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CN113812167B - 用于读取流体表的方法 - Google Patents

用于读取流体表的方法 Download PDF

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CN113812167B CN202080034894.XA CN202080034894A CN113812167B CN 113812167 B CN113812167 B CN 113812167B CN 202080034894 A CN202080034894 A CN 202080034894A CN 113812167 B CN113812167 B CN 113812167B
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Abstract

本发明涉及一种在系统中实施的用于远程自动读取流体表的方法，所述系统包括：多个被称为仪表的流体表，每个流体表测量流体消耗；和至少一个网关，每个网关能够根据无线通信标准经由第一通信网络与多个仪表交换帧，并与负责集中处理表示流体消耗的信息的管理实体通信，所述信息被称为读数，经由第二网络来自仪表。对于每个网关，所述方法包括：为与所述网关配对的一组仪表定义仪表读取周期，所述网关在每个周期外处于待机状态并且在每个周期期间处于唤醒状态；在每个周期期间依次查询所述组中的每个仪表以便获得读数，每个仪表在每个周期开始的日期唤醒并在其已传输读数后立即进入待机状态。

Description

用于读取流体表的方法
技术领域
本发明涉及一种用于自动远程读取诸如水表或煤气表等流体表的方法以及实施所述方法的系统和装置。
背景技术
出于效率和合理化的原因，电力、煤气和水供应商已寻求自动读取其客户的消耗，从而避免抄表员进行读取时需经历的奔波。电力分配网络特别适合于自动远程读取电表，因为它们提供了允许电力线通信的基础设施。就其本身而言，水和煤气分配基础设施不能作为通信基础设施。尽管如此，合理化读取的趋势还是影响了煤气和水供应商。煤气表和水表(在下文中被称为流体表)已变得智能化，并且已开发了允许自动远程读取这些仪表的解决方案。这些解决方案特别依赖于WM-Bus(“无线仪表总线”)通信标准。WM-Bus标准(NFEN13757-4，“仪表的通信系统和仪表的远程读取-第4部分：无线抄表(SRD频段中的操作的无线电仪表读取)”是一种无线通信标准，其在室内及室外(在没有中继器的情况下至多1km)均实现了小天线尺寸和长距离之间的极好的折衷。WM-Bus标准具有双向特性，允许控制中心进行远程动作。部署WM-Bus通信基础设施需要在每个流体表上安装一个具有长电池寿命(对于锂电池来说，至多12年)的调制解调器并安装中央集中器(平均每个6到7层的建筑物有1个中央集中器)，所述中央集中器扮演网关的角色，负责收集读取的信息并将其传输到管理实体。
在当前的用于读取流体表的架构中，流体表通常是单向的(它们只能发送数据但不能接收它们)并且将含有表示它们每十五秒测量的流体消耗的信息的帧发送到它们所附接的网关。出于降低网关的能耗的目的，后者大部分时间处于被称为待机模式的低能耗模式。它们每天仅一次进入被称为唤醒模式的更耗能的模式，持续预定持续时间P。预定持续时间P通常等于两分钟。网关的唤醒周期的开始不会被通知给流体表，这迫使它们至少每十五秒被唤醒，以便确保在它们所附接的网关的唤醒周期期间发送其表示流体消耗的信息至少两次。这具有在必须非常频繁地进行传输的流体表处消耗大量能量的主要缺点。此外，由于流体表之间不同步，流体表发送的帧之间存在较高的碰撞风险。
因此，期望克服现有技术的这些缺点。特别期望提出一种用于收集表示由多个仪表测量的流体消耗而不涉及流体表处的过度能耗的信息的方法。此外，期望本方法能够限制或甚至防止所述多个流体表中的流体表发送的帧之间的碰撞。
发明内容
根据本发明的第一方面，本发明涉及一种在系统中实施的用于自动远程读取流体表的方法，所述系统包括：多个被称为仪表的流体表，每个流体表测量流体消耗；和至少一个网关，每个网关能够根据无线通信标准经由第一通信网络与多个仪表交换帧，并与负责以集中方式处理表示流体消耗的信息的管理实体通信，所述信息被称为读数，经由第二网络来自仪表。对于每个网关，所述方法包括：获得与所述网关配对的仪表的至少一个有序列表，每个列表中的每个仪表已通过实施配对程序进行配对，所述网关在所述配对程序期间向每个仪表发送被称为同步帧的帧，对于每个列表，每个同步帧包括实现了对所述仪表的时间进行设置的时间戳信息以及表示所述网关读取仪表的下一周期的同一开始时间的信息，所述网关在每个读取周期外处于待机状态，每个仪表在所述同步帧中指示的所述开始时间唤醒；对于每个列表以及在与所述列表相对应的每个读取周期期间：进入活动模式并按顺序运行所述列表，并且对于每个仪表：向所述仪表发送同步帧，对于所述列表中的每个仪表，所述同步帧中所含的被称为下一开始时间的所述开始时间是相同的；在接收到所述同步帧的确认之后，发送请求所述仪表提供读数的帧；并且在接收到含有所请求的读数的被称为读取帧的帧之后，传递给所述列表中的后续仪表，每个仪表在发送所述读取帧之后进入待机状态；并且在运行所述列表之后进入待机状态，直到所述下一开始时间。
