CN107610345A - 智能流量计费方法和装置 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例关于一种智能流量计费装置，包括电源模块、通信模块、处理模块、自检模块、存储模块、流量检测模块以及流体进出口；其中自检模块检测其他模块是否正常工作；流量检测模块检测流经流体进出口的流体流量；存储模块存储检测到的流量数据；处理器指示通信模块将存储的流量数据上传到服务器，以及基于通信模块从服务器接收的控制指令控制流体进出口开闭。本公开的实施例可用于智能的流量计费。

Description

智能流量计费方法和装置

技术领域

本发明一般涉及流量计费的领域，更具体地涉及智能流量计费的方法和装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对于家庭中使用的付费水、气等流体的计费方式也提出了更高的要求，公共服务系统中的水、气等的收费需要庞大的量表系统和人员维护来完成。而当用户需要更高品质的额外水、气等流体，比如净水、煤气等时，一般需要自选安装与公共服务系统中的供水供气系统分开的额外的供给系统，该额外的供给系统由于并非每个用户都会选用，无法提供像公共服务系统的计费、维修以及充值服务。例如用户安装净水系统等情况下，可能必须要求用户按期、投币或一次性付款等令其感觉不合理的形式进行计费；在用户故意拖欠费用或毁坏设备的情况下，也必须通过工作人员电话甚至上门的方式解决以恢复正常计费，产生了大量运营成本。因此，以智能的方式根据用户使用的流量精确收费以提升其使用体验并且以智能的方式管理流量计费设备以节省人员成本是非常必要的。

发明内容

本公开提供一种智能流量计费装置，包括电源模块、通信模块、处理模块、自检模块、存储模块、流量检测模块以及流体进出口；其中自检模块用于检测电源模块、流量监测模块以及通信模块是否正常工作；流量检测模块用于检测流经流体进出口的流体流量；存储模块用于存储流量检测模块检测到的流量数据；处理器用于指示通信模块将存储模块中存储的流量数据上传到服务器，以及基于通信模块从服务器接收的控制指令控制流体进出口的开闭。

根据一些实施例，其中所述电源模块包括能量存储装置和电源转换器中的至少一种。

根据一些实施例，其中所述流量检测模块包括霍尔流量计。

根据一些实施例，其中所述通信模块还用于与移动用户设备进行通信。

根据一些实施例，其中所述处理器还用于指示所述通信模块上传所述移动用户设备的身份信息。

根据一些实施例，其中所述处理器还用于指示所述通信模块上传所述智能流量计费装置的MAC地址。

根据一些实施例，其中所述处理器还用于验证所述移动用户设备与所述智能流量计费装置是否满足预先确定的网络判定标准，并基于所述验证确定是否向所述服务器注册所述智能流量计费装置。

根据一些实施例，其中所述预先确定的网络判定标准包括所述移动用户设备与所述智能流量计费装置是否属于同一局域网。

根据一些实施例，其中所述处理器基于所述通信模块从服务器接收的或所述存储模块中预先存储的流量数据上传规则指示流量数据的上传。

根据一些实施例，其中所述自检模块通过检测模块电压、模块一部分的分压或所发送测试数据的返回数据中的至少一项来检测所述电源模块、所述流量监测模块以及所述通信模块是否正常工作。

本公开的实施例能克服上述的至少一部分缺陷并提供一种智能的流量计费装置从而减少维护成本。

附图说明

本公开提供了附图以便于所公开内容的进一步理解，附图构成本申请的一部分，但仅仅是用于图示出体现发明概念的一些发明的非限制性示例，而不是用于做出任何限制。

图1是根据一些实施例的示范性智能流量计费装置的示意图；

图2是根据本发明一些实施例的智能流量计费方法的流程图。

具体实施方式

下文将使用本领域技术人员向本领域的其它技术人员传达他们工作的实质所通常使用的术语来描述本公开的发明概念。然而，这些发明概念可体现为许多不同的形式，因而不应视为限于本文中所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开内容更详尽和完整，并且向本领域的技术人员完整传达其包括的范围。也应注意这些实施例不相互排斥。来自一个实施例的组件、步骤或元素可假设成在另一实施例中可存在或使用。在不脱离本公开的实施例的范围的情况下，可以用多种多样的备选和/或等同实现方式替代所示出和描述的特定实施例。本申请旨在覆盖本文论述的实施例的任何修改或变型。

