CN111034209A - 用于从一组电表中读取信息的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于从一组电表(被称为仪表)中读取信息的方法，所述一组电表通过供电网络连接到数据集中器(被称为集中器)，所述仪表通过电力线与所述集中器通信。所述方法基于将所述仪表分类为多个类别。首先读取的第一类别将在所述方法的最后执行中尚未读取的仪表分组在一起。其它类别将根据对来自所述集中器的信息请求的响应率的所述仪表分组在一起，所述类别将最后读取的具有最低响应率的所述仪表分组在一起。在每个类别中，根据表示所述网络的拓扑的信息对每个仪表进行分类，所述拓扑对由所述仪表进行的信息传输失败的风险有影响。当读取所述网络中的所述仪表时，所述集中器考虑所述仪表的所述分类，以便减少争用时段的发生。

Description

用于从一组电表中读取信息的方法
本发明涉及一种用于从一组电表中读取信息的方法，所述一组电表通过供电网络连接到数据集中器，所述电表通过电力线与所述数据集中器通信；以及一种实施方法的设备。
电力线通信(PLC)正在发展，特别是在自动仪表管理(AMM)类型的供电网络的背景下。因此，通信网络实施在供电网络上面，用于从智能电表中自动收集电力消耗读取数据。电力线通信使用例如PLC通信协议，如G3-PLC协议(第三代PLC，ITU-T G.9903)或PRIME协议(电力线智能计量演进(PoweRline Intelligent Metering Evolution))。
PLC通信的一个原理是，在交流电源信号(被称为载波信号或载波)上叠加表示要传输的数据的在较高频率和较低能量下的信息信号。
随着AMM类型供电网络(在下文中称为PLC网络)的这种发展，出现新的问题。特别是现在的PLC网络包含大量电表，必须在最短时间内实行所述电表的信息(例如负载曲线)的读取。在PLC网络的当前操作中，来自电表的信息的读取是在不区分电表的情况下进行的。由于这些网络使用在介质访问控制(MAC)级别访问载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)类型的介质的方法，电表的不区分导致大量争用时间，这具有减慢从仪表中读取信息的效果。这是因为，在CSMA/CA类型的网络中，每个发送设备监听介质，以便确定此介质是否空闲，使得所述发送设备可传输其自身的数据。如果发送设备检测到介质空闲，那么它传输其数据。如果同时另一个发送设备通过介质发送数据，那么数据发生冲突。在这种情况下，两个发送设备确定随机时段，在所述随机时段结束时它们重新监听介质，并且如果介质空闲，那么将尝试进行传输。此随机时段被称为争用时间(或时段)。为了避免减慢通信，优选的是将发送设备在争用时段花费的时间降至最少。实际上将容易理解，直接进行而不经过争用时段的数据通信更快。
存在时分复用(TDM)类型的方法用于避免电表同时传输信息。然而，TDM类型的方法具有需要使所有电表彼此同步的缺点。
期望克服现有技术的这些缺点。特别期望的是提出使得可以在最短时间内读取最大数量的仪表的方法。对于此方法特别期望的是使网络上的争用时间降至最少。
还期望的是提供易于以低成本实施的解决方案。
根据本发明的第一方面，本发明涉及一种用于从一组电表(被称为仪表)中读取信息的方法，所述一组电表通过供电网络连接到数据集中器(被称为集中器)，所述仪表通过电力线与所述集中器通信。方法由所述集中器执行并且包含：
获得表示被分类为多个类别的一组仪表的信息，第一类别包含在当前执行之前的所述方法的执行期间尚未收集信息的仪表，第二类别包含对由所述集中器传输的信息请求的响应率大于预定参考率的仪表，第三类别包含对由所述集中器传输的信息请求的响应率低于或等于所述预定参考率的仪表；在固定被分配给集中器用于实行所述组中的仪表的读取的时间的预定义时段期间，按类别的升序逐一遍历每个类别，当在当前正在读取的类别中不再存在任何待读取的仪表时，从当前正在读取的类别传递到新类别；并且，在每个类别中：定义类别中预定义数量的仪表的列表，列表中的每个仪表与表示包含所述仪表的区域中的网络的拓扑的信息(被称为风险信息)相关联，所述拓扑对由所述仪表进行的信息传输失败的风险有影响，所述列表满足预定条件，使得列表中的仪表中的至少一个与低于预定阈值的风险信息相关联，所述预定阈值指示从此仪表中发出的信息的传输与从列表中的另一个仪表中发出的同时传输发生冲突的机率很小；在将每个仪表插入所述列表中之后向每个仪表传输信息请求；和对于列表中的每个仪表，在接收对关于所述仪表的信息请求的响应时，或者在关于所述仪表的预定义最大响应时间到期时，通过将列表中的所述仪表替换为类别中的另一个仪表来更新列表，使得更新的列表满足预定条件。
