MX2013015281A - Técnicas para la recuperación del reloj después de un corte de energía. - Google Patents

Abstract

Los datos de referencia del reloj pueden recuperarse o actualizarse en las redes que incluyen dispositivos alimentados con línea y otros dispositivos susceptibles a cortes de energía. Por ejemplo, para una red de recolección de información móvil, uno o más dispositivos con tiempo de persistencia del reloj extendido, pueden desplegarse de manera estratégica a través de la red de recolección de información móvil, para proporcionar datos de referencia del reloj. Como otro ejemplo, los dispositivos alimentados con baterías pueden alertarse con el fin de proporcionar los datos de referencia del reloj a otros dispositivos. De manera alterna o adicional, los dispositivos alimentados con baterías pueden configurase para difundir periódicamente sus datos de referencia del reloj a otros dispositivos.

Description

TÉCNICAS PARA LA RECUPERACIÓN DEL RELOJ DESPUÉS DE UN CORTE DE ENERGÍA REFERENCIA CRUZADA A LAS SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama el beneficio de la Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 13/729,898, presentada el 28 de Diciembre del 2012, la totalidad de la cual se incorpora en la presente como referencia.

ANTECEDENTES TÉCNICOS La lectura de la energía eléctrica, el flujo de agua y el uso del gas se ha logrado históricamente con lectores humanos del medidor, que iban al sitio y documentaban manualmente las lecturas del medidor. Con el tiempo, esta metodología manual de lectura del medidor se ha mejorado con sistemas de lectura tanto a pie como en vehículos, que utilizan comunicaciones de radio a, y desde un dispositivo recolector móvil en un vehículo. Recientemente, ha habido un esfuerzo concertado para lograr una lectura del medidor utilizando redes de comunicación fijas que permiten que los datos fluyan del medidor a un sistema de computadora hospedera, sin intervención humana.

Los sistemas automatizados, tales como los sistemas de Lectura Automática del Medidor (AMR) e Infraestructura Avanzada de Medición (???) , pueden utilizar señales de radiofrecuencia (RF) para recolectar los datos de los transpondedores unidos a los medidores que miden el uso de los recursos, tales como gas, agua y electricidad. Los sistemas AMR utilizan un recolector de datos móvil, tal como una computadora portátil equipada con tecnología RF o un sistema RF basado en un vehículo, para recolectar los datos del medidor. En este documento, los términos tales como "interrogador móvil", "interrogador" y "dispositivo móvil", se utilizarán para referirse a una plataforma de recolección de datos móvil. Tales sistemas pueden emplear varias diferentes infraestructuras para recolectar estos datos del medidor de los medidores. Por ejemplo, algunos sistemas automatizados obtienen datos de los medidores utilizando una red inalámbrica fija que incluye, por ejemplo, un nodo central, por ejemplo, un dispositivo de recolección, en comunicación con varios nodos del punto final (por ejemplo, dispositivos de lectura del medidor (MRD) conectados a los medidores) . En los nodos del punto final, la circuitería de comunicaciones inalámbricas puede incorporarse en los medidores mismos, de manera que cada nodo del punto final en la red inalámbrica, comprende un medidor conectado a un MRD que tiene una circuitería de comunicación inalámbrica que permite que el MRD transmita los datos del medidor al cual está conectado. La circuitería de comunicación inalámbrica puede incluir un transpondedor que puede o no identificarse de manera única por un número de serie del transpondedor. Los nodos del punto final pueden transmitir sus datos del medidor directamente al nodo central, o de manera indirecta a través de uno o más nodos bidireccionales intermedios que sirven como repetidores para los datos del medidor del nodo transmisor .

Algunas redes pueden emplear una arquitectura de red de malla. En tales redes, conocidas como "redes de malla", los nodos del punto final se conectan uno con otro a través de enlaces de comunicación inalámbrica, de manera que cada nodo del punto final tiene una trayectoria de comunicación inalámbrica a un nodo central. Este nodo central puede referirse comúnmente por varios nombres, incluyendo: controlador del acceso; recolector y punto de acceso a la red. En este documento, los términos tales como "controlador del acceso" y "recolector", se utilizarán más frecuentemente para referirse a esta funcionalidad. Una característica de las redes de malla es que todos los nodos del componente pueden conectarse unos con otros vía uno o más "saltos". Debido a esta característica, las redes de malla pueden continuar operando incluso si un nodo o una conexión se avería. En consecuencia, las redes de malla son autoconfigurables y autorreparables, reduciendo de manera significativa los esfuerzos de instalación y de mantenimiento .

Los sistemas de recolección de datos, tales como sistemas de servicios eléctricos, de gas y agua, tienden a caer en dos clasificaciones: red fija o móvil. Cada una tiene ventajas y desventajas. Una red fija típicamente tiene una estructura de árbol con puntos finales en los extremos del árbol. Estos puntos finales transmiten sus datos hacia una cabecera central, pasando los datos primero a través de una red de área local (LAN) , que incluye otros puntos finales, repetidores y recolectores, y a continuación a través de una red de área amplia (WAN) a la cabecera. Los datos reunidos por la cabecera pueden analizarse, almacenarse, presentarse y/o enviarse a otros sistemas de servicio y del consumidor. Algunas unidades, tales como los medidores de electricidad en una red fija, siempre están encendidos. Otras unidades, tales como los medidores de gas, medidores de agua y módulos dentro del hogar, son operados con baterías, y pueden requerir periódicamente una señal de alerta para unirse a la red. Este proceso de alerta periódico puede ser unilateral a discreción del punto final o el resultado de un proceso de alerta iniciado por dispositivos siempre encendidos adyacentes.

Una red móvil puede ser de naturaleza vehicular, aérea o a pie, e involucra típicamente un interrogador móvil que se desplaza en una ruta predeterminada para reunir los datos del dispositivo del punto final en las ubicaciones residenciales y comerciales. El interrogador móvil también puede emitir órdenes a los dispositivos del punto final. Los dispositivos del punto final pueden incluir dispositivos de medición y control del agua, gas y electricidad, tales como termostatos y dispositivos de control de la carga. Típicamente hay poca o ninguna comunicación entre los dispositivos del punto final mismos, y cada dispositivo del punto final mantiene típicamente su propio historial de datos para el periodo de recolección pasado. El interrogador móvil alerta a los dispositivos del punto final para el intercambio de comunicación. De manera alterna, los dispositivos pueden transmitir de manera unilateral sus datos periódicamente, de manera que el interrogador móvil puede recibir los datos cada vez que se desplaza. Los datos recolectados se pasan del interrogador móvil a un administrador de la ruta, y a continuación a la cabecera que se interconecta a un sistema de facturación de servicios.

Cuando ocurre un corte de energía en un sistema eléctrico, los medidores conectados con las funciones de lectura automática del medidor (AMR) , pueden perder su reloj de referencia. Incluso cuando la energía de la batería local está disponible, los cortes de energía de larga duración pueden extenderse más allá de la capacidad de la fuente de energía de la batería local para mantener las operaciones del relo . Debido a que los sistemas modernos de automatización del medidor utilizan una variedad de eventos del calendario basados en un programa, esta pérdida del tiempo de referencia puede ser crítica.

SUMARIO DE LA DESCRIPCIÓN Los datos de referencia del reloj pueden recuperarse o actualizarse en las redes que incluyen dispositivos alimentados con línea y otros dispositivos susceptibles a los cortes de energía. Por ejemplo, para una red de recolección de información móvil, uno o más dispositivos con tiempo de persistencia del reloj extendido, pueden desplegarse de manera estratégica a través de la red de recolección de información móvil, para proporcionar datos de referencia del reloj. Como otro ejemplo, los dispositivos alimentados con baterías, pueden alertarse con el fin de proporcionar los datos de referencia del reloj a otros dispositivos. De manera alterna o adicional, los dispositivos alimentados con baterías pueden configurarse para transmitir periódicamente sus datos de referencia del reloj a otros dispositivos.

Una modalidad ejemplar está dirigida a un sistema para actualizar de manera eficiente los datos de referencia del reloj después de un corte de energía en una red de recolección de información móvil. El sistema puede incluir uno o más nodos de comunicación con modo móvil, configurados para comunicar la información a un dispositivo móvil, cuando el dispositivo móvil se mueve dentro de una proximidad física de los nodos de comunicación con modo móvil. El sistema puede incluir además, un nodo con el tiempo de persistencia del reloj extendido configurado para mantener los datos de referencia del reloj después del corte de energía por una duración mayor que los nodos de comunicación con modo móvil. Después de que la energía se restablece en los nodos de comunicación con modo móvil, el nodo con el tiempo de persistencia del reloj extendido, puede configurarse para proporcionar los datos de referencia del reloj a los nodos de comunicación con modo móvil.

Otra modalidad ejemplar está dirigida a un método para obtener los datos de referencia del reloj de un dispositivo alimentado con baterías en un sistema que comprende una pluralidad de nodos de comunicación con modo móvil, configurados para comunicar los datos a un dispositivo móvil, cuando el dispositivo móvil se mueve dentro de una proximidad física de cada uno de los nodos de comunicación con modo móvil. Al menos uno de los nodos de comunicación con modo móvil, incluye un dispositivo alimentado con baterías. El método involucra enviar una señal de alerta y una señal de solicitud de la referencia del reloj al dispositivo alimentado con baterías, y recibir los datos de referencia del reloj solicitados del dispositivo alimentado con baterías.

Aún otra modalidad ejemplar está dirigida a un sistema para obtener los datos de referencia del reloj mediante un nodo de comunicación alimentado con línea, para utilizarse en una red inalámbrica fija, que comprende una pluralidad de nodos de comunicación en comunicación inalámbrica con un nodo de control. Cada nodo de comunicación tiene una trayectoria de comunicación inalámbrica al nodo de control, que es una trayectoria directa o una trayectoria indirecta, a través de uno o más de otros nodos de comunicación que sirven como repetidores. El sistema incluye un nodo de comunicación alimentado con línea, y un nodo de comunicación alimentado con baterías, que transmite periódicamente los datos de referencia del reloj como parte de un mensaje de la red fija. El nodo de comunicación alimentado con línea está configurado para recibir los datos de referencia del reloj, transmitidos por el nodo de comunicación alimentado con baterías.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS El sumario anterior, así como la siguiente descripción detallada de varias modalidades, se entienden mejor cuando se leen en conjunto con los dibujos anexos. Para el propósito de ilustrar la invención, se muestran en los dibujos, las modalidades ejemplares de varios aspectos de la invención; sin embargo, la invención no está limitada a los métodos e instrumentos especificados descritos. En los dibuj os : La Figura 1 es un diagrama de un sistema de medición ejemplar; La Figura 2 se expande tras el diagrama de la Figura 1, e ilustra un sistema de medición ejemplar con mayor detalle; La Figura 3A es un diagrama de bloques que ilustra un recolector ejemplar; La Figura 3B es un diagrama de bloques que ilustra un medidor ejemplar; La Figura 4 es un diagrama de una subred ejemplar de una red inalámbrica para recolectar los datos de dispositivos remotos; La Figura 5A es un diagrama de una red de recolección de información móvil ejemplar de la técnica previa; La Figura 5B es un diagrama de una red de recolección de información móvil ejemplar con un dispositivo con tiempo de persistencia del reloj extendido; La Figura 6 es un diagrama de flujo del proceso que ilustra un método ejemplar para obtener los datos de referencia del reloj de un dispositivo alimentado con baterías; y La Figura 7 es un diagrama de flujo del proceso que ilustra un método ejemplar para actualizar los datos de referencia del reloj .

