CN118118816A - 水表传讯器及水表管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水表传讯器及水表管理方法。水表传讯器存储一查找表，记录多个水表的第一水表号码及第一识别码。处理器经配置以传送一设定指令至多个水表；接收第二水表号码并分别更新至查找表中的各水表的第一水表号码；排序第一水表号码以得到一排序值并根据排序值更新第一识别码；传送第一识别码至各水表，各水表根据收到的第一识别码来更新各水表的一第二识别码，使第二识别码相同于第一识别码；以及通过第一识别码来管理多个水表。据此，本发明可全面性自动化配置水表。

Description

水表传讯器及水表管理方法

相关申请的交叉引用

本发明要求于2022年11月29日提交的中国台湾专利申请No.111145601的优先权，为了所有目的通过引用将所述专利申请并入本文，如同在此完全阐述一样。

技术领域

本发明涉及一种传讯器及传讯器执行的管理方法，特别是有关于一种水表传讯器及水表管理方法。

背景技术

自来水的使用量仰赖水表来记录，由自来水业者派员至现场逐一配置水表。由于人工配置水表设定花费相当多的时间及劳力，当水表的数量庞大时，人工配置水表的效率便大幅下降。

再者，水表的运作通常不具有数据安全的保护机制，若有心人士欲窃取水表中敏感数据或者窜改水表数据，难以达成数据安全的保密性。

据此，基于人工配置水表造成的人力资源浪费以及无法保护水表设定数据的数据安全的情况，如何达成装置的快速设定与数据继承遂成为本发明所欲解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种水表传讯器及水表管理方法，该方法建构在设定过程中执行自动排序程序，并可对于损毁或有异常的水表可定址隔离(Auto ID)，避免人工设定的资源浪费及损坏的装置在网络内造成读取的时间等待所造成效率低落的问题。

根据本发明的一实施例，一种水表传讯器，包括：

一通信模块，经配置以连接于多个水表；

一存储模块，经配置以存储一查找表，其中所述查找表用以记录所述多个水表的一第一水表号码及一第一识别码；

一处理器，耦接所述通信模块及所述存储模块，其中所述处理器经配置以：

通过所述通信模块传送一设定指令至所述多个水表，其中各水表在收到所述设定指令后基于一随机时间分别先后送出各自的一第二水表号码；

通过所述通信模块接收所述第二水表号码并分别更新至所述查找表中的各所述水表的所述第一水表号码；

排序所述第一水表号码以得到一排序值并根据所述排序值更新所述第一识别码；

通过所述通信模块传送更新后的所述第一识别码至各所述水表，各所述水表根据收到的所述第一识别码来更新各所述水表的一第二识别码，使所述第二识别码相同于所述第一识别码；以及

通过所述第一识别码来管理所述多个水表。

根据本发明的一实施例，所述随机时间是分别基于一水表权重值及一时间随机数计算产生。

根据本发明的一实施例，所述处理器经配置以：

在接收所述第二水表号码之前，在所述查找表中将各所述水表的所述第一识别码设定为一初始值；

在产生所述排序值之后，将所述查找表中的所述第一识别码从所述初始值更新为所述排序值；以及

当所述查找表中的所述第一识别码等于所述初始值的个数小于一阈值时，判定各所述水表的所述第二识别码已全部更新。

根据本发明的一实施例，所述处理器经配置以：

在一第一时间排序所述第一水表号码以得到一第一排序值，并根据所述排序值变更所述第一识别码；

当判定所述多个水表的所述第一识别码尚未全部更新时，持续接收所述多个水表基于所述随机时间所传送的所述第二水表号码并分别更新所述查找表中的所述第一水表号码；以及

在一第二时间排序所述第一水表号码以得到一第二排序值，并根据所述第二排序值更新所述第一识别码，其中各所述水表的所述第一排序值不同于所述第二排序值，以及所述第二时间在所述第一时间之后。

根据本发明的一实施例，所述处理器经配置以在所述多个水表中检测到一异常水表时，备份所述异常水表的一流量数据及所述第二水表号码，其中当所述处理器判定未收到所述多个水表的回应的次数达一预定次数时，标注未回应的所述水表为所述异常水表。

根据本发明的一实施例，所述多个水表包括多个正常水表及一替换水表，所述查找表记录所述多个正常水表的所述第一水表号码，所述替换水表设置于所述异常水表的位置，并且所述处理器经配置以：

发送一修复指令至一替换水表，使所述替换水表送出所述第二水表号码，以及记录所述替换水表的所述第二水表号码于所述查找表的所述第一水表号码；

排序所述多个正常水表及所述替换水表的所述第一水表号码以得到所述排序值并根据所述排序值分别变更所述查找表中所述多个正常水表及所述替换水表的所述第一识别码；

通过所述通信模块传送所述第一识别码至所述多个正常水表及所述替换水表，使所述多个正常水表及所述替换水表根据收到的所述第一识别码来更新所述第二识别码，使所述第二识别码相同于所述第一识别码。

