NO314680B1 - Kommunikasjonsenhet og måleravlesingsenhet med dynamisk geografisk ruting - Google Patents
Kommunikasjonsenhet og måleravlesingsenhet med dynamisk geografisk ruting Download PDFInfo
- Publication number
- NO314680B1 NO314680B1 NO20014006A NO20014006A NO314680B1 NO 314680 B1 NO314680 B1 NO 314680B1 NO 20014006 A NO20014006 A NO 20014006A NO 20014006 A NO20014006 A NO 20014006A NO 314680 B1 NO314680 B1 NO 314680B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- meter reading
- communication unit
- accordance
- network
- data
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 58
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 21
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 235000008694 Humulus lupulus Nutrition 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000006403 short-term memory Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D4/00—Tariff metering apparatus
- G01D4/002—Remote reading of utility meters
- G01D4/004—Remote reading of utility meters to a fixed location
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
- H04L45/80—Ingress point selection by the source endpoint, e.g. selection of ISP or POP
- H04L45/85—Selection among different networks
- H04L45/851—Dynamic network selection or re-selection, e.g. after degradation of quality
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
- H04Q9/04—Arrangements for synchronous operation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W40/00—Communication routing or communication path finding
- H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
- H04W40/20—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on geographic position or location
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/30—Smart metering, e.g. specially adapted for remote reading
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Description
Teknisk område
Oppfinnelsen vedrører generelt radiokommiinikasjonssystemer, og mer bestemt radiokommunikasjonssystemer som benytter dynamisk geografisk ruting for å rute meldinger gjennom et nettverk. Spesielt vedrører oppfinnelsen en kommunikasjonsenhet, en måleravlesningsenhet der kommunikasjonsenheten inngår og et telemetirnettverk der måleravlesningsenheten inngår.
Bakgrunn for oppfinnelsen
Avlesing av forbruksmålere, slik som forbruksmålere for elektrisk energi, vann eller gass, har tradisjonelt blitt utført manuelt av en målerkontrollør eller av en kunde. Den senere tids utvikling av konkurransesituasjonen innen energileveranser har medført behov for hyppigere og forenklede prosedyrer for avlesing av slike målere. Utviklingen innen smarthustjenester og alarmtjenester har også medført behov for kommunikasjonssystemer for overføring av data mellom bygninger/husstander eller mellom en bygning/husstand og en sentral enhet. Det er derfor ønskelig å frembringe en fleksibel og effektiv kommunikasjonsenhet som kan danne grunnlag for oppbyggingen av et slikt kommunikasjonssystem. Spesielt er det ønskelig å frembringe en kommunikasjonsenhet som muliggjør dynamisk geografisk ruting i et nettverk. En slik kommunikasjonsenhet kan inngå i en måleravlesingsenhet, hvor et større antall slike måleravlesingsenheter inngår i et telemetrinettverk.
Teknikkens stilling
Det er tidligere beskrevet en rekke ulike systemer for forenklet og automatisert avlesing av forbruksmålere.
EP-854 557 illustrerer at det er tidligere kjent å ettermontere utstyr for optisk avlesning av forbruksmålere for energi, hvoretter avlesningsdata overføres til et sentralt system, f.eks. via telenettet eller vha. en radiooverføring.
I US 5 874 903 er det beskrevet et måleravlesingsnettverk dannet av måleravlesere, hvor hver avleser omfatter måleutstyr, en radiotransceiver og en kontroller. Ved hjelp av kontrolleren er hver avleser videre programmert til å motta en melding fra en annen avleser ved hjelp av radiotransceiveren. Avhengig av innholdet av meldingen responderer avleseren på meldingen ved å sende en modifisert melding på et format som kan mottas av en annen avleser i nettverket.
En ulempe ved denne løsningen er at nettverksstrukturen som avleserne inngår i, er av statisk karakter. Noder som ellers ville være vanskelig tilgjengelig fra en hovednode, kan nås ved at avlesere virker som repeater-noder. Dersom en node faller ut, eller en node tilføyes nettverket, eller dersom sender-mottaker-forholdene endrer seg drastisk i områder som omfattes av nettverket, kan det kjente systemet ikke sees å muliggjøre noen automatisk, dynamisk endring av rutingen av meldinger gjennom nettverket.
Sammenfatning av oppfinnelsen
Det er en hensikt med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en kommunikasjonsenhet for bruk i et kommunikasjonsnettverk slik som et telemetrinettverk, som ikke har de ovenstående ulempene.
En annen hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en måleravlesingsenhet for bruk i et måleravlesingsnettverk, som ikke har de nevnte ulempene.
Det er en ytterligere hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et telemetirnettverk for kommunikasjon mellom en server og måleravlesere, og som ikke har de nevnte ulempene.
De ovenstående hensikter og andre fordeler oppnås ved hjelp av de trekk som fremgår av de etterfølgende, selvstendige patentkravene.
Ytterligere fordelaktige trekk fremgår av de uselvstendige kravene.