根据一个实施例，风险信息为风险得分，并且当遍历类别时，每个列表通过按风险得分的降序从类别中提取仪表形成，并且以便满足列表上的预定条件，使得低于预定阈值的风险度量与列表中的每个可能的仪表对相关联，所述度量与从所述对中的仪表中发出的信息的传输与从所述对中的另一仪表中发出的信息的同时传输发生冲突的风险成比例。
根据一个实施例，仪表对的风险度量取决于在由所述对中的每个仪表用于与集中器通信的路径上所述对中的两个仪表之间的公共节点的数量，以及所述路径中每个公共节点的相对位置。
根据一个实施例，对于类别中的每个仪表，所述仪表的风险得分为针对涉及所述仪表的每个仪表对计算的风险度量的平均值。
根据一个实施例，预定阈值为风险得分的平均值。
根据一个实施例，在列表的每次更新时，将对信息请求的响应或预定最大响应时间的到期所涉及的仪表从类别中移除，并且考虑到所述相关仪表从类别中的移除，重新计算类别中剩余仪表的风险得分。
根据一个实施例，在每个类别中，仪表另外被分类为至少两个子类别，第一子类别包含与低于第一预定风险阈值的风险信息相关联的仪表，并且第二子类别包含与高于第二预定风险阈值的风险信息相关联的仪表，列表在每个子类别中包含至少一个仪表，只要每个子类别包含至少一个待读取的仪表，并且因为在更新时，通过将列表中的仪表替换为同一子类别中的另一个仪表来更新列表，只要所述子类别中仍然存在待读取的仪表。
根据一个实施例，与仪表(被称为第一仪表)相关联的风险信息包含表示所述第一仪表附近的仪表密度的值和/或表示所述第一仪表与所述集中器之间的中间节点数量的值，每个中间节点为将帧从第一仪表中继到集中器的仪表。
根据一个实施例，列表包含与属于所述子类别的类别中的仪表数量成比例的每个子类别的仪表数量。
根据一个实施例，定义第一风险阈值和第二风险阈值，以便在每个子类别中具有相同数量的仪表，并且列表在每个子类别中包含相同数量的仪表。
根据一个实施例，仪表在每个子类别中以表示仪表密度降低的值的顺序和/或表示中间节点数量减少的值的顺序进行排序，并且当定义列表或列表的每次更新时，子类别中的仪表按所述仪表在所述子类别中的出现顺序进行获取。
根据本发明的第二方面，本发明涉及一种用于从一组电表(被称为仪表)中读取信息的设备，所述一组电表通过供电网络连接到数据集中器(被称为集中器)，所述仪表通过电力线与所述集中器通信。设备包含：获得装置，其用于获得表示被分类为多个类别的一组仪表的信息，第一类别包含在当前执行之前的所述方法的执行期间尚未收集信息的仪表，第二类别包含对由所述集中器传输的信息请求的响应率大于预定参考率的仪表，第三类别包含对由所述集中器传输的信息请求的响应率低于或等于所述预定参考率的仪表；遍历装置，其用于在固定被分配用于进行所述组中的仪表的读取的时间的预定义时段内，按类别的升序逐一遍历每个类别，当在当前正在读取的类别中不再存在任何待读取的仪表时，从当前正在读取的类别传递到新类别；并且为每个类别执行的装置包含：定义装置，其用于定义类别中预定义数量的仪表的列表，列表中的每个仪表与表示包含所述仪表的区域中的网络的拓扑的信息(被称为风险信息)相关联，所述拓扑对由所述仪表进行的信息传输失败的风险有影响，所述列表满足预定条件，使得列表中的仪表中的至少一个与低于预定阈值的风险信息相关联，所述预定阈值指示从此仪表中发出的信息的传输与从列表中的另一个仪表中发出的同时传输发生冲突的机率很小；传输装置，其用于在将每个仪表插入所述列表中之后向每个仪表传输信息请求；和装置，其用于对于列表中的每个仪表，在接收对关于所述仪表的信息请求的响应时，或者在关于所述仪表的预定义最大响应时间到期时执行更新列表，通过将列表中的所述仪表替换为类别中的另一个仪表来更新列表，使得更新的列表满足预定条件。
根据本发明的第三方面，本发明涉及一种计算机程序，所述计算机程序包含用于当所述程序由所述设备的处理器执行时，由设备实施根据第一方面的方法的指令。
根据本发明的第四方面，本发明涉及一种存储装置，所述存储装置存储计算机程序，所述计算机程序包含用于当所述程序由所述设备的处理器执行时，由设备实施根据第一方面的方法的指令。
通过阅读实例实施例的以下描述，上述本发明的特征以及其它特征将更清楚地显露，所述描述为关于附图而给出的，在附图中：
-图1示意性说明其中实施本发明的AMM类型的供电网络的实例；
-图2示意性说明实施根据本发明的方法的设备的硬件架构的实例；
-图3示意性说明根据本发明用于从电表中读取信息的方法的第一实例；和
