CN103202034B

CN103202034B - 用于智能能量消耗的资源计量系统和使用这样的系统的方法

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Publication number: CN103202034B
Application number: CN201180054391.XA
Authority: CN
Inventors: R.P.科斯特; K.库萨维; A.A.M.L.布鲁伊克斯; P.M.H.M.A.戈里斯森; I.R.布汉; P.J.勒努瓦; S.L.基奥
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2010-11-10
Filing date: 2011-10-24
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2031-10-24
Also published as: US10545554B2; CN103202034A; EP2638704A1; RU2013126426A; US20130297087A1; JP2014501960A; EP2638704B1; WO2012063155A1; JP6030561B2

Abstract

资源计量系统包括：消耗资源的端点设备（25），具体地，用于在建筑物（2）中或在室外的照明系统中使用，所述设备包括：检测单元，其产生状态信息和有效性指示器；智能仪表（20），其包括：配备有适于从所述设备接收状态信息和所述有效性指示器的接口的通信电路；被连接到向所述设备提供资源的媒介（17）的计量学设备；以及被连接到计量学设备以收集资源消耗数据的控制电路，该控制电路被连接到该通信电路，并适于在处理状态信息和所述指示器后产生要被安全地传送到服务器（10）的监视数据。监视数据在确定消耗费率时被使用，以便鼓励设备的能量高效的使用。

Description

用于智能能量消耗的资源计量系统和使用这样的系统的方法

技术领域

本发明总的涉及资源消耗测量仪表。它更具体地涉及配备有数据记录器并适于把收集的数据转移到中央数据库的资源计量系统。本发明还涉及使用能量计来用于智能能量消耗的方法。

背景技术

能量效率和节约正成为越来越重要的问题，因为对于能量的要求正不断地增加，而主要的能量供应—各种类型的矿物燃料—正不断减少。结果，能量成本只会随时间而增长，稳定地达到住宅和商业建筑物预算的更大百分比。另外，因为大多数能量是从矿物燃料产生的，所以对这种能量资源的增加的使用有害地影响了环境，因为碳氧化物气体的释放促成了全球变暖。能量效率的改进最常通过采用更有效的技术或工艺而达到的，尽管个体行为的改变也可以导致能量使用的减少。

许多年来，已使用复杂的、昂贵的系统来降低能量的使用和成本。然而，这些办法已证实，对于小型商务和住宅消费者来说太昂贵且复杂。结果，并没有在实际上激励消费者来降低能量消耗。

公用事业和消费者在试图减小能量消耗（燃气和/或电力）方面所面临的挑战是：缺乏有效的和实时的措施来鼓励实际消费者的可持续（sustainable）行为。例如，对消费者而言，有价值的将是知道降低或优化能量消耗的任何行为被中央站和相关的记账系统予以考虑。某些自动仪表读数系统可被使用来控制与能量消耗有关的定量数据。自动仪表读数系统典型地配备有通信模块，例如无线模块，并且包括收集仪表读数的电池供电的编码器，所收集的数据通过通信网定期地传送到中央站。

今天的系统最终提供一些信息片段返回给消费者，这例如是根据消费者的命令，或通过用于读取实时消耗数据的专门设备而实时进行的。被称为“AMR Hosting（托管）”的后勤方案允许用户通过互联网跟踪他/她的电、水或燃气消耗。所有的数据通过高端数据获取软件几乎实时地收集，并被存储在集中数据库中。用户可以经由安全的web应用观看数据，并且可以通过使用各种在线分析工具来分析数据。用户可以容易地画出负荷分布图，分析费率成分，以及核对他/她的公用事业账单。Google^TMPowerMeter（功率计）是这种类型的基于web的工具的例子。

然而，有用的是在包括家和办公室的各种各样的布置（即，建筑物环境/状况）中给消费者提供大的自由度，而同时鼓励家用器具和光源的最佳化的能量消耗。

因此，需要一种用于从位置靠近使用或消耗点的计量单元收集数据的自动能量计量系统，它有效地激励消费者在使用能量时具有更好的行为而又不会不尊重用户的优先权。

发明内容

因此，本发明的目的是既满足公用事业又满足用户的这种期望。

本发明的实施例提供按照权利要求1的方法，其用于把关于至少一个端点设备的使用的监视数据传送到服务器。监视数据可以代表对于所述端点设备的关于所消耗电力的有效性（定性信息）的信息。

