BR102012009234A2 - sistema para a transmissão de dados em uma infraestrutura de medição avançada (ima) e medidor para uso em uma infraestrutura de medição avançada (ima) - Google Patents

Abstract

"sistema para a transmissão de dados em uma infraestrutura de medição avançada {ima) e medidor para uso em uma infraestrutura de medição avançada {ima)" é fornecido um sistema (200) para transmissão de dados em uma infraestrutura de medição avançada (ami). o sistema inclui uma rede ami (11 o) configurada para se comunicar por transmissão de dados através de numerosos meios físicos de comunicação, que incluem pelo menos um primeiro meio físico de comunicação e um segundo meio físico de 10 comunicação e uma série de medidores (206, 208, 210, 212). cada um dos diversos medidores é configurado para selecionar um meio físico de comunicação a partir do primeiro meio físico de comunicação e o segundo meio físico de comunicação com base em, pelo menos em parte, um estado operacional do primeiro meio físico de comunicação e um estado operacional 15 do segundo meio físico de comunicação e comunicação com a rede ami através do meio físico de comunicação selecionado.

Description

“SISTEMA PARA A TRANSMISSÃO DE DADOS EM UMA INFRAESTRUTURA DE MEDIÇÃO AVANÇADA (IMA) E MEDIDOR PARA USO EM UMA INFRAESTRUTURA DE MEDIÇÃO AVANÇADA (IMA)” Antecedentes da Invenção O presente pedido refere-se em geral a sistemas de energia medidos e, mais especificamente, a sistemas de comunicação entre medidores e uma rede de energia, A demanda de eletricidade por clientes pode exceder o fornecimento disponível de empresas públicas de energia. Por exemplo, certos eventos podem causar picos de demanda de energia em um nível que esteja acima da capacidade da empresa de energia fornecer eletricidade a cada cliente. Consequentemente, “apagões” ou “desligamentos parciais” podem ser impostos aos clientes. Concessionárias de energia geralmente podem não ter a capacidade de determinar seletívamente quais cargas serão desabilitadas dentro das dependências do cliente devido a um apagão ou desligamento parcial. De preferência, durante essas condições de energia, todas as dependências do cliente estão tipicamente sujeitas à redução ou à perda completa de energia quando ocorrer um desligamento parcial ou apagão.

Para combater essa perda de energia amplamente indiscriminada, pelo menos algumas concessionárias de energia utilizam a assim chamada “rede inteligente" ou redes de energia com infraestrutura de medição avançada (AMI). Utilizando uma rede AMI, uma concessionária de energia pode se comunicar com as cargas individuais dentro das dependências do cliente para reduzir de forma seletiva o consumo de energia durante os períodos de pico de uso. Como tal, uma concessionária de energia pode reduzir a energia para cargas de baixa prioridade, enquanto mantém a energia para cargas de alta prioridade.

Para uma rede AMI funcionar adequadamente, os medidores individuais devem ser capazes de se comunicar com a rede AMI através de links de comunicação. Pelo menos em alguns sistemas» os medidores se comunicam com a rede AMI através de links de comunicação utilizando um meio de comunicação único. No entanto, se esses links de comunicação e/ou meios de comunicação falhar, os medidores são incapazes de se comunicar com a rede AMI até que um provedor de serviços repare manualmente ou substitua o link de comunicação ou medidor quebrado ou reconfigure os recursos de comunicação do medidor. No entanto, muitas vezes essas questões de comunicação não são descobertas até que a demanda de energia exija que a energia seja reduzida para um consumidor.

Breve Descrição da Invenção Em um aspecto, é fornecido um sistema para a transmissão de dados em uma infraestrutura de medição avançada (AMt). O sistema compreende uma rede AMI configurada para se comunicar por transmissão de dados através de uma série de meios físicos de comunicação, que incluem peio menos um primeiro meio físico de comunicação e um segundo meio físico de comunicação e uma série de medidores. Cada um dos diversos medidores é configurado para selecionar um meio físico de comunicação a partir do primeiro meio físico de comunicação e o segundo meio físico de comunicação com base em, pelo menos em parte, um estado operacional do primeiro meio físico de comunicação e um estado operacional do segundo meio físico de comunicação e comunicação com a rede AMI através do meio físico de comunicação selecionado.

Em outro aspecto, é fornecido um medidor para uso em infraestrutura de medição avançada (AMI), O medidor compreende uma primeira interface de comunicação configurada para se comunicar com uma rede AMI utilizado um primeiro meio físico de comunicação, uma segunda interface de comunicação configurada para se comunicar com a rede AMI utilizando um segundo meio físico de comunicação e um processador acoplado à primeira interface de comunicação e à segunda interface de comunicação. O processador é programado para selecionar uma das primeiras interfaces de comunicação e a segunda interface de comunicação com base em, pelo menos em parte, um estado operacional do primeiro meio físico de comunicação e um estado operacionai do segundo meio físico de comunicação e comunicação com a rede AMi utilizando a interface de comunicação selecionada.