Kort beskrivelse av tegningene
Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere i form av en foretrukket eksempelutførelse med henvisning til tegningene. Her viser:
fig. 1 et blokkskjema for et telemetirnettverk i samsvar med oppfinnelsen,
fig. 2 et blokkskjema for en måleravlesingsenhet i samsvar med oppfinnelsen,
fig. 3 et blokkskjema for en servertilknyttet måleravlesingsenhet i samsvar med oppfinnelsen,
fig. 4 et blokkskjema for en server for bruk i et telemetrinettverk i samsvar med oppfinnelsen.
fig 5 en illustrasjon av et forløp for valg av noder ved ruting i et telemetirnettverk i samsvar med oppfinnelsen.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen
Fig. 1 viser et blokkskjema for et telemetirnettverk i samsvar med oppfinnelsen. En server 10 kommuniserer via en forbindelse 80 med en servertilknyttet måleravlesingsenhet 100a. Forbindelsen 80 kan omfatte en fastlinje slik som en optisk fiberforbindelse, ISDN eller analog linje, et mobilnett slik som GPRS, GSM/SMS, UMTS etc, et radionettverk eller kraftledningskommunikasjon (Power
Line Communication, PLC).
Serveren 10 kan eventuelt kommunisere med flere servertilknyttede måleravlesningsenheter 100a via ytterligere forbindelser 80 (ikke vist på fig. 1).
Ytterligere servere 10a, 10b kan være innrettet for å kommunisere med serveren 10 via høyhastighetsforbindelser 70.
Den servertilknyttede måleravlesningsenheten 100a kommuniserer på sin side via en radiobasert forbindelse 90 med en eller flere måleravlesingsenheter 100. Hver måleravlesingsenhet 100 er innrettet for å kommunisere via radiobaserte forbindelser 90 med ytterligere en eller flere måleravlesingsenheter 100.
Hver måleravlesingsenhet 100, 100a er innrettet for optisk avlesing av en forbruksmåler, slik som en målertavle for registrering av forbrukt elektrisk energi. Hver forbruksmåler kan være inneholdt i en målertavle som f.eks. er knyttet til en bolig eller en bygning.
Hver måleravlesingsenhet er innrettet for å kommunisere med andre måleravlesningsenheter, og for derved å danne et dynamisk oppbyggbart kommunikasjonsnettverk hvor ulike kommunikasjonsveier gjennom nettverket kan etableres. Hver enkelt måleravlesningsenhet behøver ikke kommunisere direkte med den sentrale serveren 10, heller ikke direkte med radioaksesspunktet, dvs. den servertilknyttede måleravlesningsenheten 100a.
Fig. 2 viser et blokkskjema for en måleravlesingsenhet 100 i samsvar med oppfinnelsen.
Måleravlesningsenheten 100 omfatter en innlesingsenhet 110 og en kommunikasjonsenhet 120.
Innlesningsenheten 110 er innrettet for å tilveiebringe inngangsdata til en inngangsport på mikrokontrolleren 132. For dette formålet omfatter Innlesingsenheten 110 i en foretrukket utførelse en optisk sensor innrettet for å avbilde en tallrekke på en eksisterende energimåler, og for å omforme bildet til digitale data.
Kommunikasjonsenheten 120 omfatter en kontrollmodul 130 og en transceivennodul 140.
Kontrollmodulen 130 omfatter en mikrokontroller 132 med et programminne 136 og et dataminne 138.
Programmet som er inneholdt i programminnet 136 for å eksekveres av mikrokontrolleren 132, omfatter en modul for bildebehandling, hvorved bildedata innlest fra innlesingsenheten 110 omformes til tallverdier, og en modul for kommunikasjonskontroll som understøtter en kommunikasjonsprotokoll for kommunikasjon mellom kommunikasjonsenheten 120 og en annen, tilsvarende kommunikasjonsenhet 120 som opererer i nettverket.
Transceivermodulen 140 omfatter en radiokontroller 142, en radiotransceiverkrets 144 og en forsterker/antennedelingskrets 146. Radiokontrolleren styrer transceiverkretsen og omfatter et minne som inneholder data om radiokommunikasjonens frekvens, båndbredde, effekt, modulasjon m.m. Transceiverkretsen 144 inneholder en sender og en mottaker, innrettet for hhv. å sende og motta på en frekvens og med en modulasjon angitt av radiokontrolleren 142.