对于本领域的技术人员而言明显可以仅使用所描述的方面中的一些方面来实践备选实施例。本文出于说明的目的，在实施例中描述了特定的数字、材料和配置，然而，领域的技术人员在没有这些特定细节的情况下，也可以实践备选的实施例。在其它情况下，可能省略或简化了众所周知的特征，以便不使说明性的实施例难于理解。

此外，下文为有助于理解说明性的实施例，将各种操作依次描述为了多个离散的操作；然而，所描述的顺序不应当被认为是意味着这些操作必须依赖于该顺序执行。而是不必以所呈现的顺序来执行这些操作。

下文中的“在一些实施例中”，“在一个实施例中”等短语可以或可以不指相同的实施例。术语“包括”、“具有”和“包含”是同义的，除非上下文中以其它方式规定。短语“A和/或B”意味着(A)、(B)或(A和B)。短语“A/B”意味着(A)、(B)或(A和B)，类似于短语“A和/或B”。短语“A、B和C中的至少一个”意味着(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。短语“(A)B”意味着(B)或(A和B)，即，A是可选的。

下文中的术语“模块”可以指是执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的，或组)和/或存储器(共享的、专用的，或组)、组合逻辑电路，和/或提供所描述的功能的其它合适的组件的一部分，或包含执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的，或组)和/或存储器(共享的、专用的，或组)、组合逻辑电路，和/或提供所描述的功能的其它合适的组件。

图1示出了是根据一些实施例的示范性智能流量计费装置100的示意图。在一个实施例中，智能流量计费装置100包括电源模块101、通信模块102、处理模块103、自检模块104、存储模块105、流量检测模块106以及流体进出口107。

在一个实施例中，电源模块101可以是能量存储装置，例如电池、蓄电池等。在一个实施例中，电源模块101可以是电源转换器，如变压器、多级变压器等。在一个实施例中，电源模块101可以是非隔离式电源转换器，可以提供多种转换模式，如将220V转为12V，由12V转为5V，由5V转为3.3V等多种规格，以适应智能流量计费装置100的不同模块的电压需求。

在一个实施例中，所述通信模块102可用于与服务器和/或移动用户设备通信。移动用户设备包括智能电话、无线电对讲机、手持机、PDA、笔记本计算机、平板计算机、接入终端、带有RF能力的便携设备或任何可以与通信网络进行通信耦合的移动设备。用户设备可以通过通信网络与服务器进行交互。在一些实施例中，通信模块102与服务器和/或移动用户设备通信可以使用无线局域网(WLAN)，如Wi-Fi。在一些实施例中，通信模块102与服务器和/或移动用户设备通信可以使用有线网络，如以太网(Ethernet)、个人局域网(PAN)、广域网(WAN)、互联网(Internet)等。在一些实施例中，通信模块102与服务器和/或移动用户设备通信可以使用无线通信技术，如无线宽域网(WWAN)、无线个人区域网络(WPAN)和与WWAN中包括的无线装置、用户设备或网络设备有关的3G或4G无线标准及其后续和变型。3G或4G无线标准的例如可包括但不限于IEEE 802.16m和802.16p标准、第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)和LTE-高级(LTE-A)标准及高级国际移动电信(IMT-ADV)标准的任何标准，包括其修订版、后续和变型。其它适合的无线通信方式示例包括但不限于全球移动通信系统(GSM)/GSM演进增强型数据率(EDGE)技术、通用移动电信系统(UMTS)/高速分组接入(HSPA)技术、微波接入全球互操作性(WiMAX)或WiMAX II技术、码分多址(CDMA)2000系统技术(例如，CDMA2000lxRTT、CDMA2000EV-DO、CDMA EV-DV等等)、如欧洲电信标准协会(ETSI)宽带无线电接入网络(BRAN)定义的高性能无线电城域网(HIPERMAN)技术、无线宽带(WiBro)技术、带通用分组无线电服务(GPRS)系统的GSM(GSM/GPRS)技术、高速下行链路分组接入(HSDPA)技术、高速正交频分复用(OFDM)分组接入(HSOPA)技术、高速上行链路分组接入(HSUPA)系统技术、LTE/系统体系结构演进(SAE)的3GPP版本8-12等等。但通信模块进行通信的实施例并不仅限于此。在一个实施例中，通信模块102可用于从服务器接收上传流量数据的规则，例如根据用户事先选择的服务计划所定制的流量数据监视规则。在各种实施例中，上传流量数据可例如由预先定义的流量阈值触发上传，按预先定义的时间周期上传或者在接收到服务器所发送的上传指令后进行上传。在一个实施例中，通信模块102可用于根据上传流量数据的规则将流量数据上传至服务器。在一个实施例中，通信模块102可用于从服务器接收控制智能流量计费装置100的指令，如根据用户所用流量与支付情况的比较而中断或恢复提供流量的指令。服务器既可以是常规的网络服务器也可以是云服务器，能够接收并分析上传的流量数据并使得管理员能够根据流量数据实施管理的远程控制平台均可以称为服务器。