Em ainda outro aspecto, é fornecido um método para transmissão de dados em uma infraestrutura de medição avançada (AMI). O método compreende fornecer um medidor configurado para se comunicar com uma rede AM! através da transmissão de dados por um meio físico de comunicação e através de um segundo meio físico de comunicação, selecionando um dos primeiros meios físicos de comunicação e o segundo meio físico de comunicação, com base em pelo menos parte de um estado operacional do primeiro meio físico de comunicação e um estado operacional do segundo meio físico de comunicação e transmitindo os dados a partir do medidor para a rede AMI através do meio de comunicação selecionado.

Breve Descrição pas Figuras A Figura 1 é um diagrama de bloco de um sistema exemplar de distribuição da concessionária de energia. A Figura 2 é um diagrama esquemáiico de um sistema exemplar de comunicação que pode se' utilizado com o sistema mostrado na Figura 1. A Figura 3 é um diagrama de blocos de um dispositivo exemplar de computação que pode ser utilizado r.cm o sistema de comunicação mostrado na Figura 2. A Figura 4 é um diagrama esquemáiico de um sistema exemplar de comunicação que pode ser utiiizado com o sistema mostrado na Figura 1. A Figura 5 é um diagrama esquemático de um sistema exemplai de comunicação que pode ser utilizado com o sistema da Figura 1. A Figura 6 é um fluxograma de um método exemplar que pode ser utilizado na implementação do sistema exemplar de comunicação mostrado na Figura 2.

Descrição Detalhada da Invenção Os sistemas e métodos descritos no presente pedido facilitam a manutenção das comunicações em uma infraestrutura de medição avançada (AM!). Mais especifícamente, devido aos sistemas e métodos descritos no presente pedido incluírem medidores que se comunicam utilizando diversos meios físicos de comunicação. Como tal, se um meio físico de comunicação falhar, os medidores descritos no presente pedido ainda são capazes de se comunicar com uma rede AMí. Além disso, os medidores descritos no presente pedido são configurados para selecionar um meio físico de comunicação para ser utilizado com base em uma hierarquia classificada, aprimorando a eficiência das comunicações na AMÍ. Finalmente, os sistemas e métodos descritos no presente pedido permitem que os medidores descubram dinamicamente e estabeleçam links de comunicação entre si e a rede AMI.

Os efeitos técnicos dos métodos e sistemas descritos no presente pedido incluem pelo menos um de: (a) fornecer um medidor configurado para se comunicar com uma rede AMI por transmissão de dados através de um primeiro meio físico de comunicação e através de um segundo meto físico de comunicação; (b) selecionar um do primeiro meto físico de comunicação e o segundo meio físico de comunicação, com base em, pelo menos em parte, um estado operacional do primeiro meio físico de comunicação e um estado operacional do segundo meio físico de comunicação; e (c) transmitir dados a partir do medidor para a rede AMI através do meio de comunicação selecionado. A Figura 1 ilustra um sistema exemplar 100 que pode ser utilizado com uma empresa de serviço público (não mostrada), como uma empresa de serviço público elétrico. Além disso, na realização exemplar, a empresa de serviço público fornece energia, como eletricidade, para diversos locais 102. De forma alternativa, a energia fornecida por uma empresa de serviço público pode incluir gás natural., propano e/ou quaisquer outras formas de energia e/ou produtos utilizáveis para a geração de energia. As localizações 102 podem incluir, mas não se limitam a somente incluir, uma residência, um edifício de escritórios, uma instalação industriai e/ou quaisquer outros edifícios ou locais que recebam energia de uma empresa de serviços públicos. Na realização exemplar, o sistema 100 monitora a distribuição de energia a partir da empresa de serviços públicos para as localizações 102.

Na realização exemplar, cada localização 102 inclui peto menos um dispositivo de rede 104 e pelo menos um consumidor de energia 106 que está acoplado ao dispositivo de rede 104. Como usado no presente pedido, o termo “acoplamento” não está limitado à conexão mecânica e/ou elétrica direta entre componentes, mas também pode incluir uma conexão mecânica e/ou elétrica indireta entre componentes. Na realização exemplar, o dispositivo de rede 104 inclui um painel de instrumentos, um console e/ou quaisquer outros dispositivos que permitam que o sistema 100 funcione conforme descrito no presente pedido. O dispositivo de rede 104 transmite e recebe dados, como mensagens do gerenciamento de energia entre consumidores de energia 106 e um ou mais sistemas ou componentes da empresa de serviços públicos. Na realização exemplar, os consumidores de energia 106 são dispositivos, como ferramentas, máquinas, sistemas de iluminação, sistemas de segurança, sistemas de computação e/ou quaisquer outras cargas que consumam energia recebida da empresa de serviços públicos.