根据一个实施例，当列表中的至少一个仪表在发送旨在用于本仪表的同步帧之后未发送确认和/或在发送请求发送旨在用于本仪表的读数的帧之后未发送读取帧时，在运行所述有序列表之后，所述网关以广播模式发送至少一个同步帧，只要不满足将所述仪表置于待机状态的条件，每个仪表就保持唤醒状态，所述将所述仪表置于待机状态的条件在所述仪表接收到同步帧时得到满足。
根据一个实施例，所述同步帧作为请求发送读数的帧，而所述读取帧作为确认帧。
根据一个实施例，所述网关在每个仪表读取周期修改每个列表中的所述仪表的顺序，以平衡所述仪表的唤醒时间。
根据一个实施例，当列表中的仪表在预定数量的连续仪表读取周期内在发送旨在用于本仪表的同步帧之后未返回确认和/或在发送请求提供旨在用于本仪表的读数的帧之后未返回读取帧时，所述网关认为必须对本仪表重新应用所述配对程序。
根据本发明的第二方面，本发明涉及一种能够在系统中以自动方式远程读取流体表的网关类型的装置，所述系统包括多个被称为仪表的流体表，每个流体表测量流体消耗，所述装置能够根据无线通信标准经由第一通信网络与多个仪表交换帧，并与负责以集中方式处理表示流体消耗的信息的管理实体通信，所述信息被称为读数，经由第二网络来自仪表。所述装置包括：用于获得与所述网关配对的仪表的至少一个有序列表的获得构件，每个列表中的每个仪表已通过实施配对程序进行配对，所述装置在所述配对程序期间向每个仪表发送被称为同步帧的帧，对于每个列表，每个同步帧包括实现了对所述仪表的时间进行设置的时间戳信息以及表示所述装置读取仪表的下一周期的同一开始时间的信息，所述装置在每个读取周期外处于待机状态，每个仪表在所述同步帧中指示的所述开始时间唤醒；针对每个列表以及在与所述列表相对应的每个读取周期期间实施的构件，其包括：用于进入活动模式的控制构件和用于按顺序运行所述列表的运行构件，并且对于每个仪表：用于向所述仪表发送同步帧的通信构件，对于所述列表中的每个仪表，所述同步帧中所含的被称为下一开始时间的所述开始时间是相同的；用于接收所述同步帧的确认的通信构件，和用于在接收到确认之后发送请求所述仪表提供读数的帧的通信构件；用于接收含有所请求的读数的被称为读取帧的帧的通信构件；和用于在接收到读取帧之后传递给所述列表中的后续仪表的控制构件，每个仪表在发送所述读取帧之后进入待机状态；和用于在运行所述列表之后进入待机状态直到所述下一开始时间的控制构件。
根据本发明的第三方面，本发明涉及一种在系统中实施的用于自动远程读取流体表的方法，所述系统包括：多个被称为仪表的流体表，每个流体表测量流体消耗；和网关，所述网关能够根据无线通信标准经由第一通信网络与所述多个仪表交换帧，并与负责以集中方式处理表示流体消耗的信息的管理实体通信，所述信息被称为读数，经由第二网络来自仪表，所述网关定义在其期间进行仪表读取的仪表读取周期；其特征在于，对于每个仪表和每个仪表读取周期，所述方法包括：获得仪表读取周期的第一开始时间，所述第一时间已在接收到同步帧时被获得，每个同步帧包括实现了对所述仪表的时间进行设置的时间戳信息以及表示所述网关读取仪表的下一周期的开始时间的信息，对于与所述网关配对的仪表的有序列表中的一组仪表，所述时间是相同的，每个同步帧已在所述仪表和所述网关之间的配对程序的实施期间或在先前的仪表读取期间被传输；在所述第一开始时间唤醒；在接收到同步帧的情况下，保持所述同步帧中指示的被称为第二开始时间的所述开始时间，并向所述网关传输所述同步帧的确认；在接收到请求所述仪表提供读数的帧的情况下，向所述网关发送含有所请求的读数的被称为读取帧的帧，在所述仪表读取周期内发送所述同步帧和所述请求提供读数的帧的时间取决于所述仪表在所述有序列表中的位置；并且在发送所述读取帧之后进入待机状态，直到所述第二开始时间。
根据一个实施例，如果所述流体表接收到请求所述仪表提供读数的帧而先前未接收到同步帧，则只要不满足置于待机状态的条件，所述仪表就保持唤醒状态，所述置于待机状态的条件在所述仪表接收到由所述网关以广播模式发送的同步帧时得到满足。