-图4示意性说明根据本发明用于从电表中读取信息的方法的第二实例。
在下文中，在其中实施本发明的PLC网络中使用的PLC通信协议为G3-PLC协议的背景下描述本发明。然而，本发明可在其中PLC通信使用PRIME协议的PLC网络中实施。
图1示意性说明其中实施本发明的AMM类型的供电网络(即，PLC网络)的实例。
PLC网络1包含与一组电表(在下文中简称为仪表)直接或间接连接的数据集中器10。仪表被分组为三个组。包含仪表200至206的第一组20包含PLC网络1的密集区域。密集区域包含在仪表附近具有许多邻居的仪表，即，在仪表附近具有大于或等于第一阈值的邻居数量的仪表。在一个实施例中，如果第二仪表从第一仪表中接收帧，那么第一仪表被认为属于第二仪表的附近。第二组30包含仪表300至302，并且对应于PLC网络1的中等密集区域。中等密集区域包含在仪表附近具有低于第一阈值或者大于或等于第二阈值的多个邻居的仪表。第三组40包含仪表400和401，并且包含PLC网络1的稀疏区域。稀疏区域包含在仪表附近具有低于第二阈值的邻居数量的仪表。
数据集中器10包含实施根据本发明的方法的处理模块100。处理模块100可本地集成在数据集中器10中，或者可已经连接到数据集中器10，例如已经连接到所述数据集中器10的通用串行总线(USB)端口。处理模块100也可为软件模块。
图2示意性说明数据集中器10的处理模块100的硬件架构的实例。然后，处理模块100包含通过通信总线1000连接的：处理器或中央处理单元(CPU)1001；随机存取存储器RAM1002；只读存储器ROM 1003；存储单元或存储介质读取器，如安全数字(SD)读卡器1004；一组通信接口1005，其使得处理模块100能够与PLC网络1中的其它数据集中器模块10或仪表通信。
处理器1001能够执行从ROM 1003、从外部存储器(未示出)、从存储介质(如SD卡)或从通信网络加载到RAM 1002中的指令。当数据集中器10通电时，处理器1001能够从RAM1002读取指令并且执行所述指令。这些指令形成使通过处理器1001实施关于图3所描述的方法的计算机程序。
关于图3所描述的方法的全部或部分可通过由如数字信号处理器(DSP)或微控制器的可编程机器执行一组指令来以软件形式实施，或通过如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)的机器或专用组件来以硬件形式实施。
图3示意性说明根据本发明用于从电表中读取信息的方法的第一实例。
关于图3所描述的方法由数据集中器10或更准确地由数据集中器10的处理模块100周期性地或在来自用户并且由数据集中器10接收的请求之后执行。此方法在固定被分配给数据集中器10用于读取PLC网络1中的仪表的时间的预定义时段(被称为读取时段)期间执行。因此，数据集中器10在读取时段期间尝试从PLC网络1中最大数量的仪表中读取信息。为此，数据集中器10将特别使用PLC网络1的拓扑知识，以便减少争用时间。
在步骤310中，处理模块100获得表示PLC网络1中所有仪表的信息。这些仪表被分类为预定数量为N的类别。在一个实施例中，N＝3。第一类别包含PLC网络1中在当前执行之前的所述方法的执行期间尚未收集信息的仪表。第二类别包含对由所述数据集中器10传输的信息请求的响应率高于预定参考率的仪表。第三类别包含对由所述数据集中器10传输的信息请求的响应率低于或等于所述预定参考率的仪表。在步骤310中获得的表示PLC网络1中所有仪表的信息对于每个仪表指示此仪表所属于的类别。
在一个实施例中，预定参考率为50％。响应率为50％的仪表响应两个信息请求中的一个。
在步骤311中，处理模块100将变量n初始化为零。变量n用于按升序(即从第一到第三)遍历各个类别。
在步骤312中，处理模块100检查变量n是否小于类别N的数量，并且检查自从开始图3中的方法的实施以来经过的时间是否小于读取时段。如果满足这两个条件，那么处理模块10传递到步骤313至317。否则，处理模块100结束图3的方法。