根据本发明的一实施例，所述处理器经配置以当判定所述查找表中的所述替换水表的所述第一水表号码不同于所述异常水表的所述第一水表号码时，使用所述替换水表的所述第一识别码连线至所述替换水表并将所述异常水表的所述流量数据写入所述替换水表。

根据本发明的一实施例，所述处理器经配置以根据所述第一水表号码的大小排序所述第一水表号码。

根据本发明的一实施例，所述第一识别码对应于所述多个水表的设置位置，并且所述处理器经配置以：

根据一通信序列模式的一通信序列依序地读取具有与所述通信序列相同的所述第二识别码的所述多个水表，以选择性地读取所述多个水表中的数个。

根据本发明的一实施例，所述处理器经配置以根据所述多个水表的一读取频率选择所述通信序列模式以使用所述通信序列模式的所述通信序列来读取所述多个水表中的数个。

根据本发明的一实施例，一种水表管理方法，应用于一水表传讯器，所述方法包括：

通过所述水表传讯器连接于所述多个水表，其中所述水表传讯器存储一查找表，所述查找表用以记录所述多个水表的一第一水表号码及一第一识别码；

传送一设定指令至多个水表，使各水表在收到所述设定指令后基于一随机时间分别先后送出各自的一第二水表号码；

接收所述第二水表号码并分别记录于所述查找表中的各所述水表的所述第一水表号码；

排序所述第一水表号码以得到一排序值并根据所述排序值更新所述第一识别码；

通过所述通信模块传送更新后的所述第一识别码至各所述水表，各所述水表根据收到的所述第一识别码来更新各所述水表的一第二识别码，使所述第二识别码相同于所述第一识别码；以及

通过所述第一识别码来管理所述多个水表。

根据本发明的一实施例，所述随时机间是分别基于一水表权重值及一时间随机数计算产生。

根据本发明的一实施例，所述的水表管理方法更包括：

在接收所述第二水表号码之前，将所述查找表中各所述水表的所述第一识别码设定为一初始值；

在产生所述排序值之后，将所述查找表中的所述第一识别码从所述初始值更新为所述排序值；以及

当所述查找表中的所述第一识别码等于所述初始值的个数小于一阈值时，判定各所述水表的所述第二识别码已全部更新。

根据本发明的一实施例，所述的水表管理方法更包括：

在一第一时间排序所述第一水表号码以得到一第一排序值，并根据所述排序值变更所述第一识别码；

当判定所述多个水表的所述第一识别码尚未全部更新时，持续接收所述多个水表基于所述随机时间所传送的所述第二水表号码并分别记录于所述查找表中的所述第一水表号码；以及

在一第二时间排序所述第一水表号码以得到一第二排序值，并根据所述第二排序值更新所述第一识别码，其中各所述水表的所述第一排序值不同于所述第二排序值，以及所述第二时间于所述第一时间之后。

根据本发明的一实施例，所述的水表管理方法更包括：

当检测到所述多个水表中的一异常水表时，备份所述异常水表的一流量数据及所述第二水表号码，其中当所述水表传讯器未收到所述水表传讯器的回应的次数达一预定次数时，标注未回应的所述水表为所述异常水表。

根据本发明的一实施例，所述的水表管理方法更包括：

设置一替换水表至所述异常水表的位置，其中所述查找表记录多个正常水表的所述第一水表号码；

发送一修复指令至一替换水表，使所述替换水表送出所述第二水表号码；

记录所述替换水表的所述第二水表号码于所述查找表的所述第一水表号码；

排序所述多个正常水表及所述替换水表的所述第一水表号码以得到所述排序值并根据所述排序值分别变更所述查找表中所述多个正常水表及所述替换水表的所述第一识别码；以及

传送所述第一识别码至所述多个正常水表及所述替换水表，使所述多个正常水表及所述替换水表根据收到的所述第一识别码来更新所述第二识别码，使所述第二识别码相同于所述第一识别码。

根据本发明的一实施例，所述的水表管理方法更包括：

当所述查找表中的所述替换水表的所述第一水表号码不同于所述异常水表的所述第一水表号码时，使用所述替换水表的所述第一识别码连线至所述替换水表并将所述异常水表的所述流量数据写入所述替换水表。

根据本发明的一实施例，排序所述水表号码的步骤更包括：

根据所述第一水表号码的大小排序所述第一水表号码。

根据本发明的一实施例，所述水表传讯器与所述多个水表间的数据交换使用一加解密算法，所述加解密算法包括十六进制(HEX)码的加解密算法、哈希(Harsh)加密算法及支持约束应用协议CoAP(OSCOAP)的加密算法。