在一些实施例中，处理模块103可以包括复杂指令集计算机处理器(CISC)、精简指令集计算机处理器(RISC)、x86指令集兼容的处理器、多核处理器、多核移动处理器、微处理器、微控制器或中央处理单元(CPU)等。在一些实施例中，处理模块103可以包括专用集成电路、组合逻辑电路、组合电子电路都任何可以执行逻辑命令的逻辑单元。在一些实施例中，处理模块103可用于执行从服务器接收到的上传流量数据的规则或者预先存储在存储模块105中的上传流量数据的规则，并根据该规则指示通信模块102进行上传。该规则可以例如包括当用户流量达到一定阈值时、到达确定的时间周期(如每天0点上传，每月1日的0点上传)、服务器直接指示上传等。在一些实施例中，处理模块103可根据从服务器接收到的指令控制流体进出口107的关闭，例如用户计费结果已经欠费则关闭流体进出口107，而用户缴费后则打开流体进出口107。在一些实施例中，处理模块103还可通过通信模块102接收移动用户设备的身份信息，例如移动设备标识等，并通过通信模块102将身份信息上传至服务器以进行验证。在一些实施例中，处理模块103还可通过通信模块102将流量计费装置100的MAC地址(Media Access Control或者Medium Access Control地址)上传至服务器以进行验证。在一些实施例中，处理模块103还用于基于服务器对所上传的各种信息是否满足预先确定的网络判定标准的验证，确定是否向服务器注册智能流量计费装置100。例如仅在服务器确定用户的身份、智能流量计费装置100的MAC地址、流量计费数据以及用户事先选择的服务计划等通过验证之后，处理模块103才认定当前的设备和用户状态合法，并允许向服务器注册智能流量计费装置100。若因为未通过验证而不允许向服务器注册，则处理模块103将保持流体进出口107的关闭。在一些实施例中，预先确定的网络判定标准可以包括移动用户设备与智能流量计费装置100是否属于同一局域网、同一物理层、同一小区等等。

