CN116547497A - 自动抄表系统和用于在多个分布式安装位置处安装多个电池供电的固定测量装置的方法 - Google Patents

自动抄表系统和用于在多个分布式安装位置处安装多个电池供电的固定测量装置的方法 Download PDF

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CN116547497A CN202180081895.4A CN202180081895A CN116547497A CN 116547497 A CN116547497 A CN 116547497A CN 202180081895 A CN202180081895 A CN 202180081895A CN 116547497 A CN116547497 A CN 116547497A
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Abstract

本公开涉及一种自动抄表系统ARS(1)，用于确定多个分布式安装位置处的值，并经由低功率广域网LPWAN将包含所述值的数据传送到前端系统HES(3)，ARS(1)包括：HES(3)；多个电池供电的固定测量装置(7)，其中，每个测量装置(7)配置为安装在多个安装位置中的一个安装位置处，并确定所述一个安装位置处的所述值，其中，每个测量装置(7)包括LPWAN连接模块，该LPWAN连接模块配置为建立到LPWAN的无线通信连接，用于经由LPWAN向HES(3)传送包含所述值的数据；以及移动安装装置(13)，其包括短距离连接模块，该短距离连接模块配置为建立到将要被安装在多个安装位置中的一个安装位置处的多个测量装置(7)中的一个测量装置(7)的短距离无线通信连接(15)，其中，短距离连接模块配置为经由短距离无线通信(15)将LPWAN连接候选信息发送到将要被安装在多个安装位置中的一个安装位置处的多个测量装置(7)中的一个测量装置，并且其中，多个测量装置(7)中的所述一个测量装置的LPWAN连接模块配置为基于接收到的LPWAN连接候选信息，尝试在多个安装位置中的所述一个安装位置处首次建立到LPWAN的握手的LPWAN连接。

Description

自动抄表系统和用于在多个分布式安装位置处安装多个电池 供电的固定测量装置的方法
技术领域
本公开涉及一种自动抄表系统(ARS)，用于确定多个分布式安装位置处的值，并经由低功率广域网(LPWAN)将包含所述值的数据传送到前端系统(HES)。本公开还涉及一种用于在多个分布式安装位置处安装多个电池供电的固定测量装置的方法，例如在分布式住户处安装用于记录水、天然气和/或热能消耗的耗量表。
背景技术
众所周知，水、天然气和/或热能的公用事业提供商使用自动抄表系统(ARS)，例如自动计量(AMR)系统或高级计量基础设施(AMI)系统，来高效可靠地管理客户计费。这种系统可以被称为“专用”计量系统。专用计量系统的特征在于，耗量表安装在多个分布式安装位置(例如多个住户)，并且经由与专用数据收集器的无线通信将耗量数据传送到前端系统(HES)。单个数据收集器可以收集由数千个耗量表读取的耗量数据。若干数据收集器可以分布于城市或地区，以覆盖位于其中的所有耗量表。通常，耗量表使用免许可频带以尽可能节省耗量表的电池电量的方式与数据收集器进行无线通信，因为通常没有机会对耗量表电池进行充电或更换。因此，能够保证每小时或者每天抄表的最短电池寿命(例如至少10年、15年或者优选地甚至是20年)是持续的挑战。
为了降低实现和维护专用数据收集器的基础设施的成本，可以使用公共蜂窝通信网络代替专用数据收集器来收集耗量数据。例如，耗量表可以包括连接模块(例如调制解调器)，以连接到由公共蜂窝通信网络提供的低功率广域网(LPWAN)，例如，窄带物联网(NB-IoT)或长期演进机器类型通信(LTE-M)网络，例如，LTE Cat NB1、LTE Cat NB2、LTE Cat M1或LTE Cat M2。在这种LPWAN中使用的频带是被许可的，但是具有大的链路预算。因此，希望在保证的最短寿命(例如8年或10年)内，经由LPWAN定期(例如每小时或每天一次)高效地登记耗量数据。
与“拥有”(包括租赁)数据收集器基础设施的“专用”抄表系统不同，公共蜂窝通信网络是“通用”抄表系统的一部分，其中，耗量表和HES之间的无线通信基础设施(即LPWAN)由外部方(例如，移动网络运营商(MNO))拥有、维护和控制。使用通用抄表系统，水、天然气和/或热能的公用事业提供商(UP)仅拥有(或租赁)、维护和控制耗量表和HES。
因此，原则上，当LPWAN网络首次安装在安装位置时，它并不为耗量表所知。由于LPWAN网络不受公用事业提供商的控制，因此LPWAN网络可能会随着时间的推移而改变，从而用耗量表可能无法连接到其之前使用的LPWAN网络。
然而，搜索具有足够信号质量的合适的LPWAN网络可能花费很长时间，例如在一些情况下，如果必须搜索多个频带，则需要15分钟或更长时间。当安装人员的任务是在多个分散的安装位置处安装大量的耗量表时，每个耗量表超过15分钟的安装时间是不可接受的。搜索具有足够信号质量的合适的LPWAN网络消耗大量的电池电量也是一个问题。
因此，本公开的目的是加快在多个分布式安装位置处安装多个电池供电的固定测量装置的过程，并且提供相应的自动抄表系统(ARS)，用于确定安装位置处的值，并且经由低功率广域网(LPWAN)将包含所述值在内的数据传送到前端系统(HES)。该目的可以不限于耗量表，而是可以应用于用于在多个安装位置处测量或检测值的任何种类的电池供电的固定测量装置。例如，这可以包括耗量表、报警传感器、噪声检测器、化学传感器、浊度传感器、遥控阀或其他种类的监控传感器。
发明内容
根据本公开的第一方面，提供了一种自动抄表系统ARS，用于确定多个分布式安装位置处的值，并经由低功率广域网LPWAN将包含所述值在内的数据传送到前端系统HES，该ARS包括：
-HES
-多个电池供电的固定测量装置，其中每个测量装置配置为安装在多个安装位置中的一个安装位置处，并确定所述一个安装位置处的所述值，其中每个测量装置包括LPWAN连接模块，LPWAN连接模块配置为建立与LPWAN的无线通信连接，用于经由LPWAN向HES传送包含所述值的数据；以及
-移动安装装置，包括短距离连接模块，短距离连接模块配置为建立与将要被安装在多个安装位置中的一个安装位置处的测量装置中的一个测量装置的短距离无线通信连接，
其中，短距离连接模块配置为经由短距离无线通信向将要被安装在安装位置中的一个安装位置处的测量装置中的所述一个测量装置发送LPWAN连接候选信息，并且其中，测量装置中的所述一个测量装置的LPWAN连接模块配置为基于接收到的LPWAN连接候选信息，尝试在安装位置中的所述一个安装位置处首次建立与LPWAN的握手的LPWAN连接。