根据本发明的一实施例，所述第一识别码对应于所述多个水表的设置位置，完成所述识别码的设定的步骤之后包括：

根据一通信序列模式的一通信序列依序地读取具有与所述通信序列相同的所述第二识别码的所述多个水表，以选择性地读取所述多个水表中的数个。

根据本发明的一实施例，所述的水表管理方法更包括：

根据所述多个水表的一读取频率选择所述通信序列模式以使用所述通信序列模式的所述通信序列来读取所述多个水表中的数个。

本发明的优点在于，

本发明的水表传讯器及水表管理方法可达成自动化设定水表的第二识别码320来提升管理效益，并且通过设计随机时间而可保证水表传讯器不漏接任何水表的数据，而不需要再由管理人员后续人工确认未被设定的水表，故可达成全面性自动化配置水表的功效。

为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得到深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1为根据本发明一实施例所绘示的水表管理架构的示意图；

图2为根据本发明一实施例所绘示的水表管理方法的流程图；

图3为根据本发明一实施例所绘示的水表管理方法的流程图；

图4为根据本发明一实施例所绘示的选择性读表及水表配置位置的示意图；

图5为根据本发明一实施例所绘示的检测到异常水表的处理的流程图；

其中，附图标记：

100：水表传讯器

110：通信模块

120：处理器

130：存储模块

133：查找表

1332：第一水表号码

1334：第一识别码

300：水表

310：第二水表号码

320：第二识别码

500：中控装置

710、720、730、740：通信序列

a1～a8：位置

S210～S260、S310～S370、S410～S480：步骤。

具体实施方式

在本说明书当中，提供了许多特定的细节，以提供对本发明的具体实施例的彻底了解；然而，本领域技术人员应当知晓，在没有一个或更多个该些特定的细节的情况下，依然能实践本发明；在其他情况下，则未显示或描述众所周知的细节以避免模糊了本发明的主要技术特征。兹有关本发明的技术内容及详细说明，配合图式说明如下：

现就本发明的一实施例配合图式，详细说明如后。

请参阅图1，其为根据本发明一实施例所绘示的水表管理架构的示意图。如图1所示，水表传讯器100电性连接或通信连接于多个水表300及中控装置500。在一实施例中，水表传讯器100透过串型通信协定(Modbus)(例如RS485)连接于多个水表300。水表传讯器100可以为一路由器接收多个水表300的水表数据，并作为水表300的中继传输装置(Router,例如水表传讯器100可以传送水表数据至自来水公用事业系统)。

在一实施例中，水表传讯器100包括通信模块110、处理器120及存储模块130。处理器120电性连接于通信模块110及存储模块130。存储模块130包括查找表133。查找表133用以记录每一个水表300的第一水表号码1332及第一识别码1334。

在一实施例中，通信模块110经配置以连接于多个水表300。多个水表300可以为相同或不同的厂商所制造的产品。在一实施例中，水表300包括第二水表号码310及第二识别码320。第二水表号码310例如是水表300在出厂时的机器码。第二识别码320例如是串型通信协定的识别码(Modbus ID)。值得一提的是，第一水表号码指存储在查找表133的水表号码，第二水表号码系指存储在水表300的水表号码。

在一实施例中，当所有水表300首次被配置时，由于水表传讯器100尚未取得水表300的第二水表号码310，因此查找表133中第一水表号码1332的栏位的值为空(null)。

在一实施例中，通信模块110接收来自多个水表300的第二水表号码310。通信模块110在收到第二水表号码310之后，处理器120会将所收到的水表300的第二水表号码310分别更新至查找表133的第一水表号码1332。

在一实施例中，通信模块110可以为支持全球移动通信技术(Global System forMobile communication，GSM)、长期演进通信技术(Long Term Evolution，LTE)、全球微波互联接入技术(Worldwide interoperability for Microwave Access，WiMAX)、无线通信技术(Wireless Fidelity，Wi-Fi)、蓝牙技术或有线网络的通信芯片。

在一实施例中，处理器120可以为中央处理器(central processing unit，CPU)、系统级芯片(System on Chip，SoC)、应用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor)或特定功能的处理芯片或控制器。

在一实施例中，存储模块130可以为随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或非挥发性存储器(例如快闪存储器(Flash memory)、唯读存储器(Read OnlyMemory，ROM)、硬盘机(Hard Disk Drive，HDD)、固态硬盘(Solid State Drive，SSD)或光存储器。

在一实施例中，中控装置500透过串型通信协定(例如RS485)连接于水表传讯器100。中控装置500用以存取水表传讯器100中的数据，并透过中控装置500的图形化界面来分析水表数据(例如流量数据)。中控装置500可以为平板计算机、笔记型计算机，或具备处理器及存储媒体而可执行相关应用程序的电子装置。