Programmet som er lagret i programminnet 136 for å eksekveres av mikrokontrolleren 132 omfatter videre instruksjoner for å bevirke at måleravlesningsenheten 100 kan kommunisere trådløst med andre måleravlesningsenheter 100 ved hjelp av en pakkebasert protokoll. For å oppnå rutingen i nettverket utsendes en datapakke, en såkalt forespørselmelding, som inneholder informasjon om avsenders identitet og geografiske posisjon, destinasjonens identitet og geografiske posisjon, samt feilretringskoder. Denne informasjonen blir behandlet av en annen, mottakende måleravlesingsenhet 100 i nettverket for å lose pakken på rett vei. Denne mottakende måleravlesningsenheten beregner hvilken avstand den har til en rett linje mellom avsender og destinasjon (kursawiksdata), og kvitterer ved å returnere en svarmelding som inneholder data om denne avstanden, data om mottatt signal styrke og sitt eget effektnivå i tillegg til adresser og feilkoder (bekreftet/ikke bekreftet). Dersom avstanden er større enn en fastsatt grense, returneres ingen svarmelding.
Oppfinnelsen har bl.a. som følge at total sendeeffekt til enhver tid reguleres til et minimum, slik at man genererer minst mulig signal og støy for andre måleravlesingsenheter 100 som ikke er delaktige i øyeblikket.
Data om geografisk posisjon er lagret i dataminnet 138 i måleravlesingsenheten. Disse data kan være fremkommet på ulike måter: 1. Montøren som installerer måleravlesingsenheten 100 er utstyrt med en kontrollenhet som har samme funksjonalitet som et radioaksesspunkt, dvs. en servertilknyttet måleravlesningsenhet 100a. Dette gir montøren mulighet til både å programmere en måleravlesningsenhet 100 og å kommunisere med måleravlesningsenheten, spesielt å tilføre geografiske måledata, via nodene (måleravlesingsenheten) i området rundt installasjonspunktene. 2. Dataene kan innhentes fra serveren 10, som har slike data lagret i sin database 12 for målerdata. Er unikt serienummer for måleravlesingsenheten 100 må da være gjort tilgjengelig for serveren 10. Dette er særlig aktuelt i tilfeller der måleravlesingsenheten 100 har mistet hele eller deler av sitt korttidsminne. 3. Under installasjonen av en måleravlesingsenhet 100 benytter montøren en mobil terminal, f.eks. en GPRS terminal. Denne terminalen kommuniserer direkte med serveren 10, som igjen vil ta seg av de installasjonsrutiner som nettverket benytter seg av. Det blir generert og sendt en melding som bl.a. inneholder data for den geografiske posisjonen til den nyinstallerte måleravleserenheten 100. Når måleravleserenheten 100 har mottatt sin geografiske posisjon fra serveren 10, vil denne informasjonen bli integrert i protokollen og benyttet ved kommunikasjon senere i nettverket. 4. Montøren benytter ved installasjonen en GPS-enhet og en håndholdt kontrollerenhet (se alt. 1) De geografiske posisjonsdata blir formidlet til hver måleravlesingsenhet 100 ved installasjon, ved at montøren leser dataene fra av GPS-enheten og overfører dem til måleravlesingsenheten 100 ved hjelp av den håndholdte kontrollerenheten.
Ved overføring gjennom nettverket har også hver måleravlesingsenhet 100 mottatt data for den geografiske posisjonen til den nærmeste servertilknyttede måleravlesingsenhet 100a. Disse data lagres i dataminnet 138 i måleravlesingsenheten 100.
Måleravlesingsenheten 100 kan videre omfatte ytterligere signalinnganger på mikrokontrolleren 132 (ikke vist) for tilkopling til eksterne signalkilder. Slike innganger kan f.eks. benyttes for å overføre data knyttet til værforhold (signal fra et barometer, en nedbørindikator mv.), til alarmutganger (brannalarm, innbruddsalarm), til kamerautstyr for overføring av bilder ved innbrudd osv.
Spesielt kan måleravlesingsenheten 100 omfatte en temperatursensor (ikke vist), forbundet til en signalinngang på mikrokontrolleren 132. En slik sensor kan benyttes for detektering av brann eller branntilløp, og nettverket kan benyttes for effektiv varsling om dette. Alternativt kan det benyttes en annen i og for seg kjent sensor for røyk- eller gassdannelse. En slik sensor anbrakt integrert i måleravlesningsenheten muliggjør en effektiv fjernvarsling av brann/branntilløp uten installasjon av ytterligere kabler eller komponenter.
Måleravlesningsenheten 100 kan videre omfatte signalutganger på mikrokontrolleren 132 for tilkopling til eksterne styreenheter. Disse utgangene kan benyttes til å styre eksterne prosesser, for eksempel å gi styrestrøm til en kontaktor for å slå av og på en varmtvannstank.