在一些实施例中，自检模块104用于检测电源模块101、流量监测模块106以及通信模块102是否正常工作。在一些实施例中，自检104模块通过检测模块电压、模块一部分的分压或所发送测试数据的返回数据中的至少一项来检测电源模块101、流量监测模块106以及通信模块102是否正常工作。例如，智能流量计费装置100上电后即开始通过自检模块104进行自检，自检通过则正常进行流量计费的过程，若任一次自检未通过，则自检模块104可通知处理模块103保持流体进出口107关闭。这在用户试图改造或者破坏智能流量计费装置100以避免收费的情况下是尤其有用的，智能流量计费装置之中不包括检测装置各部分运行状态的自检模块时，如果用户改造或破坏例如净水流量计费装置等计费装置，则有可能无需付费而用水。在一些实施例中，自检模块104可基于模块电源或模块一部分的分压与预先确定的参考值的误差超过阈值，判定装置未正常工作。在一些实施例中，自检模块104可基于所发送测试数据的返回数据中包括反映模块状态异常的参数，判定装置未正常工作。在一些实施例中，本发明实施例中的自检模块104可以按任意预定的自检规则检测装置各部分是否正常工作，如果自检未能通过，流体进出口107将会关闭。用户改造或破坏智能流量计费装置100将造成模块的电压或返回数据的异常，从而无法通过自检而导致流体进出口107保持关闭。备选地，自检模块104可无需处理模块103或服务器的指示而自主根据自检结果决定关闭流体进出口107，从而提供进一步的安全性。电源模块101、流量监测模块106以及通信模块102属于直接影响流量计费的模块，因此在一些实施例中可选择使自检模块104基于电源模块101、流量监测模块106以及通信模块102是否正常来进行检测。备选地，自检模块104可检测电源模块101、通信模块102、处理模块103、自检模块104本身、存储模块105、流量检测模块106以及流体进出口107中的一个或多个以确定装置是否正常工作。在一些实施例中，自检模块104确定装置是否正常工作可以在流体开始流过时而触发，并在流体结束流动后关闭。在一些实施例中，自检模块104可以以预定的时间间隔(如每分钟、每小时、每日等)确定装置是否正常工作，且预定的时间间隔可以通过通信模块102由服务器或者用户终端设定。在一些实施例中，自检模块104可以仅由管理员从服务器按其所设定的检测方案启动，在这种情况下，服务器可以向智能流量计费装置100发送自检模块104的检测规则。在一些实施例中，自检模块104进行检测可以仅在所记录的用户流量数据中出现异常后进行，例如，当用户流量数据与历史上的用户流量数据出现明显差异(诸如流量突然大幅减少)或服务器反映所上传的流量数据与实际使用情况不符时，自检模块104可进行检测以确定装置是否正常工作。在一些实施例中，自检模块104可以在检测到任何异常情况之后，改变检测的频率或规则。例如，当检测到某一模块发生异常后，自检模块104可增加对此模块的检测频率以确定是否检测结果准确。当检测到某一模块发生异常后，自检模块104也可对其他模块进行额外的检测以确定检测结果是否准确。自检模块104的运行规则可以根据使用所需来进行确定，并可以通过服务器进行自定义和随时修改。

在一些实施例中，存储模块105可包括任何合适的非易失性存储装置，诸如但不限于一个或多个磁盘驱动器、磁带、光盘驱动器(包括CD和DVD)、内部存储装置、附连存储装置、闪存、备用电池供电的SDRAM(同步DRAM)和/或可通过网络接入的存储装置。在一些实施例中，存储模块105可用于存储所检测到的流量数据。在一些实施例中，存储模块105还可以用于存储预先设定的或从服务器接收的流量数据上传规则。在一些实施例中，存储模块105还可以存储用于启动智能流量计费装置100的开机指令或启动指令。

在一些实施例中，流量检测模块106可以用于检测流经流体进出口107的流体流量。流量检测模块106可以例如是霍尔流量计，在提供净水的实施例中用于检测净水的流量。霍尔流量计的参数可以是耐水压>1.75MPa，工作电压范围DC5～15V，绝缘电阻>100MΩ，精度

为﹝1～30L\MIN﹞±10％，流量脉冲特性(7.8*Q)Q＝L/Min±3％，输出脉冲高电平>DC 4.7V(输入电压DC 5V)，输出脉冲占空比50％±10％。在一些实施例中，流体进出口107例如可以包括电磁阀，从而控制流体的导通和关闭。在优选的实施例中，，流体进出口107包括常闭式电磁阀，从而可以节省电力。

在一些实施例中，智能流量计费装置100还可以包括流体发电模块108(图中并未示出)，例如水流发电机等。流体发电模块108优选地是与流量检测模块106集成在一起并连接到流体进出口107的微型水流发电机。在电源模块101为可充放电电池尤其是锂电池的实施例中，流体发电模块108可用于在出水时为电源模块101充电，从而延长电池的使用寿命。在一些实施例中，流体发电模块108可以是F50-5V，提供直流5V稳压输出，其参数可以：输出最高电压5V(1.2Mpa)，输出最大电流≥110mA(5V)，线间电阻10.5±0.5Ω，绝缘电阻10MΩ(DC100兆欧表)，出水口封闭最高耐压0.6Mpa，出水口开放最高耐压1.2Mpa，启动水压0.05Mpa。