具体地，按照本发明的第一方面，提供了用于把监视数据传送到服务器的方法，所述监视数据是关于消费者对消耗至少一种资源的至少一个端点设备的使用，该方法包括以下步骤：

- 通过把所述端点设备与智能仪表（smart meter）的通信电路相对接而把所述端点设备与智能仪表相关联；

- 由智能仪表收集代表由所述端点设备所消耗的资源的资源消耗数据；

- 由智能仪表从所述端点设备收集状态信息和至少一个有效性指示器（indicator of usefulness），所述有效性指示器与资源消耗数据不同；

- 既处理状态信息又处理所述有效性指示器，以产生所述监视数据；以及

- 由所述智能仪表把资源消耗数据和监视数据传送到服务器。

在示范性实施例中，资源可以是通过媒介（典型地是管道）被递送到端点设备的水、热水、冷水或蒸汽。资源也有可能是通过管道带来的燃气、或石油、或氢等等。或者，如在附图上描绘的实施例中更详细地说明的，资源也可以是通过导线递送到端点设备的电力。

因此，由于监视数据的传输的透明性，本方法对于可以自由选择端点设备（例如，家庭用具、电动汽车和灯）的使用的消费者不产生约束。本方法对于减小能量使用是有帮助的，因为公用事业的记账系统可以有利地考虑用户行为。在本例中，将在金钱上激励用户去采用可持续的行为。

在本发明的一个特定实施例中，有效性指示器是基于端点设备的传感器的测量。例如，有效性指示器可以由被耦合到所述传感器的端点设备的处理模块提取。当端点设备是LED光源并且传感器是存在传感器时，存在传感器的输出信号是对于一个或多个人在邻近区域中的存在的指示，因此，是对于所生成的光的有效性或效率的指示。这里，在传感器跟踪的用户行为与设备输出之间没有提供反馈环，所以，用户不用屈从于任何技术约束（没有针对端点设备的输出的直接行动）。

本发明的方法的各种实施例在权利要求3到17中描述，因此，被包括在本申请书中。

本发明的一个目的是还提供资源计量系统，其适合于增加消耗资源的端点设备的智能使用。

因此，按照本发明还提出按照权利要求18的资源计量系统。

由智能仪表检索的对于电力的有效性指示器可以代表某个值，且可以被剥离（deprive）从用户隐私观点来看可能造成损害的敏感信息。另外或替换地，由智能仪表进行的读取保护了用户的隐私，由智能仪表记录并传送到服务器的能量模式被处理，以使得提取隐私敏感信息是不可能的。

本发明的一个目的是还提供一种照明器（lamp），其适合于收集有关的、用于指示照明器的智能使用的数据。

因此，按照本发明还提出了按照权利要求20的用电供应动力的照明器。

在参照附图、阅读以下作为非限制性例子给出的说明期间，本领域技术人员将明白本发明的其它特征和优点。

附图说明

图1图示装配有能量计量系统的家庭；

图2是图1所示的智能仪表的框图；

图3图示按照本发明的一个实施例使用的通信协议。

具体实施方式

在各个图上，相同的参考标号被使用来标明相同的或类似的单元。

图1图示其中可以使用这里描述的本发明实施例的家庭2或类似的建筑物（例如，工厂）。电力供应者的至少一个服务器10被连接到互联网11或类似的网络。家庭2和其它家庭或工厂（未示出）经由电力干线被连接到子站12。通过这个子站，家庭2从国家电网14汲取电力。子站12典型地包括集中器，它接收来自家庭的、沿电力线发送的信号，并以适当的格式将之转发到互联网11。每个子站12可以典型地为一百到二百个房产（property）提供服务，虽然这里只显示了一个。

应理解，互联网11可以用任何其它适当的通信网代替。例如，无线通信可以通过使用无线网状网络而被使用。更一般地，可以使用任何通信方法（WiMax无线电、以太网、电话调制解调器、ASDL宽带或任何其它方法）。

在图1所示的网络中，家庭或商务地点内的设备有可能与服务器进行安全的通信。这里，家庭2包括与服务器通信的几个端点设备。电力经由电力干线16被提供到家庭2，且房屋的电力配线17提供电力给家庭2中的设备。智能仪表20监视电力使用，并与电力供应者服务器10通信，以提供使用的细节。智能仪表20包括无线通信接口，用于与家庭2中的其它设备通信。

家庭中的端点设备――例如洗衣机21、洗碗机22、冰箱23、用于电动汽车的电池（或另外的电动化车辆的电池）的充电设备24、空调器具、泵、LED光源25――与智能仪表20通信。太阳能电池组26和变压器27给房子提供附加的电力，如有必要，这些电力可以输出到国家电网14。这里，这些设备中的每一个与智能仪表20进行无线通信，尽管对于连接到智能仪表20的那些设备而言也有可能经由配线17进行通信。端点设备中的一个或多个可以形成被连接到家庭2或类似的建筑物的室外照明系统的一部分。替换地，所有的端点设备对应于室外照明系统的发光设备，并与智能仪表20通信。