Ved hjelp av ytterligere tilleggsmoduler tilknyttet mikrokontrolleren 132 kan måleravlesningsenheten 100 forbindes til annet, eksternt tele- og datakommunikasjonsutstyr. Dette innebærer at måleravlesningsenheten 100 kan knyttes opp mot ulike separate sikkerhetssystemer som f.eks. brann- og innbruddsalarmer, evt. styrings- og/eller måleutstyr knyttet til smarthusløsninger m.m. Fig. 3 viser et blokkskjema for en servertilknyttet måleravlesingsenhet 100a i samsvar med oppfinnelsen. Den servertilknyttede måleravlesningsenheten 100a er i det vesentlige identisk med måleravlesingsenheten 100 omtalt ovenfor med henvisning til fig. 2, men den omfatter i tillegg en krets 134 som tillater direkte kommunikasjon med en server 10. Kretsen 134 omfatter fortrinnsvis et grensesnitt til telenettet, slik som et fibergrensesnitt, alternativt, et GPRS-grensesnitt, SMS-grensesnitt, ISDN-grensesnitt eller et analogt modem for fastlinje. Dessuten omfatter programmet som er inneholdt i programminnet 136 for eksekvering av mikrokontrolleren 132 en modul for å støtte kommunikasjonen mot serveren 10. Fig. 4 et blokkskjema for en server for bruk i et kommunikasjonssystem i samsvar med oppfinnelsen.
Serveren 10 er innrettet for å ivareta sikkerhet og kommunikasjonsflyt i nettverket. Dette oppnås ved at serveren 10 og den enkelte måleravlesingsenhet 100 krypterer alle nyttedata som sendes via nettverket og ved at serveren 10 foretar kontinuerlige målinger som gir grunnlag for nettverkets status og trafikkmengde i et gitt tidsrom. Denne statistikken benyttes for å regulere parametre i de deler av nettverket som har størst trafikktetthet, slik at fordelingen i tid og område blir mest mulig optimal i forhold til nettverkets kapasitet.
De måleravlesningsenhetene som er lokalisert nærmest en servertilknyttet måleravlesningsenhet 100 er utsatt for større trafikkmengde enn de som befinner seg andre steder i radionettverket, og det er i disse områdene reguleringen av parametre vil gi størst utbytte.
I tillegg foretar serveren 10 all registrering av data, loggføring av aktiviteter samt servicerutiner.
Serveren 10 omfatter en prosesseirngsenhet 30 tilknyttet et programminne 34 og et dataminne 32. Videre omfatter serveren 10 en databasekontroller 16 og en radio-nettverkskontroller 18, begge forbundet til prosesseringsenheten 30.
Databasekontrolleren 16 er videre forbundet til en database 12 for målerdata. Databasen 12 lagrer og inneholder informasjon innhentet fra hver måleravleser, slik som målerstand, tidspunkt for avlesning og tilstand til mål er enheten 100.1 tillegg til denne informasjonen, er det i databasen 12 fast lagret den geografiske posisjonen for målerenheten 100 og serie-/målepunkts-/anleggsnummer som målerenheten 100 er plassert ute på.
Databasekontrolleren 16 er innrettet for å håndtere kommunikasjon mellom prosesseringsenheten 30 og databasen 12 for målerdata. Den er innrettet for å virke som et felles grensesnitt mot ulike databaseformater, og muliggjør enkel oppgradering og/eller utvidelse av databasen 12,
Radionettverkskontrolleren 18 er dessuten forbundet til en database 14 for radio-nettverksdata. Radionettverkskontrolleren 18 er videre forbundet til minst en radioaksesspunktskontroller 20. Radioaksesspunktskontrolleren 20 utgjør bindeleddet mellom radionettverkskontrolleren 18 og hver servertilknyttet måleravlesningsenhet 100a. Som illustrert på fig. 4 kan den enkelte radioaksesspunktskontrolleren 20 befinne seg innenfor eller utenfor serveren 10.
Databasen 14 for radionettverk inneholder loggført informasjon om all aktivitet og alle parametre som er satt i nettverket. Disse opplysningene blir benyttet i en kontinuerlig prosess for å regulere radionettverkets dynamikk og kapasitet.
Radionettverkskontrolleren 18 er innrettet for drift av hele radionettverket. I praksis har denne enheten tilsvarende funksjonalitet som en MSC (Mobile Service Switching Senter) i GSM systemer. Denne enheten har en logisk blokkontroll som logisk er uavhengig av fysisk lokalisering.
Prosesseringsenheten 20, dataminnet 32 og programminnet 34 utgjør et ordinært datasystem slik som en PC.
Fig. 5 illustrerer hvordan noder velges ved dynamisk ruting i et telemetirnettverk i samsvar med oppfinnelsen. Med en "node" i nettverket forstås i det følgende en kommunikasjonsenhet 120 som enten inngår i en måleravlesingsenhet 100 eller i en servertilknyttet måleravlesingsenhet 100a.
I figur 5 antas at en node betegnet RECAPS-A skal forstås som en kommunikasjonsenhet 120 i en måleravlesningsenhet 100. RECAPS-A er avsendernode for en melding, betegnet hovedmelding, som skal sendes til en destinasjonsnode. Destinasjonsnoden er betegnet RECAPS-RAP, og skal forstås som en kommunikasjonsenhet 120 i en servertilknyttet måleravlesningsenhet 100a.