对于每个类别，迭代地执行步骤313至317。在每次迭代中，处理模块从第n类别的仪表中读取信息。因此，在第一次迭代中，处理模块100从第一类别中的仪表中读取信息。然后，在随后的迭代中，处理模块100在每次迭代中将变量n递增一个单位，以便传递到第二类别，并且然后传递到第三类别。当在当前正在读取的类别中不再存在任何待读取的仪表时，处理模块100从当前正在读取的类别传递到新类别。通过这样进行，处理模块100倾向于在图3中的方法的最后实施期间尚未读取的仪表，并且然后是响应率良好的仪表，并且最后是响应率差的仪表。以这种方式，不存在响应率差的仪表减慢从PLC网络1中的其它仪表中读取信息的风险。对来自数据集中器10的信息请求的响应率差的仪表为存在不响应传输到其的信息请求的风险的仪表。不响应的仪表在数据集中器10处引起等待时间，因为数据集中器10必须等待最大等待时间的到期(“超时”)，然后才能够将信息请求发送到PLC网络1中的另一个仪表。响应率良好的仪表立即响应信息请求，并且因此数据集中器不必等待最大等待时间的到期以便能够将信息请求传输到PLC网络1中的另一个仪表。因此，与对仪表进行随机处理相比，按类别对仪表进行这种处理已经使得可以加速信息的读取。
在每个类别中，每个电表分类为至少两个子类别。每个仪表与表示仪表所位于的区域中的PLC网络1的拓扑的信息项(被称为风险信息)相关联，所述拓扑对由所述仪表进行的信息传输失败的风险有影响。在一个实施例中，第一子类别包含与低于第一预定义风险阈值的风险信息相关联的仪表。第二子类别包含与高于第二预定义风险阈值的风险信息相关联的仪表。第三子类别包含与处于第一风险阈值与第二风险阈值之间的风险信息相关联的仪表。
在步骤313中，对于第n类别中的每个仪表，处理模块100获得表示此仪表所属于的子类别的信息。
在步骤314中，处理模块100定义M个仪表的列表。仪表列表在每个子类别中包含至少一个仪表，只要每个子类别中仍然存在待读取的仪表。以这种方式，处理模块100读取具有高失败风险的仪表以及具有中等失败风险的仪表和具有低失败风险的仪表。
在步骤315中，处理模块100将信息请求发送到列表中的每个仪表。每个信息请求均以设备语言报文规范/电能计量配套技术规范(DLMS/COSEM)：IEC62056命令的形式以单播模式传输。
在步骤316中，处理模块100等待来自其已将信息请求发送到的每个仪表的响应。对于每个仪表，在步骤3161中，在接收对关于所述仪表的信息请求的响应，或者在关于所述仪表的预定义最大响应时间到期时，在步骤3162中，处理模块100将列表中的所述仪表替换为同一子类别中的另一个仪表，只要所述子类别中仍然存在待读取的仪表。如果在同一子类别中不再存在待读取的仪表，那么处理模块100选择其中仍然存在待读取的仪表的另一个子类别中的仪表。在将所述仪表插入所述列表中之后，信息请求通过处理模块100传输到每个仪表(步骤3163)。
在每次通过步骤3162时，处理模块检查自从开始图3中的方法的实施以来经过的时间是否小于读取时间。如果经过的时间超过读取时间，那么处理模块100结束图3中的方法。
当已读取第n类别中的所有仪表时，处理模块100传递到步骤317，在此期间，它将变量n递增一个单位，以便传递到下一类别。处理模块100然后返回到步骤312。
应当注意，在每次接收响应时或在仪表的最大等待时间的每次到期(超时)时，处理模块100更新此仪表的响应率。
因此，将注意到，在执行图3的方法的整个过程中，处理模块100确保并行读取每个子类别中的仪表。因此，在给定时刻，不同子类别的仪表并行响应来自数据集中器10的信息请求。以这种方式，这些仪表可进入争用时段的风险降低，因为来自第一子类别中的仪表的数据与来自第二或第三子类中的仪表的数据发生冲突的机率很小。如果处理模块100在给定时刻仅读取第二子类别中的仪表，那么情况将不同。这是因为当同时读取第二子类别中的仪表时，所述仪表的数据传输失败的风险较高，但是当用其它子类别中的仪表读取时，此风险基本上降低。
在一个实施例中，表示仪表(被称为第一仪表)所位于的区域中的PLC网络1的拓扑的信息包含表示所述第一仪表附近的仪表密度的值，所述拓扑影响由所述第一仪表进行的信息传输失败的风险。这是因为就仪表数量而言，仪表所位于的区域越密集，即PLC网络1中存在的邻居越多，如果同时读取仪表附近的仪表，那么此仪表将传输到数据集中器10的信息与由所述仪表附近的仪表传输的信息发生冲突的风险越高。另一方面，隔离的仪表将传输的信息与来自其它仪表的信息发生冲突的风险较小。在此实施例中，例如，第一风险阈值为等于五个邻居的邻居数量，并且第二风险阈值为等于十五个邻居的邻居数量。因此，邻居数量大于或等于第二风险阈值的仪表属于第二子类别。这是例如图1中的仪表200至206的情况。邻居数量低于第一风险阈值的仪表属于第一子类别。这是例如图1中的仪表400至401的情况。图1中的仪表300至302属于第三子类别。
应当注意，对于每个仪表，数据集中器10可在任何时刻通过使用DLMS/COSEM协议的标准命令GetRequest(POSTable)来获得此仪表具有多少个邻居。