这些本地设备中的一个或多个经由智能仪表20与相关联的服务器10通信。因此，智能仪表20被用来使能在许多家用设备与至少一个相关联的服务器10之间进行通信。这里，端点设备各自与唯一的智能仪表20相关联。每个通信链路优选地是分开的和安全的，以使得智能仪表20不会被用户篡改，并且由设备中的任何设备产生的、接收的或存储的数据是任何第三方不可访问的，第三方包括家中其它设备的制造者和与正通信的端点设备不相关联的服务器的拥有者。

如图2所示，智能仪表20包括通信电路31、用户接口32、计量学设备33和电源单元34。用于无线通信的天线38被链接到形成通信电路31的通信块，通信块在这里包括广域网（WAN）接口35、安全微控制器36和局域网（LAN）接口37。安全微控制器36被连接到智能仪表20的每个其它单元。天线38是可选的，因为本地通信可以例如以不同的方式进行。

计量学设备33连接在进入的电力干线16与房屋的电力配线17之间，并测量房子2内的电力消耗。智能仪表20因此收集能量消耗数据，该能量消耗数据代表由端点设备消耗的全部或部分的电力。收集可以自动地执行。关于电力使用的信息可以可选地在用户接口32上显示给用户。优选地，并不打算仅仅用消耗数据来确定消费价格。关于端点设备的使用和代表能量被使用的方式的定性数据也被收集，正如下文所描述的。电源单元34从进入的电力线16提供低压电源用于智能仪表20中的电子组件。在本实施例中，WAN接口35便于经由电力线16进行通信。LAN接口37通过使用诸如ZigBee^TM那样的协议而便于无线通信。因此，在本地设备之一与服务器之一间的任何通信通过微控制器36路由。在LED光源25或其它端点设备与智能仪表20之间提供安全连接，以防止错误和欺诈（例如，防止不管能量被使用的方式如何而总是从低价格获益）。

如图2所示，通信电路31被实施为智能仪表20内的模块或子系统。端点设备各自通过与通信电路31相对接而与智能仪表20相关联。通信电路31也可以被实施为一组部件，它们被焊接到与智能仪表20的其它部件相同的印刷电路板上。更一般地，智能仪表20的许多其它实施例是可能的。

现在参照图1，智能仪表20的安全微控制器36或类似的控制单元被安排成产生关于端点设备中的一个或多个在被供电时的有效性的监视数据。WAN接口35或类似的通信接口被提供来用于传送监视数据到服务器10（这里是远端服务器）。监视数据包括来自传感器或端点设备中提供的例行程序的本地生成的信息。这样的信息代表由端点设备消耗的电力的有效性。

如图3所示，考虑LED光源25或类似的照明器—其优选地是改型(retro-fit)—的例子，每个设备25包括：

- 至少一个发光部件25a；

- 检测单元25b，其产生包括状态信息（例如，开/关）和有效性指示器（例如，光源25被安装的地点的占用）的数据；以及

- 通信模块25c，用于把由检测单元25b产生的数据传送到智能仪表20。

在一个示范性实施例中，由检测单元25b的存在传感器检测到未占用（例如，人在另一个房间中）。应当理解，存在传感器的输出信号指示一个或多个人在邻近区域中的存在，因此，指示所生成的光的有效性或效率。于是，可以生成定义使用效率/有效性的指示器的存在指示器，它例如取两个值：如果检测到至少一个人，则为1；而如果没有检测到人，则为0。LED光源25的这样的有效性指示器和对应的信息状态（其可能代表功率）由智能仪表20处理，以确定LED光源25是按照节能模式还是按照能量糟蹋（spoiling）模式被使用的。可以使用一个或多个信息状态。在LED光源25的情形下，信息状态可以在关和开之间或者在不同的功率水平之间被选择。应当指出，有效性指示器是在能量消耗数据外部的，它代表就能量消耗而论的使用水平，即，能量消耗的质量水平。这个指示器可以在测量某个物理参数后得到，物理参数反映用电供应动力的端点设备的使用。因此，可以从所述物理参数推断出使用是否被最佳化（与设备的预期使用相比较）。