DESCRIPCIÓN DETALLADA Los sistemas y métodos ejemplares para reunir datos del medidor se describen a continuación con referencia a las Figuras 1-7. Se apreciará por aquellos con experiencia ordinaria en la técnica, que la descripción proporcionada en la presente con respecto a esas Figuras, es para propósitos ejemplares únicamente, y no pretende de ninguna manera, limitar el alcance de las modalidades potenciales.

Generalmente, una pluralidad de dispositivos de medición, que operan para rastrear el uso de un servicio o artículo tal como, por ejemplo, electricidad, agua y gas, son operables para comunicarse de manera inalámbrica. Se proporciona uno o más dispositivos, referidos en la presente como "recolectores", que "recolectan" los datos transmitidos por los otros dispositivos de medición, de manera que pueden accesarse por otros sistemas de computadora. Los recolectores reciben y recopilan los datos de medición de una pluralidad de dispositivos de medición via comunicaciones inalámbricas. Un servidor de la recolección de datos puede comunicarse con los recolectores para recuperar los datos recopilados del medidor.

La Figura 1 proporciona un diagrama de un sistema de medición ejemplar 110. El sistema 110 comprende una pluralidad de medidores 114, que son operables para detectar y registrar el consumo o uso de un servicio o producto, tal como, por ejemplo, electricidad, agua o gas. Los medidores 114 pueden localizarse en las instalaciones del cliente, tal como, por ejemplo, una casa o un lugar de negocios. Los medidores 114 comprenden circuiteria para medir el consumo del servicio o producto que está siendo consumido en sus ubicaciones respectivas, y para generar los datos que reflejen el consumo, asi como otros datos relacionados con los mismos. Los medidores 114 también pueden comprender circuiteria para transmitir de manera inalámbrica los datos generados por el medidor a una ubicación remota. Los medidores 114 pueden comprender, además, circuiteria para recibir los datos, ordenes o instrucciones de manera alámbrica también. Los medidores que son operables para recibir y transmitir datos, pueden referirse como medidores "bidireccionales" o "de dos vías", mientras que los medidores que sólo son capaces de transmitir datos, pueden referirse como medidores "de transmisión únicamente" o "de una vía". En los medidores bidireccionales , la circuiteria para transmitir y recibir, puede comprender un transceptor. En una modalidad ilustrativa, los medidores 114 pueden ser, por ejemplo, medidores de electricidad fabricados por Elster Solutions, LLC, y comercializados bajo el nombre comercial REX.

El sistema 110 comprende además los recolectores 116. En una modalidad, los recolectores 116 son también medidores operables para detectar y registrar el uso de un servicio o producto, tal como, por ejemplo, electricidad, agua o gas. Además, los recolectores 116 son operables para enviar los datos y para recibir los datos de los medidores 114. Asi, como los medidores 114, los recolectores 116 pueden comprender tanto circuiteria para medir el consumo de un servicio o producto como para generar datos que reflejen el consumo y circuiteria para transmitir y recibir los datos. En una modalidad, el recolector 116 y los medidores 114 se comunican unos con otros y entre ellos, utilizando cualquiera de varias técnicas inalámbricas, tales como, por ejemplo, espectro de dispersión con salto de la frecuencia (FHSS) y espectro de dispersión directo de la secuencia (DSSS) .

Un recolector 116 y los medidores 114 con los cuales se comunican, definen una subred/LAN 120 del sistema 110. Como se utiliza en la presente, los medidores 114 y los recolectores 116 pueden referirse como "nodos" en la subred 120. En cada subred/LAN 120, cada medidor transmite los datos relacionados con el consumo del producto siendo medido en la ubicación del medidor. El recolector 116 recibe los datos transmitidos por cada medidor 114, "recolectándolos" de manera efectiva, y a continuación transmite periódicamente los datos de todos los otros medidores en la subred/LAN 120 a un servidor de la recolección de datos 206. El servidor de la recolección de datos 206 almacena los datos para el análisis y preparación de las facturas, por ejemplo. El servidor de la recolección de datos 206 puede ser un sistema de computación de propósito general programado especialmente, y puede comunicarse con los recolectores 116 vía una red 112. La red 112 puede comprender cualquier forma de red, incluyendo una red inalámbrica o una red alámbrica fija, tal como una red de área local (LAN) , una red de área amplia, la Internet, una intranet, una red telefónica, tal como la red telefónica conmutada pública (PSTN), una red de radio con Espectro de Dispersión con Salto de Frecuencia (FHSS) , una red de malla, una red Wi-Fi (802.11), una red i- ax (802.16), una red de linea terrestre (POTS) , o cualquier combinación de lo anterior.

Refiriéndose ahora a la Figura 2, se muestran los detalles adicionales del sistema de medición 110. Típicamente, el sistema se operará por una compañía de servicios o una compañía que proporcione servicios de tecnología de información a una compañía de servicios. Como se muestra, el sistema 110 comprende un servidor de manejo de la red 202, un sistema de manejo de la red (NMS) 204 y el servidor de la recolección de datos 206, que manejan juntos una o más subredes/LAN 120 y sus nodos constituyentes. El NMS 204 rastrea los cambios en el estado de la red, tales como nuevos nodos que se registran/no se registran con el sistema 110, cambio en las trayectorias de comunicación del nodo, etc. Esta información se recolecta para cada subred/LAN 120 y se detecta y envía al servidor de manejo de la red 202 y al servidor de la recolección de datos 206.

A cada uno de los medidores 114 y recolectores 116 se le asigna un identificador (ID LAN), que identifica de manera única ese medidor o recolector en su subred/LAN 120. En esta modalidad, la comunicación entre los nodos (es decir, los recolectores y medidores) y el sistema 110, se logra utilizando la ID LAN. Sin embargo, es preferible para los operadores de un servicio, hacer solicitudes y comunicarse con los nodos utilizando sus propios identificadores . Para este fin, puede utilizarse un archivo de unión 208 para correlacionar un identificador del servicio para un nodo (por ejemplo, un número de serie del servicio) , con un número de serie del fabricante (es decir, un número de serie asignado por el fabricante del medidor) , y la ID LAN de cada nodo en la subred/LAN 120. De esta manera, el servicio puede referirse a los medidores y recolectores por el identificador de los servicios, mientras que el sistema puede emplear la ID LAN con el propósito de designar los medidores particulares durante las comunicaciones del sistema.

Una base de datos de configuración del dispositivo 210 almacena la información de la configuración con respecto a los nodos. Por ejemplo, en el sistema de medición 200, la base de datos de configuración del dispositivo puede incluir datos con respecto a puntos de conmutación del tiempo de uso (TOU) , etc., para los medidores 114 y los recolectores 116 que se comunican en el sistema 110. Una base de datos 212 de los requisitos de recolección de los datos contiene la información con respecto a los datos a ser recolectados en una base por nodo. Por ejemplo, un servicio puede especificar que los datos de medición, tales como el perfil de carga, demanda, TOU, etc., se recolecten de medidores particulares 114a. Los reportes 214 que contienen información de la configuración de la red pueden generarse de manera automática o de acuerdo con una solicitud del servicio .

El sistema de manejo de la red (NMS) 204, mantiene una base de datos que describe el estado actual del sistema de la red fija global (estado actual de la red 220), y una base de datos que describe el estado histórico del sistema (estado histórico de la red 222) . El estado actual de la red 220 contiene datos con respecto a las asignaciones actuales de medidor a recolector, etc., para cada subred/LAN 120. El estado histórico de la red 222 es una base de datos de la cual puede reconstruirse el estado de la red en un punto particular en el pasado. El NMS 204 es responsable, entre otras cosas, de proporcionar reportes 214 sobre el estado de la red. El NMS 204 puede accesarse vía un API 220 que se expone a una interconexión del usuario 216 y a un Sistema de Información del Cliente (CIS) 218. Otras interconexiones externas también pueden implementarse . Además, los requisitos de recolección de los datos almacenados en la base de datos 212, pueden ajustarse vía la interconexión del usuario 216 o CIS 218.

El servidor de la recolección de datos 206, recolecta los datos de los nodos (por ejemplo, recolectores 116) y almacena los datos en una base de datos 224. Los datos incluyen información de medición, tal como consumo de energía, y pueden utilizarse para propósitos de facturación, etc., por un proveedor de servicios.

El servidor de manejo de la red 202, el sistema de manejo de la red 204 y el servidor de la recolección de datos 206, se comunican con los nodos en cada subred/LAN 120, vía la red 110.

La Figura 3A es un diagrama de bloques que ilustra los detalles adicionales de una modalidad de un recolector 116. Aunque ciertos componentes se designan y discuten con referencia a la Figura 3A, deberá apreciarse que la invención no está limitada a tales componentes. De hecho, varios otros componentes encontrados típicamente en un medidor electrónico, pueden ser parte de un recolector 116, pero no se han mostrado en la Figura 3A para propósitos de claridad y brevedad. También, la invención puede utilizar otros componentes para lograr la operación del recolector 116. Los componentes que se muestran y la funcionalidad descrita para el recolector 115, se proporcionan como ejemplos, y no pretenden ser exclusivos de otros componentes u otra funcionalidad.

Como se muestra en la Figura 3A, el recolector 116 puede comprender la circuitería de medición 304 que realiza las mediciones del consumo de un servicio o producto, y un procesador 305 que controla la operación total de las funciones de medición del recolector 116. El recolector 116 puede comprender además, una pantalla 310 para representar la información, tal como las cantidades medidas y el estado del medidor y una memoria 312 para almacenar los datos. El recolector 116 comprende además, circuitería de comunicaciones con la LAN inalámbrica 306 para comunicarse de manera inalámbrica con los medidores 114 en una subred/LAN y una interconexión de la red 308 para la comunicación sobre la red 112.

En una modalidad, la circuiteria de medición 304, el procesador 305, la pantalla 310 y la memoria 312 se implementan utilizando un medidor A3 ALPHA disponible de Elster Solutions, LLC. En esa modalidad, la circuiteria de comunicaciones con la LAN inalámbrica 306 puede implementarse por un Tablero de Opción LAN (por ejemplo, un radio de dos vías de 900 MHz) instalado dentro del medidor A3 ALPHA, y la interconexión de la red 308 puede implementarse via un Tablero de Opción WAN (por ejemplo, un módem telefónico) , también instalado dentro del medidor A3 ALPHA. En esta modalidad, el Tablero de Opción WAN 308 encamina los mensajes de la red 112 (via el puerto de la interconexión 302) a su procesador del medidor 305 o al Tablero de Opción LAN 306. El Tablero de Opción LAN 306 puede utilizar un transceptor (no mostrado) , por ejemplo, un radio de 900 MHz, para comunicar los datos a los medidores 114. También, el Tablero de Opción LAN 306 puede tener suficiente memoria para almacenar los datos recibidos de los medidores 114. Estos datos pueden incluir, de manera no exclusiva, lo siguiente: datos de la facturación actual (por ejemplo, los valores presentes almacenados y recolectados por los medidores 114), datos del periodo de facturación previo, datos de la estación previa y datos del perfil de carga.

El Tablero de Opción LAN 306 puede ser capaz de sincronizar su hora con un reloj en tiempo real (no mostrado) en el medidor A3 ALPHA, sincronizando por lo tanto la hora de referencia de la LAN con la hora en el medidor. El procesamiento necesario para llevar a cabo la funcionalidad de la comunicación y la recolección y almacenamiento de los datos de medición del recolector 116, puede manejarse por el procesador 305 y/o procesadores adicionales (no mostrados) en el Tablero de Opción LAN 306 y el Tablero de Opción WAN 308.