在水表300尚未被使用的状态下，其第二识别码320为一初始值(例如Modbus ID的值为1)。换言之，当多个水表300连接于水表传讯器100时，水表传讯器100无法透过第二识别码320来区分管理多个水表300，而是仅能使用水表300的第二水表号码310来操作水表300。此外，由于第二水表号码310的长度通常相当长(例如长度为16码，自来水公用事业的用户管理代码)，对使用者而言依据第二水表号码310来管理水表300相当不方便。若使用者不使用第二水表号码310来管理水表300，只能逐一设定水表300的第二识别码320，然而逐一设定水表300的第二识别码320相当花费时间。因此，本发明在一些实施例中提出以自动化识别码(Auto ID)，来设定水表300的第二识别码320来消除人工设定的程序以提升管理效益。

为进一步说明本发明的水表传讯器100如何自动化设定多个水表300的第二识别码320，以下内容请一并参阅图1及图2。图2为根据本发明一实施例所绘示的水表管理方法的流程图。图2所示的水表管理方法可由图1的水表传讯器100来执行。

在步骤S210，水表传讯器100通过通信模块110连接多个水表300。

在一实施例中，水表传讯器100可以通过通信模块110同时连接的水表300的数量为20-50台。在另一实施例中，水表传讯号100可以通过通信模块110同时连接的水表300的数量为32台，但不加以限定。

在步骤S220，处理器120通过通信模块110传送一设定指令至多个水表300。

在一实施例中，水表300收到设定指令之后会计算一个随机时间，并等待该随机时间之后发送自己的第二水表号码310至水表传讯器100。举例而言，若随机时间为50毫秒，则水表300会计数50毫秒后才送出自己的第二水表号码310。本发明通过令多个水表300计算出的随机时间都不相同，来确保水表传讯器100可以在不同的时间点分别收到不同水表300的数据包(携带有第二水表号码310)，而可避免多个水表300同时回传封包而造成数据包丢失(packet loss)的问题。

在一实施例中，随时机间是分别基于水表权重值及时间随机数来计算产生。

在一实施例中，水表300可基于公式(1)来计算随机时间：

随机时间＝(水表号码的后三位％N×10)+(R％50)+C

…公式(1)

在公式(1)中，参数N为水表传讯器100的水表连接数量(例如规划欲配置水表300的总数量)，参数R为水表300产生的一时间随机数(可自行设定随机数范围)，符号％为模数(Mod)运算子，参数C为一自然数(例如水表传讯器100及水表300之间的传输延迟时间)。举例而言，若水表号码的后3位为“789”、参数N为“32”且参数R为“6893”，则随机时间为257毫秒。

在一实施例中，水表权重值可以为公式(1)中的“％N10”数值。

为便于说明，以下段落的参数N以数值32为范例以及常数C以数值4来说明，惟本发明不限于此。

在公式(1)中，随机时间的数值范围为4至363毫秒。若考虑每一台水表300送出数据至通信模块110收到数据所需的传输时间长度为9毫秒，则水表传讯器100所需的总时间为288毫秒(32台9毫秒)。因此，公式(1)中的[水表号码的后3位％32×10]的数值范围为0至310，此数值范围可接近于水表传讯器100逐一轮流接收32台水表300的数据所需的时间。

然而，公式(1)中的[水表号码的后3位％32×10]存在数值为0的情况，因此公式(1)另外加上[(R％50)+C]的数值，以避免计算出来的随机时间为0的情况。

据此，基于公式(1)设计的随机时间，本发明可以分配多个水表300的轮流传送时间，并且不会造成时间间隔过长或过短，同时也可保证水表传讯器100会收到所有水表300的数据，而可达成最佳化传送水表数据的功效。

步骤S230，通过通信模块110接收第二水表号码310，并分别更新至查找表133中水表300的第一水表号码1332。

在一实施例中，水表传讯器100收到第一数量的第二水表号码310，其中第一数量可以为小于水表连接数量。换言之，水表传讯器100在尚未收到全部水表300之前会持续把所收到且尚未记录至查找表133的第二水表号码310更新至查找表133中的第一水表号码1332，使查找表133记录一实际连接的水表的号码。

在步骤S240，处理器120排序第一水表号码1332以得到一排序值，并根据排序值变更第一识别码1334。

在一实施例中，处理器120排序已收到的第一数量的第一水表号码1332，例如依据第一水表号码1332的大小进行排序，使得每一个水表300关联至该排序值。举例而言，第一水表号码1332大者，其排序值越小。

在一实施例中，排序值可被用来更新水表300的第一识别码1334，例如若水表300的排序值为数值2，则该水表300的第一识别码1334会被更新为数值2。在此步骤中，因为查找表133中有第一数量的第一水表号码1332，故有第一数量的第一识别码1334被更新。

在步骤S250，通过通信模块110传送第一识别码1334至水表300，水表300根据收到的第一识别码1334来更新自己的第二识别码320，使第二识别码320相同于第一识别码1334。在此步骤中，第一数量的水表300会更新自己的第二识别码320。

