可以由头端系统102、收集器110b-110n中的一个或多个、或其某种组合来做出。例如，该决定可以基于收集器110a是否在由头端系统102或收集器110b-110n存储的预先批准的访问列表上。在一些情况下，该决定可以由收集器110b-110n基于来自头端系统102和/或提供给收集器的信息来做出。例如，头端系统102可以向收集器110a提供加密密钥，并且收集器110b-110n的批准可以基于具有加密密钥的收集器110a。

在另一示例中，共识方法可以用来决定特定收集器是否可以加入现有的分布式分类帐系统。共识方法包括询问收集器。在这种方法中，对加入系统的请求的批准可能需要某个阈值，例如某个数量或比例的公用事业收集器批准该请求。收集器的合适阈值的示例包括大多数收集器、多个收集器等等。共识方法可以包括一种或多种方法，诸如RAFT共识算法(RAFT)、Paxos协议或拜占庭容错协议(pBFT、sBFT、dBFT)。共识方法允许收集器110b-110n同意由请求收集器110a提交的请求事务的有效性。

在框306，过程300包括经由回程网络接收对加入分布式分类账系统的请求的批准和分布式分类账的当前状态。

继续该示例，收集器110a接收到加入分布式分类帐系统的批准。此时，收集器110a可以开始使用分布式分类账系统，例如，访问分布式分类账的副本或者与其他收集器通信。反映该批准的更新可以被存储在分类帐的区块中，并且该更新被自动传播到回程网络上的其他收集器。

指示请求加入或正加入分布式分类帐的事务的区块可以存储在分类帐中。例如，收集器110a可以实例化区块(例如，区块210a-210n)，并将生成的区块存储在分布式分类帐的副本中。

在框308，过程300包括使用分布式分类账的当前状态创建第一公用事业收集器的分布式分类账的副本，其中分布式分类账的当前状态包括关于多个PAN和公用事业设备集合的信息。继续该示例，收集器110a使用分类帐的当前状态来实例化分布式分类帐的副本。

在框310，过程300包括创建具有关于与第一公用事业收集器相关联的公用事业设备的信息的区块。继续该示例，与PAN 120a通信的收集器110a创建包括关于公用事业设备140n、142n、144n和146n的信息的区块。收集器110a将这个区块写入分布式分类帐，并且使该区块传播到其他收集器110b-110n。

在框312，过程300包括使用加密密钥对具有关于与第一公用事业收集器相关联的公用事业设备的信息的区块进行加密。继续该示例，收集器110a对分布式分类帐的副本进行加密并保存分布式分类帐的副本。收集器110a可以将分类账的经加密的副本保存在收集器110a的存储器中。在一些情况下，收集器110a可以将分类账的副本存储在外部或网络设备上。

使用分布式分类帐系统的公用事业收集器的优点是故障恢复。原因的示例包括公用事业设备硬件故障、电源故障或网络连接问题。例如，如果收集器离线，那么在收集器作为协调器的PAN上的公用事业设备可能不再能够将它们的消耗数据传送到头端系统，并且因此公用事业公司可能不得不手动收集账单数据，或者记账数据被延迟递送到头端系统。通过使用分布式分类帐，公用事业网络可以确定收集器离线，并且一个或多个其他收集器可以使孤立的公用事业仪表重新连接到不同的PAN。图4示出了处理这种情况的过程的示例。

图4是示出根据一方面的使用分布式分类帐系统从公用事业收集器的中断中恢复的示例性过程400的流程图。应当理解，过程400中描述的操作可以以不同的顺序执行，和/或过程400的一个或多个操作不需要执行。

在框402，过程400包括识别特定公用事业收集器无响应。出于示例的目的，过程400被描述为由收集器110b执行。例如，收集器110b向收集器110a发送消息。收集器110b可以等待预定的时间量。如果在此时间之后无响应，则收集器110b可以尝试再次联系收集器110a。在预定的时间量和/或尝试次数之后，收集器110b可以认为收集器110a不可用。

反映无响应收集器的确定的更新可以被存储在分类帐的区块中，并且该更新被自动传播到回程网络上的其他收集器。例如，收集器110b可以实例化包括收集器110a无响应的指示的新区块，并将该新区块存储在收集器110b的分布式分类帐的副本中。

在框404，过程400包括从第二公用事业收集器的分布式分类帐的副本中识别无响应的公用事业收集器的PAN内的公用事业设备集合。例如，收集器110b访问存储在收集器110b中的分布式分类账的副本。根据分布式分类帐的副本，收集器110b确定与收集器110a相关联的PAN，例如PAN 120a。收集器110b确定在PAN 120a上识别的任何公用事业设备。在分类帐200存储在区块链中并且存在指示存储在分类帐中的一个或多个PAN上的每个公用事业设备的事务的情况下，收集器110b遍历分类帐200中的区块并且形成与PAN 120a相关联的设备的列表。在其他情况下，分类帐200可能不具有指示每个公用事业设备的身份的事务，并且区块404可以包括对其他数据结构或设备的查询，以确定先前连接到无响应的收集器的每个公用事业设备的身份。