根据本发明的第四方面，本发明涉及一种在系统中包含的被称为仪表的流体表类型的装置，所述系统包括：多个仪表，每个仪表测量流体消耗；和网关，所述网关能够根据无线通信标准经由第一通信网络与所述多个仪表交换数据，并与负责以集中方式处理表示流体消耗的信息的管理实体通信，所述信息被称为读数，经由第二网络来自仪表，所述网关定义在其期间进行仪表读取的仪表读取周期。所述装置包括：用于获得仪表读取周期的第一开始时间的获得构件，所述第一时间已在接收到同步帧时被获得，每个同步帧包括实现了对所述装置的时间进行设置的时间戳信息以及表示所述网关读取仪表的下一周期的开始时间的信息，对于与所述网关配对的仪表的有序列表中的一组仪表，所述时间是相同的，每个同步帧已在所述装置和所述网关之间的配对程序的实施期间或在先前的仪表读取期间被传输；用于在所述第一开始时间唤醒所述装置的控制构件；用于接收同步帧的通信构件；用于存储同步帧中指示的被称为第二开始时间的开始时间的存储构件，和用于在接收到同步帧的情况下向所述网关传输确认的通信构件；用于接收请求所述装置提供读数的帧的通信构件；用于在接收到请求所述装置提供读数的帧的情况下向所述网关发送含有读数的被称为读取帧的帧的通信构件，在所述仪表读取周期内发送所述同步帧和所述请求提供读数的帧的时间取决于所述装置在所述有序列表中的位置；和用于在发送所述读取帧之后将所述装置置于待机状态的控制构件。
根据本发明的第五方面，本发明涉及一种计算机程序，其包括用于在所述程序由装置的计算单元执行时通过所述装置实施根据第一方面的方法或根据第三方面的方法的指令。
根据本发明的第六方面，本发明涉及一种存储构件，其存储计算机程序，所述计算机程序包括用于在所述程序由装置的计算单元执行时通过所述装置实施根据第一方面的方法或根据第三方面的方法的指令。
附图说明
通过阅读至少一个示例性实施例的以下描述，上述本发明的特征以及其它特征将更加清楚，所述描述结合附图进行，其中：
[图1]示意性地示出了通信系统，其支持自动远程读取表示由流体表测量的流体消耗的信息，其中实施了本发明；
[图2]示意性地示出了在通信系统中使用的控制模块的硬件布置的一个实例；
[图3A]示意性地示出了通信系统的网关的布置；
[图3B]示意性地示出了通信系统的流体表的布置；
[图4]示意性地示出了流体表和网关之间的配对程序；
[图5]示意性地示出了由网关实施的流体表读取方法的第一部分；和
[图6]示意性地示出了由流体表实施的流体表读取方法的第二部分。
具体实施方式
图1示意性地示出了支持自动远程读取表示由流体表测量的流体消耗的信息的通信系统，其中实施了本发明。
通信系统进一步包括管理实体，所述管理实体特别负责以集中方式处理表示来自所述系统的流体表的流体消耗的信息。
管理实体采用服务器11或一组服务器的形式，网关12A、12B和12C借助通信网络100与其连接。通信网络100例如是无线通信网络，例如GPRS(通用分组无线服务)、UMTS(通用移动电信系统)或LTE(长期演进)类型的通信网络。在一个变型中，通信网络100可以是电缆通信链路。
每个网关都连接到一组流体表。在图1中，我们仅示出了附接到网关12C的煤气表类型13A、13B和13C的流体表和水表类型14A、14B和14C的流体表。
通信网络101使流体表能够与它们所附接的网关通信。在一个实施例中，通信网络101基于WM-Bus通信标准。
每个网关根据关于图4、5和6描述的方法收集表示来自与其附接的流体表的流体消耗的信息。然后，每个网关负责使用通信网络100将所收集的信息转移到管理实体11。
在一个实施例中，通信网络101基于LoRa(注册商标)(长距离)技术。
图2示意性地示出了在图1的通信系统中使用的控制模块的硬件布置的一个实例。这种控制模块存在于每个网关12A、12B和12C以及每个流体表13A、13B和13C及14A、14B和14C中，如下文关于图3A和3B所详述。
所呈现的硬件架构的实例包括通过通信总线210连接的以下组件：处理器CPU201；随机存取存储器RAM 202；只读存储器ROM 203或闪速存储器；存储单元或存储介质读取器，例如SD(安全数字)读卡器204；和一组输入/输出接口I/O 205。所述一组输入/输出接口I/O 205使控制模块能够与同一装置内的其它组件通信，如下文关于图3A和3B所详述。
处理器CPU 201能够执行从ROM存储器203、从外部存储器(例如，SD卡)、从存储介质或从通信网络加载到RAM存储器202中的指令。在加电时，处理器CPU 201能够从RAM存储器202读取指令并执行它们。这些指令形成计算机程序，导致处理器CPU 201实施下文关于图4、5和6描述的所有或一些方法和步骤。
因此，关于图4、5和6描述的所有或一些方法和步骤可以通过由可编程机器执行一组指令以软件形式实施，所述可编程机器例如DSP(数字信号处理器)或微控制器或处理器。关于图4、5和6描述的所有或一些方法和步骤也可以通过机器或专用组件以硬件形式实施，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。因此，控制模块包括适于和被配置成用于实施关于图4、5和6描述的方法和步骤的电子电路系统。
图3A示意性地示出了通信系统的网关的布置。
