电力信息监测是建设泛在电力物联网基本且重要的一步,而家庭用电数据安全监控系统是泛在电力物联网在居民用电侧电力信息监测的具体应用形式,也是建设更高效、更安全以及更智能电力系统的重要举措。基于此,本文研究了物联网环境下家庭用电数据安全监控系统,实现了在保证家庭用电数据安全传输的条件下用户能监控家庭具体的用电情况。本文主要的研究内容如下:⑴研究了家庭用电数据安全监控系统的功能需求以及所需的关键技术。结合物联网与家庭电耗监控系统的研究现状,针对家庭电耗监控系统中用电数据传输的安全性易被忽略以及用户监控延时大等问题,确定了系统的功能需求以及将其实现所需的关键技术,并根据所需关键技术构建了以物联网四层模型为基础的系统整体架构。⑵设计并实现了系统的核心硬件。结合系统所需的关键技术,设计了感知层的硬件结构框图,通过对比用电数据采集数据模块和时间管理模块中的元器件参数,实现了处于感知层的用电数据捕获终端、路由节点以及协议转换网关等系统核心硬件。⑶提出了家庭用电数据安全传输方案。针对Zig Bee无线传输网络易被非法节点入侵的问题,提出了RFID合法认证方案,通过采用RFID硬件配合换位加密算法完成入网请求节点的身份验证。为筑建第二道安全传输防线以及解决伪密文-签名对也能通过签名的问题,提出了基于改进数字签名的混合加密方案。通过对这两种方案抵御安全攻击的能力分析与实验测试,证明两种方案均能提升用电数据传输的安全性。⑷完成了边缘计算平台设计。将边缘计算技术融入协议转换网关,构建了边缘计算平台。通过采用边云协同工作模式以及设计边缘计算平台的功能架构以及功能任务,实现了用电数据在本地处理后传输至云服务器平台中,降低了隐私数据在云端泄露的风险。经实验测试,边缘计算平台具有更快的服务响应速度。⑸设计并实现了系统网站与移动终端APP。结合系统功能需求,通过选择合适的开发环境和系统网站以及APP的功能设计,实现了用户能个性化地监控家庭各区域各时段的用电情况以及远程控制用电数据捕获终端的通断状态。经过实验测试,系统网站与移动终端APP能满足系统的功能需求。