Na realização exemplar, pelo menos um medidor 108 dte infraestrutura de medição avançada (AMI) está acoplado a cada dispositivo de rede 104, dentro de, ou próximo a, cada localização 102. Além disso, na realização exemplar o medidor AMI 108 está acoplado a cada consumidor de energia 106, dentro da localização 102, através do dispositivo de rede 104. Em urna realização alternativa, a localização 102 não inclui um dispositivo de rede 104, mas preferencialmente o medidor AMI 108 está acoplado diretamente aos consumidores de energia 106 na localização 102. Na realização exemplar, o medidor AMI 108 mede uma quantidade de energia consumida por cada consumidor de energia 106 dentro da localização 102 e transmite dados representativos do consumo de energia (desse ponto em diante citado como “medições de consumo de energia”) para uma rede AMI 110, conforme descrito em mais detalhes abaixo, Além disso, na realização exemplar, os medidores AMI 108 são programados para medir o consumo de energia de cada consumidor de energia 106 no início de um período de cobrança e ao final do período de cobrança e para armazenar as medições de consumo de energia dentro de um dispositivo de memória (não mostrado) localizado dentro de cada medidor AMI 108. Um período de cobrança exemplar pode ser 30 dias, um mês corrido e/ou qualquer outro período de tempo definido. Além disso, na realização exemplar, os medidores AMI 108 medem e armazenam periodicamente as medições de energia, seja a cada hora, a cada 10 minutos e/ou em qualquer outra frequência definida, Além disso, os medidores AMI 108 também medem o consumo de energia mediante uma requisição (ou seja sob demanda’; iniciados por um sistema acoplado na comunicação com os mecidores AMI ^08 Na realização e*emp'ar os medidores AMI 108 estão programados para transmitirem automaticamente as medições para a rede AMI 110. A tede AMI 110 na realização exemplar inclui pelo menos um computador que está localizado em uma empresa de serviços públicos como dentro de um data center (não mostrado) da empresa de serviços públicos. De forma alternativa, a rede AMI 110 pode estar localizada externa à empresa de serviços públicos e pode ser acoplada em comunicação com um sistema de computação ou outro dispositivo (não mostrado) na empresa de serviços públicos. Na realização exemplar, a rede AMI 110 recebe as medições do consumo de energia dos medidores AMI 108 e armazena as medições do consumo de energia em um ou mais arquivos de dados (não mostrado) associado com cada medidor AMI 108.

Como usado no presente pedido, o termo “computador” refere-se a um sistema que inclui pelo menos um processador e pelo menos um dispositivo de memória, O processador pode incluir qualquer circuito programável adequado, incluindo um ou mais sistemas e microcontrofadores, microprocessadores, circuitos com um conjunto reduzido de instruções (RISC), circuito integrado de aplicação específica (ASIC), circuitos lógicos programáveis, arranjos de porta programável em campo (FPGA) e qualquer outro circuito capaz de executar as funções descritas no presente pedido. Os exemplos acima são somente exemplares e dessa forma não se destinam a limitar de qualquer maneira a definição e/ou significado do termo “processador". Além disso, na realização exemplar, o dispositivo de memória inclui um meio legível por computador, como, sem limitação, memória de acesso aleatório (RAM), memória flash, um drive de disco rígido, um drive de estado sólido, um disquete, um drive flash, um disco compacto, um disco de vídeo digital e/ou qualquer memória adequada que permita ao processador armazenar, recuperar e/ou executar instruções e/ou dados. A Figura 2 é um diagrama esquemático de um sistema exemplar de comunicação 200 que pode ser utilizado com o sistema 100 (mostrado na Figura 1). Na realização exemplar, o sistema de comunicação 200 inclui uma rede de infraestrutura de medição avançada (AMI) 110 e uma rede de medição 204. A rede de medição 204 inclui uma série de medidores 206, 208, 210 e 212. Os técnicos no assunto apreciarão que a rede de medição 204 pode incluir qualquer número adequado de medidores que permita que a rede 204 funcione conforme descrito no presente pedido.

Na reaiização exempiar, os medidores 206, 208, 210 e 212 são acoplados a e/ou são uma parte da, rede AMI 110. Na reaiização exemplar, o sistema de comunicação 200 inclui uma série de links de comunicação 214, 216, 218 e 220, que incluem condutos de dados e/ou energia, como cabos de rede e/ou energia, que permite a transmissão e recepção de dados entre os medidores 206, 208, 210 e 212 e a rede AMI 110. Além disso, na realização exemplar, a rede AMI 110 inclui pelo menos um computador, como um servidor e/ou pelo menos um roteador ou comutador que permite que os dados sejam encaminhados para vários destinos.