我们这里以网关12C为实例，但网关12A和12B是相同的。网关12C包括如关于图2描述的控制模块30A。控制模块30A负责监督网关12C的操作。
网关12C进一步包括第一通信模块31A，其旨在能够经由通信网络101与附接到网关12C的流体表进行通信。
网关12C进一步包括第二通信模块33A，其旨在能够经由通信网络100与管理实体进行通信。
网关12C可以进一步包括适于与用户交互的用户界面模块32A。用户界面模块32A包括例如用于激活网关12C和流体表之间的配对程序的按钮。
图3B示意性地示出了通信系统的流体表的布置。在图3B中，我们以流体表13A为实例，但这种布置也存在于流体表13B、13C、14A、14B和14C中。
流体表13A包括与关于图2描述的控制模块相同的控制模块30B。控制模块30B负责监督流体表13A的操作。
流体表13A可以进一步包括适于与用户交互的用户界面模块32B。用户界面模块32B例如是用于激活流体表13A与流体表13A所附接的网关12C的配对程序的按钮。
流体表13A进一步包括通信模块31B，其旨在能够经由通信网络101与网关12C进行通信。
图4示意性地示出了流体表和网关之间的配对程序。
在图4中，我们以网关12C和流体表13A之间的交换为实例。实施相同的配对程序来将仪表13B(或分别将13B、13C、14A、14B、14C)与网关12C配对。
网关12C和流体表13A之间的所有交换都使用根据WM-Bus标准的帧。在网关12C和流体表13A之间交换的帧在下文中被称为WM-Bus帧。从流体表13A到网关12C的方向上的WM-Bus帧在下文中被称为上行WM-Bus帧，而从网关12C到流体表13A的方向上的WM-Bus帧在下文中被称为下行WM-Bus帧。
在步骤401中，用户按下流体表13A的用户界面32B的按钮。流体表13A的控制模块30B捕捉按钮上的这个动作。
在步骤403中，控制模块30B导致由通信模块31B在预定周期期间发送信令消息，每个信令消息采用信令上行WM-Bus帧的形式，即包括标准的表24中定义的SND-IR符号的根据WM-Bus标准的帧。例如，预定周期持续十五分钟。每个信令上行WM-Bus帧包括WM-Bus标准定义的六字节字段A_field形式的流体表的标识符。本标识符对于每个仪表都是唯一的。应当注意的是，本标识符也用于旨在用于仪表的下行WM-Bus帧中。
在步骤402中，用户按下网关12C的用户界面32A的按钮。网关12C的控制模块30A捕捉按钮上的这个动作。在本阶段，控制模块30A知晓它正在进入配对阶段并且它将接收至少一个信令上行WM-Bus帧。
在步骤404中，网关12C借助其通信模块31A接收至少一个信令上行WM-Bus帧。
在步骤405中，在接收到信令上行WM-Bus帧之后，网关12C的控制模块30A导致向流体表13A发送所谓的配对成功下行WM-Bus帧，即包括WM-Bus标准的表25中定义的符号CNF-IR的根据WM-Bus标准的帧。每个配对成功下行WM-Bus帧都包括旨在将本帧以字段A_field形式使用的流体表的标识符。
在步骤406中，流体表13A借助其通信模块31B接收配对成功下行WM-Bus帧。控制模块30B由此推断网关12C和流体表13A现在已配对。
在步骤407中，控制模块30A导致由网关12C借助通信模块31A发送所谓的同步下行WM-Bus帧。每个同步下行WM-Bus帧包括旨在将本帧以字段A_field形式使用的流体表的标识符。同步下行WM-Bus帧在其与根据OSI(开放系统互联)模型的应用层相对应的部分中包括等于十六进制值0x01的命令字节和六字节的有效载荷，所述有效载荷包括实现了对流体表13A的内部时钟的时间进行设置的时间戳信息以及表示网关12C的下一唤醒时间的信息。时间戳信息包括：
-表示小时值的一个字节；
-表示分钟值的一个字节；
-表示秒值的一个字节；
-表示日值的一个字节；
-表示月值的一个字节；
-表示年值的一个字节。
表示网关12C的下一唤醒时间的信息包括：
-表示小时值的一个字节；
-表示分钟值的一个字节；
-表示秒值的一个字节；
-表示日值的一个字节；
-表示月值的一个字节；
-表示年值的一个字节。
网关12C的下一唤醒时间对应于被称为仪表读取周期的周期的开始时间，网关12C在所述周期期间将读取表示其所附接的每个仪表的流体消耗的信息。在一个实施例中，每个仪表读取周期的开始按照每天预定的时间表(小时、分钟、秒)进行，例如04小时00分钟00秒。在另一个实施例中，本时间表是随机确定的。
在步骤408中，流体表13A借助其通信模块31B接收同步下行WM-Bus帧。然后，控制模块30B使用时间戳信息设置流体表13A中包含的内部时钟的时间并且保持表示网关12C的下一唤醒时间的信息。
在步骤409中，流体表13A传输所谓的接收确认上行WM-Bus帧，即其包括WM-Bus标准的表24中描述的符号ACC-DMD。