在此实施例中，可按邻居数量的降序将仪表分类在每个子类别中。在这种情况下，当定义列表时或当更新列表时，每个子类别中的仪表按它们在所述子类别中的出现顺序进行选择。
在一个实施例中，表示仪表(被称为第一仪表)所位于的区域中的PLC网络1的拓扑的信息包含表示所述第一仪表与所述数据集中器10之间的中间节点数量的值，所述拓扑对由所述第一仪表进行的信息传输失败的风险有影响。每个中间节点为将数据从第一仪表中继到数据集中器10的仪表。这是因为通过仪表传输的数据必须穿过中间节点的次数越多，这些数据在通过中间节点重新传输时与来自其它仪表的其它数据发生冲突的机率越大，并且因此导致争用时段。在此实施例中，例如，第一风险阈值为等于三的中间节点数量，并且第二风险阈值为等于八的中间节点数量。因此，仪表的数据为了到达数据集中器10必须穿过高于第二风险阈值的中间节点数量的仪表属于第二子类别。仪表的数据为了到达数据集中器10必须穿过低于第一风险阈值的中间节点数量的仪表属于第一子类别。类别中的其它仪表属于第三子类别。
应当注意，对于每个仪表，数据集中器10可在任何时间通过读取由数据集中器10为所述仪表存储的路由表中的G3-PLC协议指定的属性hop_count来获得来自所述仪表的数据为了到达数据集中器10必须穿过的中间节点数量。
在此实施例中，可通过由这些仪表传输的数据为了到达数据集中器10必须穿过的中间节点数量的降序来将仪表分类在每个子类别中。在这种情况下，当定义列表或替换列表中的仪表时，每个子类别中的仪表按它们在所述子类别中的出现顺序进行选择。
在一个实施例中，表示仪表(被称为第一仪表)所位于的区域中的网络的拓扑的信息为表示所述第一仪表与所述数据集中器10之间的中间节点数量的量和表示所述第一仪表附近的仪表密度的量的组合，所述拓扑对由所述第一仪表进行的信息传输失败的风险有影响。组合例如为线性组合或加权和。
在一个实施例中，表示仪表(被称为第一仪表)所位于的区域中的网络的拓扑的信息为双参数向量，其包含对应于表示所述第一仪表与所述数据集中器10之间的中间节点数量的量的第一参数和对应于表示所述第一仪表附近的仪表密度的量的第二参数，所述拓扑对由所述第一仪表进行的信息传输失败的风险有影响。然后，将每个参数与第一风险阈值(低风险阈值)和第二风险阈值(高风险阈值)相关联，并且然后每个类别包含九个子类别。
在一个实施例中，列表中的仪表数量NCL＝6，并且处理模块100在每个子类别中选择两个仪表。
在一个实施例中，列表包含与属于所述子类别的类别中的仪表数量成比例的每个子类别的仪表数量。因此，类别的子类别具有的仪表越多，此子类别在列表中的表示越多。
在一个实施例中，定义第一和第二风险阈值以便在每个子类别中具有相同数量的仪表。在这种情况下，当定义第一列表时，处理模块100在每个子类别中选择相同数量的仪表。
图4示意性说明根据本发明用于从电表中读取信息的方法的第二实例。
关于图4所描述的方法也由数据集中器10的处理模块100周期性地或在由数据集中器10接收的来自用户的请求之后执行。与关于图3所描述的方法的情况一样，图4的方法在读取时段期间执行。数据集中器10还将使用其PLC网络1的拓扑知识，以便减少争用时间。
在步骤410中，处理模块100获得表示PLC网络1中的所有仪表的信息。在步骤410中，这些仪表以与步骤310中相同的方式被分类为N个类别。因此，在步骤310中获得的表示PLC网络1中所有仪表的信息对于每个仪表指示此仪表所属于的类别。
在步骤411中，处理模块100将变量n初始化为零。变量n用于按升序(即从第一到第三)遍历各个类别。
在步骤412中，处理模块100检查变量n是否小于类别N的数量，并且检查自从开始图4中的方法的实施以来经过的时间是否小于读取时段。如果不满足这些条件中的一个，那么在步骤430中处理模块100结束图4的方法。否则，处理模块传递到步骤413。
在步骤413至429中，处理模块100实行类别(被称为当前类别)的处理。
在步骤413中，对于当前类别中的每个仪表对，处理模块100计算与来自所述对中的仪表的信息的传输与来自所述对中的另一仪表的信息的同时传输发生冲突的风险成比例的值(被称为风险度量)。在一个实施例中，仪表对的风险度量M取决于在由每个仪表用于与数据集中器10通信的路径上所述对中的两个仪表之间的公共节点的数量N，以及所述路径中每个公共节点的相对位置P。
Figure BDA0002373378560000121