例如，公共陆地移动网络(PLMN)的每个基站可以由E-UTRA绝对射频信道号(EARFCN)来标识，该绝对射频信道号可以用作LPWAN连接候选信息。在安装位置处首次安装测量装置之前，测量装置可能没有存储或容易获得的EARFCN或其他LPWAN连接候选信息。由于安装人员必须确保成功的首次初始LPWAN连接，如果他/她要强制LPWAN连接模块进行扩展的LPWAN搜索以找到合适的LPWAN网络，他/她将不得不等待大约15分钟或更长时间。应该注意的是，LPWAN连接模块可以集成到测量装置中或者连接到测量装置。因此，LPWAN连接模块可以是测量装置不可分割的整体部分，或者是可以连接到测量装置的可分离的独立单元。
本发明的ARS现在允许安装人员使用移动安装装置(例如手持智能手机或平板电脑)，经由短距离无线通信向将要被安装在当前安装位置处的测量装置发送LPWAN连接候选信息(例如EARFCN)。因此，测量装置能够基于接收到的LPWAN连接候选信息(例如EARFCN)，尝试建立首次握手的LPWAN连接。这显著增加了安装后首次尝试握手的LPWAN连接的成功机会。因此，在首次安装之后，安装人员可能只需要等待几秒钟而不是15分钟来建立握手的LPWAN连接。这大大减少了安装过程的时间和成本。
对于移动安装装置如何获知当前安装位置的LPWAN连接候选信息，存在不同的选项。移动安装装置还可以包括配置为建立与LPWAN的无线通信连接的LPWAN连接模块。这样就可以与将要被安装的移动安装装置共享其专属的连接体验。例如，可以经由短距离无线通信向测量装置发送移动安装装置连接/已连接的当前/最新基站的EARFCN。可替代地或附加地，移动安装装置可能已经存储了LPWAN连接候选信息和/或对包含LPWAN连接候选信息的数据库的访问，例如最近的(一个或多个)基站的EARFCN。这种数据库可以基于附近(即这些测量装置可能位于相同的网络小区中)的一个或多个先前安装的测量装置在线更新。
移动安装装置和测量装置之间的短距离无线通信连接可以是WiFi、wMBus、光眼、蓝牙LE或专有ISM协议或近场通信(NFC)。优选地，短距离无线通信连接允许移动安装装置进行双向通信，以在测量装置成功建立握手的LPWAN连接之后，接收关于所述握手的LPWAN连接的信息，并利用该信息更新数据库，作为LPWAN连接候选信息，用于测量装置在邻近的其他安装位置的后续安装。因此，测量装置可以简单地将LPWAN连接候选信息从一个安装位置“携带”到下一个安装位置。然而，由于安装过程可能由一个以上的安装人员并行执行，因此更新HES的数据库是有益的，任何安装人员都可以使用他们各自的移动安装装置来访问该数据库。LPWAN连接候选信息可以由测量装置或者由移动安装装置经由新近建立的握手的LPWAN连接直接上传到数据库，上传到数据库。
作为LPWAN连接候选信息的示例，EARFCN可以与当前安装位置的邮政地址或GPS信息一起从HES数据库传送。由其他安装者操作的其他移动安装装置可以从HES数据库中检索LPWAN连接候选信息(例如与相关地址或GPS信息相结合的EARFCN)。LPWAN连接候选信息可以包括若干EARFCN的集合或列表，使得LPWAN连接模块可以测试一个以上有可能的EARFCN。
可选地，LPWAN连接模块可以配置为基于从移动安装装置接收的LPWAN连接候选信息来进行对某些频率和/或频带进行优先级排序的LPWAN搜索。换句话说，接收到的LPWAN连接候选信息用于增加LPWAN搜索的成功机会。
可选地，LPWAN连接候选信息可以包括一个或多个频率或频带的优先级白名单和/或否决黑名单。
可选地，LPWAN连接候选信息可以取决于对测量装置将要被安装到的安装位置进行指示的安装位置信息，其中安装位置信息在移动安装装置处生成和/或通过移动安装装置接收。
可选地，移动安装装置可以配置为根据对测量装置将要被安装到的安装位置进行指示的位置信息，从HES的数据库接收LPWAN连接候选信息，其中LPWAN连接候选信息基于到附近已经安装的测量装置中的另一个或多个测量装置的LPWAN的握手的LPWAN连接信息。HES的数据库因此可以包括与对安装位置进行指示的位置信息相关联的LPWAN连接候选信息。随着每次成功连接的测量装置，HES的数据库可以连续增长和/或更新。位置信息可以明确地与测量装置的身份相关联。出于计费目的，HES无论如何都需要在客户或计费地址和测量装置之间建立关联。例如，安装人员可以输入将要被安装在当前客户或邮政地址处的当前测量装置的唯一标识号或代码。移动安装装置可以在安装过程中用于建立这种关联。因此，当测量装置首次成功建立握手的LPWAN连接时，它可以通过唯一的测量装置标识符来标识自己，作为它上传到HES的数据库的数据的一部分。该数据还包括成功建立的握手的LPWAN连接的LPWAN连接信息。HES的数据库因此可以将LPWAN连接候选信息与基于唯一的测量装置标识符的位置信息相关联。可替代地或附加地，数据可以包括GPS信息或其他类型的位置信息。
可选地，LPWAN连接模块可以配置为经由LPWAN和/或经由移动安装装置向HES的数据库发送握手的LPWAN连接信息。因此，新建立的握手的LPWAN连接可以用于更新HES的数据库，或者与移动安装装置的短距离无线通信用于首先将新建立的握手的LPWAN连接发送到移动安装装置，移动安装装置将其转发到HES的数据库。
可选地，移动安装装置可以包括定位模块，其中移动安装装置配置为基于由定位模块确定的移动安装装置的位置来确定对测量装置将要被安装到的安装位置进行指示的位置信息。例如，定位模块可以是GPS模块或另一种类型的地理定位模块。
可选地，移动安装装置可以配置为从HES的数据库接收对测量装置将要被安装到的安装位置进行指示的位置信息，其中HES的数据库包括测量装置和安装位置之间的关联。
根据本公开的另一方面，提供了一种方法，用于安装自动抄表系统ARS的多个电池供电的固定测量装置，该自动抄表系统ARS用于确定多个分布式安装位置处的值，并且经由低功率广域网LPWAN将包含所述值的数据传送到前端系统HES，该方法包括以下步骤：
-经由短距离无线通信将LPWAN连接候选信息从移动安装装置发送到将要被安装在安装位置中的一个安装位置处的测量装置中的一个测量装置，以及
-借助于所述一个测量装置的LPWAN连接模块，基于接收到的LPWAN连接候选信息，尝试在安装位置中的一个安装位置处首次建立到LPWAN的握手的LPWAN连接。
可选地，借助于所述一个测量装置的LPWAN连接模块，尝试在安装位置中的所述一个安装位置处首次建立到LPWAN的握手的LPWAN连接包括基于接收到的LPWAN连接候选信息进行对某些频率和/或频带进行优先级排序的LPWAN搜索。
可选地，LPWAN连接候选信息包括一个或多个频率或频带的优先考虑的白名单和/或黑名单。
可选地，LPWAN连接候选信息可以取决于对测量装置将要被安装到的安装位置进行指示的安装位置信息，其中安装位置信息在移动安装装置处生成和/或通过移动安装装置接收。