LED光源25的检测单元25b在这里包括处理单元，用来提取相关的信息，该信息随后经由通信模块25c被传递到智能仪表20。优选地，LED光源25通过相关联的通信模块25c把控制数据安全地传送到智能仪表20的通信电路31。数据可以被封装到包含识别信息的帧中，且承载这样的识别信息的信号在通信模块25c与通信电路31的LAN接口37或类似者之间传送，以便保护到通信电路31的传输。在未占用的这个例子中，在预定的未占用期后监视数据可包括代表在LED光源25运行期间的未占用的数据。

在一个示范性实施例中，在智能仪表20中的时间控制部分可以控制通信电路31，以便在与从LED光源25或类似端点设备接收的控制数据的频率不同的频率上传递监视数据。时间控制部分可以重复进行判断：第一通信电路31是否已接收/记录控制数据。当等待期超过阈值时，时间控制部分控制通信电路31，以便传送该传送信息。

为了鼓励人们在不需要光时（例如，人在另一个房间）关闭灯，人们可以把被糟蹋的能量的价格设置得比有用能量的价格更高。例如，服务器10配备有记账系统，其被连接到中央数据库，并且考虑关于被糟蹋的能量的信息。有效性指示器允许确定：为相关联的端点设备消耗了过量的能量。在这个上下文中，实施了就糟蹋能量而向用户进行通知的告警功能，这例如是实施在智能仪表20的用户接口32上或在位于与LED光源25或类似照明器相同的房间中的告警设备上，可选地是在发光设备的外壳内。消费者可被告知与日期和时间相关联的所消耗的过量能量的量。

在一个优选实施例中，关于被糟蹋的能量的信息以适当的方式，例如经由用户接口32的显示器传递给用户。当然，智能仪表20也可以收集关于不带有用于传感、处理和通信的任何部件的老式照明器和/或照明设备（改型）的消耗数据。当打开白炽灯泡或类似的照明器时，仅仅有一个费率与所消耗的电力相关联。

在装配有如图1所示的端点设备的智能家庭或建筑物中，由智能仪表20执行的智能计量可以与服务器10的特定的记账系统相关联，以便考虑电力的糟蹋来定义费率。如图1所示的能量计量系统包括在智能仪表20与几个端点设备之间的连接，以检索状态信息和有效性指示器。智能仪表20的安全微控制器36或类似的控制电路被连接到计量学设备33，并且适于收集在配线17上的电力消耗数据。安全微控制器36被安排成区分不同的端点设备的消耗数据，这例如是通过使用从端点设备递送的可得到的开关数据和/或状态信息来进行的。安全微控制器36在处理状态信息和所述有效性指示器后产生关于被供电的端点设备的监视数据。监视数据（包括代表对于给定端点设备的能量消耗的质量水平的数据）然后被传送到服务器10。

现在参照图3，在LED光源25或任何其它端点设备之间的通信步骤被执行，以便收集家中关于隐私的信息。还保证安全性，以避免例如电力使用信息的非故意的泄漏，或被外来者通过家庭2中的电气设备来控制。另外，在这里对隐私进行管理，以便控制与服务供应者和公用事业公司的隐私敏感信息的共享。

如图1所示，智能仪表20和LED光源25在初始步骤S0中被配对。智能仪表20和LED光源25交换关于彼此的身份、隐私设置的基本信息且商定将来的密钥材料。在一个实施例中，家中的配线17被利用于所述配对，以及信息经由PCL（电力线通信）或类似的数据承载系统进行交换。家中的电网与第一隐私功能相结合地被使用来安全地绑定LED光源25和智能仪表20，以便为用户保证隐私和安全性。

第一隐私功能被实施来确保将控制信号局限于单个家庭2和用于执行真实性协议，该真实性协议安全地把房内的端点设备唯一地绑定到（在智能仪表20和设备间配对）可适用的智能仪表20。这可以通过在智能仪表20中包括感应滤波器（例如低通滤波器）来实现。感应滤波器防止在家中电网上被调制（利用这个的技术的例子是X10和电力上的以太网（Ethernet over power））的任何信号泄漏到家庭2外面。使用这种滤波器，允许智能端点设备21、22、23、24、25与智能仪表20的安全配对。在这种配对后，还可以使用通信协议的其它手段，诸如无线ZigBee^TM。

用于智能能量分布图的ZigBee^TM技术或类似的技术可被一方面使用于在端点设备与智能仪表20之间的通信，另一方面使用于在智能仪表20与电网之间的通信。这种技术的特征包括：基本计量、要求响应和负荷控制、定价、文本消息和对于管理系统的支持。ZigBee^TM技术提供安全性和认证，以允许仅仅消费者、仅仅公用事业、或共享的网络控制信息流。当使用这种技术时，可以提供以下的特征：