为便于理解，以下实施例针对步骤S230至步骤S250进行说明。另一方面，为简化实施例说明，水表300的连线数量以7台作为范例说明，惟本发明不限于此数量。

在步骤S220，水表传讯器100传送设定指令至7台水表(如下表一所示)，因此7台水表都会根据前述公式(1)计算自己的随机时间，并计数自己的随机时间之后送出水表号码310及识别码320。每一台水表得到的随机时间都彼此不同，因此水表传讯器100会在不同的时间点收到7台水表的第二水表号码310。

在一实施例中，水表传讯器100在第一时间内收到第一数量(例如3台)的水表300所回传的第二水表号码310。水表传讯器100会先针对第一数量的水表300的第二水表号码310作排序。在一实施例中，水表传讯器100是依据水表号码310的大小作排序。举例而言，水表传讯器100在第一时间内收到7台水表中的水表B、水表D及水表E的数据，而根据水表号码310的大小排序出一排序值，即水表D的排序值为1、水表B的排序值为2，及水表E的排序值为3。

水表传讯器100在获得排序值后，即获得第一轮的排序值，接着将此排序值分别写入查找表133中水表B、D及E的识别码的值，如下表一所示。

表一：查找表(仅列出识别码)

在一实施例中，水表传讯器100会在接收第二水表号码1332之前，在查找表133中将所有水表300的第一识别码1334的值设定为一初始值(例如0)，即查找表133中所有水表300的第一识别码1334为相同的初始值。

欲说明的是，不同的厂商所制造的水表300包括用以记录第二识别码320的数据栏位。此外，每一个水表在出厂时的第二识别码320为一初始值(例如1)，因此水表传讯器100在设定查找表133的第一识别码1334的初始值时可依据实际情况来设定(例如数值1)。

承上述举例，在第一轮的排序之后(即排序第一时间内收到第一数量的第二水表号码310)，由于查找表133中的水表B、D及E的第一识别码1334已经从初始值(数值0)被更新为排序值，因此其更新后第一识别码1334不等于初始值。其余的4个水表(水表A、C、F、G)的识别码的值仍维持为初始值。

在一实施例中，水表传讯器100读取查找表133中的第一识别码1334等于初始值的个数小于一阈值时，判定所有水表300的第二识别码320已全部更新完毕。举例而言，若初始值为数值0，则当查找表133中所有第一识别码1334都不为数值0时，所有水表300的第二识别码320都已经完成更新。

在步骤S260，水表传讯器100通过第一识别码1334来对多个水表300执行连线及管理。

在一实施例中，由于水表传讯器100对所有水表300完成第二识别码320的设定，并且查找表133的第一识别码1334对应于所连接的所有水表300的第二识别码320，因此水表传讯器100可以使用查找表133来识别所有水表300并做后续的操作，例如读取水表300的流量数据。

请参照图3，其为根据本发明一实施例所绘示的水表管理方法的流程图。图3的水表管理方法可由图1的水表传讯器100所执行。相较于图2，图3揭示设定水表300的第二识别码320的流程。

在步骤S310中，水表传讯器100将查找表133中各水表300的第一识别码1334设定为一初始值。

在一实施例中，初始值可以为数值0。

在步骤S320中，处理器120通过通信模块110传送一设定指令至多个水表300。此步骤的说明相似于图2的步骤S220，故不再重述。

在步骤S330中，通信模块110接收第二水表号码310，并分别更新至查找表133中水表300的第一水表号码1332。此步骤的说明相似于图2的步骤S230，故不再重述。

在步骤S340中，处理器120排序第一水表号码1332以得到一排序值并将第一识别码1334从初始值更新为排序值。

承上述实施例，水表传讯器100在第一时间内收到3台的水表300所回传的第二水表号码310，并且在获得第一轮的排序值后，将排序值更新查找表133(如上表一)。

在步骤S350中，通过通信模块110传送第一识别码1334至水表300，水表300根据收到的第一识别码1334来更新自己的第二识别码320，使第二识别码320相同于第一识别码1334。此步骤的说明相似于图2的步骤S250，故不再重述。

在步骤S360中，水表传讯器100判断是否已经更新完所有水表300的识别码。

在一实施例中，水表传讯器100计算查找表133中所有水表300的第一识别码1334等于初始值的个数。当第一识别码1334等于初始值的个数小于一阈值时，代表所有水表300的第二识别码320已经被更新完毕，则执行步骤S370。当第一识别码1334等于初始值的个数不小于一阈值时，代表所有水表300的第二识别码320尚未被更新完毕，则需回到步骤S330。

举例而言，阈值可以为1。承上述举例，查找表133(表一)中第一轮时水表300的第一识别码1334等于初始值的个数为4(包含水表A、C、F、G)。由于个数4不小于阈值的数值1，因此于目前阶段尚有水表的第二识别码320未被更新，则需回到步骤S330。

在一实施例中，水表传讯器100在第二时间内收到第二数量(例如4台)的水表300所回传的第二水表号码310并且将第二水表号码310更新至查找表133(步骤S330)，其中第二时间于第一时间之后。值得一提的是，水表传讯器100在第二时间收到的一部分第二水表号码310有可能已于第一时间收到过，因此水表传讯器100只需要对尚未收到的第二水表号码310更新至查找表133。