可选地，该方法还可以包括借助于移动安装装置，根据对测量装置将要被安装到的安装位置进行指示的位置信息，从HES的数据库接收LPWAN连接候选信息，其中LPWAN连接候选信息基于到已经安装在附近的测量装置中的另一个测量装置或多个测量装置的LPWAN的握手的LPWAN连接信息。
可选地，该方法还可以包括借助于移动安装装置和/或LPWAN连接模块向HES的数据库发送握手的LPWAN连接信息。
可选地，该方法还可以包括借助于移动安装装置的定位模块来确定移动安装装置的位置，并且还包括基于所确定的移动安装装置的位置来确定对测量装置将要被安装到的安装位置进行指示的位置信息。
可选地，该方法还可以包括借助于移动安装装置从HES的数据库接收对测量装置将要被安装到的安装位置进行指示的位置信息，其中HES的数据库包括测量装置和安装位置之间的关联。
可选地，该方法还可以包括利用从LPWAN连接模块和/或从移动安装装置接收的握手的LPWAN连接信息连续地填充测量装置的每次安装的HES的数据库，其中该数据库将握手的LPWAN连接信息与安装位置信息相关联。
可选地，该方法可以还包括如果尝试基于接收到的LPWAN连接候选信息建立握手的LPWAN连接未成功，则进行扩展的LPWAN搜索。
可选地，该方法还可以包括如果LPWAN连接模块基于新LPWAN连接候选信息成功地建立了握手的LPWAN连接，则利用新LPWAN连接候选信息更新HES的数据库。
当然，基于接收到的LPWAN连接候选信息，在安装位置首次建立到LPWAN的握手的LPWAN连接的尝试并不总是成功的。例如，如果测量装置是安装在LPWAN小区中的第一个设备，则可能是这种情况。因此，优选地，LPWAN连接模块可以还配置为：
-通过选择性地进行包括扩展的LPWAN搜索和有限的LPWAN搜索在内的组中的一个，尝试成功地建立到LPWAN的连接；
-只要没有达到功率预算节省的总数或量的节省阈值，就否决扩展的LPWAN搜索；
-针对每个未成功的有限的LPWAN搜索，增加功率预算节省的总数或总量；以及
-如果功率预算节省的总数或总量已经达到节省阈值，则允许扩展的LPWAN搜索，其中功率预算节省的总数或总量随着每次进行的扩展的LPWAN搜索而减少。
该实施方式的主要构思是，只要没有达到某个节省阈值，就限制LPWAN搜索以节省功耗。只要有限的LPWAN搜索成功，功耗就会相对较低。然而，如果有限的LPWAN搜索未成功，则构思是不立即进行扩展的LPWAN搜索，而是通过停止建立LPWAN连接的尝试来“节省”能量。因此，节省了能量，因为有限的LPWAN搜索的最大能耗低于扩展的LPWAN搜索的能耗。如果可以建立握手的LPWAN连接，则认为LPWAN搜索成功，否则认为未成功。LPWAN连接模块可以在没有发送数据的情况下断电，直到下一个定期调度的抄表到预定时间。因此，可以通过不发送数据来节省更多能量，例如不花费基于调度的每次数据传输的某个最大能量配额或典型平均能量配额。由此可以保证最小的电池寿命，因为防止了过多次数的长LPWAN搜索。应该注意的是，“通电”/“断电”在本文应该包括开启/关闭或者离开/进入节电模式(PSM)，在该模式中，不能通过LPWAN到达LPWAN连接模块，但仍保持到LPWAN连接模块的注册。术语“减少”在本文将包括减少到某数量或量的功率预算节省，或者减少某数量或量的功率预算节省。优选地，功率预算节省的总数或总量减少(例如重置)为初始数量(例如零)，或者减少某一量(例如，等于超出为典型的或平均的有限的LPWAN搜索的扩展的LPWAN搜索所花费的功率预算的量)。
测量装置可以包括封装电子部件的电子外壳，例如与LPWAN连接模块信号连接的微控制器。LPWAN连接模块可以是封闭的电子部件的一部分和/或至少部分集成到微控制器中。例如，LPWAN连接模块可以与微控制器一起布置在公共印刷电路板(PCB)上或单独的PCB上。可替代地，LPWAN连接模块可以布置在测量装置的额外外壳中，其中该额外外壳可以被集成、附接到电子设备外壳或者与电子设备外壳分离。
优选地，LPWAN可以是使用由第三代合作伙伴计划(3GPP)开发的窄带物联网(NB-IoT)或长期演进机器类型通信(LTE-M)技术标准的网络。优选地，可以使用3GPP版本13、14、15、16或更高版本中定义的任何规范。可能的3GPP物联网技术可以包括LTE Cat NB1、LTECat NB2、LTE Cat M1或LTE Cat M2。
由于许可的LPWAN连接的链路预算相对较高，所以数据可以包括一定数量(例如10个)的最新抄表的冗余信息，从而即使在一些调度的抄表中没有数据传输，也可以进行“无间隙”的抄表。
如果有限的LPWAN搜索对于一定数量的调度的抄表未成功，则已经累积了一定的功率预算节省。一旦这些功率预算节省达到节省阈值，就允许扩展的LPWAN搜索。可以基于保证的电池寿命、每次未成功的有限的LPWAN搜索的平均节能和/或数据中的冗余/重叠来确定节省阈值。
可选地，功率预算节省的总数可以是用于对未成功的有限的LPWAN搜索的数量进行计数的计数器值，其中节省阈值可以是预先确定的整数值(例如10)。这是特别有利的，如果每个未成功的有限的LPWAN搜索的平均节能可以被假设为恒定的。
可选地，功率预算节省的总量可以是通过未成功的有限的LPWAN搜索节省的功率预算总和的累积值，其中节省阈值可以是预先确定的阈值。如果每个未成功的有限的LPWAN搜索的平均节能不是恒定的，这是特别有利的。可以确定并存储每个进行的扩展的LPWAN搜索的能耗，以基于扩展的LPWAN搜索的能耗的过去经验来更新节省阈值。为每次跳过的数据传输节省的能量也可以添加到功率预算节省中。
可选地，LPWAN连接模块可以配置为将有限的LPWAN搜索限制到预先确定的最大搜索持续时间和/或优先级排序的频率或频带。由于LPWAN搜索的能耗主要与LPWAN连接模块的通电时间成比例，所以优选地将有限的LPWAN搜索限制到预先确定的最大搜索持续时间(例如45秒)。应当注意的是，如果可以成功建立LPWAN连接，则优选地在达到最大搜索持续时间之前停止有限的LPWAN搜索。进一步优选的是，通过对某些频率或频带进行优先级排序来增加有限的LPWAN搜索的成功机会。例如，LPWAN连接模块可以使用某个移动网络运营商(MNO)的用户识别模块(SIM)卡，该运营商使用可以优先级排序的某些频率或频带，即在其他频率或频带之前进行搜索。使用测量装置的国家可以提供有关该国家提供的LPWAN所使用的某些频率或频带的更多信息。
可选地，LPWAN连接模块可以配置为使用存储在测量装置中或发送到测量装置的LPWAN连接信息来进行有限的LPWAN搜索。这是增加有限的LPWAN搜索成功率的非常高效的方法。它可以与本公开的上述第一方面结合使用，或者独立地作为本公开的单独的第二方面。优选地，LPWAN连接信息也可以用于扩展的LPWAN搜索。