在步骤410中，网关12C接收接收确认上行WM-Bus帧，并且在步骤412中，控制模块30A将网关12C置于待机状态，直到同步下行WM-Bus帧中的下一固定仪表读取周期。
在步骤411中，控制模块30B将流体表13A置于待机状态，直到同步下行WM-Bus帧中指示的下一仪表读取周期的开始时间。
因此，图4中的方法能够获得与网关12C配对的一组流体表。
图5示意性地示出了由网关实施的流体表读取方法的第一部分。
借助图5中的方法，网关12C将在没有帧间碰撞的风险的情况下读取其所附接的每个仪表。
这里假设N个流体表与网关12C配对。在一个实施例中，这些流体表是双向的，即它们可以发送和接收帧。
在步骤501中，网关12C处于待机状态。此外，在网关12C中，每个流体表与介于1和N之间的序号相关联。序号例如在配对阶段期间由网关12C分配给每个流体表。然后，认为与序号如此相关联的流体表形成与网关12C配对的仪表的有序列表。在配对阶段期间，网关12C知晓已配对的流体表的数量，并且在每次新配对时将本数量加上一个单位。如此增加的数量对应于所配对的最后一个流体表的序号。因此，每个序号与相对应的流体表的地址相关联。
在步骤502中，网关12C的控制模块30A将当前时间t与下一仪表读取周期的开始时间T0进行比较。在一个实施例中，考虑到网关12C和其所附接的流体表之间的任何时钟差异，控制模块30A在时间T0上加上校正值ε。在一个实施例中，ε＝3秒。
如果当前时间t对应于下一仪表读取周期的开始时间T0(或T0+ε)，则控制模块30A在步骤503中唤醒网关12C。否则，网关12C保持待机状态。
在步骤504中，控制模块30A将变量n初始化为1。变量n用于运行附接到网关12C的N个流体表的有序列表。因此，流体表按其序号的顺序运行。
在步骤505中，控制模块30A导致同步下行WM-Bus帧的发送，所述帧包括对应于发送帧的时刻的时间戳信息和表示旨在用于与值n的序号相对应的流体表的下一仪表读取周期的开始时间T0的信息。然后，应当注意的是，在仪表读取周期期间，网关12C传输下一仪表读取周期的开始时间T0，所述开始时间对于有序列表中的每个流体表是相同的。
在步骤506中，控制模块30A检查网关12C是否已接收到接收确认上行WM-Bus帧。如果在发送同步下行WM-Bus帧之后的预定周期Δ结束时，网关12C尚未从序号n的流体表接收到接收确认上行WM-Bus帧，则在步骤507期间，控制模块30A认为序号n的流体表出错。在一个实施例中，预定持续时间Δ等于3秒。步骤507之后是步骤512。
如果网关12C在预定周期Δ期间从序号n的流体表接收到接收确认上行WM-Bus帧，则在步骤508期间，控制模块30A导致所谓的读取请求下行WM-Bus帧的发送，旨在用于序号n的流体表。读取请求下行WM-Bus帧在与根据OSI模型的应用层相对应的部分中包括值0x02的命令字节和空有效载荷。读取请求下行WM-Bus帧请求本请求所针对的流体表向其提供表示由所述流体表测量的流体消耗的信息。
在步骤509中，控制模块30A检查网关12C是否已接收到含有表示所请求的流体消耗的信息的所谓的读取上行WM-Bus帧。读取上行WM-Bus帧在与根据OSI模型的应用层相对应的部分中包括值0x02的命令字节和表示表示流体消耗的信息的十字节的有效载荷。表示流体消耗的信息由以四个字节编码的表示流体消耗的指数(也被称为计量值)和六个时间戳字节构成，所述时间戳字节包括：
-表示小时值的一个字节；
-表示分钟值的一个字节；
-表示秒值的一个字节；
-表示日值的一个字节；
-表示月值的一个字节；和
-表示年值的一个字节。
如果在发送请求指数的下行WM-Bus帧之后的预定周期Δ结束时，网关12C未接收到来自序号n的流体表的读取上行WM-Bus帧，则在步骤510中，控制模块30A认为序号n的流体表出错。步骤510之后是步骤512。
如果网关12C接收到来自序号n的流体表的读取上行WM帧，则在步骤511中，网关12C将本帧中所含的表示流体消耗的信息与相关流体表的标识符一起重传给管理实体11。
在步骤512期间，控制模块30A将变量n加上一个单位，以便传递给有序列表中的后续流体表。
在步骤513中，控制模块30A将变量n的值与附接到网关12C的流体表的数量N进行比较。如果n≤N，则控制模块30A返回到步骤505以读取新的流体表。
否则，控制模块30A检查其所附接的N个流体表中的流体表是否出错。如果没有流体表出错，则控制模块30A返回到步骤501并将网关12C置于待机状态直到下一仪表读取周期，所述仪表读取周期的开始时间T0在步骤505中是固定的。应当注意的是，对于同一个有序列表中的所有流体表，开始时间T0是相同的。