La responsabilidad de un recolector 116 es amplia y variada. Generalmente, el recolector 116 es responsable de manejar, procesar y encaminar los datos comunicados entre el recolector y la red 112, y entre el recolector y los medidores 114. El recolector 116 puede leer de manera continua o intermitente los datos actuales de los medidores 114, y almacenar los datos en una base de datos (no mostrada) en el recolector 116. Tales datos de corriente pueden incluir, de manera no exclusiva, el uso total de kWh, el uso de kWh del Tiempo de Uso (TOU) , la demanda de kW pico, y otras mediciones del consumo de energía e información del estado. El recolector 116 también puede leer y almacenar los datos de la facturación previa y de la estación previa de los medidores 114, y almacenar los datos en la base de datos en el recolector 116. La base de datos puede implementarse como una o más tablas de los datos dentro del recolector 116.

La Figura 3B es un diagrama de bloques de una modalidad ejemplar de un medidor 114 que puede operar en el sistema 110 de las Figuras 1 y 2. Como se muestra, el medidor 114 comprende la circuiteria de medición 304' para medir la cantidad de un servicio o producto que es consumido, un procesador 305' que controla las funciones totales del medidor, una pantalla 310' para representar los datos del medidor y la información del estado, y una memoria 312' para almacenar los datos y las instrucciones del programa. El medidor 114 comprende además, la circuiteria de comunicaciones inalámbricas 306' para transmitir y recibir los datos a/desde otros medidores 114 o un recolector 116.

Refiriéndose nuevamente a la Figura 1, en la modalidad ejemplar mostrada, un recolector 116 se comunica directamente con sólo un subconjunto de la pluralidad de medidores 114 en su subred/LAN particular. Los medidores 114 con los cuales el recolector 116 se comunica directamente, pueden referirse como los medidores de "nivel uno" 114a. Se dice que los medidores de nivel uno 114a están a un "salto" del recolector 116. Las comunicaciones entre el recolector 116 y los medidores 114 diferentes a los medidores de nivel uno 114a, se transmiten a través de los medidores de nivel uno 114a. Asi, los medidores de nivel uno 114a operan como repetidores para las comunicaciones entre el recolector 116 y los medidores 114 localizados más lejos en la subred 120.

Cada medidor de nivel uno 114a típicamente sólo tendrá un alcance para comunicarse directamente con sólo un subconjunto de los medidores restantes 114 en la subred 120. Los medidores 114 con los cuales los medidores de nivel uno 114a se comunican directamente, pueden referirse como los medidores de nivel dos 114b. Los medidores de nivel dos 114b están a un "salto" de los medidores de nivel uno 114a, y por lo tanto, a dos "saltos" del recolector 116. Los medidores de nivel dos 114b operan como repetidores para las comunicaciones entre los medidores de nivel uno 114a y los medidores 114 localizados más lejos del recolector 116 en la subred 120.

Aunque sólo se muestran tres niveles de los medidores (recolector 116, primer nivel 114a, segundo nivel 114b) en la Figura 1, una subred 120 puede comprender cualquier número de niveles de medidores 114. Por ejemplo, una subred 120 puede comprender un nivel de medidores, pero puede comprender también dieciséis o más niveles de medidores 114. En una modalidad en donde una subred comprende dieciséis niveles de medidores 114, tantos como 2048 medidores pueden registrarse con un solo recolector 116.

Como se mencionó anteriormente, cada medidor 114 y recolector 116 que se instala en el sistema 110, tiene un identificador único (ID LAN) almacenado en el mismo, que identifica de manera única el dispositivo de todos los otros dispositivos en el sistema 110. Además, los medidores 114 que operan en una subred 120, comprenden información que incluyen los siguientes datos que identifican al recolector con el cual se registra el medidor; el nivel en la subred en la cual se localiza el medidor; el medidor repetidor en el nivel previo con el cual el medidor se comunica para enviar y recibir los datos a/desde el recolector; un identificador que indica si el medidor es un repetidor para otros nodos en la subred y si el medidor opera como un repetidor, el identificador que identifica de manera única el repetidor dentro de la subred particular, y el número de medidores para los cuales es un repetidor. Los recolectores 116 tienen almacenados en ellos, todos estos mismos datos para todos los medidores 114 que están registrados con el mismo. Así, el recolector 116 comprende datos que identifican todos los nodos registrados con el mismo, así como los datos que identifican la trayectoria registrada por la cual los datos se comunican del recolector a cada nodo. Cada medidor 114, por lo tanto, tiene una trayectoria de comunicaciones designada al recolector, que es una trayectoria directa (por ejemplo, todos los nodos de nivel uno), o una trayectoria indirecta, a través de uno o más nodos intermedios que sirven como repetidores.

La información se transmite en esta modalidad en la forma de paquetes. Para la mayoría de las tareas de la red, por ejemplo, lectura de los datos del medidor, el recolector 116 se comunica con los medidores 114 en la subred 120 utilizando transmisiones punto a punto. Por ejemplo, un mensaje o instrucción del recolector 116 se encamina a través del conjunto designado de repetidores al medidor deseado 114. De manera similar, un medidor 114 se comunica con el recolector 116 a través del mismo conjunto de repetidores, pero en reversa.

En algunos casos, sin embargo, el recolector 116 puede necesitar comunicar rápidamente la información a todos los medidores 114 localizados en su subred 120. En consecuencia, el recolector 116 puede emitir un mensaje de difusión que pretende alcanzar todos los nodos en la subred 120. El mensaje de difusión puede referirse como un "mensaje de difusión de flujo". Una difusión de flujo se origina en el recolector 116 y se propaga a través de toda la subred 120 de nivel uno de una vez. Por ejemplo, el recolector 116 puede transmitir una difusión de flujo a todos los medidores de primer nivel 114a. Los medidores de primer nivel 114a que reciben el mensaje, eligen una ranura de tiempo aleatoria y retransmiten el mensaje de difusión a los medidores de segundo nivel 114b. Cualquier medidor de segundo nivel 114b puede aceptar la difusión, proporcionando por lo tanto una mejor cobertura del recolector hacia los medidores de punto final. De manera similar, los medidores de segundo nivel 114b que reciben el mensaje de difusión seleccionan una ranura de tiempo aleatoria y comunican el mensaje de difusión a los medidores de tercer nivel. Este proceso continúa hasta los nodos finales de la subred. Asi, un mensaje de difusión se propaga gradualmente hacia fuera desde el recolector hacia los nodos de la subred 120.

El encabezado del paquete de difusión de flujo contiene información para evitar que los nodos repitan el paquete de difusión de flujo más de una vez por nivel. Por ejemplo, dentro de un mensaje de difusión de flujo, puede existir un campo que indique a los medidores/nodos que reciben el mensaje, el nivel de la subred en que se localiza el mensaje; sólo los nodos a ese nivel particular pueden redifundir el mensaje al siguiente nivel. Si el recolector difunde un mensaje de flujo con un nivel de 1, sólo los nodos de nivel 1 pueden responder. Antes de volver a difundir el mensaje de flujo, los nodos de nivel 1 incrementan el campo a 2, de manera que sólo los nodos de nivel 2 responden a la difusión. La información dentro del encabezado del paquete de difusión de flujo asegura que eventualmente, la difusión de flujo acabará.

Generalmente, un recolector 116 emite una difusión de flujo varias veces, por ejemplo, cinco veces, de manera sucesiva para incrementar la probabilidad de que todos los medidores en la subred 120 reciban la difusión. Se introduce un retardo antes de cada nueva difusión, para dar tiempo al paquete de difusión previo para propagarse a través de todos los niveles de la subred.

Los medidores 114 pueden tener un reloj formado en los mismos. Sin embargo, los medidores 114 con frecuencia se someten a interrupciones de la energía que pueden interferir con la operación de cualquier reloj en los mismos. En consecuencia, no puede confiarse en los relojes internos a los medidores 114 para proporcionar una lectura de la hora exacta. El tener la hora correcta es necesario, sin embargo, cuando se está empleando la medición del tiempo de uso. En realidad, en una modalidad, los datos del programa del tiempo de uso también pueden comprenderse en el mismo mensaje de difusión que la hora. En consecuencia, el recolector 116 periódicamente difunde el flujo del tiempo real a los medidores 114 en la subred 120. Los medidores 114 utilizan las difusiones de la hora para permanecer sincronizados con el resto de la subred 120. En una modalidad ilustrativa, el recolector 116 difunde la hora cada 15 minutos. Las difusiones pueden hacerse cerca de la mitad de los límites del reloj de 15 minutos que se utilizan para realizar el perfilado de la carga y los programas del tiempo de uso (TOU) , para reducir al mínimo los cambios de la hora cerca de estos límites. El mantener la sincronización del tiempo es importante para la operación apropiada de la subred 120. En consecuencia, las tareas de prioridad más bajas realizadas por el recolector 116, pueden retrasarse mientras que se realizan las difusiones del tiempo.

En una modalidad ilustrativa, los datos de la hora que transmiten las difusiones del flujo pueden repetirse, por ejemplo, cinco veces, para incrementar la probabilidad de que todos los nodos reciban la hora. Además, en donde los datos del programa del tiempo de uso se comunican en la misma transmisión que los datos de sincronización, las transmisiones de la hora subsiguientes permiten que una pieza diferente del programa de tiempo de uso se transmita a los nodos .

Se utilizan mensajes de excepción en la subred 120 para transmitir los eventos inesperados que ocurren en los medidores 114 al recolector 116. En una modalidad, los primeros 4 segundos de cada periodo de 32 segundos, se asignan como una ventana de excepción para los medidores 114, para transmitir los mensajes de excepción. Los medidores 114 transmiten sus mensajes de excepción suficientemente antes en la ventana de excepción, de manera que el mensaje tiene tiempo para propagarse al recolector 116 antes del final de la ventana de excepción. El recolector 116 puede procesar las excepciones después de la ventana de excepción de 4 segundos. Generalmente, un recolector 116 reconoce los mensajes de excepción, y el recolector 116 espera hasta el final de la ventana de excepción para enviar este reconocimiento .

En una modalidad ilustrativa, los mensajes de excepción se configuran como uno de tres diferentes tipos de mensajes de excepción: excepciones locales, que se manejan directamente por el recolector 116 sin la intervención del servidor de la recolección de datos 206; una excepción intermedia, que se transmite generalmente al servidor de la recolección de datos 206 bajo un programa acelerado y una excepción diaria, que se comunica al servidor de comunicaciones 122 en un programa regular.

Las excepciones se procesan como sigue. Cuando una excepción se recibe en el recolector 116, el recolector 116 identifica el tipo de excepción que se ha recibido. Si se ha recibido una excepción local, el recolector 116 realiza una acción para remediar el problema. Por ejemplo, cuando el recolector 116 recibe una excepción que solicita una "solicitud de exploración de nodos", tal como se discute a continuación, el recolector 116 transmite una orden para iniciar un procedimiento de exploración al medidor 114 del cual se recibió la excepción.

Si se ha recibido un tipo de excepción inmediata, el recolector 116 hace un registro de la excepción. Una excepción inmediata puede identificar, por ejemplo, que ha habido un corte de energía. El recolector 116 puede registrar la recepción de la excepción en una o más tablas o archivos. En un ejemplo ilustrativo, se hace un registro de la recepción de una excepción inmediata en una tabla referida como la "Tabla de Registro de la Excepción Inmediata". El recolector 116 espera entonces un periodo de tiempo fijo antes de realizar una acción adicional con respecto a la excepción inmediata. Por ejemplo, el recolector 116 puede esperar 64 segundos. Este periodo de retraso permite que la excepción sea corregida antes de comunicar la excepción al servidor de la recolección de datos 206. Por ejemplo, en donde un corte de energía fue la causa de la excepción inmediata, el recolector 116 puede esperar un periodo de tiempo fijo para permitir la recepción de un mensaje, indicando que el corte de energía se ha corregido.