- 真实性，它保证数据和事务是真实的，

- 完整性：没有授权，数据不能被修改，

- 不可否认性：房主不能否认接收能量，

- 通信信道的机密性：所消耗的能量的量应当被保护。

当利用具有32、64或128块长度的AES-CCM实施时，ZigBee^TM既提供安全性又提供认证。由ZigBee^TM安全性提供的其它安全特征包括：保护免受回复攻击（reply attack）和提供访问控制列表（某个节点准备与之通信的节点的列表）。

参照图3，在配对的初始步骤S0之后，可以可选地执行会话启动S1。用于会话的参数被协商。LED光源25可以仅仅与某个预订或补贴的模型相组合地起作用。会话启动S1因此在配对之后但在使用之前开始。作为这个协议的一部分，LED光源25和智能仪表20在这里交换能力和要求，例如，LED光源25可以报告它的用以报告有用使用的能力以及其是否被补贴。

典型地，会话只有在LED光源25或类似的端点设备保持被连接到相同的配线17（即，相同的电力路径或家中电网）时才是有效的。后者可以由可选的心跳（保活的（keep-alive））协议、通过不断交换有时间限制的授权凭证而被支持。

在会话期间，LED光源25把发光功能和相关联的传感器的使用、有效性、状态等等报告给智能仪表20。可选地，某些端点设备也可以报告它们预期在将来的时期内使用的能量的量。报告S2可以在会话期间定期更新。如图3所示，智能仪表20可以发送控制信号到LED光源25和智能器具或其它端点设备，例如，以指示：网络遭受高负荷，以及按照预订计划，端点设备中的一个或多个应当由于低优先权使用而降低它的能量消耗。在这个最后面的例子中，较高的优先权与至少一个端点设备相关联，而较低的优先权与另一个端点设备相关联。因此，当与网络的生产能力相比，对电力的需求较高时，服务器10可以立即传送控制信号到智能仪表20，智能仪表20进而又在控制步骤S3期间发送功率减小命令到较低优先权的设备。涉及到具有较低优先权的端点设备的这样的电力消耗的减小不影响从其它较高优先权的端点设备受益的用户。替换地或附加地，智能仪表20可以把控制信号转换成相对于有较低优先权的端点设备中的一个或多个的功率减小建议。这样的建议被显示，和/或告警功能可以阻止可自由选择的用户关断给定的器具、光源等等。智能仪表20的用户接口32可被使用来按照用户的个人需要而参数化各个优先权。附加地或替换地，有效性指示器可被使用来动态地更新优先权的层级（hierarchy）。换句话说，优先权的管理可以由智能仪表20执行。

参照图3，电网报告S5和电网通知S5形成在服务器10与智能仪表20之间执行的两个通信步骤。在由通信电路接收到与端点设备相关的状态信息和一个或多个有效性指示器后，这里，LED光源25、智能仪表20向服务器10报告：

-当前的使用，

-有效性，以及

-可选地，预期的使用和/或其它与公用事业公司商定的参数。

在电网通知步骤S5中，与服务器10相关联的服务供应者告知电网状态，并且响应于在步骤S4报告的预期的使用，可以提供与所请求的将来的能量使用有关的更新的费率计划。换句话说，对于电力消耗的记账依赖于监视数据，并可以被动态地更新。在传送到服务器10之前，智能仪表20的安全微控制器36处理状态信息和有效性指示器，以产生监视数据。然后，监视数据与消耗数据组合地被传送到服务器10。如上所述，由智能仪表20传送的数据反映当前的使用、有效性以及可选地还有预期的使用和/或类似的参数。智能仪表20还被安排成强制实施隐私策略，它可以应用常规的隐私增强技术。

在家中收集的信息被安全地发送到公用事业公司或类似的服务供应者的服务器10。在智能仪表20中实施的第二隐私功能在这里控制把什么信息发送到服务器10。这可以服从于用户的偏好，以及或许服从于适用的合同（预订）。可以考虑在用户接口32上的输入以用于这个第二隐私功能的管理。所应用的隐私增强技术包括报告频率、平均、掩蔽等等。应当指出，这可以应用到报告所使用的能量以及对于要被使用的能量（例如，以便在夜间在某处对电动车辆充电，等等）的估计。关于端点设备的功率特性和时间信息可以被智能仪表20使用于估计与端点设备中的一个或多个有关的能量消耗，即，预期的使用。第二隐私功能还优选地具有有限的安全功能，该安全功能是要将来自电网的进入的信号认证为是源自公用事业公司的。