I et område mellom avsendemoden RECAPS-A og destinasjonsnoden RECAPS-RAP befinner det seg et antall mellomliggende noder RECAPS-B, RECAPS-C, RECAPS-D, RECAPS-E. Hver av disse er en kommunikasjonsenhet 120 i en måleravlesningsenhet 100.
Avsendernoden RECAPS-A har i sitt minne lagret data for en identifikasjon og den geografiske posisjon for destinasjonsnoden RECAPS-RAP. Disse data er tilført hver node ved installasjon.
Følgende trinn 1-18 illustrerer dette forløpet:
1. RECAPS-A verifiserer at radiokanalen er ledig.
2. Avsendernoden RECAPS-A sender ut på radio en forespørselmelding om det finnes en node som kan ta i mot en melding som skal til RECAPS-RAP på en bestemt posisjon. I forespørselmeldingen er identifikasjon og posisjon for RECAPS-A oppgitt. 3. Enhver node som fanger opp forespørselmeldingen fra avsendernoden RECAPS-A, dekoder meldingen og trekker ut data om posisjonen for avsender RECAPS-A og destinasjon RECAPS-RAP. Noden beregner deretter om dens egen posisjon ligger innenfor en minsteavstand fra den rette linjen mellom avsender RECAPS-A og destinasjon RECAPS-RAP. 4. Hvis den aktuelle noden tilfredsstiller avstandsbetingelsen, vil den ut i fra ytterligere betingelser om mottatt radiosignal styrke og bitfeilrate for det mottatte signal, samt sin egen operative tilstand i nettverket, sende en svarmelding tilbake til avsenderen RECAPS-A. Svarmeldingen inneholder nodens identitet og posisjon, hvilken signalstyrke den hørte RECAPS-A på, og nodens egen status i nettet. Den rapporterer også hvor mange hopp den har inn til den oppgitte destinasjon RECAPS-RAP, dersom den har opparbeidet slik informasjon internt vha. kontrolleren 132. Alternativt til antall hopp kan svarmeldingen inneholde informasjon om avstand fra noden til destinasjonen, beregnet vha. kontrolleren 132.
Svarmeldingen sendes med en tidsforsinkelse som er avhengig av avstanden mellom noden og RECAPS-A. Jo større avstand, desto kortere forsinkelse. Dette bidrar til å unngå kollisjoner mellom svarmeldinger og til å utjevne radiobelastningen i nettet som helhet. 5. Avsendernoden mottar svarmeldinger fra den aktuelle noden og eventuelle andre noder som har sendt svarmelding. De nodene som sender en svarmelding, anses som aktuelle kandidater til å bli neste node i rutingen. De mottatte svarmeldingene dekodes, og utfra data som trekkes ut fra svarmeldingen om den enkelte nodes posisjon, mottatt radiosignalnivå og mottatt bitfeilrate, blir én av nodene valgt som neste node i rutingen. 6. RECAPS-A sender en hovedmelding til den noden som er blitt valgt i pkt. 5. De andre nodene som har sendt svarmelding og som dessuten hører denne meldingen, vil gå i standby-mode. Med henvisning til figur 5 vil RECAPS-B ta ansvaret for hovedmeldingen og kvittere tilbake til RECAPS-A at den har mottatt hovedmeldingen. Ved for stor feilrate, vil RECAPS-B be om en ny overføring av meldingen. 7. RECAPS-B har nå ansvaret for å videresende meldingen frem mot destinasjonsnoden RECAPS-RAP. Avsendernoden RECAPS-A vil beholde sin informasjon om meldingen inntil destinasjonsnoden RECAPS-RAP sender en mottattmelding til avsendernoden RECAPS-A. 8. Når noden RECAPS-B har fått en melding inn som den skal videresende, vil den starte med å verifisere at radiokanalen er ledig, og deretter vil den sende ut på radio en forespørselmelding om det er noen som kan ta i mot en melding som skal til RECAPS-RAP på en bestemt posisjon. I denne forespørselsmeldingen er RECAPS-B sin identitet og posisjon oppgitt. Den originale avsenderidentitet og -posisjon til RECAPS-A vil nå være en del av meldingen som skal sendes videre. 9. Avsendernoden RECAPS-A vil ikke respondere på forespørselmeldingen utsendt i trinn 9, fordi dens egen identitet eller posisjon stemmer overens med tilsvarende data i avsenderadressen i meldingen. 10. Med henvisning til fig. 5 vil nodene RECAPS-C og RECAPS-D respondere på forespørselmeldingen utsendt i trinn 9. For hver av disse gjelder at hvis noden skal kunne respondere, må den sende en svarmelding som bl.a. inneholder data som representerer avstanden mellom nodens egen posisjon og den rette linje mellom avsendernoden RECAPS-A og RECAPS-RAP. Svarmeldingen inneholder også data om mottatt radiosignalstyrke, bitfeilrate osv. i likhet med svarmeldingen beskrevet under punkt 4 ovenfor. 11. I dette eksempelet vil de tre nodene RECAPS-C, RECAPS-E og RECAPS-D rapportere tilbake til RECAPS-B at de kan ta imot melding. RECAPS-D rapporterer at den har 1 hopp inn til RECAPS-RAP og har god kvalitet på sender/mottakerforhold. RECAPS-E rapporter tilbake at den har 1 hopp inn, men har dårlige sender/mottaker forhold. RECAPS-C rapporter at den har 2 hopp inn til RECAPS-RAP og har gode sender/mottaker forhold. 