例如，公共陆地移动网络(PLMN)的每个基站可以由E-UTRA绝对射频信道号(EARFCN)来标识。如果距离测量装置安装最近的(一个或多个)基站的EARFCN是已知的，则有限的LPWAN搜索非常可能成功，因为连接到已知基站通常只需要几秒钟。由于测量装置是固定的，最近的(一个或多个)基站的EARFCN不太可能改变。因此，存储最近一次成功的LPWAN连接的EARFCN对于后续抄表是有益的。然而，应该注意的是，在测量装置的寿命期间，MNO可能改变PLMN使用的频率或频带，使得过去已知成功的EARFCN可能不保证这个EARFCN一劳永逸地成功。此外，在首次安装测量装置之前，没有存储的基于该测量装置的过去经验可用的EARFCN。由于安装人员必须确保成功的首次初始LPWAN连接，如果他/她要强制LPWAN连接模块进行扩展的LPWAN搜索以找到合适的LPWAN网络，他/她将不得不等待大约15分钟或更长时间。因此，有利的是，安装人员使用移动安装装置(例如智能手机或平板电脑)，该移动安装装置已经存储了其当前所处的网络小区的LPWAN连接候选信息或可对其当前所处的网络小区的LPWAN连接候选信息进行访问。在首次搜索LPWAN网络之前，移动安装装置可以用于将该存储的LPWAN连接信息(例如以EARFCN的形式)传送到测量装置。这大大增加了有限的LPWAN搜索的成功机会，即使对于安装后的第一个初始LPWAN连接。因此，安装人员可能只需要等待几秒钟而不是15分钟就可以在首次安装后成功建立LPWAN连接。这大大减少了安装过程的时间和成本。移动安装装置基于其自身的连接体验，可以具有有用的“本地”LPWAN连接信息，例如最近的(一个或多个)基站的EARFCN。可替代地或附加地，移动安装装置可以从附近(即可能位于相同的网络小区中)的先前安装的测量装置“学习”合适的EARFCN。然而，更优选地，移动安装装置可能已经从HES数据库中检索到了LPWAN连接候选信息(例如EARFCN)，该HES数据库基于先前安装在附近(例如在邻近)的可能位于相同LPWAN小区内的一个或多个其他测量装置的连接经验而定期更新。因此，在成功的LPWAN连接之后，测量装置能够经由短距离无线通信(例如通过WiFi、wMBus、光眼、蓝牙LE或专有ISM协议或近场通信)与移动安装装置或直接与HES数据库进行通信，传送一个或多个存储的合适EARFCN。然后，移动安装装置可以将这个EARFCN传递到HES数据库或要邻近安装的下一个测量装置。例如，EARFCN可以与邮政地址或GPS信息一起从移动安装装置传送到HES数据库。可替代地，测量装置可以经由LPWAN将EARFCN发送到HES数据库。与相关地址或GPS信息相结合的EARFCN可以被由其他安装者操作的其他移动安装装置检索，由此提高了安装效率。LPWAN连接信息可以包括若干EARFCN的集合或列表，使得LPWAN连接模块可以测试一个以上有可能的EARFCN。
可选地，测量装置可以配置为根据预先确定的数据传输调度使LPWAN连接模块通电。例如，数据传输调度可以是每小时、每天或任何其他定期时间间隔方案，这取决于UP对计费过程的需求。
可选地，测量装置可以配置为在每次未成功的有限的LPWAN搜索之后使LPWAN连接模块断电。这最有效地节能并累积功率预算节省。非主动供电的LPWAN连接模块会在没有任何需要的情况下耗能。根据预先确定的数据传输调度，在下一次抄表到预定时间之前，优选地不使其通电。因此，未成功的有限的LPWAN搜索意味着只要扩展的LPWAN搜索被否决，就跳过到预定时间的数据抄表。这个缺点可以通过每次成功抄表时传输的冗余数据集来补偿。例如，每个数据集可以部分地包括先前抄表的信息，以防止在跳过抄表的情况下出现信息“缺口”。测量装置可以包括微控制器，用于以预定的规则间隔使LPWAN连接模块通电以传送数据，并且用于之后使LPWAN连接模块断电以节省电池电量。LPWAN连接模块可以至少部分集成到微控制器或完全独立的电子模块中。
可选地，如果扩展的LPWAN搜索被否决，则LPWAN连接模块可以配置为进行有限的LPWAN搜索。优选地，除了搜索时间之外，有限的LPWAN搜索和扩展的LPWAN搜索可以互不相同。换句话说，如果在达到预先确定的最大搜索持续时间时或者在优先级排序的频率或频带未搜索成功之后停止LPWAN搜索，则这就是有限的LPWAN搜索。否则就是扩展的LPWAN搜索。应当注意，如果可以成功建立LPWAN连接，则优选地在达到最大搜索持续时间之前停止有限的LPWAN搜索。
可选地，扩展的LPWAN搜索包括扫描比有限的LPWAN搜索更长的持续时间和/或更多的频率或频带，以成功地在测量装置和LPWAN网络之间建立LPWAN连接。优选地，扩展的LPWAN搜索的开始可以与有限的LPWAN搜索相同，以便利用存储在测量装置中或传输到测量装置的任何LPWAN连接信息。可替代地，由于有限的LPWAN搜索可能已经被证明是未成功的，扩展的LPWAN搜索可以优先考虑其他频率和频带。应当注意的是，一旦可以成功建立LPWAN连接，优选地停止扩展的LPWAN搜索。这意味着，在一些快速成功的事件中，扩展的LPWAN搜索可能具有比有限的LPWAN搜索更短的持续时间和/或搜索更少的频率或频带。
可选地，测量装置可以是用于记录安装位置处的水、天然气体和/或热能消耗的耗量表。
可选地，LPWAN连接模块配置为在每次成功建立的LPWAN连接之后，经由LPWAN网络向前端系统(HES)发送数据。由于成功建立LPWAN连接总是消耗电池电量，因此使用任何已建立的连接来传输数据(例如耗量数据)是高效的。反之亦然，如果要根据预先确定的数据传输调度传输数据才使LPWAN连接模块通电，并且一旦数据传输完成就将其断电，这是高效的。
可选地，如果最近的有限的LPWAN搜索未成功，则LPWAN连接模块可以配置为进行允许的扩展的LPWAN搜索。因此，最近一次未成功的有限的LPWAN搜索可能已经节省了足够的功率预算，使得功率预算的总数或总量超过了节省阈值，从而允许在下一次调度的抄表到预定时间时进行扩展的LPWAN搜索。这意味着，如果在LPWAN连接模块通电时允许扩展的LPWAN搜索，将执行扩展的LPWAN搜索。如下例所示，情况并不总是如此，因为不一定要进行允许的扩展的LPWAN搜索。可以应用进一步的条件来尽可能减少扩展的LPWAN搜索的数量。
可选地，如果有限的LPWAN搜索的成功率低于预先确定的成功率阈值，则LPWAN连接模块可以配置为进行允许的扩展的LPWAN搜索。因此，已经超过节省阈值的功率预算节省的总数或总量是置于首位的允许扩展的LPWAN搜索的第一条件，并且有限的LPWAN搜索的成功率低于预先确定的成功率阈值是实际进行扩展的LPWAN搜索的第二条件。例如，预先确定的成功率阈值可以设置为50％。这背后的基本原理是，如果到目前为止成功经历的成功率高于阈值，则下一次有限的LPWAN搜索很有可能成功。因此，为了尽可能避免扩展的LPWAN搜索，尝试另一次有限的LPWAN搜索直到成功率下降到阈值以下是有益的。