Si la excepción no se ha corregido, el recolector 116 comunica la excepción inmediata al servidor de la recolección de datos 206. Por ejemplo, el recolector 116 puede iniciar una conexión conmutada con el servidor de la recolección de datos 206 y descargar los datos de la excepción. Después de reportar una excepción inmediata al servidor de la recolección de datos 206, el recolector 116 puede retardar el reporte de cualesquier excepciones inmediatas adicionales durante un periodo de tiempo tal como diez minutos. Esto es para evitar reportar las excepciones de otros medidores 114 que se relacionen con, o que tengan la misma causa que la excepción que se acababa de reportar.

Si se recibió una excepción diaria, la excepción se registra en un archivo o una tabla de base de datos. Generalmente, las excepciones diarias son ocurrencias en la subred 120 que necesitan reportarse al servidor de la recolección de datos 206, pero no son tan urgentes que necesiten comunicarse inmediatamente. Por ejemplo, cuando el recolector 116 registra un nuevo medidor 114 en la subred 120, el recolector 116 registra una excepción diaria que identifica que el registro ha tenido lugar. En una modalidad ilustrativa, la excepción se registra en una tabla de base de datos referida como la "Tabla de Registro de la Excepción Diaria". El recolector 116 comunica las excepciones diarias al servidor de la recolección de datos 206. Generalmente, el recolector 116 comunica las excepciones diarias una vez cada 24 horas.

En la presente modalidad, un recolector asigna las trayectorias de comunicaciones designadas a los medidores con una capacidad de comunicación bidireccional, y puede cambiar las trayectorias de comunicación para los medidores registrados previamente si las condiciones lo justifican.

Por ejemplo, cuando un recolector 116 se lleva inicialmente al sistema 110, necesita identificar y registrar los medidores en su subred 120. Una "exploración de nodos", se refiere a un proceso de comunicación entre un recolector 116 y los medidores 114, por lo que el recolector puede identificar y registrar nuevos nodos en una subred 120, y permitir que los nodos registrados previamente cambien las trayectorias. Un recolector 116 puede implementar una exploración de nodos en toda la subred, referida como "exploración de nodos completa", o una exploración de nodos puede realizarse en nodos especificados especialmente, referida como una "exploración de nodos parcial".

Puede realizarse una exploración de nodos completa, por ejemplo, cuando un recolector se instala primero. El recolector 116 debe identificar y registrar los nodos de los cuales recolectará los datos del uso. El recolector 116 inicia una exploración de nodos difundiendo una solicitud, que puede referirse a una solicitud del Procedimiento de Exploración del Nodo. Generalmente, la solicitud del Procedimiento de Exploración del Nodo indica a todos los medidores no registrados 114 o nodos que recibieron la solicitud, que respondan al recolector 116. La solicitud puede comprender información tal como la dirección única del recolector que inició el procedimiento. La señal mediante la cual el recolector 116 transmite esta solicitud, puede tener una fuerza limitada, y por lo tanto, se detecta sólo en los medidores 114 que están en la proximidad del recolector 116. Los medidores 114 que reciben la solicitud del Procedimiento de Exploración del Nodo, responden transmitiendo su identificador único, asi como otros datos.

Para cada medidor del cual el recolector recibe una respuesta a la solicitud del Procedimiento de Exploración del Nodo, el recolector trata de calificar la trayectoria de comunicaciones al medidor antes de registrar el medidor con el recolector. Esto es, antes de registrar un medidor, el recolector 116 intenta determinar si las comunicaciones de datos con el medidor serán suficientemente confiables. En una modalidad, el recolector 116 determina si la trayectoria de comunicación a un medidor que responde, es suficientemente confiable, comparando un valor de la Indicación de la Fuerza de la Señal Recibida (RSSI) (es decir, una medición de la fuerza de la señal de radio recibida) , medida con respecto a la respuesta recibida del medidor, con un valor umbral seleccionado. Por ejemplo, el valor umbral puede ser de -80 dBm. Los valores de RSSI por encima de este umbral, se considerarían suficientemente confiables. En otra modalidad, la calificación se realiza transmitiendo un número predeterminado de paquetes adicionales al medidor, tal como diez paquetes, y contando el número de reconocimientos recibidos del medidor. Si el número de reconocimientos recibidos es mayor que, o igual a un umbral seleccionado (por ejemplo, 8 de 10), entonces se considera que la trayectoria en confiable. En otras modalidades, puede emplearse una combinación de las dos técnicas de calificación.

Si el umbral de la calificación no se cumple, el recolector 116 puede agregar una entrada para el medidor a una "Tabla de Rezagados". La entrada incluye la ID LAN del medidor, su puntuación de la calificación (por ejemplo, 5 de 10; o su valor RSSI), su nivel (en este caso, nivel uno), y la ID única de su medidor original (en este caso, la ID del recolector) .

Si el umbral de la calificación se cumple o excede, el recolector 116 registra el nodo. El registro de un medidor 114, comprende actualizar una lista de los nodos registrados en el recolector 116. Por ejemplo, la lista puede actualizarse para identificar el identificador único en todo el sistema del medidor y la trayectoria de comunicación al nodo. El recolector 116 también registra el nivel del medidor en la subred (es decir, si el medidor es un nodo de nivel uno, nodo de nivel dos, etc.) , si el nodo opera como un repetidor, y si lo hace, el número de medidores para los cuales opera como un repetidor. El proceso de registro comprende además, transmitir la información del registro al medidor 114. Por ejemplo, el recolector 116 envía al medidor 114 una indicación de que está registrado, el identificador único del recolector con el cual está registrado, el nivel con el que el medidor existe en esa subred, y el identificador único de su medidor original, que servirá como un repetidor para los mensajes que el medidor pueda enviar al recolector. En el caso de un nodo de nivel uno, el nodo de origen es el recolector mismo. El medidor almacena estos datos y empieza a operar como parte de la subred, respondiendo a órdenes de su recolector 116.

La calificación y el registro continúan para cada medidor que responde a la solicitud del Procedimiento de Exploración del Nodo inicial del recolector. El recolector 116 puede volver a difundir el Procedimiento de Exploración Adicional más veces, para asegurar que todos los medidores 114 que reciben el Procedimiento de Exploración del Nodo, tienen una oportunidad de que su respuesta sea recibida y de que el medidor califique como un nodo de nivel uno en el recolector 116.

El proceso de exploración de nodos continúa entonces, realizando un proceso similar a aquél descrito anteriormente, en cada uno de los nuevos nodos de nivel uno registrados. Este procedimiento resulta en la identificación y registro de los nodos de nivel dos. Después de que los nodos de nivel dos se identifican, se realiza un proceso de exploración de nodos similar en los nodos de nivel dos para identificar los nodos de nivel tres, y asi sucesivamente.

De manera especifica, para identificar y registrar los medidores que se volverán medidores de nivel dos, para cada medidor de nivel uno, en sucesión, el recolector 116 transmite una orden al medidor de nivel uno, que puede referirse como la orden de "Iniciar el Procedimiento de Exploración del Nodo". Esta orden instruye al medidor de nivel uno de realizar su propio proceso de exploración de nodos. La solicitud comprende varios puntos de datos que el medidor receptor puede utilizar para terminar la exploración de nodos. Por ejemplo, la solicitud puede comprender el número de ranuras de tiempo disponibles para los nodos que responden, la dirección única del recolector que inició la solicitud, y una medida de la conflabilidad de las comunicaciones entre el nodo objetivo y el recolector. Como se describe a continuación, la medición de la conflabilidad puede emplearse durante un proceso para identificar las trayectorias más confiables para los nodos registrados previamente .

El medidor que recibe la solicitud de Iniciar la Respuesta de Exploración del Nodo, responde realizando un proceso de exploración de nodos similar a aquél descrito anteriormente. De manera más especifica, el medidor difunde una solicitud a la cual todos los nodos no registrados pueden responder. La solicitud comprende el número de ranuras de tiempo disponibles para los nodos que responden (que se utilizan para ajustar el periodo para que el nodo espere para las respuestas), la dirección única del recolector que inició el procedimiento de exploración de nodos, una medida de la conflabilidad de las comunicaciones entre el nodo remitente y el recolector (que puede utilizarse en el proceso para determinar si una trayectoria del medidor puede cambiarse como se describe a continuación) , el nivel dentro de la subred del nodo que envía la solicitud, y una RSSI umbral (que también puede utilizarse en el proceso de determinar si una trayectoria del medidor registrado puede cambiarse) . El medidor que emite la solicitud de exploración de nodos espera entonces, y recibe las respuestas de los nodos no registrados. Para cada respuesta, el medidor almacena en la memoria el identificador único del medidor que responde. La información se transmite a continuación al recolector.

Para cada medidor no registrado que respondió a la exploración de nodos emitida por el medidor de nivel uno, el recolector intenta nuevamente determinar la conflabilidad de la trayectoria de comunicación a ese medidor. En una modalidad, el recolector envía una orden de "Calificar el Procedimiento de los Nodos" al nodo de nivel uno que instruye al nodo de nivel uno a transmitir un número predeterminado de paquetes adicionales al nodo de nivel dos potencial, y registrar el número de reconocimientos recibidos del nodo de nivel dos potencial. Este puntuación de la calificación (por ejemplo, 8 de 10), se transmite a continuación nuevamente al recolector, que compara nuevamente la puntuación con un umbral de la calificación. En otras modalidades, pueden proporcionarse otras medidas de la conflabilidad de las comunicaciones, tales como un valor de RSSI.

Si el umbral de la calificación no se cumple, entonces el recolector agrega una entrada para el nodo en la Tabla de Rezagados, como se discutió anteriormente. Sin embargo, si ya hay una entrada en la Tabla de Rezagados para el nodo, el recolector actualizará esa entrada únicamente si la puntuación de la calificación para este procedimiento de exploración de nodos es mejor que la puntuación de la calificación registrada de la exploración de nodos previa que resultó en una entrada para el nodo.

Si el umbral de la calificación se cumple o se excede, el recolector 116 registra el nodo. Nuevamente, el registro de un medidor 114 en el nivel dos, comprende actualizar una lista de los nodos registrados en el recolector 116. Por ejemplo, la lista puede actualizarse para identificar el identificador único del medidor y el nivel del medidor en la subred. Adicionalmente, la información del registro del recolector 116 se actualiza para reflejar que el medidor 114 del cual se inició el proceso de exploración, se identifica como un repetidor (u origen) para el nuevo medidor registrado recientemente. El proceso de registro comprende además, transmitir la información al medidor registrado recientemente, asi como al medidor que sirve como un repetidor para el nodo agregado recientemente. Por ejemplo, el nodo que emite la solicitud de respuesta de exploración de nodos se actualiza para identificar que opera como un repetidor y, si se registró previamente como un repetidor, incrementa un elemento de datos que identifica el número de nodos para los cuales sirve como un repetidor. Posteriormente, el recolector 116 envía al medidor registrado recientemente, una indicación de que está registrado, una identificación del recolector 116 con el cual está registrado, el nivel en el que existe el medidor en la subred, y el identificador único del nodo que servirá como su origen, o repetidor, cuando se comunique con el recolector 116.