12. RECAPS-B mottar svarmelding fra RECAPS-C, RECAPS-E og RECAPS-D og dekoder disse meldingene. Derved fremkommer bl.a. data om den enkelte nodes posisjon, mottatt radiosignalnivå og bitfeilrate på nodens mottatte signal. På grunnlag av disse data bestemmer RECAPS-B hvilken node som skal bli den neste i rutingen. I dette eksempelet vil RECAPS-D velges som neste node. 13. RECAPS-B sender hovedmeldingen til RECAPS-D. RECAPS-D sender en kvittering tilbake til RECAPS -B og tar deretter ansvaret for at hovedmeldingen skal sendes mot destinasjonen RECAPS-RAP. 14. Hvis hovedmeldingen skal innom flere noder på vei mot destinasjonsnoden RECAPS-RAP, vil rutingfunksjonen være tilsvarende som beskrevet i punktene f.o.m. 8 t.o.m. 13. 15. I vårt eksempel er det RECAPS-RAP som er den neste node i rutingen, og RECAPS-D vil sende en forespørselmelding om det er noen som kan videresende hovedmeldingen. RECAPS-RAP skal svare på vanlig måte med sin egen identitet, posisjon samt data for mottatt radiosignalnivå og bitfeilrate, og om mulig antall hopp til frem til destinasjonsnoden RECAPS-RAP (i dette tilfellet er antallet null). 16. Når RECAPS -D har sendt meldingen videre, vil den sende en rapport melding til WRC-B at meldingen er sendt videre, slik at WRC-B kan slette hovedmeldingen hos seg selv. 17. Når RECAPS -RAP har mottatt og godkjent hovedmeldingen, vil den gi en melding til den foregående noden i rutingen (i eksempelet: RECAPS-D) om at hovedmeldingen kan ble slettet i den foregående noden. RECAPS-RAP er nå ansvarlig får å sende meldingen videre til serveren 10. 18. Når RECAPS-RAP har fatt kvittering tilbake fra serveren 10, vil RECAPS-RAP slette hovedmeldingen hos seg selv og sende en kvitteringsmelding som uttrykker at overføringen er gjennomført, tilbake til avsendernoden RECAPS-A.
Dynamikken i det resulterende nettverket er selvregulerende, slik at rutingen vil endres dersom det skjer forstyrrelser eller endringer i signalnivåer eller fysiske hindringer for signalet. Pakkene kan f.eks. omgå en hindring (stort hus, fjell) vha. denne dynamikken.
Fagfolk vil på bakgrunn av det ovenstående innse at man på tilsvarende måte kan oppnå et dynamisk rutingforløp fra en server til en servertilknyttet avsendernode til en vilkårlig destinasjonsnode i nettverket, eller fra en vilkårlig, første avsendernode i nettverket til en vilkårlig, andre destinasjonsnode i nettverket.
Fagfolk vil også innse at det finnes opplagte alternativer til en rekke av de detaljerte trekk som er vist som eksempel i beskrivelsen.
For eksempel kan den enkelte måleravlesningsenheten 100, 100a være innrettet for å telle pulser fra forbruksmåleren, i stedet for å avlese en tallrekke. For dette formålet er innlesingsenheten 110 en enkel tilpasningskrets for mottatte pulser, og modulen for bildebehandling i programmet som utføres av mikrokontrolleren 132 erstattes av en enkel programmodul for telling av pulser.
Som alternativ til at forbindelsen 90 skal være radiobasert, kan forbindelsen 90 opprettes vha. overlagring av kommunikasjonssignal på en kraftledning Dette kan særlig være aktuelt i tilfellet at et større antall måleravlesningsenheter 100 befinner seg på steder som har felles kraftforsyningslinjer, slik som i høyhus eller rekkehus.
Claims (16)
1. Kommunikasjonsenhet (120) for bruk i et kommunikasjonsnettverk slik som et telemetrinettverk, omfattende
en radiotransceiver (140) og en kontroller (130) med et minne (136, 138),
hvor kontrolleren (130) er innrettet for - å motta en forespørselmelding fra en annen kommunikasjonsenhet (120) i nettverket ved hjelp av transceiveren (140) og - å dekode forespørselmeldingen,
karakterisert ved
at nevnte minne (136, 138) inneholder - posisjonsdata om kommunikasjonsenhetens (120) geografiske posisjon,
at kontrolleren er innrettet for ved dekoding av meldingen å avlede posisjonsdata om en avsenders geografiske posisjon og posisjonsdata om en destinasjons geografiske posisjon, - at kontrolleren videre er innrettet for på grunnlag av disse posisjonsdata å beregne kursawiksdata som representerer avstanden fra kommunikasjonsenhetens egen posisjon til en rett linje mellom avsenderens og destinasjonens posisjoner, og - at kontrolleren (130) videre er innrettet for å sende en svarmelding som omfatter nevnte kursawiksdata tilbake til nevnte annen kommunikasjonsenhet (120) ved hjelp av transceiveren (140).