其中参数C为预定义成本(被称为争用成本)，当对于所述对中的每个仪表，通向数据集中器10的路径具有共同位于距所述对中的两个仪表相等距离处的节点时，所述成本归因于仪表对，所述距离以节点数量计算。参数C为正的并且例如通过实验获得。参数w为预定义权重，当由每个仪表用于与数据集中器10通信的路径上共同的节点偏移P个节点时，所述预定义权重减弱风险度量的计算中的预定义成本的影响。参数w为位于[0；1]中的正值。
因此，仪表对的风险值与来自所述对中的仪表的信息的传输与来自所述对中的另一仪表的信息的同时传输发生冲突的风险成比例。
在一个实施例中，C＝0.75并且w＝0.5。
路径200 路径201 路径204 路径302
206 206 203 300
10 10 206 10
10
TAB 1
再次以图1为实例，表TAB 1示出在左侧的第一列中的仪表200(以及分别在第二列中的仪表201、在第三列中的仪表204和在第四列中的仪表302)为了到达数据集中器10所使用的路径。
所有路径具有共同的至少表示数据集中器10的节点。
由仪表200和201组成的对具有共同位于两条路径上的相等位置处的两个节点(并且因此P＝0)。在这种情况下，此对的风险度量计算如下：
Figure BDA0002373378560000131
由仪表200和204组成的对具有共同偏移一个节点的两个节点(并且因此P＝1)。在这种情况下，此对的风险度量计算如下：
Figure BDA0002373378560000132
由仪表200和302组成的对具有共同位于两条路径上的相等位置处的一个节点(并且因此P＝0)。在这种情况下，此对的风险度量计算如下：
Figure BDA0002373378560000141
在步骤413中，对于当前类别中的每个仪表，处理模块100计算表示网络的拓扑的值(被称为风险得分)，所述拓扑对由所述仪表进行的信息传输失败的风险有影响。风险得分越高，由所述仪表进行的信息传输失败的风险越高。
仪表c的风险得分Sc为针对所述仪表涉及的每个仪表对计算的风险度量的平均值
Figure BDA0002373378560000142
其中K为类别中的仪表数量。
以图1中仪表200为实例：
Figure BDA0002373378560000143
在步骤414中，处理模块100按风险得分的降序来将仪表分类在当前类别中。因此，在沿数据集中器10的方向传输信息的情况下，产生争用的风险最大的仪表首先出现在获得的分类中。
在步骤415中，处理模块100将初始化值分配给阈值Th，其被称为风险阈值。风险阈值Th在下文中用于确定两个仪表是否可由数据集中器10同时询问。
在一个实施例中，初始化值通过实验获得。
在一个实施例中，初始化值为类别中所有仪表的风险得分的值的平均值或中位值。
我们将在下文中看到，在某些条件下，风险阈值Th可由处理模块100更新。
在步骤416中，处理模块100将变量i初始化为0。变量i使得可以按风险得分的降序，即按对仪表进行分类的顺序，遍历当前类别中的仪表。
步骤416之后为步骤417至424，用于通过按风险得分的降序来提取类别中的仪表来定义预定义数量为J的仪表的列表。列表在约束条件下形成，因为它必须满足预定条件，使得低于风险阈值的风险度量与列表中的每个可能的仪表对相关联。
在步骤417中，处理模块100通过将变量i的当前值与当前类别NB_METER中的当前仪表数量进行比较来检查是否已经询问类别中的所有仪表。
如果在当前类别中仍存在待询问的仪表，那么处理模块100进行步骤418，在此期间，所述处理模块100将变量j初始化为0。j使得可以计算列表中已经存在的仪表数量。
在步骤419中，处理模块100检查变量j是否小于计数器的预定义数量J。如果是这种情况，那么处理模块100传递到步骤421。
在步骤421中，处理模块100检查在列表中已经存在每个仪表的情况下列表的仪表i的风险度量的值是否低于风险阈值Th。如果仪表i为列表中的第一个，那么将其直接插入列表中。如果仪表i不为列表中的第一个，如果对于由仪表i和列表中已经存在的仪表形成的每个仪表对，风险度量低于风险阈值Th，那么将仪表i插入列表中。在最后两种情况下，步骤421之后为步骤422，在此期间变量j递增一个单位。
如果在步骤421中似乎所考虑的风险度量中的至少一个高于J，那么在步骤423中处理模块100将变量i递增一个单位，以便传递到当前类别中的下一个仪表，并且因此尝试用此新仪表形成J个仪表的列表。
步骤423之后为已经解释的步骤417。
如果在步骤417中变量i等于类别NB_METER中的仪表数量，这意味着在当前风险阈值Th的情况下，那么不可以将当前类别中的所有仪表插入J个仪表的列表中。然后，认为风险阈值Th过于严格。因此，不必询问当前类别中的一些仪表。在这种情况下，处理模块100返回到步骤415，在此期间风险阈值Th增加。