Os links de comunicação 214, 216, 218 e 220 estabelecidos entre os medidores 206, 208, 210 e 212 e a rede AMI 110 permitem comunicação entre os medidores 206, 208, 210 e 212 e a rede AMI 110, Cada link de comunicação 214, 216, 218 e 220 utiliza um meio físico de comunicação para facilitar as comunicações. O meto físico de comunicação pode corresponder a uma camada física (PHY) do Modelo de Interconexão de Sistemas Abertos (OSÍ). Os diferentes tipos de meios físicos de comunicação incluem, mas não se limitam a somente incluir uma malha de rede, uma rede de comunicação em linha de força (PLC), uma rede celular, uma rede de serviço de rádio de pacote gerai (GPRS), uma rede de taxas avançadas de dados para evolução gfoba! (EDGE), uma rede WtMAX. uma 'ede WtFt, urna rede Zigoee urna rede P1901 e uma rede HomePlug ZigBee é uma marca registrada de ZiçBee Altíance, Inc., de San Ramon, CA.

Na realização exemplar, o medidor 206 se comunica com a rede AMI 110 através do ímk de comunicação 220. Os medidores 208, 210 e 212 inicialmente encaminham as comunicações através do medidor 206 para comunicação com a rede AMI 110. Na realização exemplar, o sistema de comunicação 200 também inclui novos links de comunicação em potência! 222 e 224, que são descritos em mais detalhes abaixo.

Na realização exemplar, os medidores 206, 208, 210 e 212 se comunicam cada um através dos links de comunicação 214, 216, 218 e 220 utilizando uma série de meios físicos de comunicação, incluindo pelo menos um primeiro meio físico de comunicação e um segundo meio físico de comunicação. Consequentemente, os links de comunicação 214, 216, 218 e 220 também utilizam diversos meios físicos de comunicação. Essa configuração permite aos medidores 206, 208, 210 e 212 manterem comunicações com a rede AMI 110 quando um determinado meio físico de comunicação falhar, conforme descrito abaixo em mais detalhes, A Figura 3 é um diagrama de bloco de um dispositivo de computação exemplar 300, Na realização exemplar, cada medidor 206, 208, 210 e 212 inclui um dispositivo de computação 300. O dispositivo de computação 300 inclui um dispositivo de memória 310 e um processador 315 que é acoplado ao dispositivo de memória 310 para instruções de execução. Em algumas realizações, as instruções executáveis são armazenadas no dispositivo de memória 310. O dispositivo de computação 300 executa uma ou mais operações descritas no presente pedido por programação do processador 315. Por exemplo, o processador 315 pode ser programado por codificação de uma operação conforme uma ou mais instruções executáveis e por fornecimento das instruções executáveis no dispositivo de memória 310. O processador 315 pode incluir uma ou mais unidades de processamento (por exemplo, em uma configuração de múltiplos núcleos).

Na realização exemplar, o dispositivo de memória 310 é um ou mais dispositivos que permitem itrormações, como instruções executáveis e/ou outros dados a serem armazenados e recuperados. O dispositivo de memória 310 pode incluir uma ou mais mídias legíveis de computador, como, sem limitação, memória de acesso aleatório dinâmico {DRAM), memória de acesso aleatório estático (SRAM), um disco de estado sólido e/ou um disco rígido. O dispositivo de memória 310 pode ser configurado para armazenar, sem limitação, código fonte do aplicativo, código de objeto do aplicativo, partes de interesse do código fonte, partes de interesse do código do objeto, dados de configuração, eventos em execução e/ou quaisquer outros tipos de dados.

Em algumas realizações, o dispositivo de computação 300 inclui uma interface de apresentação 320 que é acoplada ao processador 315. A interface de apresentação 320 apresenta informações, como o código fonte do aplicativo e/ou eventos em execução para um usuário 325. Por exemplo, a interface de apresentação 320 pode incluir um adaptador para tela (não mostrado), que pode ser acoplado a um dispositivo de tela, como um tubo de raios catódicos (CRT), uma tela de cristal líquido (LCD) uma tela de LED orgânico (OLED) e ou uma tela de “tinta eletrônica". Em algumas realizações, a interface de apresentação 320 inclui um ou mais dispositivos de tela.

Em algumas realizações, o dispositivo de computação 300 incluí uma interface de entrada 330, como, uma interface de entrada do usuário 335. Na realização exemplar, a interface de entrada do usuário 335 é acoplada ao processador 315 e recebe dados a partir do usuário 325, A interface de entrada do usuário 335 pode incluir, por exemplo, um teclado, um dispositivo indicador, um mouse, uma caneta tipo Stylus, um painel sensível ao toque (por exemplo, um touch pad ou uma tela de toque), um giroscópío, um acelerômetro, um detector de nc-sjeac e/ou uma interface de entrada de áudio do usuário. Um único co^monente como uma teia de toque, pode funcionar tanto corno um dispositivo de tela de interface de apresentação 320 como interface de entrada do usuário 335.