2. Kommunikasjonsenhet (120) i samsvar med krav 1,
hvor nevnte svarmelding i tillegg omfatter data som representerer et nivå for det radiosignalet som er mottatt av transceiveren (140).
3. Kommunikasjonsenhet (120) i samsvar med et av kravene 1-2,
hvor nevnte svarmelding i tillegg omfatter data som representerer en bitfeilrate for det radiosignalet som er mottatt av transceiveren (140).
4. Kommunikasjonsenhet (120) i samsvar med et av kravene 1-3,
hvor kontrolleren (130) videre er innrettet for
å sende nevnte svarmelding bare dersom nevnte kursawiksdata uttrykker at nevnte avstand er mindre enn en gitt grenseverdi.
5. Kommunikasjonsenhet (120) i samsvar med et av kravene 1-4,
hvor nevnte svarmelding i tillegg omfatter data som uttrykker kommunikasjonsenhetens (120) operative tilstand i nettverket.
6. Kommunikasjonsenhet (120) i samsvar med et av kravene 1-5,
hvor kontrolleren videre er innrettet for å sende ut nevnte svarmelding etter en tidsforsinkelse som er avhengig av kommunikasjonsenhetens (120) posisjon.
7. Kommunikasjonsenhet (120) i samsvar med krav 6,
hvor tidsforsinkelsen dessuten er avhengig av avsenderens geografiske posisjon.
8. Kommunikasjonsenhet (120) i samsvar med krav 7,
hvor tidsforsinkelsen er større jo mindre avstanden er mellom kommunikasjonsenhetens (120) og avsenderens posisjon.
9. Kommunikasjonsenhet (120) i samsvar med et av kravene 1-8,
hvor kontrolleren (130) videre er innrettet for - å motta en svarmelding fra hver av et antall kommunikasjonsenheter (120) i nettverket ved hjelp av transceiveren (140), - å dekode svarmeldingene, og - på grunnlag av data avledet fra svarmeldingene å avgjøre hvilken av kommunikasjonsenhet ene (120) som skal velges som en mottaker for en utsendt hovedmelding.
10. Måleravlesingsenhet (100) for bruk i et måleravlesingsnettverk, omfattende en innlesingsinnretning (110) for innlesing av verdier fra en målerinnretning, karakterisert ved at den videre omfatter en kommunikasjonsenhet (120) som angitt i et av kravene 1-9.
11. Måleravlesningsenhet (100) i samsvar med krav 10,
hvor kontrolleren (130) er innrettet for ved hjelp av transceiveren (140) å sende en melding som inneholder data frembrakt av innlesingsinnretningen (110).
12. Måleravlesningsenhet (100) i samsvar med et av kravene 10-11,
hvor innlesingsinnretningen (110) omfatter en optisk sensor innrettet for å avbilde en tallrekke som fremvises på en måler, og
hvor kontrolleren (130) er innrettet for å omforme optisk avleste data til tallverdier.
13. Måleravlesingsenhet (100a) i samsvar med et av kravene 10-12,
videre omfattende utstyr (134) for direkte kommunikasjon med en ekstern server (10).
14. Måleravlesingsenhet (100) i samsvar med et av kravene 10-13,
videre omfattende innganger til kontrolleren 130 for innlesing av signaler fra en signalkilde.
15. Måleravlesingsenhet i samsvar med krav 14,
hvor signalkilden er en temperatursensor inneholdt i måleravlesingsenheten.