在步骤S5接收到电网通知后，智能仪表20可以使用电网状态和更新的费率计划，以经由LAN接口37发送适当的控制信号到端点设备。为了对此进行管理，智能仪表20包括记忆区域，用于存储来自公用事业公司的更新的数据和由微控制器36处理的算法，以及使用所存储的更新的数据来考虑对于能量消耗的能量成本和优先权。

参照图1，端点设备21、22、23、24、25还配备有隐私功能，其负责在各个器具21-24和LED光源25处的某个基本隐私功能性。在一个示范性实施例中，端点设备与智能仪表20的通信是通过使用对于被报告给智能仪表20的数据的控制而执行的。按设备的隐私策略被强制实施，以便例如以与在智能仪表20处使用的第二隐私功能类似的方式操作这种控制。

在报告会话S2期间（图3）被传递到智能仪表的信息典型地包含关于器具的状态（开/关等等）、能量使用和能量使用模式的信息以及传感器信息（存在、温度、环境光水平等），其可以提供对于有效性的指示。另外，可以使用用于认证的一个或多个密钥。对密钥材料的协定在初始的配对步骤S0期间得到。有限的安全功能因此可被使用于将发送到智能仪表20的信号认证为是源自端点设备的。在智能仪表20与给定的端点设备之间的配对允许有效性指示器和状态信息与（对于这个给定端点设备的）电力消耗数据相关联。智能仪表20可以按照一个或多个模式运行，其中至少一个模式使得能自动调节电力消耗。替换地，智能仪表20可以只收集按设备的定量和定性数据，而不用起动端点设备的电力消耗的任何改变。

虽然图3所示的实施例显示LED光源25配备有能够检测房间中的未占用的检测单元。但应当理解，端点设备可以装配有广泛的各种各样的传感器和收集元件以用于确定有效性指示器。事实上，作为照明器的替换例，人们可以设想能够以节能（有用的）或能量糟蹋（无用的）方式被使用的各种器具。以洗衣机21或洗碗机22为例，有效性可以通过测量污垢的量和对机器加载的程度而被确定。因此可以提供负载传感器和/或水透明度传感器来执行这种测量。

以被设计成对电动车辆的电池充电的充电设备24为例，这样的设备24可以可选地与数据记录器相关联以用于收集关于在较长一段时间内驾驶方式的信息。为了较低的费率，充电操作在夜间执行。时间数据和可选的车辆驾驶数据的概要被传递到智能仪表10。

这里，端点设备是从一组用电供应动力的设备中选择的。例如，这个组基本上由以下设备组成：家庭用具21、22、23，用于对电池充电的设备24，空调设备，泵，光源（且优选地是LED光源）或任何其它类似的设备。

按照一个变例，端点设备对它将在何时消耗它的（大部分）能量具有灵活性，并把这个报告给智能仪表20。例如，洗衣机21可以在夜间，即在有较低费率的时隙内洗衣。智能仪表20把请求转发到公用事业公司的服务器10，且作为响应，在请求被指派（例如，以能量可以被消耗的时隙的形式）时得到信号。这样的控制将典型地牵涉到按经济有利的条件（即打折）来得到能量。

消耗的控制可以由许多端点设备执行。这种控制例子覆盖了用于所要求的能量使用的时隙的指派，例如，何时电动车辆可被充电。如图1所示的充电设备24可以配备通信模块，其允许在预定的时隙内执行充电。充电的起动例如是响应于来自智能仪表20的命令信号。更一般地，这样的端点设备将在于智能仪表处、在对请求的答复中接收到来自服务器10的响应后被供电。这样的请求可以当用户命令经由端点设备的接口被输入时，由智能仪表20自动传送。电力消耗的这种控制的一个优点是可以报告预期的能量使用。当然，这样的报告不应当揭示太多的隐私敏感信息给公用事业公司或其它方面，且如上所述的第二隐私功能限制了被传送到服务器10的信息的扩展。

如图1所示的能量计量系统的一个另外的应用是关于由LED光源设备25所使用能量的量的精确信息的利用，例如，用来激励消费者用配备有LED技术的照明器替换常规的灯。对LED技术的投资回报是起因于低得多的能量消耗和LED的更长寿命。因而，在达到收支平衡之前会花费若干年。由于这样的替换是相当大的投资，所以利用监视数据来用于调整相关的电力费率，可以鼓励采用LED技术，而不管对于收回投资所必需的时间，这是一种“灯-许可证”商业模型。