Na realização exemplar, o dispositivo de computação 300 inclui uma série de interfaces de comunicação 340, Cada interface de comunicação 340 se comunica utilizando um meio físico de comunicação diferente e as interfaces de comunicação 340 são acopladas ao processador 315. Além disso, as interfaces 340 são configuradas para serem acopladas na comunicação com um ou mais dispositivos remotos, como outro dispositivo de computação 300 incluso como parte da rede AM1 110 ou outros medidores 206, 208, 210 e/ou 212. Por exemplo: a interface de comunicação 340 pode incluir, sem limitação, um adaptador de rede com fio, um adaptador de rede sem fio e/ou um adaptador de telecomunicações móvel. A interface de comunicação 340 também pode transmitir dados para um ou mais dispositivos remotos, como outro dispositivo de computação 300 incluso como parte da rede AM! 110 ou outros medidores 206, 208, 210 e 212.

Por exemplo, referindo-se às Figuras 2 e 3, em uma realização, o medidor 212 pode incluir um dispositivo de computação 300 com uma primeira interface de comunicação 350 que se comunica utilizando comunicação em linha de força (PLC) e uma segunda interface de comunicação 360 que se comunica utilizando WiFi Como tal, o medidor 212 é configurado para se comunicar através do link de comunicação 218 tanto utilizando PLC como WiFi, sendo que o PLC é o primeiro meio físico de comunicação e o WiFi o segundo meio físico de comunicação para o medidor 212. Mais especificamente, o medidor 212 pode se comunicar inicialmente através do link de comunicação 218 utilizando PLC, mas, se o meio físico de comunicação do PLC para o link de comunicação 218 falhar, devido a, por exemplo, uma interrupção de serviço, o medidor 212 não pode mais se comunica' utilizando o PLC, Exemplos de uma interrupção de serviço poderíam ser resultado de intempéries climáticas, dano físico no fink de comunicação 218, interferência elétrica, interferência de rádio, crescimento de vegetação e/ou surgimento de novas edificações. No entanto, a interrupção de serviço pode não ter afetado as comunicações através do link de comunicações 218 utilizando o WiFi como o meio físico de comunicação. Como tal, para restabelecer as comunicações, o processador do medidor 315 pode comutar a partir da comunicação utilizando PLC com a primeira interface de comunicação 350 para comunicação utilizando WiFi com a segunda interface de comunicação 360. Devido ao medidor 212 ser capaz de utilizar uma série de meios físicos de comunicação que utiliza uma série de interfaces de comunicação, quando um meio físico de comunicação falhar, as comunicações podem ser mantidas sem a necessidade de reparo manual ou substituição do medidor 212 e/ou link de comunicação 218.

Consequentemente, na realização exemplar, o processador 315 é programado para selecionar um meio físico de comunicação com base no estado operacional do meio físico de comunicação. O “estado operacional" de um determinado meio físico de comunicação indica se as comunicações são ativadas através do dado meio físico de comunicação. Por exemplo, no exemplo acima, devido à interrupção de serviço, o meio físíco de comunicação do PLC foi colocado em um estado não operacional, enquanto que o meio físico de comunicação WiFi foi ativado para um estado operacional.

Na realização exemplar, cada medidor 206, 208, 210 e 212 também está configurado para classificar cada pedido do meio físico de comunicação disponível para ele, e conduzir as comunicações em conformidade. Na realização exemplar, para perro in·· a ordenação de classificação, uma hierarquia de meios físicos de comunicação é armazenada no dispositivo de memória 310 do dispositivo de computação 300, Consequentemente, o processador 315 seleciona uma das interfaces de comunicação 340 para comunicações com base na hierarquia armazenada no dispositivo de memória 310 Por exemplo, o medidor 212 pode ser capaz de se comunicar, tanto através da primeira interface de comunicação 350 utilizando o Zigbee®, como através da segunda interface de comunicação 360 utilizando o PLC. As redes Zigbee® tipicamente utilizam menos energia do que as redes PLC e consequentemente, a hierarquia armazenada no dispositivo de memória 310 pode instruir o processador 315 a se comunicar utilizando o Zigbee® ao invés do PLC, quando ambos os meios físicos de comunicação estiverem disponíveis, Em uma reatização, a hierarquia armazenada no dispositivo de memória 310 classifica os meios físicos de comunicação com base em custo, capacidade de dados, taxa de transferência, confiabilidade, previsibilidade da qualidade das comunicações, previsibilidade de duração da transmissão e/ou consumo de energia. Alternativamente, a hierarquia armazenada no dispositivo de memória 310 pode classificar os meios físicos de comunicação com base em qualquer critério que permita aos medidores funcionarem conforme descrito no presente pedido.

Na realização exemplar, cada medidor 206, 208, 210 e 212 transmite um sinal de interrogação aos outros medidores 206, 208, 210 e 212 na rede de medição 204 para determinar as capacidades de comunicação dos medidores interrogados. Na realização exemplar, cada medidor 206, 208, 210 e 212 também transmite um sinal incluindo sua própria capacidade de comunicação. Os sinais de transmissão e de interrogação podem incluir informações relativas a pelo menos um dos meios físicos de comunicação suportado por um determinado medidor, links de comunicação estabelecidos atualmente, o meio físico de comunicação que opera através de cada link de comunicação estabelecido, novos links dè comunicação em potencial e meios ;;sicos de comunicação que operam atm^ès dos links de comunicação em potencial. Os sinais de transmissão e de interrogação permitem que os medidores 206, 208, 210 e 212 descubram dinamicamente rotas de comunicação alternadas utilizando meios físicos de comunicação disponíveis, conforme descrito em mais detalhes abaixo.