可选地，LPWAN连接模块可以配置为如果预定数量的最近的有限的LPWAN搜索连续地未成功，则进行允许的扩展的LPWAN搜索。优选地，如果计数器值被用于对功率预算节省的总数进行计数，则该预定数量可以等于用作节省阈值的预定整数值(例如10)。这就意味着在连续未成功的有限的LPWAN搜索中，功率预算节省的总数必然进行了累积。本文的基本原理是，只要最近一次成功的有限的LPWAN搜索不是在太久之前，就应该尝试有限的LPWAN搜索。
根据本公开的另一方面，为了加速在多个分布式安装位置安装测量装置的过程，提供了一种用于在安装位置处测量或检测值的电池供电的固定测量装置，其中，测量装置包括配置为建立到低功率广域网(LPWAN)网络的无线通信连接的LPWAN连接模块，用于经由LPWAN网络将数据传送到前端系统(HES)，其中，LPWAN连接模块配置为：
-经由短距离无线通信(例如NCF、RFID或另一种无线局域网(WLAN)，例如WiFi、wMBus、光眼、蓝牙LE或专有ISM协议)从移动安装装置接收LPWAN连接信息，以及
-基于接收到的LPWAN连接信息建立到LPWAN网络的连接，和/或根据接收到的LPWAN连接信息对某些频率和/或频带进行优先级排序的LPWAN搜索。
可选地，LPWAN连接模块还可以配置为在成功建立到LPWAN的连接之后保存和/或更新LPWAN连接，并且经由所述短距离无线通信(例如，NCF、RFID)或所述其他种类的无线局域网(WLAN)(例如，WiFi、wMBus、光眼、蓝牙LE或专有ISM协议)将该存储的和/或更新LPWAN连接信息发送到移动安装装置。由此，移动安装装置可以将最新的成功的LPWAN连接信息从一个安装并连接的测量装置“携带”到要在附近安装并连接的下一个测量装置，即可能位于相同的LPWAN小区中。在优选实施方式中，EARFCN可以从移动安装装置传送到HES装置(优选地与邮政地址或GPS信息相结合)。可替代地，测量装置可以经由LPWAN将EARFCN发送到HES。EARFCN(优选地与相关地址或GPS信息相结合)可以被由其他安装者操作的其他移动安装装置检索，由此提高了安装效率。
上述LPWAN连接信息可以具体包括一个或多个EARFCN，用于标识服务于LPWAN的本地小区的一个或多个基站所使用的频带。除了从先前安装和连接的测量装置接收LPWAN连接信息之外，或者代替从先前安装和连接的测量装置接收LPWAN连接信息，移动安装装置可以包括其自身的LPWAN调制解调器，用于基于在当前LPWAN小区中的其自身的连接体验来提供LPWAN连接信息。
附图说明
现在将参考以下附图通过示例的方式描述本公开的实施方式，其中：
图1示出了包括本文公开的测量装置的示例的抄表系统的示意图；以及
图2示出了本文公开的测量装置的配置的示例的示意图。
图1示意性地示出了计量系统形式的自动抄表系统(ARS)1，该系统包括前端系统(HES)3、低功率广域网(LPWAN)的基站5以及耗量表形式的测量装置7。测量装置7可以是用于记录安装位置(例如是私人住户、公共设施或工业设施)处的水、天然气和/或热能消耗的耗量表。可选地，测量装置7可以是警报传感器、声学噪声检测器、化学传感器、浊度传感器、遥控阀或其他类型的监控装置，其应该定期向HES 3发送信息。HES 3接收和处理来自安装在多个安装位置的多个测量装置7的信息和/或控制其行为。
LPWAN由公共蜂窝移动通信网络的多个分布式基站5提供。图1仅示出了这些基站中的一个作为基站5，基站5通过使用窄带物联网(NB-IoT)或LTE-M技术标准(例如LTE CatNB1、LTE Cat NB2、LTE Cat M1或LTE Cat M2)的连接9与测量装置7当前无线连接。HES 3经由互联网连接11(优选地通过电线或玻璃光纤)连接到LPWAN的基站5。
一旦测量装置7已经成功地建立了到基站5的连接9，它就能够传送耗量数据或应该发送到HES 3的任何其他数据。从测量装置7到HES 3的通信可以基本上是单向的，但是优选地在测量装置7和HES 3之间是双向的。双向通信允许HES 3不仅从测量装置7接收数据，并且还控制和更新测量装置7的行为，例如控制集成阀。
测量装置7可以包括微控制器(例如CPU)、MOSFET、EEPROM或FPGA、永久或易失性存储介质(例如RAM)、LPWAN连接模块(例如调制解调器)、电池、以及优选地人机界面(HMI)(例如包括显示器、触摸屏、按钮和/或开关)。用于测量或检测安装位置处的值的传感器模块可以集成到测量装置7中，或者通过有线或无线方式连接到测量装置7。测量装置7可以包括计量单元和连接到计量单元的表传输单元(MTU)。值可以指示物理量，例如通过安装有传感器模块的管道的流体流量或热流。测量装置7配置为连续地、定期地或不定期地存储具有或不具有时间戳的测量值或检测值。可替代地或附加地，测量装置7可以配置为处理(例如求和)测量或检测的值，并存储处理后的值，例如累积值。
测量装置7的微控制器配置为根据预先确定的数据传输调度(例如每小时或每天)使LPWAN连接模块通电。LPWAN连接模块可以至少部分地集成到微控制器中或为完全独立的电子模块中。为了尽可能地节省电池电量，LPWAN连接模块只有在建立握手的LPWAN连接9和向连接的基站5传输数据需要的时候才进行供电。该数据可以包括存储的具有或不具有时间戳的测量值、检测值或处理值的全部或部分，以及用于分别识别测量装置7和/或传感器模块和/或安装位置的身份数据。可以使用包括消息认证码的对称或非对称加密方法和算法来加密和认证数据。
图1还示出了移动安装装置13，例如，安装测量装置7的安装人员的智能手机、平板电脑或其他手持设备。移动安装装置13配置为经由短距离无线通信连接15(例如NFC、RFID或无线局域网(WLAN)，例如WiFi、wMBus、光眼、蓝牙LE或专有ISM协议)与测量装置7通信。它还可以被装备成经由无线连接17连接到LPWAN的基站5。无线连接17是可选的，并且可以使用NB-IoT标准或另一种移动通信标准。