例如，按照“灯-许可证”商业模型，LED光源设备25被免费给予，而电价稍微增加。在正常价格之上支付的钱被使用来支付LED发光。整体上，消费者由于LED光源设备25使用少得多的能量的事实而省钱。为了实施这样的模型，电力公司或第三方（可选地是LED制造商）可以应用特定的费率。指示器和/或信息状态可以与每个新安装的LED光源设备25相关联，这样使得智能仪表20考虑由这些LED光源设备25消耗的电力量的特殊性。由LED光源设备25使用的电力量必须被智能仪表20正确地收集。这个所使用的电力的量可以用各种方式被确定，诸如，测量光产生的时间乘以LED光源设备25的已知功率。

因为新的照明器与智能仪表20之间的连接是安全且可靠的，所以这防止了错误和欺诈。消费者应当不能在没有安装智能仪表的情况下安装和使用免费的LED光源设备25。例如，按照这种“灯-许可证”商业模型，LED光源设备25没有被智能仪表20连接和识别，则LED发光不能起作用。在这个模型下使用的LED光源设备25可以是如相对于图3所描述的，并且它还可以在通信模块25c中包括激活例行程序，其使得仅仅在接收到来自智能仪表20的确认消息后才使能LED发光。

虽然图1所示的能量计量系统是在家庭2中使用的，但应当理解，这样的系统也可以安装在办公大楼或类似的环境中。为了给予增加的激励以便以对于电力消耗负责的方式表现，可以提供先进的占用检测，以便不单区分有用的和浪费的资源，而且也确定谁从电力资源受益。在这样的配置中，在办公大楼中的端点设备与不同的消费者相关联，并且它们分别与智能仪表20的通信电路31相对接。不同的识别信息优选地被用于不同的消费者以便与智能仪表20通信，由此，服务器10仅仅把所述消费者之一关联到涉及所述端点设备中的一个给定端点设备的监视数据。与服务器10相关联的记账系统将考虑多个账户，因此避免了对于在办公大楼等等中的资源的使用进行集中支付。

监视数据可以通过使用测量数据和状态信息而被精确地收集，以便识别浪费行为。浪费行为可以具体地鉴于有效性指示器而被确定，且消费者行为可以以更细的粒度级别被记账。结果，能量计量系统提高对于责任的每个个体感知。

能量计量系统还适于被使用于监视室外照明系统。用于室外的能量花费对于社区而言是主要的花费点，然而也是带有能量的大量浪费的一种支出。通过收集长期有效性统计资料，社区可以最佳化灯调度。对于较小的街道，可以通过把室外的灯连接到住宅房屋（许多房屋反正具有某个室外的灯）而节省基础设施，以及补偿为了社区利益而引起的动力费用。在这种情形下，来自属于住宅房屋的端点设备的能量消耗由智能仪表20监视。图3所示的步骤S1-S5可以被执行，以使得服务供应者收集对于估计补偿花费所需要的所有相关的数据。

能量计量系统的许多应用可针对防止环境资源的过分使用。事实上，这个系统可以提供强有力的方式来使消费者行为朝向在环境方面更可持续的模式调整。能量计量系统可以有利地尊重用户优先权，以及仅仅使用测量数据和外部信息来针对可持续行为给出财务上的（或其它的）激励。

本发明是结合优选实施例被描述的。然而，这些实施例仅仅是用于举例，且本发明并不受限于此。例如，虽然前述的例子仅仅是基于电力测量系统，但这也可以应用于测量其它资源（如燃气、水、热量）的消耗的系统，以得到这种资源的智能消耗。本领域技术人员将会明白，可以在由所附权利要求定义的本发明的范围内容易地做出其它的变例和修改，因此，本发明仅仅打算由以下的权利要求来限制。虽然信息状态在上面是作为与有效性指示器不同的信息给出的，但应当理解，这样的信息状态可以从指示器中被提取，或反之亦然。因此，信息状态不应当以限制的方式被解译。

在以下的权利要求中的任何参考标号不应当被解释为限制权利要求。显然，动词“包括”及其派生词的使用不排除在任何权利要求中定义的那些元素以外的任何其它元素的存在。在元素前面的单词一或一个（“a”或“an”）不排除多个这样的元素的存在。

Claims

1.一种用于把监视数据传送到服务器（10）的方法，所述监视数据有关消费者对消耗至少一种资源的至少一个端点设备（21, 22, 23, 24, 25）的使用，该方法包括以下步骤：