Mais especificamente, em sinais de interrogação e/ou transmissão, cada medidor 206, 208, 210 e 212 pode indicar se eíe possui no momento um link de comunicação 214, 216, 218 e 220 com a rede AM! 110, o meio físico de comunicação que opera através dos links de comunicação e se o link de comunicação 214, 216, 218 e 220 com a rede AMt 110 é direto ou indireto (por exemplo, através de outro medidor). Cada medidor 206, 208, 210 e 212 também pode indicar o meio físico de comunicação suportado pelos medidores 206, 208, 210 e 212.

Por exemplo: o fink de comunicação 218 pode falhar completamente, de forma que o medidor 212 não possa utilizar o link de comunicação 218, independentemente do meio físico de comunicação. Conforme mostrado na Figura 2, conforme ínicialmente configurado, sem o link de comunicação 218, o medidor 212 não pode se comunicar com a rede AM! 110. No entanto, o medidor 212 transmite um sinal de interrogação para os outros medidores, 206, 208 e 210 e/ou para a rede AMt 110 para determinar a capacidade de comunicação deles e descobrir novos links de comunicação. O medidor 212 pode interrogar o medidor 210 quanto a sua capacidade de comunicação. Em resposta, o medidor 210 pode responder alertando o medidor 212 que o medidor 210 pode se comunicar com a rede AMI 110 através do link de comunicação 216 e do link de comunicação 220. Uma vez que o medidor 212 recebe esse alerta a partir do medidor 210, é estabelecido novo link de comunicação 222 entre o medidor 212 e o medidor 210, através do qual o medidor 212 pode agora se comunicar com a rede AMI 110.

Em outro exemplo, o medidor 210 pode transmitir um sinal periodicamente incluindo sua capacidade de comunicação com outros medidores 206. 208 e 212 e com a rede AMI 1^0. O medidor 212 pode receber o sinal de transrmssao e consequentemente estabelecer novo link de comunicação 222, Os técnicos no assunto irão apreciar que os exemplos anteriores podem ser estendidos para diversas configurações diferentes não descritas em detalhes no preserte pedido. Por exemplo, em uma realização, o medidor 212 pode transmitir um sinal de interrogação diretamente à rede AMI 110 e estabelecer novo link de comunicação 224 entre o medidor 212 e a rede AMI 110.

Em uma realização, além da seleção do meio físico de comunicação, o processador 315 seleciona uma via para comunicação com base na distância efetiva entre os medidores 206, 208, 210 e 212. A “distância efetiva” ê definida conforme o número de dispositivos remotos (por exemplo, medidores 206, 208, 210 e 212) através dos quais a comunicação deve passar para alcançar a rede AMI 110. Nessa realização, o processador 315 é programado para comparar distâncias efetivas e se comunicar adequadamente.