如果附接到网关12C的N个流体表中至少有一个流体表出错，则附接到网关12C的一些流体表有尚未接收到步骤505期间发送的同步下行WM-Bus帧的风险。这些流体表首先有风险不再与网关12同步，其次有风险不知晓下一仪表读取周期的开始时间T0。为了避免这种情况，在步骤515中，控制模块30A导致以广播模式发送同步下行WM-Bus帧，以使未处于接收本帧的情况下的流体表能够接收它。WM-Bus标准没有规定如何以广播模式传输帧。在一个实施例中，认为字段A-field包括以字段A-field的六个字节中的四个字节编码的字段标识号。为了以广播模式传输帧，字段标识号的所有位都设置为1。
在一个实施例中，不进行步骤506、507和508。在本实施例中，同步下行WM-Bus帧作为读取请求下行WM-Bus帧，而读取上行WM-Bus帧作为接收确认上行WM-Bus帧，用于确认同步下行WM-Bus帧的接收。
在一个实施例中，网关12C除了根据图5中描述的方法读取表示其所附接的双向仪表的流体消耗的信息之外，还从单向流体表接收读取上行WM-Bus帧。然后，这些流体表与网关12C(它们不知晓下一仪表读取周期的开始时间T0)并与图5的方法所涉及的双向流体表去同步。然后，来自单向流体表的WM-Bus帧与双向流体表和网关11之间交换的WM-Bus帧碰撞的风险较高。为了限制图5的方法所涉及的双向流体表不再与网关12C同步或不接收下一仪表读取周期的开始时间T0的风险，在步骤515中，控制模块30A导致以广播模式发送多个同步下行WM-Bus帧。例如，控制模块30A导致以一秒为间隔发送三个同步下行WM-Bus帧。
正如我们将在下文中看到的，每个仪表在仪表读取周期的开始时间T0进入活动模式，并且一旦其表示流体消耗的信息已被读取就再次进入待机状态。首先读取序号最低的流体表，这可以使它们快速进入待机状态，因此相较于序号最高的流体表节省了更多能量。在一个实施例中，为了更好地分配流体表中的能量消耗，控制模块30A在每个仪表读取周期修改序号，即修改有序列表中的仪表的顺序，以平衡所述仪表的唤醒时间。例如，从网关12C来看，每个序号等于i(i∈[2,N])的仪表采用等于i-1的序号，序号1的流体表采用序号值N。
在另一个实施例中，控制模块30A将附接到网关12C的仪表分成多个有序列表。例如，控制模块30A将附接到网关12C的仪表分成两个有序列表。然后，控制模块为每个有序列表定义仪表读取周期，如此定义的周期是不同的并且比单个仪表读取周期的情况短。本实施例的一个优点是，每个仪表读取周期较短，这意味着每个仪表保持唤醒状态的时间较短(在两个有序列表的情况下为一半时间)。
在一个实施例中，当附接到网关12C的所有流体表都已被读取时，或者当已进行步骤515时，控制模块30A不会将本网关置于待机状态。在本实施例中，仪表读取周期为持续时间D，例如等于120秒，控制模块30A在持续时间D结束时将网关置于待机状态。然后，定义流体表的数量N，使得网关可以在持续时间D期间读取其所附接的每个流体表。
在一个实施例中，当流体表在预定数量的连续仪表读取周期内出错时，例如等于三个连续仪表读取周期，控制模块30A认为它必须进行本流体表的新配对并向其通知管理实体11。
在一个实施例中，在图4的配对方法的实施期间，网关12C向管理实体11请求与当前配对的流体表相对应的加密密钥。一旦获得本密钥，它就用于加密网关12C和所述流体表之间的所有交换。
图6示意性地示出了由流体表实施的流体表读取方法的第二部分。
在图6中，我们以流体表13A为实例，附接到网关12C的其它流体表以相同的方式操作。
在步骤601中，流体表13A处于待机状态。
在步骤602中，流体表13A的控制模块30B将当前时间t与下一仪表读取周期的开始时间T0进行比较。无论是在图4的方法的实施期间，还是在先前的仪表读取周期期间，本开始时间是在接收到同步帧时获得的。
如果当前时间t对应于下一仪表读取周期的开始时间T0，则在步骤603中，控制模块30B唤醒流体表13A。否则，流体表13A保持待机状态。
在步骤604中，流体表13A的控制模块30B借助其通信模块31B检查它是否已接收到同步下行WM-Bus帧。在步骤605中，由流体表13A接收同步下行WM-Bus帧导致向网关12C发送接收确认WM-Bus帧。此外，在步骤605中，控制模块30B保持同步下行WM-Bus帧中含有的下一仪表读取周期的开始时间并根据所述同步下行WM-Bus帧中含有的时间戳信息重新同步内部时钟。
在可能在步骤604或步骤605之后或与步骤604结合的步骤606中，控制模块30B检查流体表13A是否已从网关12C接收到读取请求下行WM-Bus帧。在步骤607中，接收到读取请求下行WM-Bus帧导致由流体表13A发送读取上行WM-Bus帧。步骤607之后是步骤608。
如果流体表在未接收到同步下行WM-Bus帧的情况下接收到读取请求下行WM-Bus帧，则控制模块30B标记已发生错误。此外，如果流体表13A在接收到同步下行WM-Bus帧之后的周期δ之后未接收到读取请求下行WM-Bus帧，则控制模块30B直接转到步骤608而不会标记错误。