在一实施例中，水表传讯器100会针对目前所有已更新的第一水表号码1332进行排序，并以新得到的排序值更新现有的第一识别码1334(步骤S340)。

举例而言，水表传讯器100在第二时间更新了7台水表300中的水表A、水表C、水表F及水表G的第一水表号码1332，而可根据所有已更新的第一水表号码1332的大小排序出另一排序值，例如水表A至水表G的排序值之序列为“7-4-1-5-2-6-3”，其中水表A的排序值为“7”。

水表传讯器100在获得新的排序值(第二轮)后，将此排序值分别写入查找表133中，如下表二所示。

举例而言，水表传讯器100在第一时间收到水表B的第二水表号码310，故水表B的第二水表号码310会加入排序并得到水表B在第一轮的排序值为“2”。此时，查找表133中水表B在第一轮的第一识别码1334会从初始值“0”更新为排序值“2”。

水表传讯器100在第二时间会收到其他的水表的第二水表号码310。因为有其他水表号码加入排序，使水表B在第二轮的第一识别码1334会改变，例如得到水表B在第二轮的排序值为“4”。此时，查找表133中水表B在第二轮的第一识别码1334从原本的值“2”更新为第二轮的排序值“4”。

如上述说明，水表传讯器100是以目前已收到的所有水表号码进行排序。若水表号码在第一轮已被排序过而使对应的识别码被更新(例如水表B在第一轮的识别码为2)，则在第二轮时因为有新的其他水表号码加入排序，而使该水表号码再度被排序并使对应的识别码再度被更新为新的排序值(例如水表B在第二轮的识别码被更新为4)。换言之，在所有水表300的识别码被完成更新之前，每个水表300在每一轮的识别码的值(排序值)可能会不同。

在一实施例中，水表传讯器100通过所有水表300的随机时间的时间差来尽可能地提升每一轮收到的水表数据的数量。

值得一提的是，第一时间及第二时间可以为自行设计的时间长度，使得处理器120根据该时间长度来执行每一轮的排序。在另一实施例中，处理器120可在收到数个第二水表号码(例如5个)后执行一轮的排序。

若所有水表300的第二识别码320已完成更新，则在步骤S270，水表传讯器100完成所有水表300的设定程序。

水表传讯器100完成设定程序，代表所有水表300的第二识别码320皆已被更新，并且水表300的第二识别码320彼此不同，使得使用者在管理水表300时，可针对第二识别码320来区分水表300。据此，本发明可自动化地设置水表300，而解决了人工逐一设定水表300所造成人力资源浪费，并提升管理水表300的效能。

值得一提的是，在步骤S370中完成设定所有水表300的程序后，所有水表300的第二识别码320设定有不同的识别码，并且查找表133中记录的第一识别码1334相同于第二识别码320，使得水表传讯器100可依据查找表133的第一识别码1334来管理具有相同于第一识别码1334的第二识别码320的水表300。以下说明内容中在一些情况下，因为第一识别码1334及第二识别码320为相同数值，而可交换地使用。

在一实施例中，步骤S240及步骤S340中排序第一水表号码1332的算法可以为气泡排序算法、选择排序算法、插入排序算法、快速排序算法、堆积排序算法或任何其他的排序算法。

在一实施例中，水表传讯器100可使用一通信序列来设定欲轮询(即轮流读取)水表300的顺序，该通信序列为欲读取的水表300的第二识别码320的序列。举例而言，通信序列记录的第二识别码320之序列为“1-2-3-4-5-6-7”，则水表传讯器100则依序轮询水表C-E-G-B-D-F-A(如上表二所示)。

请参阅图4，其为根据本发明一实施例所绘示的选择性读表及水表配置位置的示意图。水表传讯器100可以设计不同的通信序列模式(pattern)来选择性地读取对应的水表300的水表数据。水表数据包括流量数据、第二水表号码310及第二识别码320。

在一实施例中，水表传讯器110在完成水表300的第二识别码320的设定后，查找表133中记录的第一识别码1334可对应于多个水表300的设置位置。如图4所示，对应第一识别码为数值“4”的水表(同时此水表的第二识别码也为数值“4”)设置在位置a1。对应第一识别码为数值“8”的水表(同时此水表的第二识别码也为数值“8”)设置在位置a2。对应第一识别码为数值“12”的水表(同时此水表的第二识别码也为数值“12”)设置在位置a3，以此类推。

在一实施例中，水表传讯器100可根据通信序列模式的一数值序列依序地读取具有与该数值序列相同的第二识别码230的水表，以选择性地读取多个水表中的数个。

举例而言，通信序列模式以公式(2)表示：

通信序列模式＝A×n+B…公式(2)