Por exemplo, na realização exemplar e em referência à Figura 2, o medidor 212 pode se comunicar com a rede AMI 110 através do medidor 208 e através do medidor 206 através dos links de comunicação 218, 214 e 220. De forma alternativa, o medidor 212 pode se comunicar com a rede AMI por estabelecimento de novo link de comunicação 224. O medidor 208 se comunica d'reta mente com a rede AMI 110 através do novo ttnfc de comunicação 224, em oposição â comunicação de modo indireto com a rede AMI 110 através dos links de comunicação 218, 214 e 220. Como taf, a distância efetiva entre o medidor 208 e a rede AMÍ 110 é mais curta sobre o novo Sink de comunicação 224 do que através dos links de comunicação 218, 214 e 220 Se o processador 315 é programado para pr-mcr comunicações através da distância efetiva mais curta, o processador 315 pode instruir o medidor 208 a estabelecer e se comunicar através do novo link de comunicação 224 e não através dos links de comunicação 218, 214 e 220, Os técnicos no assunto irão apreciar que os exemplos anteriores podem ser estendidos para diversas configurações diferentes não descritas em detalhes no presente pedido. Por exemplo, o processador 315 pode comparar distâncias efetivas entre os links de comunicação existentes, novos links de comunicação em potencial, links de comunicação direta e/ou links de comunicação indireta, A Figura 4 é um diagrama esquemãtico de um sistema exemplar de comunicação 400 que pode ser utilizado com o sistema 100 (mostrado na Figura 1) 0 sistema de comunicação 400 geralmente é similar ao sistema de comunicação 200 (mostrado na Figura 2), No entanto, ao contrário do sistema de comunicação 200, no sistema de comunicação 400 os medidores 206, 208, 210 e 212 são todos inícialmente configurados para se comunicar diretamente com a rede de infraestrutura de medição avançada (AMl) 110 através dos links de comunicação 402, 404, 406 e 408, respectivamente. Os métodos e sistemas acima descritos em relação ao sistema de comunicação 200 podem ser implementados no sistema de comunicação 400, Em outras palavras, na realização exemplar, os medidores 206, 208, 210 e 212 incluem cada um o dispositivo de computação 300 e utiliza diversos meios físicos de comunicação para manter comunicações através dos links de comunicação existentes 402, 404, 406 e 408, conforme descrito acima. Além disso, os medidores 206, 208, 210 e 212 no sistema de comunicação 400 transmitem sinais de interrogação e sinais de transmissão para descobrir e estabelecer novos links de comunicação. Por exemplo, os novos links de comunicação 410 e 412 podem ser estabelecidos, de forma que o medidor 212 possa se comunicar com a rede AMl 110 através dos medidores 208 e 206. A Figura 5 é um diagrama esquemático de um sistema exemplar de comunicação 500 que pode ser utilizado com o sistema 100 (mostrado na Figura 1). O sistema de comunicação 500 inclui a rede de infraestrutura de medição avançada (AMi) 110, uma primeira rede de medição 502 e uma segunda rede de medição 5Q4. A primeira rede de medição 502 e a segunda rede de medição 504 incluem cada uma série de medidores 506 e uma série de links de comunicação 508. Na realização exemplar, cada medidor 506 inclui um dispositivo de computação 300, A primeira rede de medição 502 se comunica diretamente com a rede AMI 110 e a segunda rede de medição 504 se comunica com a rede AMI 110 por encaminhamento de comunicações através da primeira rede de medição 502.

Na realização exemplar, a segunda rede de medição 504 se comunica com a primeira rede de medição 502 através de pelo menos um medidor em ponte 510 e através dos links de comunicação em ponte 512. Na realização exemplar, cada medidor 506 inclui um dispositivo de computação 300. Em algumas realizações, o medidor em ponte 510 é parte de outra rede de medição (não mostrada). Em uma realização, o medidor em ponte 510 e os links de comunicação em ponte 512 utilizam o mesmo meio físico de comunicação, como os links de comunicação 508 na primeira rede de medição 502 e na segunda rede de medição 504. Em uma realização, o medidor em ponte 510 e os links de comunicação em ponte 512 utilizam o mesmo meio físico de comunicação, como os links de comunicação 508 na primeira rede de medição 502 e na segunda rede de medição 504. Os medidores 506, os links de comunicação 508, o medidor em ponte 510 e os links de comunicação em ponte 512 são capazes de utilizar os métodos e sistemas descritos em relação ao sistema de comunicação 200, para facilitar comunicações no sistema de comunicação 500. A Figura 6 é um fluxograma de um método exemplar 600 que pode ser utilizado com o sistema de comunicação 200 mostrado na Figura 2. Na realização exemplar, o método 600 inclui fornecimento 602, um medidor 206, 208, 210 e 212 que podem se comunicar com uma rede de infraestrutura de medição avançada (AMI) 110 por transmissão de dados através de um primeiro meio físico de comunicação e através dé um segundo meio físico de comunicação, Além disso, um dos primeiros meios físico de comunicação e o segundo meto físico de comunicação são selecionados 604 com base em* pelo menos em parte, um estado operacional do primeiro meto físico de comunicação e um estado operacional do segundo meio físico de comunicação. Os dados são transmitidos 606 a partir do medidor 212 para a rede AM! 110 através do meio de comunicação selecionado.

Os técnicos no assunto irão apreciar que, além das configurações especificamente descritas no presente pedido, podem ser utilizadas muitas configurações diferentes de medidores, redes AMI e links de comunicação para executar os sistemas e métodos descritos no presente pedido.

Os sistemas e métodos descritos no presente pedido facilitam a manutenção das comunicações em uma infraestrutura de medição avançada (AMI). Mais especificamente, devido aos sistemas e métodos descritos no presente pedido incluírem medidores que se comunicam utilizando diversos meios físicos de comunicação. Como tal, se um meio físico de comunicação falhar, os medidores descritos no presente pedido ainda são capazes de se comunicar com uma rede AMI. Além disso, os medidores descritos no presente pedido são configurados para selecionar um meio físico de comunicação para ser utilizado com base em uma hierarquia classificada, aprimorando a eficiência das comunicações na AMI. Finalmente, os sistemas e métodos descritos no presente pedido oennitem que os medidores c es cubram dinamicamente e estabeleçam links de comunicação entre si e a rede AMI.