El recolector realiza a continuación, el mismo procedimiento de calificación para cada uno de los otros nodos de nivel dos potenciales que respondieron a la solicitud de exploración de nodos del nodo de nivel uno. Una vez que el proceso se termina para el primer nodo de nivel uno, el recolector inicia el mismo procedimiento para cada uno de los otros nodos de nivel uno hasta que el proceso de calificar los nodos de nivel dos se ha terminado en cada nodo de nivel uno. Una vez que el procedimiento de exploración de nodos se ha realizado por cada nodo de nivel uno, resultando en un número de nodos de nivel dos que se registran con el recolector, el recolector enviará la orden de Iniciar la Respuesta de Exploración del Nodo a cada nodo de nivel dos, a su vez. Cada nodo de nivel dos realizará entonces el mismo procedimiento de exploración de nodos realizado por los nodos de nivel uno, resultando potencialmente en el registro de varios nodos de nivel tres. El proceso se realiza a continuación en cada nodo sucesivo, hasta que se alcanza un número máximo de niveles (por ejemplo, siete niveles) , o no quedan nodos sin registrar en la subred.

Se apreciará que en la presente modalidad, durante el proceso de calificación para un nodo dado a un nivel dado, el recolector califica el último "salto" únicamente. Por ejemplo, si un nodo no registrado responde a una solicitud de exploración de nodos de un nodo de nivel cuatro, y por lo tanto, se vuelve un nodo de nivel cinco potencial, la puntuación de la calificación para ese nodo se basa en la conflabilidad de las comunicaciones entre el nodo de nivel cuatro y el nodo de nivel cinco potencial (es decir, los paquetes transmitidos por el nodo de nivel cuatro versus los reconocimientos recibidos del nodo del nivel cinco potencial) , no se basa en ninguna medición de la conflabilidad de las comunicaciones sobre toda la trayectoria del recolector al modo de nivel cinco potencial. En otras modalidades, por supuesto, la puntuación de la calificación podría basarse en la trayectoria de comunicación completa.

En algún punto, cada medidor tendrá una trayectoria de comunicación establecida al recolector que será una trayectoria directa (es decir, nodos de nivel uno) o una trayectoria indirecta a través de uno o más nodos intermedios que sirven como repetidores. Si durante la operación de la red, un medidor registrado de esta manera falla en desempeñarse de manera adecuada, puede asignarse a una trayectoria diferente o posiblemente a un recolector diferente como se describe a continuación.

Como se mencionó previamente, puede realizarse una exploración de nodo completa cuando un recolector 116 se introduce primero a una red. A la conclusión de la exploración de nodo completa, un recolector 116 tendrá registrado un conjunto de medidores 114 con los cuales se comunica, y lee los datos de medición. Las exploraciones de nodos completas, pueden realizarse periódicamente por un recolector instalado para identificar los nuevos medidores 114 que se han llevado en linea desde la última exploración de nodos, y permitir que los medidores registrados se cambien a una trayectoria diferente.

Además de la exploración de nodos completa, el recolector 116 también puede realizar un proceso para explorar medidores específicos 114 en la subred 120, que se refiere como una "exploración de nodos parcial". Por ejemplo, el recolector 116 puede emitir una solicitud específica a un medidor 114 para realizar una exploración de nodos fuera de una exploración de nodos completa, cuando en un intento previo para explorar el nodo, el recolector 116 fue incapaz de confirmar que ese medidor particular 114 recibió la solicitud de exploración de nodos. También, un recolector 116 puede solicitar una exploración de nodos parcial de un medidor 114, cuando durante el curso de una exploración de nodos completa, el recolector 116 fue incapaz de leer los datos de exploración de nodos del medidor 114. De manera similar, se realizará un nuevo intento de exploración de nodos cuando un procedimiento de excepción que solicite una exploración de nodos inmediata se reciba del medidor 114.

El sistema 110 también se reconfigura de manera automática para acomodar un nuevo medidor 114 que pueda agregarse. Más particularmente, el sistema identifica que el nuevo medidor haya empezado a operar e identifica una trayectoria a un recolector 116, que se volverá responsable de recolectar los datos de medición. De manera especifica, el nuevo medidor difundirá una indicación de que no está registrado. En una modalidad, esta difusión, por ejemplo, puede estar incluida en, o transmitida como parte de una solicitud para una actualización del tiempo real como se describió anteriormente. La difusión se recibirá en uno de los medidores registrados 114 en proximidad al medidor que está intentando registrar. El medidor registrado 114 envía el tiempo al medidor que está intentando registrar. El nodo registrado también transmite una solicitud de excepción a su recolector 116, solicitando que el recolector 116 implemente una exploración de nodos, que supuestamente localizará y registrará el nuevo medidor. El recolector 116 transmite entonces, una solicitud de que el nodo registrado realizó una exploración de nodos. El nodo registrado realizará la exploración de nodos, durante la cual solicita que todos los nodos no registrados respondan. Supuestamente, el medidor no registrado agregado recientemente, responderá a la exploración de nodos. Cuando lo hace, el recolector intentará calificar y a continuación registrar el nuevo nodo de la misma manera como se describió anteriormente.

Una vez que la trayectoria de comunicación entre un recolector y un medidor se establece, el medidor puede empezar a transmitir sus datos del medidor al recolector y el recolector puede transmitir los datos e instrucciones al medidor. Como se mencionó anteriormente, los datos se transmiten en paquetes. Los paquetes "de salida", son paquetes transmitidos del recolector a un medidor a un nivel dado. En una modalidad, los paquetes de salida contienen los siguientes campos, pero también pueden incluirse otros campos: Longitud - la longitud del paquete; SrcAddr - dirección de la fuente, en este caso, la ID del recolector; DestAddr - la ID LAN del medidor a la cual se dirige el paquete; RptPath - la trayectoria de comunicación al medidor de destino (es decir, la lista de identificadores de cada repetidor en la trayectoria del recolector al nodo de destino) ; y Datos - la carga del paquete.

El paquete también puede incluir información de verificación de la integridad (por ejemplo, CRC) , un panel para llenar las porciones no utilizadas del paquete y otra información de control. Cuando el paquete se transmite del recolector, sólo se enviará del medidor de destino por aquellos medidores repetidores cuyos identificadores aparezcan en el campo RptPath. Otros medidores que pueden recibir el paquete, pero que no están listados en la trayectoria identificada en el campo RptPath, no repetirán el paquete.

Los paquetes "de entrada" son paquetes transmitidos de un medidor a un nivel dado a un recolector. En una modalidad, los paquetes de entrada contienen los siguientes campos, pero pueden incluirse también otros campos: Longitud - la longitud del paquete; SrcAddr - dirección de la fuente, la dirección del medidor que inició el paquete; DestAddr - la ID del recolector al cual se va a transmitir el paquete; RptAddr - la ID del nodo original que sirve como el siguiente repetidor para el nodo remitente; Datos - la carga del paquete; Debido a que cada medidor conoce el identificador de su nodo original (es decir, el nodo en el siguiente nivel más bajo que sirve como un repetidor para el nodo presente), un paquete de entrada necesita solo identificar quien es el origen siguiente. Cuando un nodo recibe un paquete de entrada, verifica si RptAddr coincide con su propio identificado . Si no, descarta el paquete. Si es asi, sabe que se supone que envié el paquete hacia el recolector. El nodo reemplazará entonces el campo RptAddr con el identificador de su propio origen, y a continuación transmitirá el paquete de manera que su origen lo recibirá. Este proceso continuará a través de cada repetidor hasta cada nivel sucesivo hasta que el paquete alcance el recolector.

Por ejemplo, suponer que un medidor en el nivel tres inicia la transmisión de un paquete destinado para su recolector. El nodo de nivel tres insertará en el campo RptAddr del paquete de entrada el identificador del nodo de nivel dos que sirve como un repetidor para el nodo de de nivel tres. El nodo de nivel tres transmitirá entonces el paquete. Varios nodos de nivel dos pueden recibir el paquete, pero sólo el nodo de nivel dos que tenga un identificador que coincida con el identificador en el campo RptAddr del paquete lo reconocerá. El otro se descartará.

Cuando el nodo de nivel dos con el identificador correspondiente recibe el paquete, reemplazará el campo RptAddr del paquete con el identificador del paquete de nivel uno que sirve como un repetidor para ese paquete de nivel dos, y el paquete de nivel dos transmitirá entonces el paquete. Esta vez, el nodo de nivel uno que tiene el identificador que corresponde con el campo RptAddr, recibirá el paquete. El nodo de nivel uno insertará el identificador del recolector en el campo RptAddr y transmitirá el paquete. El recolector recibirá entonces el paquete para terminar la transmisión.

Un recolector 116 recupera periódicamente los datos del medidor de los medidores que están registrados con el mismo. Por ejemplo, los datos del medidor pueden recuperarse de un medidor cada 4 horas. En donde hay un problema con la lectura de los datos del medidor en el intervalo programado regularmente, el recolector intentará leer los datos nuevamente, antes del siguiente intervalo programado regularmente. Sin embargo, puede haber casos en donde el recolector 116 es incapaz de leer los datos de medición de un medidor particular 114 durante un periodo de tiempo prolongado. Los medidores 114 almacenan una indicación de cuando son leídos por su recolector 116, y mantienen un rastro del tiempo desde que sus datos se recolectaron por última vez por el recolector 116. Si el tiempo desde la última lectura excede un umbral definido, tal como, por ejemplo, 18 horas, supuestamente ha surgido un problema en la trayectoria de comunicación entre el medidor particular 114 y el recolector 116. En consecuencia, el medidor 114 cambia su estado a aquel de un medidor no registrado e intenta localizar una nueva trayectoria a un recolector 116, vía el proceso descrito anteriormente para un nuevo nodo. Asi, el sistema ejemplar es operable para reconfigurarse a si mismo para tratar las deficiencias en el sistema.

En algunos casos, mientras que un recolector 116 puede ser capaz de recuperar los datos de un medidor registrado 114 ocasionalmente, el nivel de éxito en la lectura del medidor puede ser inadecuado. Por ejemplo, si un recolector 116 intenta leer los datos del medidor de un medidor 114 cada 4 horas, pero es capaz de leer los datos, por ejemplo, sólo 70 por ciento del tiempo o menos, puede ser deseable encontrar una trayectoria más confiable para leer los datos de ese medidor particular. En donde la frecuencia de lectura de los datos de un medidor 114 cae por debajo de un nivel de éxito deseado, el recolector 116 transmite un mensaje al medidor 114 para responder a las exploraciones de nodos que van hacia delante. El medidor 114 permanece registrado, pero no responde a las exploraciones de nodos de la misma manera que un nodo no registrado como se describió anteriormente. En otras modalidades, puede permitirse que todos los medidores registrados respondan a las exploraciones de nodos, pero un medidor sólo responderá a una exploración de nodos si la trayectoria al recolector a través del medidor que emitió la exploración de nodos es más corta (es decir, menos saltos) que la trayectoria actual del medidor al recolector. Se supone que un número menor de saltos proporciona una trayectoria de comunicación más confiable que una trayectoria más larga. Una solicitud de exploración de nodos siempre identifica el nivel del nodo que transmite la solicitud, y utilizando esa información, un nodo ya registrado al que se le permite responder a las exploraciones de nodos puede determinar si una nueva trayectoria potencial al recolector a través del nodo que emitió la exploración de nodos, es más corta que la trayectoria actual del nodo al recolector.