移动安装装置13可以存储或访问最新LPWAN连接候选信息，例如至少一个E-UTRA绝对射频信道号(EARFCN)，用于识别连接范围内(即固定测量装置7将要被安装到的LPWAN小区)的一个或多个基站5使用的频率或频带。优选地，移动安装装置13使用无线连接17和互联网连接11来访问HES 3的数据库，该数据库包含当前安装位置的最新的LPWAN连接候选信息。因此，移动安装装置13可以用于加速安装测量装置7的过程。在完成安装测量装置7的过程之前，操作人员必须确保测量装置7已经成功地建立了到基站5的握手的LPWAN连接9。在没有任何LPWAN连接候选信息的情况下，LPWAN连接模块可以搜索合适的LPWAN连接长达15分钟或更长时间。为了加快这一速度，移动安装装置13可以使用短距离无线通信连接15将LPWAN连接候选信息以一个或多个有可能的EARFCN的形式进行传送，这些一个或多个有可能的EARFCN由当前LPWAN小区中的一个或多个基站5使用。有了这个LPWAN连接候选信息，LPWAN连接模块很可能在几秒钟内找到合适的LPWAN连接。这使得安装测量装置7的过程更加高效和快速。移动安装装置13可能已经基于其自身的连接经验，使用其到基站5的无线连接17或者从先前安装的测量装置7来学习了本地LPWAN连接候选信息(例如EARFCN)。因此，短距离无线通信连接15优选地是双向的，使得在测量装置7已经成功建立了到基站5的握手的LPWAN连接9之后，测量装置7能够向移动安装装置13传送本地LPWAN连接信息(例如EARFCN)。在这种情况下，移动安装装置13将不需要到基站5的无线连接17。然而，更优选地，移动安装装置13可能已经经由无线连接17和互联网连接11从HES 3数据库中检索到了LPWAN连接候选信息(例如EARFCN)，该数据库基于先前安装在附近(例如在邻近)的可能位于相同LPWAN小区内的一个或多个其他测量装置7的连接经验而定期更新。
ARS 1的测量装置7可以与存储在其上的某些LPWAN连接信息一起发货。例如，LPWAN连接模块可以使用某个移动网络运营商(MNO)的用户识别模块(SIM)卡，该运营商使用可能进行了优先级排序的某些频率或频带，即在其他频率或频带之前被搜索。可替代地或附加地，使用测量装置7的国家可以给出关于在该国家提供的用于LPWAN的特定频率或频带的进一步信息。
测量装置7优选地向基站5传送允许的成功的LPWAN连接9的LPWAN连接候选信息(例如EARFCN)。由于测量装置7是固定的，并且LPWAN不太可能经常改变，所以存储的LPWAN连接候选信息(例如EARFCN)优选地用于与基站5建立LPWAN连接9的任何后续尝试。然而，由于基站5和LPWAN本身是在MNO控制下的公共蜂窝通信系统的一部分，即通常在操作HES 3和测量装置7的公用事业提供商(UP)的控制之外。因此，在测量装置7的寿命期间，LPWAN可能在某些方面发生变化。然而，对UP来说重要的是保证测量装置7的最小电池寿命，例如8或10年。不可预测的长LPWAN搜索可能会消耗太多的电池电量而无法保证这一点。
作为该问题的解决方案，图2示出了测量装置7的配置示例的示意图，其中该配置可以通过安装在测量装置7的微控制器上并在其上执行的软件程序来实现。在第一步骤201中，测量装置7的微控制器根据预先确定的数据传输调度使LPWAN连接模块通电。例如，测量装置7的抄表应该每小时或每天进行一次。因此，当抄表到预定时间时，使LPWAN连接模块通电201。可替代地或附加地，LPWAN连接模块可以在用户请求时通电，例如通过按压按钮、切换开关或由移动安装装置13经由短距离无线通信连接15向测量装置7发送命令。可替代地或附加地，事件可以触发LPWAN连接模块的通电，即被唤醒，例如检测到泄漏、爆裂和/或对测量装置7的篡改。然后，在步骤203中设置LPWAN连接模块，即，最新存储或传输的LPWAN连接候选信息(例如EARFCN，如果可用的话)可以被加载到LPWAN连接模块。然后在步骤205中决定阻止扩展的LPWAN搜索的否决是否有效。否决可以是包括状态“是”Y和状态“否”N的布尔标志。LPWAN连接模块配置为通过进行扩展的LPWAN搜索或有限的LPWAN搜索来尝试成功地建立到基站5的握手的LPWAN连接。有限的LPWAN搜索可以基本上与被限制为最大搜索持续时间的扩展的LPWAN搜索相同。可替代地，搜索策略(例如频率或频带的搜索的优先级和顺序)在扩展的LPWAN搜索和有限的LPWAN搜索之间可以不同。在当前安装位置处安装之后首次尝试建立LPWAN连接的情况下，从移动安装装置13接收的LPWAN连接候选信息可以定义在有限的LPWAN搜索中优先考虑的频率或频带。根据初始默认设置，否决可以是有效的或无效的。因此，在LPWAN连接模块的首次通电之后，它可以进行扩展的LPWAN搜索或有限的LPWAN搜索。如果在LPWAN连接模块首次通电时没有存储或传输的LPWAN连接候选信息(例如EARFCN)初始时可用，则可能需要进行扩展的LPWAN搜索。然而，优选地，为了加速安装过程，基于从移动安装装置13接收的LPWAN连接候选信息进行有限的LPWAN搜索是有利的。
如果在步骤205处否决是有效的，则在步骤207进行有限的LPWAN搜索，例如最长45秒的LPWAN搜索。有限的LPWAN搜索原则上可以使用任何可用的LPWAN连接信息(例如EARFCN)来对某些频率或频带进行优先考虑，即在其他频率或频带之前搜索这些频率或频带，以在设定的时限内(例如45秒)内成功建立LPWAN连接。然而，至少对于建立到基站5的LPWAN连接的首次尝试，有限的LPWAN搜索使用从移动安装装置13接收的LPWAN连接候选信息是有益的。在步骤209中，通过成功建立到基站5的握手的LPWAN连接9或者通过在没有成功建立到基站5的LPWAN连接9的情况下达到设定的时间限制来停止有限的LPWAN搜索207。在成功的到基站5的LPWAN连接9的情况下，在步骤211中，LPWAN连接模块经由连接的基站5向HES 3发送数据。该数据优选地包括关于成功的(即握手的)LPWAN连接9的LPWAN连接信息，以便填充和/或更新HES 3的数据库。HES 3的数据库收集该具有相关位置信息的LPWAN连接信息，以便为测量装置7的后续安装提供LPWAN连接候选信息。
如步骤213所示，只要数据传输需要，数据传输窗口就可以打开。可替代地，可以限制数据传输窗口，以确保不超过每次数据传输的某个最大能量配额。这种配额可以用于估计在每次未成功的有限的LPWAN搜索中节省的功率预算的一部分。然后在步骤215中存储成功的LPWAN连接的LPWAN连接信息(例如EARFCN)用于随后的抄表。然后，为了节省电池电量，在步骤217中，使LPWAN连接模块断电，直到根据数据传输调度下一次抄表到预定时间。
如果有限的LPWAN搜索207未成功并且在步骤209中停止，则在步骤217中总功率预算节省增加。这可以通过将计数器值加1或将该未成功的有限的LPWAN搜索的功率预算节省量，加到过去未成功的有限的LPWAN搜索的功率预算节省的总累积量来实现。在步骤221中，检查总功率预算节省是否已经达到节省阈值(例如10次未成功的有限的LPWAN搜索)或针对电池电量的量的预先确定的节省阈值。如果尚未达到节省阈值，则在步骤217中使LPWAN连接模块断电，直到根据数据传输调度的下一次抄表到预定时间。如果达到了节省阈值，则在步骤217中LPWAN连接模块断电之前，在步骤223中使否决无效，直到根据数据传输调度的下一次抄表到预定时间。重要的是要理解，未成功的有限的LPWAN搜索意味着调度的抄表被“跳过”，即，不存在由失败的有限的LPWAN搜索触发的重试或其他LPWAN搜索，并且不发送数据。这实际上在步骤219中“产生”了增加的功率预算节省。