图2示出了根据本发明一些实施例的智能流量计费方法的流程图。在步骤S201中，在一个实施例中，智能流量计费装置因用户输入或因流体的流动触发而启动。智能流量计费装置启动后与用户移动设备一起向服务器进行注册，并向服务器上传注册验证所需的各种验证信息，如智能流量计费装置的MAC地址和用户身份标识等(如用户名、手机号、SIM卡信息等等)。服务器可以验证智能流量计费装置启动后与用户移动设备所上传的验证信息是否满足预先确定的网络判定标准。如果不符合预先确定的网络判定标准，则重新回到步骤S201的验证过程。如果符合预先确定的网络判定标准，则进入S202。在步骤S201中，在一个实施例中，智能流量计费装置执行自检。在一个实施例中，智能流量计费装置通过检测装置模块电压、模块一部分的分压或所发送测试数据的返回数据中的至少一项来确定装置是否正常工作。在装置产生故障或者被故意损坏的情况下，装置模块电压、模块一部分的分压或所发送测试数据的返回数据将会产生异常，从而无法通过自检。如果自检未通过，则进入步骤S204，正在流动的流体将被关闭，以及智能流量计费装置将关闭。如果自检通过，则进入步骤S203，智能流量计费装置将可以正常使用，向用户提供流体并记录流体的流量数据，以及将流量数据上传至服务器。服务器可根据流量数据确定用户的使用情况，并相应控制智能流量计费装置以相应的服务计划工作，如上传流量的规则，流量计费的规则以及流体提供的开关等。当用户已经使用完毕，例如获得了所需量的净水、气等需计费的流体后，流程进入步骤S204，关闭流体流动并关闭智能流量计费装置以节省电力。

另外，术语“和/或”可表示“和”、“或”、“异或”、“一个”、“一些但不是全部”、“两者皆不”和/或“两者皆是”，但在此方面并无限制。本文虽然已经示出和描述了本发明的具体实施例，但对本领域技术人员显然可以在不脱离所附权利要求书范围的情况下进行众多改变、变化和修改。另外，在上述具体实施方式中，可看到各种特征在单个实施例中组合在一起以便简化公开内容。此公开方式不应解释为反映要求保护的实施方式需要比每个权利要求项明确所述的具有更多特征。相反，如权利要求所反映的一样，本发明的主题依赖的是比单个公开实施方式所有特征更少的特征。因此，权利要求书的每个权利要求项本身保持为单独的完整的实施例。综上，本领域技术人员将认识到在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可在更广阔的各方面中进行改变和修改。所附权利要求书在其范围内涵盖了落入本发明真实范围和精神内的所有此类改变、变化和修改。

Claims (10)

1.一种智能流量计费装置，包括：

电源模块、通信模块、处理模块、自检模块、存储模块、流量检测模块以及流体进出口；

其中所述自检模块用于检测所述电源模块、所述流量监测模块以及所述通信模块是否正常工作；

所述流量检测模块用于检测流经所述流体进出口的流体流量；

所述存储模块用于存储所述流量检测模块检测到的流量数据；

所述处理器用于指示所述通信模块将所述存储模块中存储的流量数据上传到所述服务器，以及基于所述通信模块从服务器接收的控制指令控制所述流体进出口的开闭。

2.权利要求1所述的智能流量计费装置，其中所述电源模块为可充放电电池，所述智能流量计费装置还包括流体发电模块以用于在流体流过时为所述电源模块充电。

3.权利要求1所述的智能流量计费装置，其中所述流量检测模块包括霍尔流量计。

4.权利要求1所述的智能流量计费装置，其中所述通信模块还用于与移动用户设备进行通信。

5.权利要求4所述的智能流量计费装置，其中所述处理器还用于指示所述通信模块上传所述移动用户设备的身份信息。

6.权利要求5所述的智能流量计费装置，其中所述处理器还用于指示所述通信模块上传所述智能流量计费装置的MAC地址。

7.权利要求6所述的智能流量计费装置，其中所述处理器还用于基于所述移动用户设备与所述智能流量计费装置是否满足预先确定的网络判定标准的验证，确定是否向所述服务器注册所述智能流量计费装置。

8.权利要求7所述的智能流量计费装置，其中所述预先确定的网络判定标准包括所述移动用户设备与所述智能流量计费装置是否属于同一局域网、同一物理层或同一小区中的至少之一。

9.权利要求1-8中任一项所述的智能流量计费装置，其中所述处理器基于所述通信模块从服务器接收的或所述存储模块中预先存储的流量数据上传规则指示流量数据的上传。

10.权利要求1-8中任一项所述的智能流量计费装置，其中所述自检模块通过检测模块电压、模块一部分的分压或所发送测试数据的返回数据中的至少一项来检测所述电源模块、所述流量监测模块以及所述通信模块是否正常工作。