其中，第一参数A与第二参数B为预先设定的自然数，以及变量n为自然数。

举例而言，通信序列模式可以为4n+1或3n+2等。当处理器120使用的通信序列模式为4n+1时，数值序列为1-5-9-13，其中变量n为0,1,2及3。第一参数A与第二参数B的数值及变量n的终止值可依情况而作不同设计。

在一实施例中，通信序列记录欲读取的多个水表300的第二识别码320，通信序列模式为表示通信序列的规则或模式。举例而言，若通信序列模式为4n+1，则通信序列例如为1-5-9-13-17-21-25-29。若水表300的总数为32个，则水表传讯器100可不需读取所有的水表，而是依据通信序列的顺序来选择性地读取部分的水表300，例如以通信序列1-5-9-13-17-21-25-29来读取第二识别码分别为1、5、9、13、17、21、25及29的水表。如此一来，水表传讯器100可以先跳过部分水表(例如还不需要结算水费)，仅读取需要其数据的部分水表即可，而可大幅下降读取水表数据所需的时间。

如图4所示，通信序列710的通信序列模式为4n+1；通信序列720的通信序列模式为4n+2；通信序列730的通信序列模式为4n+3；以及通信序列740的通信序列模式为4n。其中，变量n可以为自然数0至8。

在一实施例中，通信序列710至740可以分别对应至不同读取频率的位置(例如摊位)。举例而言，位置a1至位置a8被规划为临时租客(例如日租)的摊位，且分别被配置了第二识别码为4、8、12、16、20、24、28、32的水表300，其中位置a1对应至识别码为4的水表，位置a2对应至识别码为8的水表，以此类推。本实施例中，通信序列740基于其通信序列模式(即，4n)来指示识别码为4、8、12、16、20、24、28及32的这八个水表300。

在一实施例中，水表传讯器100根据多个水表的读取频率来选择通信序列模式，以使用通信序列模式的通信序列来读取多个水表中的数个。

举例而言，设置在位置a1至a8的水表的读取频率为每半小时一次。由于临时租客的用水量需较频繁地统计，因此可将临时租客的摊位设置在位置a1至a8。当水表传讯器100需每半小时读取临时租客的摊位的用水量并统计一日的总用水量时，可使用通信序列740来读取位置a1至a8的八台水表300。如此一来，水表传讯器100不需要为了读取位置a1至a8的八台水表而频繁地读取所有水表300的数据(例如位置a1至a8的8台水表以外的其他24台水表的数据并没有被读取的需求)，通过选择性地优先处理所需的水表，可以最大效益化水表传讯器100的通信速度，而可快速地计算水费。

在一实施例中，水表传讯器100依据通信序列轮询水表300。水表300在正常运作的情况下，会回传水表数据至水表传讯器100。

在一实施例中，若水表传讯器100在一段时间内没有收到水表300的回应，则会再次发出请求给未回应的水表300，并记录为一次的未回应次数。若未回应次数达一累积次数(例如3次)，则水表传讯器100会将未回应的水表300列为异常水表并从通信序列中移除异常水表的第一识别码1334。

在一实施例中，水表传讯器100会备份异常水表的水表数据(例如异常水表自启用以来的所有流量数据、第二水表号码310及第二识别码320)至存储模块130。

由于从通信序列中移除异常水表的第一识别码1334，水表传讯器100下次依据通信序列轮询水表300时不会读取到异常水表。据此，水表传讯器100可避免因读取异常水表造成的等待时间，并确保水表传讯器100与其他正常水表的通信不会受到异常水表的影响，借以提升水表传讯器100读取水表的效能。

在一实施例中，水表传讯器100从通信序列中移除异常水表的第一识别码1334之后，可在一天后再度尝试读取异常水表。若水表传讯器100得到异常水表的回应，则后续的步骤说明如图5。

请参照图5，其为根据本发明一实施例所绘示的检测到异常水表的处理的流程图。当已有异常水表被排除在通信序列之外时，该异常水表可能已经损坏无法继续使用而需要使用一替换水表进行更换。或者，该异常水表经过维修之后仍可继续使用。

在一实施例中，替换水表被设置在异常水表的位置。替换水表可以为全新的水表或者维修后仍可使用的旧水表。若水表传讯器100得到原先设置在异常水表的位置的水表的回应，则回应的水表可能为替换水表或者维修后的旧水表。

在一实施例中，查找表133已记录多个正常水表的第一水表号码1332。欲说明的是，若替换水表为全新的水表，则查表133中没有替换水表的任何数据(例如第一水表号码1332及第一识别码1334)。

在步骤S410中，水表传讯器100发送一修复指令至一替换水表。在一实施例中，中控装置500连接于水表传讯器100，并通过人机界面发出修复指令，并通过水表传讯器100将修复指令发送至所有水表300。替换水表收到修复指令之后会送出自己的第二水表号码310至水表传讯号100。此步骤的说明相似于前述步骤S220(步骤S320)，在此不再重述。