在步骤608中，控制模块30B检查是否已发生错误。如果没有错误发生，则控制模块30B将流体表13A置于待机状态，直到在同步下行WM-Bus帧中向其指示的下一仪表读取周期的开始时间T0。
如果已发生错误，则在步骤609中，控制模块30B检查由网关12C以广播模式发送的同步下行WM-Bus帧是否被流体表13A接收。如果接收到以广播模式发送的同步下行WM-Bus帧，则控制模块30B保持本帧中含有的下一仪表读取周期的开始时间并根据所述帧中含有的时间戳信息重新同步内部时钟。
如果没有接收到以广播模式发送的同步下行WM-Bus帧，则在步骤610中，控制模块30B将当前时间t与根据当前仪表读取周期的开始时间计算的时间进行比较。本时间是通过在当前仪表读取周期的开始时间T0上加上预定周期Δ1来计算的。预定周期Δ1例如是48小时。如果时间t小于时间T0+Δ1，则控制模块30B返回到步骤609并继续等待接收网关12C以广播模式发送的同步下行WM-Bus帧。如果时间t达到时间T0+Δ1，则在这种情况下，控制模块30B通过返回到步骤601来将流体表12C置于待机状态。实际上，控制模块30B从在预定周期Δ1期间未接收到至少一个同步下行WM-Bus帧推断，与网关12B的通信无法使用，并且因此优选进入待机状态以便限制其能量消耗。在这种情况下，网关12C将意识到流体表13A没有响应并将警告管理实体11。

Claims (10)

1.一种在系统中实施的用于自动远程读取流体表的方法，所述系统包括：被称为仪表的多个流体表(13A、13B、13C、14A、14B、14C)，每个流体表测量流体消耗；和至少一个网关(12A、12B、12C)，每个网关能够根据无线通信标准经由第一通信网络(101)与多个仪表交换帧，并与负责以集中方式处理表示流体消耗的信息的管理实体(11)通信，所述信息被称为读数，经由第二网络(100)来自仪表；其特征在于，对于每个网关，所述方法包括：
-获得与所述网关配对的仪表的至少一个有序列表，每个列表中的每个仪表已通过实施配对程序进行配对，所述网关在所述配对程序期间向每个仪表发送(407)被称为同步帧的帧，对于每个列表，每个同步帧包括实现了对所述仪表的时间进行设置的时间戳信息以及表示由所述网关读取仪表的下一周期的同一开始时间的信息，所述网关在每个读取周期外处于待机状态，每个仪表在所述同步帧中指示的所述开始时间唤醒；
-对于每个列表以及在与所述列表相对应的每个读取周期期间：
●进入活动模式并按顺序运行所述列表，并且对于每个仪表：
○向所述仪表发送(505)同步帧，对于所述列表中的每个仪表，所述同步帧中所含的被称为下一开始时间的所述开始时间是相同的；
○在接收(506)到所述同步帧的确认之后，发送(508)请求所述仪表提供读数的帧；并且
○在接收(511)到含有所请求的读数的被称为读取帧的帧之后，传递(512)给所述列表中的后续仪表，每个仪表在发送所述读取帧之后进入待机状态；
●并且在所述运行所述列表之后进入待机状态(501)，直到所述下一开始时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当列表中的至少一个仪表在发送旨在用于本仪表的同步帧之后未发送确认和/或在发送请求提供旨在用于本仪表的读数的帧之后未发送读取帧时，在所述运行所述有序列表之后，所述网关以广播模式发送至少一个同步帧，只要不满足将所述仪表置于待机状态的条件，每个仪表就保持唤醒状态，所述将所述仪表置于待机状态的条件在所述仪表接收到同步帧时得到满足。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述同步帧作为请求提供读数的帧，而所述读取帧作为确认帧。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述网关在每个仪表读取周期修改每个列表中的所述仪表的顺序，以平衡所述仪表的唤醒时间。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当列表中的仪表在预定数量的连续仪表读取周期内在发送旨在用于本仪表的同步帧之后未返回确认和/或在发送请求提供旨在用于本仪表的读数的帧之后未返回读取帧时，所述网关认为必须对本仪表重新应用所述配对程序。
6.一种能够在系统中以自动方式远程读取流体表的网关类型的装置，所述系统包括被称为仪表的多个流体表(13A、13B、13C、14A、14B、14C)，每个流体表测量流体消耗，所述装置能够根据无线通信标准经由第一通信网络(101)与多个仪表交换帧，并与负责以集中方式处理表示流体消耗的信息的管理实体(11)通信，所述信息被称为读数，经由第二网络(100)来自仪表；其特征在于，所述装置包括：