- 通过把所述端点设备（21, 22, 23, 24, 25）与智能仪表（20）的通信电路（31）相对接而把所述端点设备与智能仪表相关联；

- 由智能仪表从所述端点设备收集状态信息和至少一个有效性指示器，所述有效性指示器与资源消耗数据不同并代表对于所述端点设备的资源消耗的质量水平；

2.权利要求1的方法，其中在由所述智能仪表传送监视数据到服务器的步骤中，监视数据代表对于所述端点设备的、关于所消耗资源的有效性的数据。

3.权利要求1或2的方法，其中所述端点设备的所述有效性指示器和对应的信息状态由智能仪表进行处理，以确定所述端点设备是否以资源节省方式被使用。

4.权利要求1-2的任一项的方法，其中关于所述端点设备的资源消耗率特征和时间信息被使用于估计涉及所述端点设备的资源消耗。

5.权利要求1-2的任一项的方法，其中较高的优先权与至少一个端点设备相关联，以及较低的优先权与另一个端点设备相关联，来自服务器（10）的控制信号被智能仪表（20）接收，并且被转换成以下的至少一项：

- 资源消耗减少建议，和

- 资源消耗减少命令，

用于减少具有较低优先权的端点设备的资源消耗。

6.权利要求5的方法，其中在各优先权之间的层级取决于监视数据。

7.权利要求1-2和6的任一项的方法，其中状态信息和所述有效性指示器由端点设备的通信模块（25c）传送到智能仪表（20）的通信电路（31），在通信模块与通信电路之间传送的信号包含识别信息，以便确保向对的用户的正确记账。

8.权利要求1-2和6的任一项的方法，还使用所述有效性指示器来确定：对于所述端点设备而言资源被过量消耗。

9.权利要求8的方法，包括通过智能仪表（20）与所述端点设备（21, 22, 23, 24, 25）中的一个的接口告知消费者已过量消耗的资源的量。

10.权利要求9的方法，其中消费者被告知以与日期和时间相关联的、所述已过量消耗的资源的量。

11.权利要求1-2, 6, 9和10的任一项的方法，其中报告会话（S2）是在所述端点设备把反映报告有效性的能力的数据传送到智能仪表之后，在所述端点设备与智能仪表（20）之间开始。

12.权利要求1-2, 6, 9和10的任一项的方法，其中当来自服务器（10）的、在对来自智能仪表的请求的回答中的响应被智能仪表（20）接收到时，所述端点设备开始被供电，所述请求是在用户在所述端点设备的接口上的命令输入后被自动传送的。

13.权利要求1-2, 6, 9和10的任一项的方法，其中与不同的消费者相关联的端点设备分别与智能仪表（20）的所述通信电路相对接，不同的识别信息被用于不同的消费者以便与智能仪表通信，由此，服务器（10）仅仅把所述消费者之一关联到涉及所述端点设备中的一个给定端点设备的监视数据。

14.一种适于和服务器（10）通信的资源计量系统，包括：

- 智能仪表（20）；

- 至少消耗资源的端点设备（25）；

所述端点设备（25）包括：

- 检测单元（25a），适于产生关于端点设备的数据，所述数据包括状态信息和有效性指示器，该有效性指示器代表对于所述端点设备的资源消耗的质量水平；以及

- 通信模块（25c），用于把由检测单元产生的数据传送到所述智能仪表（20）；

智能仪表（20），包括：

- 通信电路（31），其包括用于与服务器相对接的第一接口（35）和用于与所述端点设备相对接的第二接口（37），第二接口适于从所述端点设备接收所述端点设备的状态信息和至少一个有效性指示器，第一接口适于传送数据到服务器；

- 计量学设备（33），被连接到给所述端点设备提供资源的媒介（17）；以及

- 控制电路（36），被连接到计量学设备（33）用于收集代表由所述端点设备所消耗的资源量的资源消耗数据，控制电路被连接到该通信电路，并适于在处理状态信息和所述有效性指示器后产生要被传送到服务器的监视数据。

15.一种适于和智能仪表（20）通信的、用电供应动力的照明器，所述照明器（25）包括：

- 至少一个光源（25a），用于输出光；

- 检测单元（25b），其包括用于测量代表由照明器输出的光的有效性的物理数据的传感器，和用于根据所测量的物理数据来生成关于所述照明器的状态信息和有效性指示器的模块，该有效性指示器代表对于所述照明器的资源消耗的质量水平；

- 通信模块（25c），适于把所述状态信息和所述指示器传送到所述智能仪表（20），以使得智能仪表（20）把在处理状态信息和所述有效性指示器之后得到的监视数据连同资源消耗数据一起发送到服务器，以用于记账用途。