Si un medidor ya registrado 114 responde a un procedimiento de exploración de nodos, el recolector 116 reconoce la respuesta como que se origina de un medidor registrado, pero al volver a registrar el medidor con el nodo que emitió la exploración de nodos, el recolector puede ser capaz de cambiar al medidor a una nueva trayectoria más confiable. El recolector 116 puede verificar que el valor de RSSI de la respuesta de exploración de nodos excede un umbral preestablecido. Si no lo hace, la nueva trayectoria potencial se rechazará. Sin embargo, si el umbral RSSI se cumple, el recolector 116 solicitará que el nodo que emitió la exploración de nodos realice el proceso de calificación descrito anteriormente (es decir, envíe un número predeterminado de paquetes al nodo y cuente el número de reconocimientos recibidos) . Si la puntuación de la calificación resultante satisface un umbral, entonces el recolector registrará el nodo con la nueva trayectoria. El proceso de registro comprende actualizar el recolector 116 y el medidor 114 con los datos que identifican el nuevo repetidor (es decir, el nodo que emitió la exploración de nodos), con el cual el nodo actualizado se comunicará ahora. Además, si el repetidor no ha realizado previamente la operación de un repetidor, el repetidor necesitaría actualizarse para identificar que es un repetidor. De igual manera, el repetidor con el cual el medidor se comunicó previamente, se actualiza para identificar que ya no es un repetidor para el medidor 114 particular. En otras modalidades, la determinación del umbral con respecto al valor de RSSI puede omitirse. En tales modalidades, solo la calificación del último "salto" (es decir, enviar un número predeterminado de paquetes al nodo y contar el número de reconocimientos recibidos) , se realizará para determinar si se acepta o rechaza la nueva trayectoria.

En algunos casos, una trayectoria de comunicación más confiable para un medidor puede existir a través de un recolector diferente a aquél con el cual está registrado el medidor. Un medidor puede reconocer de manera automática la existencia de la trayectoria de comunicación más confiable, cambiar los recolectores, y notificar al recolector previo que el cambio ha tenido lugar. El proceso de cambio del registro de un medidor de un primer recolector a un segundo recolector, empieza cuando un medidor registrado 114 recibe una solicitud de exploración de nodos de un recolector 116 diferente a uno con el cual el medidor está registrado actualmente. Típicamente, un medidor registrado 114 no responde a las solicitudes de exploración de nodos. Sin embargo, si la solicitud probablemente resulte en una trayectoria de transmisión más confiable, incluso un medidor registrado puede responder. En consecuencia, el medidor determina si el nuevo recolector ofrece una trayectoria de transmisión potencialmente más confiable. Por ejemplo, el medidor 114 puede determinar si la trayectoria para el nuevo recolector 116 potencial comprende menos saltos que la trayectoria para el recolector con el cual el medidor está registrado. Si no, la trayectoria puede no ser más confiable y el medidor 114 responderá a la exploración de nodos. El medidor 114 puede determinar también, si la RSSI del paquete de exploración de nodos excede un umbral de RSSI identificado en la información de exploración de nodos. Si es así, el nuevo recolector puede ofrecer una trayectoria de transmisión más confiable para los datos del medidor. Si no, la trayectoria de transmisión puede no ser aceptable y el medidor puede no responder. Además, si la conflabilidad de la comunicación entre el nuevo recolector potencial y el repetidor que darla servicio al medidor cumple con un umbral establecido cuando el repetidor se registró con su recolector existente, la trayectoria de comunicación al nuevo recolector puede ser más confiable. Si la conflabilidad no excede este umbral, sin embargo, el medidor 114 no responderá a la exploración de nodos.

Si se determina que la trayectoria para el nuevo recolector puede ser mejor que la trayectoria a su recolector existente, el medidor 114 responde a la exploración de nodos. Se incluye en la respuesta la información con respecto a cualesquier nodos para los cuales el medidor particular puede operar como un repetidor. Por ejemplo, la respuesta puede identificar el número de nodos para los cuales el medidor sirve como un repetidor.

El recolector 116 determina entonces si tiene la capacidad de dar servicio al medidor y a cualesquier medidores para los cuales opera como un repetidor. Si no, el recolector 116 no responde al medidor que está intentando cambiar recolectores. Si, sin embargo, el recolector 116 determina que tiene capacidad para dar servicio al medidor 114, el recolector 116 almacena la información de registro sobre el medidor 114. El recolector 116 transmite entonces una orden de registro al medidor 114. El medidor 114 actualiza sus datos de registro para identificar que está registrado ahora con el nuevo recolector. El recolector 116 comunica entonces instrucciones al medidor 114 para iniciar una solicitud de exploración de nodos. Los nodos que no están registrados, o que han utilizado previamente al medidor 114 como un repetidor, responden a la solicitud para identificarse a sí mismos con el recolector 116. El recolector registra estos nodos como se describió anteriormente, con relación al registro de los nuevos medidores/nodos .

Bajo algunas circunstancias, puede ser necesario cambiar un recolector. Por ejemplo, un recolector puede estar funcionando mal y necesitar sacarse de la línea. En consecuencia, debe proporcionarse una nueva trayectoria de comunicación para recolectar los datos del medidor de los medidores a los que el recolector particular les da servicio. El proceso de reemplazar un recolector se realiza difundiendo un mensaje para no registrarse, usualmente de un recolector de reemplazo, a todos los medidores que están registrados con el recolector que se está retirando del servicio. En una modalidad, los medidores registrados pueden programarse para responder únicamente a las órdenes del recolector con el cual están registrados. En consecuencia, la orden de no registrar puede comprender el identificador único del recolector que se está reemplazando. En respuesta a la orden de no registrarse, los medidores empiezan a operar como medidores no registrados, y responden a las solicitudes de exploración de nodos. Para permitir que la orden de no registro se propague a través de la subred, cuando un nodo recibe la orden, no estará no registrado inmediatamente, sino que en su lugar, permanecerá registrado durante un periodo definido, que puede referirse como el "Tiempo para Vivir". Durante este periodo de tiempo para vivir, los nodos continúan respondiendo a la capa de aplicación, y vuelven a tratar inmediatamente después de la orden de no registro, propagarla a todos los nodos en la subred. Finalmente, los medidores se registran con el recolector de reemplazo utilizando el procedimiento descrito anteriormente.

Una de las responsabilidades principales del recolector 116 dentro de la subred 120, es recuperar los datos de medición de los medidores 114. En una modalidad, el recolector 116 tiene el objetivo de obtener al menos una lectura exitosa de los datos de medición por dia para cada nodo en su subred. El recolector 116 intenta recuperar los datos de todos los nodos en su subred 120 a una periodicidad configurable . Por ejemplo, el recolector 116 puede configurarse para intentar recuperar los datos de medición de los medidores 114 en su subred 120 una vez cada 4 horas. Con mayor detalle en una modalidad, el proceso de recolección de datos empieza con el recolector 116 que identifica uno de los medidores 114 en su subred 120. Por ejemplo, el recolector 116 puede revisar una lista de nodos registrados e identificar uno para la lectura. ? continuación el recolector 116 comunica una orden al medidor particular 114 que está enviando sus datos de medición al recolector 116. Si la lectura del medidor es exitosa y los datos se reciben en el recolector 116, el recolector 116 determina si hay otros medidores que no se han leído durante la presente sesión de lectura. Si es así, el procesamiento continúa. Sin embargo, si todos los medidores 114 en la subred 120 se han leído, el recolector espera un tiempo definido, tal como, por ejemplo, 4 horas, antes de intentar otra lectura.

Si durante una lectura de un medidor particular, los datos del medidor no se reciben en el recolector 116, el recolector 116 empieza un procedimiento para volver a intentar, en donde vuelve a intentar la lectura de los datos del medidor particular. El recolector 116 continúa intentando leer los datos del nodo hasta que los datos se leen o tiene lugar la siguiente lectura de la subred. En una modalidad, el recolector 116 intenta leer los datos cada 60 minutos. Así, en donde una lectura de la subred se toma cada 4 horas, el recolector 116 puede emitir tres nuevos intentos entre las lecturas de la subred.

Los medidores 114 con frecuencia son medidores de dos vias, es decir, son operables para recibir y transmitir datos. Sin embargo, los medidores de una vía que son operables sólo para transmitir y no recibir datos también pueden desplegarse. La Figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra una subred 401, que incluye varios medidores de una vía 451-456. Como se muestra, los medidores 114a-k son dispositivos de dos vías. En este ejemplo, los medidores 114a-k de dos vías operan de la manera ejemplar descrita anteriormente, de manera que cada medidor tiene una trayectoria de comunicación al recolector 116, que es una trayectoria directa (por ejemplo, los medidores 114a y 114b tienen una trayectoria directa al recolector 116) , o una trayectoria indirecta a través de uno o más de los medidores intermedios que sirven como repetidores. Por ejemplo, el medidor 114h tiene una trayectoria al recolector a través de, en secuencia, los medidores intermedios 114d y 114b. En esta modalidad ejemplar, cuando un medidor de una vía (por ejemplo, el medidor 451) difunde sus datos de uso, los datos pueden recibirse en uno o más medidores de dos vías que están en proximidad al medidor de una vía (por ejemplo, los medidores de dos vías 114f y 114g) . En una modalidad, los datos del medidor de una vía se almacenan en cada medidor de dos vías que lo recibe, y los datos se designan en aquellos medidores de dos vías como que se han recibido del medidor de una vía. En algún punto, los datos del medidor de una vía se comunican, por cada medidor de dos vías que los recibieron, al recolector 116. Por ejemplo, cuando el recolector lee los datos del medidor de dos vías, reconoce la existencia de los datos del medidor del medidor de una vía y los lee también. Después de que los datos del medidor de una via se han leído, se retiran de la memoria.

Aunque la recolección de datos de los medidores de una vía por el recolector se ha descrito anteriormente en el contexto de una red medidores de dos vías 114, que operan de la manera descrita con relación a las modalidades descritas anteriormente, se entiende que la presente invención no está limitada a la forma particular de la red establecida y utilizada por los medidores 114 para transmitir los datos al recolector. En su lugar, la presente invención puede utilizarse en el contexto de cualquier topología de red, en la cual una pluralidad de nodos de comunicación de dos vías son capaces de transmitir datos, y de hacer que los datos se propaguen a través de la red de los nodos al recolector. Como resultado, la funcionalidad de recolección de datos del tiempo de uso y el intervalo puede reestablecerse más rápidamente. La recuperación de los datos de referencia del reloj también puede facilitar de esta manera, la determinación de la duración del corte de energía.

De acuerdo con la descripción presente, los datos de referencia del reloj pueden recuperarse o utilizarse en la red que incluye dispositivos alimentados con linea y otros dispositivos susceptibles a los cortes de energía. Por ejemplo, para una red de recolección de información móvil, uno o más dispositivos con tiempo de persistencia del reloj extendido, pueden desplegarse de manera estratégica a través de la red de recolección de información móvil para proporcionar los datos del reloj de referencia. Como otro ejemplo, los dispositivos alimentados con baterías pueden alertarse, con el fin de proporcionar los datos de referencia del reloj a otros dispositivos. De manera alterna o adicional, los dispositivos alimentados con baterías pueden configurarse para difundir periódicamente sus datos de referencia del reloj a otros dispositivos.

Con mayor detalle, una de las técnicas descritas en la presente puede involucrar desplegar de manera estratégica los dispositivos con tiempo de persistencia del reloj extendido a través de una red de recolección de información móvil, con el fin de proporcionar los datos de referencia del reloj . El dispositivo con tiempo de persistencia del reloj extendido puede ser, por ejemplo, un dispositivo controlador del acceso, un dispositivo recolector y/o un dispositivo recolector respaldado con batería. Tales dispositivos con frecuencia incluyen una batería que puede mantener el dispositivo alimentado durante un tiempo extendido después de que ha ocurrido un corte de energía.