-用于获得与所述网关配对的仪表的至少一个有序列表的获得构件，每个列表中的每个仪表已通过实施配对程序进行配对，所述装置在所述配对程序期间向每个仪表发送(407)被称为同步帧的帧，对于每个列表，每个同步帧包括实现了对所述仪表的时间进行设置的时间戳信息以及表示由所述装置读取仪表的下一周期的同一开始时间的信息，所述装置在每个读取周期外处于待机状态，每个仪表在所述同步帧中指示的所述开始时间唤醒；
-针对每个列表以及在与所述列表相对应的每个读取周期期间实施的构件，其包括：
用于进入活动模式的控制构件和用于按顺序运行所述列表的运行构件，并且对于每个仪表：
-用于向所述仪表发送(505)同步帧的通信构件，对于所述列表中的每个仪表，
所述同步帧中所含的被称为下一开始时间的所述开始时间是相同的；
-用于接收所述同步帧的确认的通信构件，和用于在接收到确认之后发送(508)请求所述仪表提供读数的帧的通信构件；
-用于接收含有所请求的读数的被称为读取帧的帧的通信构件；和
-用于在接收(511)到读取帧之后传递(512)给所述列表中的后续仪表的控制构件，每个仪表在发送所述读取帧之后进入待机状态；
和用于在所述运行所述列表之后进入待机状态(501)直到所述下一开始时间的控制构件。
7.一种在系统中实施的用于自动远程读取流体表的方法，所述系统包括：被称为仪表的多个流体表(13A、13B、13C、14A、14B、14C)，每个流体表测量流体消耗；和网关(12C)，所述网关能够根据无线通信标准经由第一通信网络(101)与所述多个仪表交换帧，并与负责以集中方式处理表示流体消耗的信息的管理实体(11)通信，所述信息被称为读数，经由第二网络(100)来自仪表，所述网关定义在其期间进行仪表读取的仪表读取周期；其特征在于，对于每个仪表和每个仪表读取周期，所述方法包括：
-获得仪表读取周期的第一开始时间，所述第一开始时间已在接收到同步帧时被获得，每个同步帧包括实现了对所述仪表的时间进行设置的时间戳信息以及表示由所述网关读取仪表的下一周期的开始时间的信息，对于与所述网关配对的仪表的有序列表中的一组仪表，所述时间是相同的，每个同步帧已在所述仪表和所述网关之间的配对程序的实施期间或在先前的仪表读取周期期间被传输；
-在所述第一开始时间唤醒；
-在接收到同步帧的情况下，保持所述同步帧中指示的被称为第二开始时间的所述开始时间，并向所述网关传输所述同步帧的确认；
-在接收到请求所述仪表提供读数的帧的情况下，向所述网关发送含有所请求的读数的被称为读取帧的帧，在所述仪表读取周期内发送所述同步帧和所述请求提供读数的帧的时间取决于所述仪表在所述有序列表中的位置；
-并且在发送所述读取帧之后进入待机状态，直到所述第二开始时间。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，如果所述流体表接收到请求所述仪表提供读数的帧而先前未接收到同步帧，则只要不满足置于待机状态的条件，所述仪表就保持唤醒状态，所述置于待机状态的条件在所述仪表接收到由所述网关以广播模式发送的同步帧时得到满足。
9.一种在系统中包含的被称为仪表的流体表类型的装置，所述系统包括：多个仪表(13A、13B、13C、14A、14B、14C)，每个仪表测量流体消耗；和网关(12C)，所述网关能够根据无线通信标准经由第一通信网络(101)与所述多个仪表交换数据，并与负责以集中方式处理表示流体消耗的信息的管理实体(11)通信，所述信息被称为读数，经由第二网络(100)来自仪表，所述网关定义在其期间进行仪表读取的仪表读取周期；其特征在于，所述装置包括：
-用于获得仪表读取周期的第一开始时间的获得构件，所述第一开始时间已在接收到同步帧时被获得，每个同步帧包括实现了对所述装置的时间进行设置的时间戳信息以及表示由所述网关读取仪表的下一周期的开始时间的信息，对于与所述网关配对的仪表的有序列表中的一组仪表，所述时间是相同的，每个同步帧已在所述装置和所述网关之间的配对程序的实施期间或在先前的仪表读取周期期间被传输；
-用于在所述第一开始时间唤醒所述装置的控制构件；
-用于接收同步帧的通信构件；
-用于存储同步帧中指示的被称为第二开始时间的开始时间的存储构件，和用于在接收到同步帧的情况下向所述网关传输确认的通信构件；
-用于接收请求所述装置提供读数的帧的通信构件；
-用于在接收到请求所述装置提供读数的帧的情况下向所述网关发送含有读数的被称为读取帧的帧的通信构件，在所述仪表读取周期内发送所述同步帧和所述请求提供读数的帧的时间取决于所述装置在所述有序列表中的位置；
-和用于在发送所述读取帧之后将所述装置置于待机状态的控制构件。
10.一种存储构件，其特征在于，它们存储计算机程序，所述计算机程序包括用于在所述程序由装置的计算单元执行时通过所述装置实施根据权利要求1到2中任一项所述的方法或根据权利要求7到8中任一项所述的方法的指令。
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