16. Telemetrinettverk, spesielt et måleravlesingsnettverk, karakterisert ved at det omfatter minst en server (10), minst en servertilknyttet måleravlesningsenhet (100a) og minst en måleravlesningsenhet (100) i samsvar med et av kravene 10-15.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20014006A NO314680B1 (no) | 2001-08-16 | 2001-08-16 | Kommunikasjonsenhet og måleravlesingsenhet med dynamisk geografisk ruting |
PCT/NO2002/000278 WO2003021877A1 (en) | 2001-08-16 | 2002-08-15 | Communication device and meter reading device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20014006A NO314680B1 (no) | 2001-08-16 | 2001-08-16 | Kommunikasjonsenhet og måleravlesingsenhet med dynamisk geografisk ruting |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20014006D0 NO20014006D0 (no) | 2001-08-16 |
NO20014006L NO20014006L (no) | 2003-02-17 |
NO314680B1 true NO314680B1 (no) | 2003-04-28 |
Family
ID=19912736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20014006A NO314680B1 (no) | 2001-08-16 | 2001-08-16 | Kommunikasjonsenhet og måleravlesingsenhet med dynamisk geografisk ruting |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO314680B1 (no) |
WO (1) | WO2003021877A1 (no) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8982856B2 (en) | 1996-12-06 | 2015-03-17 | Ipco, Llc | Systems and methods for facilitating wireless network communication, satellite-based wireless network systems, and aircraft-based wireless network systems, and related methods |
US6914893B2 (en) | 1998-06-22 | 2005-07-05 | Statsignal Ipc, Llc | System and method for monitoring and controlling remote devices |
US6437692B1 (en) | 1998-06-22 | 2002-08-20 | Statsignal Systems, Inc. | System and method for monitoring and controlling remote devices |
US7650425B2 (en) | 1999-03-18 | 2010-01-19 | Sipco, Llc | System and method for controlling communication between a host computer and communication devices associated with remote devices in an automated monitoring system |
US8489063B2 (en) | 2001-10-24 | 2013-07-16 | Sipco, Llc | Systems and methods for providing emergency messages to a mobile device |
US7480501B2 (en) | 2001-10-24 | 2009-01-20 | Statsignal Ipc, Llc | System and method for transmitting an emergency message over an integrated wireless network |
US7424527B2 (en) | 2001-10-30 | 2008-09-09 | Sipco, Llc | System and method for transmitting pollution information over an integrated wireless network |
FI20040149A0 (fi) * | 2004-01-30 | 2004-01-30 | Nokia Corp | Reijitystiedon hankkiminen |
US9439126B2 (en) | 2005-01-25 | 2016-09-06 | Sipco, Llc | Wireless network protocol system and methods |
DE102005062579A1 (de) * | 2005-12-27 | 2007-07-05 | Siemens Ag | Vorrichtung zum drahtlosen Datenaustausch sowie Verfahren zum Aufbau einer drahtlosen Verbindung zwischen einer insbesondere medizinischen Sensoreinheit und einer Rechnereinheit |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5874903A (en) * | 1997-06-06 | 1999-02-23 | Abb Power T & D Company Inc. | RF repeater for automatic meter reading system |
AU1234799A (en) * | 1998-03-11 | 1999-09-27 | Swisscom Ag | Routing method for wireless and distributed systems and devices adapted accordingly |
AU2001234669A1 (en) * | 2000-01-31 | 2001-08-07 | Telemetry Technologies, Inc. | Wireless communication enabled meter and network |
-
2001
- 2001-08-16 NO NO20014006A patent/NO314680B1/no unknown
-
2002
- 2002-08-15 WO PCT/NO2002/000278 patent/WO2003021877A1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2003021877A1 (en) | 2003-03-13 |
NO20014006D0 (no) | 2001-08-16 |
NO20014006L (no) | 2003-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2005285060B2 (en) | System and method for communicating broadcast messages in a mesh network | |
US7053770B2 (en) | System and method for communicating alarm conditions in a mesh network | |
US6188719B1 (en) | Radiocommunication system repeater | |
US7606210B2 (en) | System and method for message consolidation in a mesh network | |
US8493841B2 (en) | Wireless communication system and nodes | |
JP2006518957A (ja) | 無線ネットワークにおける干渉ベースのルーティング | |
CN103444246B (zh) | 用于协作定位的方法和无线电装置 | |
US20090135750A1 (en) | System and Method for Message Consolidation in a Mesh Network | |
CN104247448B (zh) | 通信装置和通信方法 | |
US20060056423A1 (en) | System and method for communicating messages in a mesh network | |
JP5310956B2 (ja) | ネットワークにおけるルーティング方法及びノード装置 | |
NO314680B1 (no) | Kommunikasjonsenhet og måleravlesingsenhet med dynamisk geografisk ruting | |
US20050064871A1 (en) | Data transmission path establishing method, radio communication network system, and sensor network system | |
US20100277271A1 (en) | Alarm system for use over satellite broadband | |
JPH09149079A (ja) | 通信装置の経路選択方式 | |
CN103621017A (zh) | 通信***、通信路径控制方法及通信装置 | |
JP2007274068A (ja) | 通信システム及び通信方法 | |
CN106462146A (zh) | 现场设备、用于使现场设备运行的方法以及云服务 | |
JP3447694B2 (ja) | 計測データ収集システム | |
WO2015037226A1 (ja) | 通信端末、および通信システム | |
JP4057002B2 (ja) | 無線装置、無線受信装置及び無線通信方法並びにコンピュータプログラム、その記録媒体 | |
JP2010008355A (ja) | ネットワークシステム及びネットワークシステムにおける無線端末の位置検出方法 | |
Lukyanchenko | Intelligent measuring and information system in the black sea using LoRaWAN | |
JP3804348B2 (ja) | 無線通信ネットワークシステム | |
JP3352621B2 (ja) | 自動検針システム |