反映无响应收集器的确定的更新可以存储在分类帐的区块中，并且该更新被自动传播到回程网络上的其他收集器。

在框406，过程400包括使无响应的公用事业收集器的PAN内的公用事业设备集合中的一个或多个公用事业设备加入PAN 120b。收集器110b尝试与PAN 120a的每个公用事业设备通信。如果收集器110b成功到达公用事业设备，则收集器110b使公用事业设备连接到不同的PAN，诸如PAN 120b。要加入哪个PAN的决定可以通过公用事业设备确定具有最小距离或最大检测信号强度的另一收集器来确定。收集器110b继续该过程，直到与PAN 120a相关联的所有公用事业设备已经被重新分配给不同的PAN。收集器110a的PAN被破坏，并且相关联的公用事业设备移动到PAN 120b。

反映PAN 120b添加了新公用事业设备的更新可以被存储在分类帐的区块中，并且该更新被自动传播到回程网络上的其他收集器。例如，收集器110b可以实例化包括特定设备被联系、到达和/或添加到PAN 120b的指示的新区块。收集器110b可以然后将新区块存储在收集器110b的分布式分类帐的副本中。

在区块408，过程400包括更新第二公用事业的分布式分类帐的副本，以反映该加入。收集器110b更新分类帐以反映这些改变。例如，收集器110b添加区块以反映先前在PAN120a上而现在在另一PAN上的每个公用事业设备。

在区块410，过程400包括通过回程网络发送更新。收集器110b通过回程网络发送更新的分类帐和/或区块，使得其他收集器110c-110n可以访问此改变并更新它们各自的分类帐。

在一方面中，分布式分类帐系统可以用于分发或管理针对收集器和/或公用事业设备的固件更新。例如，给定收集器可以从另一收集器110a-110n或头端系统102接收固件更新。然后，收集器可以通过读取分类帐来确定固件是否已被应用。如果固件是不同于固件更新版本的固件版本，则收集器可以更新其自己的固件和/或将该固件传播给其他收集器。

反映固件可用性或反映更新的更新可以被存储在分类帐的一个或多个区块中，并可以通过回程网络被自动传播至其他收集器。例如，收集器110b可以实例化包括收集器110b的固件被更新的指示的新区块。

可以对单个公用事业设备的固件更新采用类似的过程。例如，收集器110a可以从头端系统102接收更新的公用事业设备固件的指示。收集器110a然后使PAN 120a上的公用事业设备(例如，公用事业设备140a、142a、144a和146a)接收更新的固件并安装更新的固件。固件本身或固件可用性的指示然后可以被传播到其他收集器，这进而使其他连接的公用事业设备被更新。这些更新可以记录在分类帐中，并且此改变可以在整个网络中传播。

在另一示例中，收集器110a-110n可以直接向与收集器相连(例如，经由PAN相连)的公用事业仪表提供固件更新。例如，收集器110a可以从分类帐或从另一收集器接收更新的公用事业设备固件的指示。收集器110a然后使PAN 120a上的公用事业设备(例如，公用事业设备140a、142a、144a和146a)接收更新的固件并安装更新的固件。

在另一示例中，收集器110a-110n可以更新在收集器上运行的应用软件。例如，第一收集器可以从分布式分类帐的副本中确定在第一收集器(或另一收集器)上运行的应用的版本。如果该版本低于当前版本，则第一收集器可以访问或下载对应于当前版本的应用更新，并将该应用更新应用于第一收集器。第一收集器可以实例化指示应用更新已被应用的新区块，并且新区块是分布式分类帐的对应副本。然后，该区块可以在收集器之间传播。

图5描绘根据一方面的收集器和头端系统之间的示例性信号的信号流程图500。信号流程图500描绘了收集器510和头端系统502之间的信号的示例，该信号可以作为收集器510请求加入和正加入分布式分类帐系统的一部分而发生。在一些情况下，收集器510已经是回程网络的一部分。在其他情况下，收集器510可以请求加入回程网络，作为加入分布式记账系统的过程的一部分。

如参照图3所讨论的，涉及头端系统的一些或全部操作可以替代地使用已成为分布式分类帐系统一部分的另一收集器。

最初，收集器510向头端系统502传送请求520。请求可以包括关于收集器510信息，诸如收集器510的网络地址、类型、制造商等。

接下来，在操作522，头端系统502通过验证收集器510被允许加入分布式分类帐系统来处理注册。例如，头端系统502验证收集器510在经批准的收集器数据库中。

作为响应，在操作524，头端系统502向收集器510传送响应。在头端系统502批准收集器510加入分布式分类帐系统的情况下，响应包括批准并且可以包括与分类帐一起使用的加密密钥。在头端系统502不批准收集器510加入分布式分类帐系统的情况下，响应指示没有批准并且不包括加密密钥。该批准可以导致一个或多个区块被写入分布式分类帐。