Como debería apreciarse, los dispositivos tales como los controladores del acceso son comunes en las redes fijas tales como, por ejemplo, los sistemas de Infraestructura de Medición Avanzada (AMI). En tales redes fijas, los dispositivos controladores del acceso proporcionan un punto de extracción de los datos para los dispositivos corriente abajo tales como medidores de gas, agua y electricidad. En contraste, las redes de recolección de información móviles, tales como, por ejemplo, los sistemas de Lectura Automática del Medidor (AMR) , típicamente no incluyen dispositivos tales como los controladores del acceso. En su lugar, en las redes de recolección de información móviles, los datos se extraen por un dispositivo móvil que se desplaza a la proximidad física de los dispositivos desde los cuales se extrae la información.

La Figura 5A describe una red de recolección de información móvil ejemplar de la técnica previa. Como se muestra, la red 500 incluye los nodos 502, que pueden incluir dispositivos tales como, por ejemplo, medidores de electricidad. La información se extrae de los nodos 502 utilizando un dispositivo móvil 506 que se desplaza dentro de una proximidad física de cada nodo 502, con el fin de recolectar la información de cada nodo 502.

La Figura 5B describe una red de recolección de información móvil ejemplar con un dispositivo con tiempo de persistencia del reloj extendido 510. Como se muestra en la Figura 5B, un establecimiento de las comunicaciones entre el dispositivo con tiempo de persistencia del reloj extendido 510 y los nodos 502, puede causar que las trayectorias de comunicación fijas 504 se establezcan entre el dispositivo con tiempo de persistencia del reloj extendido 510 y al menos algunos de los nodos 502. En el caso de un corte de energía u otro evento que requiera una actualización del reloj, las trayectorias fijas 504 pueden permitir que los datos de referencia del reloj se proporcionen por el dispositivo con tiempo de persistencia del reloj extendido 510 a los nodos 502. Deberá apreciarse, sin embargo, que las trayectorias fijas 504 con frecuencia no pueden servir como un mecanismo con el cual información, tal como los datos de medición, se recolecta de los nodos 502. En su lugar, la información tal como los datos de medición puede continuar recolectándose de los nodos 502 por el dispositivo móvil 506 justo como en el sistema de la técnica previa de la Figura 5A.

En un despliegue móvil sin red o controladores del acceso locales u otros dispositivos de la red con tiempo de permanencia del reloj, o después de un evento de corte de energía prolongado o en otros escenarios, el reloj interno del dispositivo de punto final alimentado con baterías, tal como un módulo de comunicación de gas o agua, puede utilizarse para recuperar un reloj de referencia. Después del restablecimiento de la energía, los puntos de medición pueden no tener un reloj de referencia válido, y pueden no ser capaces de recuperar el reloj de un punto de la red fijo local, por ejemplo, accesible por RFr que esté siempre encendido, por ejemplo, un dispositivo alimentado con línea. Si esto ocurriera, los dispositivos alimentados con baterías del punto final pueden con frecuencia, tener un reloj local que puede proporcionarse a los puntos de la red que están siempre encendidos como un reloj de referencia. Aunque este reloj puede no ser la referencia preferida, puede utilizarse en la ausencia de otras fuentes de reloj hasta que una fuente de reloj con precisión más alta se vuelva disponible. Para una red móvil, un reloj de precisión más alta puede hacerse disponible por el dispositivo de recolección de datos móvil real. Sin embargo, el dispositivo de recolección de datos móvil puede no pasar los medidores que pierden la referencia del reloj durante días o semanas. El tener la capacidad de capturar una fuente del reloj local poco después de que la energía se reestablezca, en oposición a tener que esperar que un dispositivo de recolección pase, permite el reestablecimiento del reloj de referencia para propósitos de recolección de los datos del tiempo de uso y del intervalo. También puede permitir el cálculo de la duración del corte de energía.

Cuando los dispositivos alimentados con baterías están operando en una red fija, típicamente se comunican con los medidores de electricidad sólo de manera poco frecuente (por ejemplo, cada cuatro horas) , y envían un mensaje con los datos de medición. Después de enviar este mensaje, los dispositivos alimentados con baterías pueden escuchar las solicitudes adicionales de los dispositivos que recibieron el mensaje. En un medio móvil, el dispositivo alimentado con baterías puede configurarse para alertarse periódicamente (por ejemplo, cada tres segundos), y escuchar un mensaje de alerta. Si se recibe un mensaje de alerta, el dispositivo alimentado con baterías escucha entonces una solicitud de comunicación, responde a la solicitud o solicitudes si cualquiera se ha recibido, y a continuación regresa a un modo de reposo de baja energía. Algunos dispositivos alimentados con baterías pueden operar en un modo "híbrido", en el cual los dispositivos alimentados con baterías se configuran para soportar tanto comunicaciones de la red fija como móvil. En tal modo híbrido, el dispositivo alimentado con baterías puede escuchar un mensaje de alerta, pero a una velocidad más lenta (por ejemplo, cada diez segundos), y también enviar periódicamente el mensaje de datos de la red fija ya sea o no que se haya recibido un mensaje de alerta.

En una modalidad ejemplar, el dispositivo alimentado con baterías opera en un modo en el cual se configura para operar con una red móvil. En el modo móvil, el dispositivo alimentado con baterías puede escuchar un tono de alerta periódicamente (por ejemplo, cada tres segundos), y operar en un modo de reposo de baja energía durante el resto del tiempo. En las redes de recolección de información móviles convencionales, los dispositivos alimentados con baterías se alertan típicamente por el dispositivo de recolección de datos móvil, con el fin de proporcionar información tal como los datos de medición al dispositivo de recolección de datos móvil. Sin embargo, de acuerdo con la presente descripción, los dispositivos alimentados con baterías, también pueden alertarse por otros dispositivos, tales como medidores de electricidad y otros dispositivos alimentados con línea, con el fin de proporcionar los datos de referencia del reloj a tales otros dispositivos.

Cada medidor de electricidad puede asociarse con uno o más dispositivos alimentados con baterías. Típicamente, un dispositivo alimentado con baterías, tal como un dispositivo de medición de gas o agua, se asocia con el medidor de electricidad que sirve a la misma residencia.

Después de que ocurre una falla de la energía que cause que el medidor de electricidad pierda su reloj, el medidor de electricidad puede enviar un mensaje de alerta al dispositivo de medición del gas o agua, seguido por un mensaje de solicitud del tiempo. La respuesta del dispositivo alimentado con baterías, puede proporcionar al medidor de electricidad los datos de referencia del reloj, por ejemplo, fecha y hora.

No todos los medidores de electricidad necesitan asociarse con un dispositivo alimentado con baterías. En algunas redes, sólo un subcon unto de medidores de electricidad está asociado con los dispositivos alimentados con baterías. Además, un medidor de electricidad no necesariamente necesita asociarse con un dispositivo alimentado con baterías, con el fin de solicitar los datos de referencia del reloj de este dispositivo alimentado con baterías. Los medidores de electricidad que reciben los datos del tiempo de un dispositivo alimentado con baterías, pueden ser responsables de emitir o propagar de otra manera los datos de la hora a otros medidores de electricidad en la red. La configuración del medidor de electricidad puede determinar si la hora se solicita de los dispositivos alimentados con baterías y/o si la hora se difunde a continuación a otros medidores de electricidad.

La Figura 6 es un diagrama de flujo del proceso que ilustra un método ejemplar 600 para obtener los datos de referencia del reloj de un dispositivo alimentado con baterías. En el paso 602, el dispositivo alimentado con línea detecta un reestablecimiento de la energía posterior a una falla de la energía. Deberá apreciarse, que los eventos diferentes a una falla de energía, también causan la necesidad de obtener o actualizar los datos de referencia del reloj. En el paso 604, el dispositivo alimentado con línea transmite una señal de alerta al dispositivo alimentado con baterías. El dispositivo alimentado con línea también envía una solicitud para una referencia del reloj al dispositivo alimentado con baterías en el paso 606. En el paso 608, el dispositivo alimentado con línea, recibe los datos de referencia del reloj del dispositivo alimentado con baterías. En el paso 610, el dispositivo alimentado con línea puede actualizar sus datos de referencia del reloj interno, de acuerdo con los datos de referencia del reloj recibidos del dispositivo alimentado con baterías. En el paso 612, el dispositivo alimentado con línea puede difundir los datos de referencia del reloj recibidos a otros dispositivos.

En algunas modalidades, el dispositivo alimentado con baterías puede configurarse para un modo de operación de la red fija en el cual el dispositivo alimentado con baterías difunde periódicamente la información tal como los datos de medición a los dispositivos "corriente arriba", que pueden incluir, por ejemplo, medidores de la electricidad. Los medidores de la electricidad pueden enviar entonces la información más corriente arriba, por ejemplo, a los controladores del acceso y/o recolectores. Las técnicas descritas en la presente, pueden permitir que los datos de referencia del reloj se transmitan por el dispositivo alimentado con baterías como parte de un mensaje de información de la red fija a los dispositivos corriente arriba. En este modo de operación, el dispositivo alimentado con baterías puede operar en un modo de sueño de baja energía cuando no transmite, y no puede configurarse para editarse vía un mensaje de alerta. El periodo de retardo entre las transmisiones de los mensajes de la red fija que incluye los datos de referencia del reloj de los dispositivos alimentados con baterías puede ser variable.

En aún otras modalidades, el dispositivo alimentado con baterías puede configurarse para un modo de operación "híbrido", en el cual el dispositivo alimentado con baterías escucha periódicamente un mensaje de alerta, como en el modo de operación de la red móvil, y difunde periódicamente un mensaje de la red fija sin importar si se ha recibido un mensaje de alerta, como en el modo de operación de la red fija. En este escenario, el dispositivo alimentado con baterías puede escuchar un mensaje de alerta menos frecuentemente (por ejemplo, cada diez segundos), en comparación con un dispositivo alimentado con baterías 506 que está configurado para un modo de operación estrictamente de red móvil (por ejemplo, cada tres segundos) . El dispositivo alimentado con baterías puede difundir el mensaje de la red fija (por ejemplo, cada cuatro horas) . De manera similar a la configuración solo móvil, el medidor de electricidad puede transmitir un mensaje de alerta después de que la energía se restablece y el reloj no se mantuvo. Debido al intervalo de alerta menos frecuente del dispositivo alimentado con baterías 506, la duración del mensaje de alerta del medidor de electricidad puede ser mayor que si estuviera involucrado para un dispositivo alimentado con baterías que está configurado para un modo de operación de red móvil.

Además de estos parámetros de la configuración, los dispositivos tales como los medidores de electricidad pueden tener otros parámetros de configuración fijos para controlar el comportamiento con relación a recibir los datos de referencia del reloj. Por ejemplo, un parámetro de configuración de "reloj permitido", puede definir los dispositivos de los cuales los datos de referencia del reloj pueden aceptarse. Un conjunto de parámetros de la configuración de "referencia del reloj" pueden definir las fuentes del reloj preferidas, y pueden definir un orden de prioridad de las fuentes del reloj preferidas.

Los dispositivos tales como los medidores de electricidad también pueden mantener no sólo el reloj, sino también la identidad del dispositivo del cual se recibieron más recientemente los datos de referencia del reloj . Si se reciben datos de referencia del reloj válidos de una fuente permitida que tiene una prioridad mayor que el dispositivo del cual se recibieron más recientemente los datos de referencia del reloj , el reloj del medidor actual puede reemplazarse con el reloj de la fuente que tiene la prioridad más alta.