如果在步骤223中否决被最近失败的有限的LPWAN搜索无效，因为总功率预算节省已经达到节省阈值，则当下一次抄表到预定时间时，LPWAN连接模块在步骤225中进行扩展的LPWAN搜索。请注意，在进行扩展的LPWAN搜索之前，可以检查除否决之外的其他条件(图2中未示出)。例如，过去的有限的LPWAN搜索的成功率可能需要低于某个成功率阈值，和/或一定数量的最近的有限的LPWAN搜索必须是连续地未成功的，或者至少最近的有限的LPWAN搜索必须是未成功的。如果不满足这些进一步的条件，则可以按照调度的抄表进行有限的LPWAN搜索，直到满足这些条件为止。
随着每次进行扩展的LPWAN搜索225，总功率预算节省在步骤227中减少(优选地重置为零)，或者减少的量相当于超出典型的或平均的有限的LPWAN搜索的扩展的LPWAN搜索所花费的功率预算。此外，在步骤229中使否决再次有效，以防止在已经累积到足够的功率预算节省之前，在后续抄表中进行扩展的LPWAN搜索225。如果扩展的LPWAN搜索225成功，则在步骤211中，数据经由基站5被发送到HES 3，在步骤215中存储LPWAN连接信息(例如EARFCN)，并且在步骤217中使LPWAN连接模块断电。在步骤211和213中，HES 3数据库优选地利用与测量装置7的安装位置相关联的新LPWAN连接信息(例如EARFCN)进行更新。如果扩展的LPWAN搜索225失败，则LPWAN连接模块在步骤217中立即断电。步骤217中的断电和步骤201中的通电之间的时间由数据传输调度233确定。
在下文中，通过示例的方式描述了用于有限的LPWAN搜索和扩展的LPWAN搜索的LPWAN搜索过程。在本例中，Quectel BC66NA NB-IoT调制解调器用作LPWAN连接模块。该模块首先搜索注册的公共陆地移动网络(RPLMN)。如果该模块之前已在网络中注册，则将其设置为公共陆地移动网络(PLMN)使用。如果不存在RPLMN，则选择“等效归属PLMN”(EHPLMN)作为PLMN(如果可用)。如果没有可用的EHPLMN，则选择“归属PLMN”(HPLMN)作为PLMN。该模块将在选定的PLMN中搜索要驻留的合适小区。
有限的LPWAN搜索和扩展的LPWAN搜索都包括扫描过程，在该过程中扫描不同的频率或频带。例如，扫描过程可以基于存储的或接收的LPWAN连接候选信息以高优先级频率开始。如果未成功和/或没有可用的LPWAN连接信息，则可以扫描高优先级频带。可以逐步扫描每个频带。首先，可以用高阈值扫描频带，即仅对具有高信号强度的LPWAN敏感。然后，可以在一个或多个步骤中降低阈值，以找到具有较低信号强度的LPWAN。如果启用了一个以上的频带，则可以用高阈值扫描所有频带，并且如果没有找到匹配所选的PLMN的LPWAN，则可以用低阈值扫描所有频带。
如果没有为频带定义优先级，则可以按照频带编号的升序扫描频带。例如，如果频带3、8和20是有效的，则扫描的顺序可以如下：
1.用低阈值搜索频带3，然后搜索频带8，然后搜索频带20。
2.用高阈值搜索频带3，然后搜索频带8，然后搜索频带20。
如果对某(一个或多个)频带给予优先级，则在用高阈值扫描任何未优先级排序的(一个或多个)频带之前，可以用低阈值扫描优先级排序的频带。例如，如果启用了四个频带(例如，频带1、3、8、20)，并且其中两个按优先级排序(例如，首先是频带20，然后是频带8)，则搜索顺序可以如下：
1.搜索频带20，然后搜索频带8(高阈值)
2.搜索频带20，然后搜索频带8(低阈值)
3.搜索频带1，然后搜索频带3(高阈值)
4.搜索频带1，然后搜索频带3(低阈值)
如果一次只扫描一个频带，则按照升序扫描顺序可能会花费相对较长的时间，例如在频带20是要找到的频带的情况下。这是因为在频带20中的搜索开始之前，搜索频带3和频带8可能被扫描两次。为了减少这种影响，可将启用的频带限制在该国家和/或地区许可的，并根据该国家和/或地区的MNO所使用的(一个或多个)频带按顺序预设的频带。测量装置可以与相应的预设的启用频带一起发货。
LPWAN连接候选信息可以包括EARFCN列表，该列表列出了要被优先考虑的频率，即首先扫描的、例如调制解调器先前成功使用的EARFCN列表。该列表可以具有一定的长度(例如包括10个时隙)，并且如果没有更多的空闲时隙，则最早的条目可以被覆盖。
在前面的描述中，提到了具有已知的、显而易见的或可预见的等同物的整体或元件，那么这些等同物并入本文，如同被单独阐述一样。应当参考权利要求来确定本公开的真实范围，其应当被解释为包括任何这样的等同物。读者还将理解，被描述为可选的、优选的、有利的、方便的或类似的本公开的整体或特征是可选的，并且不限制独立权利要求的范围。
上述实施方式应被理解为本公开的说明性示例。应当理解，关于任何一个方面或实施方式描述的任何特征可以单独使用，或者与所描述的其他特征结合使用，并且还可以与任何其他方面或实施方式的一个或多个特征结合使用，或者与任何其他方面或实施方式的任何组合结合使用。虽然已经示出和描述了至少一个示例性方面或实施方式，但是应当理解，其他修改、替换和替代对于本领域普通技术人员来说是显而易见的，并且可以在不脱离本文描述的主题的范围的情况下进行改变，并且本申请旨在覆盖本文讨论的具体实施方式的任何修改或变化。
此外，“包括”不排除其他元件或步骤，“一”或“一个”不排除复数。此外，已经参照上述示例性方面或实施方式之一描述的特征或步骤也可以与上述其他示例性实施方式的其他特征或步骤结合使用。方法步骤可以以任何顺序或并行应用，或者可以构成另一方法步骤的一部分或更详细的版本。应该理解的是，所有这些合理且恰当地落入对本领域的贡献范围内的修改都应该包含在本专利授权的范围内。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行这些修改、替换和替代，本公开的精神和范围应该由所附权利要求及其合法等同物来确定。
附图标记列表：
1：ARS
3：HES
5：基站
7：测量装置
9：使用NB-IoT的LPWAN连接
11：互联网连接
13：移动安装装置
15：短距离无线通信连接
17：无线连接
201：使LPWAN连接模块通电
203：设置LPWAN连接模块
205：检查否决
207：进行有限的LPWAN搜索
209：检查成功
211：向HES发送数据
213：检查是否有更多数据要发送
215：存储LPWAN连接信息
217：使LPWAN连接模块断电
219：增加功率预算节省
221：检查是否达到节省阈值
223：使否决无效
225：进行扩展的LPWAN搜索
227：重置功率预算节省
229：使否决有效
231：检查成功
233：数据传输调度

Claims (19)