在一个实施例中，在步骤415中，风险阈值Th相对于先前的风险阈值Th增加10％：
Th＝Th(1+0.1)
接下来，在当前类别中剩余待查询的仪表上再次实施步骤416至423。
如果在步骤419中j＝J，即已经形成J个仪表的列表，那么在步骤420中处理模块100将信息请求发送到列表中尚未询问的每个仪表。
在发送信息请求之后，处理模块100等待接收对此请求的响应。
在每次接收对传输到列表中的仪表的信息请求的响应时，或者在关于列表中的仪表的预定义最大响应时间的每次到期(超时)时，在步骤425中处理模块100结束此等待。
在步骤426中，处理模块100从类别中移除接收的响应所涉及的或预定义最大响应时间的到期所涉及的仪表。
在步骤427中，处理模块100通过将当前类别NB_METER中的仪表数量减少一个单位来考虑从类别中移除仪表。
如果在减少之后，当前类别NB_METER中的仪表数量不为零，那么处理模块100返回到步骤413，以便在步骤426中在更新当前类别之后处理所述当前类别。
如果在减少之后，当前类别NB_METER中的仪表数量为零，那么处理模块100认为当前类别中的所有仪表已经被询问并且它可传递到下一个类别。为此，在步骤429中，处理模块100将变量n递增一个单位并且返回到步骤412。
在一个实施例中，处理模块100可在步骤428之后返回到步骤412，以便检查未更频繁地超过读取时段。

Claims (16)

1.一种用于从一组电表(被称为仪表)中读取信息的方法，所述一组电表通过供电网络(1)连接到数据集中器(10)(被称为集中器)，所述仪表通过电力线与所述集中器通信，其特征在于，所述方法由所述集中器执行并且包含：
获得(410)表示被分类为多个类别的一组仪表的信息，第一类别包含没有最新信息可用的仪表，并且多个第二类别含有根据对由所述集中器传输的信息请求的响应率的仪表，所述第二类别按响应率的降序排序；
在固定被分配给所述集中器用于实行所述组中的所述仪表的所述读取的时间的预定义时段期间，按类别的升序逐一遍历(412)每个类别，当在当前正在读取的类别中不再存在任何待读取的仪表时，从当前正在读取的所述类别传递到新类别；并且，在每个类别中：
定义(417；423)所述类别中预定义数量的仪表的列表，所述列表中的每个仪表与表示包含所述仪表的区域中的所述网络的拓扑的信息(被称为风险信息)相关联，所述拓扑对由所述仪表进行的信息传输失败的风险有影响，所述列表满足预定条件，使得所述列表中的所述仪表中的至少一个与低于预定阈值的风险信息相关联，在将每个仪表插入所述列表中之后向每个仪表传输信息请求(420)；和，
对于所述列表中的每个仪表，在接收(425)对关于所述仪表的信息请求的响应时，或者在关于所述仪表的预定义最大响应时间到期时，通过将所述列表中的所述仪表替换为所述类别中的另一个仪表来更新(426)所述列表，使得更新的列表满足所述预定条件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个第二类别包含：第二类别，所述第二类别包含对由所述集中器传输的信息请求的响应率高于预定参考水平的仪表；和第三类别，所述第三类别包含对由所述集中器传输的所述信息请求的响应率低于或等于所述预定参考率的仪表。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述风险信息为风险得分，并且当遍历类别时，每个列表通过按所述风险得分的降序从所述类别中提取所述仪表而形成，并且以便满足所述列表上的预定条件，使得低于预定阈值的风险度量与所述列表中的每个可能的仪表对相关联，所述度量与从所述对中的仪表中发出的信息的传输与从所述对中的另一仪表中发出的信息的同时传输发生冲突的风险成比例。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，仪表对的所述风险度量取决于在由所述对中的每个仪表用于与所述集中器通信的路径上所述对中的两个仪表之间的公共节点的数量，以及所述路径中每个公共节点的相对位置。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对于所述类别中的每个仪表，所述仪表的所述风险得分为针对涉及所述仪表的每个仪表对计算的所述风险度量的平均值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预定阈值为所述风险得分的平均值。