La Figura 7 es un diagrama de flujo del proceso que ilustra un método ejemplar para actualizar los datos de referencia del reloj. En el paso 702, los datos de referencia del reloj se reciben de una primera fuente. Por ejemplo, un medidor de electricidad puede recibir los datos de referencia del reloj de un dispositivo alimentado con baterías, tal como un medidor de gas o agua. En el paso 704, los datos de referencia del reloj internos se actualizan. Por ejemplo, el medidor de electricidad puede actualizar su reloj interno con los datos de referencia recibidos del dispositivo alimentado con baterías. En el paso 706, el rango de la primera fuente se almacena. Por ejemplo, el medidor de electricidad puede mantener un registro de que sus datos de referencia del reloj "actual" se obtuvieron del dispositivo alimentado con baterías, que puede ser un dispositivo con un rango menor con datos de precisión menor. El rango puede basarse en el orden de prioridad de los datos de referencia del reloj que pueden almacenarse por el medidor de electricidad. En el paso 708, los datos de referencia del reloj se reciben de una segunda fuente. Por ejemplo, cuando el dispositivo móvil se mueve eventualmente dentro de una proximidad física del medidor de electricidad, el dispositivo móvil puede proporcionar sus datos de referencia del reloj al medidor de electricidad. En el paso 710, se determina si la segunda fuente tiene un rango mayor que la primera fuente. Si la segunda fuente tiene un rango mayor que la primera fuente, entonces los datos de referencia del reloj de la segunda fuente pueden utilizarse para actualizar los datos de referencia del reloj interno en el paso 714. En el paso 716, el rango de la segunda fuente se almacena. Por ejemplo, el medidor de electricidad puede determinar que el dispositivo móvil es una fuente con rango mayor que el dispositivo alimentado con baterías, y puede actualizar en respuesta sus datos de referencia del reloj interno con los datos del dispositivo móvil. El medidor de electricidad también puede mantener un registro de que sus datos de referencia del reloj "actuales" se han obtenido ahora del dispositivo móvil. Si, por otra parte, en el paso 710, se determinó que la segunda fuente no tiene un rango mayor que la primera fuente, entonces los datos de referencia del reloj de la segunda fuente pueden ignorarse en el paso 712.

Los tipos de dispositivos que pueden proporcionar los datos de referencia del reloj pueden incluir, de manera no exclusiva, dispositivos de infraestructura de la red fija, tales como controladores del acceso y/o recolectores, repetidores, otros medidores de electricidad, u otros dispositivos alimentado con linea; dispositivos de recolección de datos móviles, ; dispositivos alimentados con baterías, tales como dispositivos de comunicación de gas y agua y dispositivos de red de área doméstica (HAN) . Los dispositivos HAN pueden comunicarse vía uno o más tipos de radios. Por ejemplo, los dispositivos HAN pueden utilizar el radio de 900 MHz que se utilizó para las comunicaciones de la red fija y móvil entre los dispositivos y el recolector de datos de la red fija o la red móvil. Los dispositivos HAN también pueden comunicarse con los medidores de electricidad vía un radio diferente, tal como un radio de 2.4 GHz. Múltiples dispositivos en la HAN pueden tener relojes válidos, y los dispositivos HAN pueden priorizarse para definir el dispositivo o dispositivos HAN preferidos.

En una modalidad ejemplar, el orden de prioridad de las fuentes para los datos de referencia del reloj pueden ser como sigue. Los dispositivos del controlador del acceso y/o recolector de la red fija pueden tener la prioridad más alta. Los dispositivos repetidores de la red fija u otros dispositivos alimentados con línea, pueden tener la siguiente prioridad más alta. Los dispositivos recolectores de la red móvil pueden tener la siguiente prioridad más alta después de los dispositivos alimentados con línea. Los módulos de comunicación alimentados con baterías pueden tener la siguiente prioridad más alta después de los dispositivos recolectores de la red móvil. Los dispositivos HAN pueden tener la prioridad más baja, con los dispositivos de HAN controlados por la red potencialmente que tienen una prioridad más alta que los dispositivos HAN que no son controlados con la red.

Toda o las porciones de la materia objeto descrita en la presente pueden incorporarse en elementos físicos, elementos de programación o una combinación de ambos. Cuando se incorporan en elementos de programación, los métodos y aparatos de la materia objeto descrita en la presente, o ciertos aspectos o porciones de la misma, pueden incorporarse en la forma de un código de programa (por ejemplo, instrucciones ejecutables por computadora) . Este código del programa puede almacenarse en un medio legible por computadora, tal como un medio de almacenamiento magnético, eléctrico u óptico, incluyendo de manera no exclusiva, un disco flexible, CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, cinta magnética, memoria instantánea, unidad de disco duro, o cualquier otro medio de almacenamiento legible por una máquina, en donde cuando el código del programa se carga y se ejecuta por una máquina, tal como una computadora o servidor, la máquina se vuelve un aparato para practicar la invención. Un dispositivo en el cual se ejecuta el código del programa, incluirá generalmente un procesador, un medio de almacenamiento legible por el procesador (incluyendo memoria volátil y no volátil y/o elementos de almacenamiento) , al menos un dispositivo de entrada, y al menos un dispositivo de salida. El código del programa puede implementarse en un lenguaje de programación de procedimiento u orientado al objeto de alto nivel. De manera alterna, el código del programa puede implementarse en un montaje o lenguaje de máquina. En cualquier caso, el lenguaje puede ser un lenguaje recopilado o interpretado. Cuando se implementa en un procesador de propósito general, el código del programa puede combinarse con el procesador para proporcionar un aparato único que opera de manera análoga a los circuitos lógicos específicos.

Aunque los sistemas y métodos se han descrito e ilustrado con referencia a las modalidades específicas, aquellos con experiencia en la técnica reconocerán que pueden hacerse modificaciones y variaciones sin apartarse de los principios descritos anteriormente y expuestos en las siguientes reivindicaciones. En consecuencia, deberá hacerse referencia a las siguientes reivindicaciones como que describen el alcance de la presente invención.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para la actualización eficiente de los datos de referencia del reloj después de un corte de energía en una red de recolección de información móvil, el sistema comprende: uno o más nodos de comunicación con modo móvil configurados para comunicar la información a un dispositivo móvil cuando el dispositivo móvil se mueve dentro de una proximidad física de los nodos de comunicación con modo móvil; y un nodo con el tiempo de persistencia del reloj extendido configurado para mantener los datos de referencia del reloj después del corte de energía por una duración mayor que los nodos de comunicación con modo móvil; en donde, después de que la energía se restablece en los nodos de comunicación con modo móvil, el nodo con el tiempo de persistencia del reloj extendido se configura para proporcionar los datos de referencia del reloj a los nodos de comunicación con modo móvil.

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el nodo con el tiempo de persistencia del reloj extendido comprende un dispositivo controlador del acceso, un dispositivo recolector o un dispositivo repetidor respaldado con baterías, y en donde al menos algunos de los nodos de comunicación con modo móvil comprenden medidores de electricidad.

3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los nodos de comunicación con modo móvil almacenan, cada uno, una lista del rango de las fuentes disponibles de las cuales obtener los datos de referencia del reloj .

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la lista del rango comprende el nodo con el tiempo de persistencia del reloj extendido, el dispositivo móvil, dispositivos alimentados con baterías y dispositivos de red de área doméstica (HAN) .

5. El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque los nodos de comunicación con modo móvil se configuran para anular los datos de referencia del reloj recibidos de una fuente con un rango menor, cuando se reciben posteriormente diferentes datos de referencia del reloj de una fuente con un rango mayor .

6. En un sistema que comprende una pluralidad de dispositivos de comunicación de modo móvil configurados para comunicar información a un dispositivo móvil cuando el dispositivo móvil se mueve dentro de una proximidad física de los dispositivos de comunicación de modo móvil, al menos uno de los dispositivos de comunicación de modo móvil es un dispositivo alimentado con baterías, un método para obtener los datos de referencia del reloj del dispositivo alimentado con baterías, el método comprende: enviar una señal de alerta al dispositivo alimentado con baterías; enviar una señal de solicitud de la referencia del reloj al dispositivo alimentado con baterías; y recibir los datos de referencia del reloj del dispositivo alimentado con baterías.

7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la señal de alerta se transmite por un dispositivo alimentado con línea al dispositivo alimentado con baterías, después de que la energía se restablece de un corte que causó que el dispositivo alimentado con línea perdiera una fuente válida de la fecha y hora, y en donde el dispositivo alimentado con línea solicita y recibe la fecha y la hora del dispositivo alimentado con baterías.

8. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el dispositivo alimentado con baterías opera en un ciclo de repetición, en el cual está en reposo, a continuación se alerta para escuchar una señal de alerta y entonces recibe una señal de alerta para comunicar la información o regresa al reposo sin recibir una señal de alerta .

9. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el dispositivo alimentado con baterías opera en un modo híbrido en el cual está configurado para transmitir los datos de referencia del reloj después de alertarse, y también transmite periódicamente los datos de referencia del reloj como parte de un mensaje de la red fija.

10. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque comprende además, difundir a los otros dispositivos, los datos de referencia del reloj recibidos del dispositivo alimentado con baterías.

11. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque comprende además, almacenar una lista del rango de las fuentes disponibles de las cuales obtener los datos de referencia del reloj .

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la lista del rango comprende un nodo con el tiempo de persistencia del reloj extendido, el dispositivo móvil, dispositivos alimentados con baterías y dispositivos de red de área doméstica (HAN) .

13. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque comprende además, anular los datos de referencia del reloj recibidos de una fuente con un rango menor, cuando se reciben posteriormente diferentes datos de referencia del reloj de una fuente con un rango mayor.

14. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el dispositivo alimentado con baterías es un medidor de agua o gas y los datos de referencia del reloj se reciben por un medidor de la electricidad .

15. En una red inalámbrica fija que comprende una pluralidad de nodos de comunicación en comunicación inalámbrica con un nodo de control, cada nodo de comunicación tiene una trayectoria de comunicación inalámbrica al nodo de control, que es una trayectoria directa o una trayectoria indirecta, a través de uno o más de otros nodos de comunicación que sirven como repetidores, un sistema para obtener datos de referencia del reloj por un nodo de comunicación alimentado con línea, el sistema comprende: el nodo de comunicación alimentado con línea; y un nodo de comunicación alimentado con baterías que transmite periódicamente los datos de referencia del reloj como parte de un mensaje de la red fija, en donde el nodo de comunicación alimentado con línea está configurado para recibir los datos de referencia del reloj transmitidos por el nodo de comunicación alimentado con baterías.

16. El sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el nodo de comunicación alimentado con baterías opera en un modo híbrido en el cual está configurado para transmitir los datos de referencia del reloj, después de alertarse y también transmite periódicamente los datos de referencia del reloj como parte del mensaje de la red fija.

17. El sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el nodo de comunicación alimentado con linea es un medidor de electricidad y en donde el nodo de comunicación alimentado con baterías es un medidor de gas o agua.

18. El sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el nodo de comunicación alimentado con línea almacena una lista del rango de las fuentes disponibles de las cuales obtener los datos de referencia del reloj .

19. El sistema de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la lista del rango comprende un nodo con el tiempo de persistencia del reloj extendido, un dispositivo móvil, dispositivos alimentados con baterías y dispositivos de red de área doméstica (HAN) .

20. El sistema de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el nodo de comunicación alimentado con línea está configurado para anular los datos de referencia del reloj recibidos de una fuente con un rango menor cuando se reciben posteriormente diferentes datos de referencia del reloj de una fuente con un rango mayor.