1.一种自动抄表系统ARS(1)，用于确定多个分布式安装位置处的值，并经由低功率广域网LPWAN将包含所述值的数据传送到前端系统HES(3)，所述ARS(1)包括：
-HES(3)；
-多个电池供电的固定测量装置(7)，其中每个测量装置(7)配置为安装在多个安装位置中的一个安装位置处，并确定所述一个安装位置处的所述值，其中，每个测量装置(7)包括LPWAN连接模块，所述LPWAN连接模块配置为建立到LPWAN的无线通信连接，以经由LPWAN向HES(3)传送包含所述值的数据；以及
-移动安装装置(13)，其包括短距离连接模块，所述短距离连接模块配置为建立到将要被安装在多个安装位置中的一个安装位置处的多个测量装置(7)中的一个测量装置(7)的短距离无线通信连接(15)，
其中，所述短距离连接模块配置为经由所述短距离无线通信(15)将LPWAN连接候选信息发送到将要被安装在多个安装位置中的一个安装位置处的多个测量装置(7)中的所述一个测量装置，并且
其中，多个测量装置(7)中的所述一个测量装置的LPWAN连接模块配置为基于接收到的LPWAN连接候选信息，尝试在多个安装位置中的所述一个安装位置处首次建立到LPWAN的握手的LPWAN连接。
2.根据权利要求1所述的ARS(1)，其中，LPWAN连接模块配置为基于接收到的LPWAN连接候选信息来对某些频率和/或频带进行优先级排序的LPWAN搜索。
3.根据权利要求1或2所述的ARS(1)，其中，LPWAN连接候选信息包括一个或多个频率或频带的优先级白名单和/或否决黑名单。
4.根据前述权利要求中任一项所述的ARS(1)，其中，LPWAN连接候选信息取决于对测量装置(7)将要被安装到的安装位置进行指示的安装位置信息，其中，所述安装位置信息在移动安装装置(13)处生成和/或通过移动安装装置(13)接收。
5.根据前述权利要求中任一项所述的ARS(1)，其中，移动安装装置(13)配置为根据对测量装置(7)将要被安装到的安装位置进行指示的位置信息来从HES(3)的数据库接收LPWAN连接候选信息，其中，所述LPWAN连接候选信息基于到已经安装在附近的多个测量装置(7)中的另外的一个或多个测量装置的LPWAN的握手的LPWAN连接信息。
6.根据前述权利要求中任一项所述的ARS(1)，其中，LPWAN连接模块配置为经由LPWAN和/或经由移动安装装置(13)向HES(3)的数据库发送握手的LPWAN连接信息。
7.根据前述权利要求中任一项所述的ARS(1)，其中，移动安装装置(13)包括定位模块，其中，所述移动安装装置(13)配置为基于由所述定位模块确定的移动安装装置(13)的位置来确定对测量装置(7)将要被安装到的安装位置进行指示的位置信息。
8.根据前述权利要求中任一项所述的ARS(1)，其中，移动安装装置(13)配置为从HES(3)的数据库接收对测量装置(7)将要被安装到的安装位置进行指示的位置信息，其中，所述HES(3)的数据库包括所述测量装置(7)和所述安装位置之间的关联。
9.一种用于安装自动抄表系统ARS(1)的多个电池供电的固定测量装置(7)的方法，所述自动抄表系统ARS(1)用于确定多个分布式安装位置处的值，并经由低功率广域网LPWAN将包含所述值的数据传送到前端系统HES(3)，所述方法包括以下步骤：
-经由短距离无线通信(15)从移动安装装置(13)向将要被安装在多个安装位置中的一个安装位置处的多个测量装置(7)中的一个测量装置(7)发送LPWAN连接候选信息，以及
-借助于所述一个测量装置(7)的LPWAN连接模块，基于接收到的LPWAN连接候选信息，尝试在多个安装位置中的所述一个安装位置处首次建立到LPWAN的握手的LPWAN连接。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，借助于所述一个测量装置(7)的LPWAN连接模块，尝试在多个安装位置中的所述一个安装位置处首次建立到LPWAN的握手的LPWAN连接包括基于接收到的LPWAN连接候选信息来对某些频率和/或频带进行优先级排序的LPWAN搜索。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，LPWAN连接候选信息包括一个或多个频率或频带的优先级白名单和/或黑名单。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中，LPWAN连接候选信息取决于对测量装置(7)将要被安装到的安装位置进行指示的安装位置信息，其中，所述安装位置信息在移动安装装置(13)处生成和/或通过移动安装装置(13)接收。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，还包括：借助于移动安装装置(13)，根据对测量装置(7)将要被安装到的安装位置进行指示的位置信息来从HES(3)的数据库接收LPWAN连接候选信息，其中，所述LPWAN连接候选信息基于到已经安装在附近的多个测量装置(7)中的另外的一个或多个测量装置的LPWAN的握手的LPWAN连接信息。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，还包括：借助于移动安装装置(13)和/或LPWAN连接模块向HES(3)的数据库发送握手的LPWAN连接信息。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，还包括：借助于移动安装装置(13)的定位模块确定移动安装装置(13)的位置，并且，还包括基于确定的移动安装装置(13)的位置来确定对测量装置(7)将要被安装到的安装位置进行指示的位置信息。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的方法，还包括：借助于移动安装装置(13)，从HES(3)的数据库接收对测量装置(7)将要被安装到的安装位置进行指示的位置信息，其中，所述HES(3)的数据库包括所述测量装置(7)和所述安装位置之间的关联。
17.根据权利要求9至16中任一项所述的方法，还包括：利用从LPWAN连接模块和/或从移动安装装置(13)接收的握手的LPWAN连接信息连续地填充HES(3)的数据库，用于测量装置(7)的每次安装，其中，所述数据库将握手的LPWAN连接信息与安装位置信息相关联。
18.根据权利要求9至17中任一项所述的方法，还包括：如果尝试基于接收到的LPWAN连接候选信息来建立握手的LPWAN连接未成功，则进行扩展的LPWAN搜索。
19.根据权利要求10至18中任一项所述的方法，还包括：如果LPWAN连接模块基于新的LPWAN连接候选信息成功地建立了握手的LPWAN连接，则利用新的LPWAN连接候选信息更新HES(3)的数据库。
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