如上所述，在一些情况下，注册的验证可以取决于收集器的共识方法。在其他情况下，头端系统502可以确定收集器510是否可以加入，然后将许可发送给一个或多个收集器。

继续该示例，如果收集器510被批准加入分布式分类帐系统，则收集器510在操作526加入。

图6是描绘根据一方面的两个公用事业收集器之间的示例性信号的信号流程图600。信号流程图600描绘了收集器610a和610b之间的信号的示例。

在所描绘的示例中，收集器610b向收集器610a传送一个或多个请求620-请求624。例如，收集器610b可以传送第一请求620并等待一时间段。如果没有接收到响应，则收集器610b传送第二请求622等等。在预定数量的请求之后，收集器610b确定收集器610a不可用。此时，收集器610a可以采取行动或使另一收集器这样做，例如，经由在一个或多个收集器上执行的分布式应用。

在操作626，收集器610b确定与收集器610a相关联的公用事业设备。该确定可以通过访问存储在收集器610b上的分布式分类帐的副本来进行。例如，收集器610b可以遍历分类帐的副本中的区块，以确定加入与收集器610a相关联的PAN的所有公用事业设备。

在操作628，收集器610b与在操作626识别的每个设备连接。收集器610b使每个设备加入可操作的PAN。例如，基于信号强度或距相应设备的距离，孤立的设备可以加入一个或多个PAN。

图7示出了根据一方面的可用于收集器或计量设备的示例性计算系统。任何合适的计算系统都可以用于执行本文描述的操作。计算系统700的所描绘的示例包括通信耦合到一个或多个存储器设备704的处理器702。处理器702执行存储在存储器设备704中的计算机可执行程序代码730，访问存储在存储器设备704中的数据720，或者两者兼有。处理器702的示例包括微处理器、专用集成电路(“ASIC”)、现场可编程门阵列(“FPGA”)或任何其他合适的处理设备。处理器702可以包括任意数量的处理设备或核，包括单个处理设备。计算系统的功能可以用硬件、软件、固件或其组合来实现。

计算系统700可以包括传感器750，传感器750被配置为测量与资源分发网络的资源相关的参数。例如，在配电系统中，传感器750可以测量功耗、电压、电流等。在气体分发系统中，传感器750可以测量流速。在一些方面，计算系统700可以包括多个传感器。例如，计算系统700可以包括功率和温度传感器两者。

计算系统700可以包括资源调节设备711。资源调节设备711被配置为控制资源，诸如电力、水、气等。资源调节设备711可以断开、重新连接、减慢、加快或以其他方式调整资源。在一些实施例中，资源调节设备711可以远离计算系统700。

存储设备704包括用于存储数据、程序代码或这两者的任何合适的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质可以包括能够向处理器提供计算机可读指令或其他程序代码的任何电子、光学、磁性或其他存储设备。计算机可读介质的非限制性示例包括闪存、ROM、RAM、ASIC或处理设备可以从中读取指令的任何其他介质。指令可以包括由编译器或解释器从以任何合适的计算机编程语言编写的代码生成的处理器专用指令，包括例如C、C++、C#、Visual Basic、Java或脚本语言。

计算系统700还可包括若干外部或内部设备，诸如输入或输出设备。例如，计算系统700被示为具有一个或多个输入/输出(“I/O”)接口708。I/O接口708可以从输入设备接收输入或者向输出设备提供输出。一条或多条总线706也包括在计算系统700中。总线706通信地耦合计算系统700中相应一个的一个或多个组件。

计算系统700还可以包括诊断端口707。诊断端口707可以由例如设备供应商或公用事业公司使用，以确定计算系统是否正确运行，或者诊断和补救问题，或者执行计算系统700的固件升级。

计算系统700执行程序代码730，程序代码730将处理器702配置为执行本文描述的一个或多个操作。例如，程序代码730使处理器执行图3中描述的操作。

计算系统700还包括网络接口设备710。网络接口设备710包括适于建立到一个或多个数据网络的有线或无线数据连接的任何设备或设备组。网络接口设备710可以是无线设备，并且具有天线714。计算系统700可以使用网络接口设备710经由数据网络与实现计算系统或其他功能的一个或多个其他计算设备通信。网络接口设备710使得能够与收集器110a-110n、PAN 120a-120n、公用事业设备140a-140n等进行通信。

计算系统700还可以包括显示设备712。显示设备712可以是LCD、LED、触摸屏或可操作来显示关于计算系统700的信息的其他设备。例如，信息可以包括计算系统的操作状态、网络状态等。

尽管已就本主题的特定方面对其进行了详细描述，但应当理解，本领域技术人员在理解前述内容后，可容易地对这些方面进行修改、变更和等效。因此，应当理解，本公开已经出于示例而非限制的目的被呈现，并且不排除包括对本主题的这种改变、变更和/或添加，这对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。