Realizações exemplares de sistemas e métodos para transmissão de dados em uma infraestrutura de medição avançada estão descritas acima em detalhes. Os sistemas e métodos não se limitam às realizações específicas descritas no presente pedido, mas preferencíaimente, componentes dos sistemas e/ou etapas dos métodos podem ser utilizados índependentemente e separadamente dos outros componentes e/ou métodos descritos no presente pedido. Por exemplo, os medidores descritos no presente pedido também podem ser utilizados em combinação com outros sistemas de energia e métodos e não são limitados à prática com apenas o sistema conforme descrito no presente pedido. De preferência, a realização exemplar pode ser implementada e utilizada em conexão com muitas outras aplicações de empresas de serviço público e/ou de energia.

Embora as características específicas de várias realizações da invenção possam ser mostradas em alguns desenhos e não em outros, isso é apenas por conveniência. De acordo com os princípios da invenção, qualquer característica de um desenho pode ser referenciada e/ou reivindicada em combinação com qualquer característica de qualquer outro desenho.

Essa descrição escrita utiliza exemplos para divulgar a invenção, incluindo o melhor modo e também permitindo que qualquer técnico no assunto pratique a invenção, incluindo a fabricação e utilização de quaisquer dispositivos ou sistemas e execute quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorram para técnicos no assunto. Esses outros exemplos destinam-se a estar dentro do escopo das reivindicações, caso eles possuam elementos estruturais que não difiram da linguagem literal das reivindicações ou caso eles incluam elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais a partir da linguagem literal das reivindicações.

Claims (10)

1. SISTEMA (200) PARA A TRANSMISSÃO DE DADOS EM UMA INFRAESTRUTURA DE MEDIÇÃO AVANÇADA (AMI), cujo dito sistema compreende: uma rede AMI (110) configurada para se comunicar por transmissão de dados através de uma série meios físicos de comunicação, que incíuem pelo menos um primeiro meio físico de comunicação e um segundo meio físico de comunicação; e uma série de medidores (206, 208, 210, 212) cada um configurado para; selecionar um meio físico de comunicação a partir do primeiro meio físico de comunicação e o segundo meio físico de comunicação com base em, pelo menos em parte, um estado operacional do primeiro meio físico de comunicação e um estado operacional do segundo meio físico de comunicação; e comunicar com a dita rede AMI através do meio físico de comunicação selecionado.

2. SISTEMA (200), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de pelo menos o primeiro meio físico de comunicação e o segundo meio físico de comunicação compreender pelo menos uma malha de rede, uma rede de comunicação em linha de força (PLC), uma rede celular, uma rede de serviço de rádio de pacote gerai (GPRS), uma rede de taxas avançadas de dados para evolução global (EDGE), uma rede WiMAX, uma rede WiFi, uma rede Zigbee®, uma rede P1901 e uma rede HomePJug.

3. SISTEMA (200), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada um dos ditos vários medidores (206, 208, 210, 212) ser configurado para selecionar o meio físico de comunicação com base em uma hierarquia pré-determinada de meios físicos de comunicação.

4. SISTEMA (200), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato da hierarquia pré~determínada ser baseada em pelo menos um dentre uso, custo, capacidade de dados, confiabilidade, previsibilidade da qualidade das comunicações, previsibilidade de duração da transmissão e consumo de energia do meio físico de comunicação.

5. SISTEMA (200), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada um dos ditos vários medidores (206, 208, 210, 212) ser configurado para transmitir uma indicação de sinal em que o meto físico de comunicação é capaz de utilizar um respectivo medidor.

6. SISTEMA (200), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada um dos ditos vários medidores (206, 208, 210, 212) ser configurado para interrogar os medidores restantes de dita variedade de medidores cujo meio físico de comunicação são capazes de utilizar a dita variedade dos medidores restantes.

7. MEDIDOR (206), PARA USO EM UMA INFRAESTRUTURA DE MEDIÇÃO AVANÇADA (AMI), cujo dito medidor compreende: uma primeira interface de comunicação (350) configurada para se comunicar com uma rede AMI (110) utifizando um primeiro meio físico de comunicação: uma segunda interface de comunicação (360) configurada para se comunicar com a rede AMI utilizando um segundo meio físico de comunicação; e um processador (315) acoplado à dita primeira interface de comunicação e à dita segunda interface de comunicação, em que o dito processador é programado para: selecionar uma da dita primeira interface de comunicação e da dita segunda interface de comunicação com base em, pelo menos em parte, um estado operacional do primeiro meio físico de comunicação e um estado operacional do segundo meio físico de comunicação; e comunicar com a rede AMI utilizando a interface de comunicação selecionada.

8. MEDIDOR (206), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um dispositivo de memória (310) para armazenar uma hierarquia classificada do meio físico de comunicação.

9. MEDIDOR (206), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado peio fato do dito processador (315) ser programado para selecionar uma dentre a dita primeira interface e a dita segunda interface de comunicação, ainda com base na hierarquia classificada do meio físico de comunicação.

10. MEDIDOR (206), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato do dito processador (315) ser adicionalmente programado para selecionar uma via para comunicações com base em uma distância efetiva entre o medidor e a rede AMI (110),