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，在所述列表的每次更新时，将对所述信息请求的所述响应或预定最大响应时间的所述到期所涉及的所述仪表从所述类别中移除(426)，并且考虑到所述仪表从所述类别中的所述移除，重新计算(413)所述类别中剩余仪表的所述风险得分。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在每个类别中，所述仪表另外被分类为至少两个子类别，第一子类别包含与低于第一预定风险阈值的风险信息相关联的仪表，并且第二子类别包含与高于第二预定风险阈值的风险信息相关联的仪表，所述列表在每个子类别中包含至少一个仪表，只要每个子类别包含至少一个待读取的仪表，并且在更新时，通过将所述列表中的仪表替换为同一子类别中的另一个仪表来更新所述列表，只要所述子类别中仍然存在待读取的仪表。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，与仪表(被称为第一仪表)相关联的所述风险信息包含表示所述第一仪表附近的仪表密度的值和/或表示所述第一仪表与所述集中器之间的中间节点数量的值，每个中间节点为将帧从所述第一仪表中继到所述集中器的仪表。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的方法，其特征在于，所述列表包含与属于所述子类别的所述类别中的仪表数量成比例的每个子类别的仪表数量。
11.根据权利要求8或权利要求9所述的方法，其特征在于，定义所述第一风险阈值和所述第二风险阈值，以便在每个子类别中具有相同数量的仪表，并且所述列表在每个子类别中包含相同数量的仪表。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述仪表在每个子类别中以表示仪表密度降低的值的顺序和/或表示中间节点数量减少的值的顺序进行排序，并且当定义所述列表或所述列表的每次更新时，子类别中的所述仪表按所述仪表在所述子类别中的出现顺序进行获取。
13.一种用于从一组电表(被称为仪表)中读取信息的设备，所述一组电表通过供电网络(1)连接到数据集中器(10)(被称为集中器)，所述仪表通过电力线与所述集中器通信，其特征在于，所述设备包含：
获得装置，其用于获得(410)表示被分类为多个类别的一组仪表的信息，第一类别包含没有最新信息可用的仪表，并且多个第二类别含有根据对由所述集中器传输的信息请求的响应率的仪表，所述第二类别按响应率的降序排序；
遍历装置，其用于在固定被分配用于进行所述组中的所述仪表的所述读取的时间的预定义时段内，按类别的升序逐一遍历(412)每个类别，当在当前正在读取的类别中不再存在任何待读取的仪表时，从当前正在读取的所述类别传递到新类别；并且为每个类别执行的装置包含：
定义装置，其用于定义(417；423)所述类别中预定义数量的仪表的列表，所述列表中的每个仪表与表示包含所述仪表的区域中的所述网络的拓扑的信息(被称为风险信息)相关联，所述拓扑对由所述仪表进行的信息传输失败的风险有影响，所述列表满足预定条件，使得所述列表中的所述仪表中的至少一个与低于预定阈值的风险信息相关联；
传输装置，其用于在将每个仪表插入所述列表中之后向每个仪表传输信息请求；和
装置，其用于对于所述列表中的每个仪表，在接收(425)对关于所述仪表的信息请求的响应时，或者在关于所述仪表的预定义最大响应时间到期时执行更新所述列表，通过将所述列表中的所述仪表替换为所述类别中的另一个仪表来更新(426)所述列表，使得更新的列表满足所述预定条件。
14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述多个第二类别包含：第二类别，所述第二类别包含对由所述集中器传输的信息请求的响应率高于预定参考水平的仪表；和第三类别，所述第三类别包含对由所述集中器传输的所述信息请求的响应率低于或等于所述预定参考率的仪表。
15.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序包含用于当所述程序由一种设备的处理器执行时，由所述设备实施根据权利要求1至12中任一项所述的方法的指令。
16.一种存储装置，其特征在于，所述存储装置存储计算机程序，所述计算机程序包含用于当所述程序由一种设备的处理器执行时，由所述设备实施根据权利要求1至12中任一项所述的方法的指令。
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