在步骤S420中，水表传讯器100更新替换水表的第二水表号码至查找表133的第一水表号码。此步骤的说明相似于前述步骤S230(步骤S330)，在此不再重述。

在步骤S430，水表传讯器100排序多个正常水表及替换水表的第一水表号码1332以得到排序值，并根据排序值分别更新查找表133中多个正常水表及替换水表的第一识别码1334。此步骤的说明相似于前述步骤S230(步骤S330)及步骤S240(步骤S340)，在此不再重述。

在一实施例中，水表传讯器100分别回传第一识别码1334至各正常水表及替换水表，使各正常水表及替换水表分别依据第一识别码1334来更新各自的第二识别码320。此步骤的说明相似于前述步骤S250(步骤S350)，在此不再重述。

在步骤S440，水表传讯器100判断是否已更新完所有水表300的第二识别码320。此步骤的说明相似于前述步骤S360，在此不再重述。

在步骤S450，水表传讯器100判断查找表133中异常水表的第一水表号码1332是否不同于替换水表的第一水表号码1332。

在一实施例中，当水表传讯器100判定某一水表发生异常时，会间隔一段时间(例如一日)之后再次读取该水表。若异常水表在维修后可恢复正常运作，则不需使用全新的水表。

在步骤S450中，若所述替换水表为原本的水表，则替换水表的第一水表号码1332会相同于异常水表的第一水表号码1332。此时，处理异常水表的步骤执行至步骤S480。

在步骤S480，水表传讯器100不将所备份的异常水表的流量数据写入替换水表。由于替换水表为经过修复后的水表，为原本的水表而具有所有的水表数据，故水表传讯器100不需要将备份的数据回写至替换水表中。

在一实施例中，若异常水表在维修后仍无法恢复正常运作，则需要新的水表来替换掉异常水表。在步骤S450中，若所述替换水表为新的水表，则替换水表的第一水表号码1332会不同于异常水表的第一水表号码1332。此时，处理异常水表的步骤执行至步骤S460。

在步骤S460，水表传讯器100使用替换水表的第一识别码1334连线至替换水表并将所备份的异常水表的流量数据写入替换水表。在一实施例中，替换水表设置在异常水表的位置以替换异常水表。在前述步骤S430中，替换水表已更新第一识别码1334，并且在步骤S460中替换水表从水表传讯器100接收所备份的异常水表的流量数据，故替换水表可以继承旧有水表(即异常水表)的数据及设定值，而确保所有水表的数据都具有延续性及替代性。

在步骤S470，水表传讯器100完成所有水表300的设定程序。此步骤的说明相似于前述步骤S370，在此不再重述。

在一实施例中，水表传讯器100及水表300之间的传输会经过数据加密处理。举例而言，水表传讯器100发出任一数据包之前会先对数据包进行加密，故水表300收到的数据包为加密数据，以避免水表300的数据被窜改。另一方面，水表300发出任一数据包之前也会先对数据包进行加密处理，避免水表传讯器100以外的装置拦截水表300的数据，据以防止水表300的敏感性数据遭到偷窃。加密算法包括对称式加密算法。在另一些实施例中，加密算法包括十六进制(HEX)码的加密算法(例如杂凑)、哈希(Harsh)加密算法及支持约束应用协议CoAP(OSCOAP,Object Security of Constrained Appl ication Protocol)的加密算法。在一实施例中，水表传讯器100可以对水表300的数据包进行解密，以及水表300可对水表传讯器100的数据包进行解密。据此，本发明可以提升水表传讯器100与水表300之间的数据安全，避免水表300的数据被窜改及敏感性数据遭到偷窃。依循上述的概念，本发明提供具有数据的加密格式与加密方法，使得在上述的设定过程中，具有数据安全的保密性，不会被窜改设定。

综上所述，本发明的水表传讯器100及水表管理方法可达成自动化设定水表300的第二识别码320来提升管理效益，并且通过设计随机时间而可保证水表传讯器100不漏接任何水表300的数据，而不需要再由管理人员后续人工确认未被设定的水表300，故可达成全面性自动化配置水表300的功效。

以上所述仅为本发明的较佳具体实例，非因此即限定本发明的专利范围，故举凡运用本发明内容所为的等效变化，均同理皆包含于本发明的范围内，合予陈明。

Claims (21)

1.一种水表传讯器，其特征在于，包括：

一通信模块，经配置以连接于多个水表；

一存储模块，经配置以存储一查找表，其中所述查找表用以记录所述多个水表的一第一水表号码及一第一识别码；

一处理器，耦接所述通信模块及所述存储模块，其中所述处理器经配置以：

通过所述通信模块传送一设定指令至所述多个水表，其中各水表在收到所述设定指令后基于一随机时间分别先后送出各自的一第二水表号码；

通过所述通信模块接收所述第二水表号码并分别更新至所述查找表中的各所述水表的所述第一水表号码；

排序所述第一水表号码以得到一排序值并根据所述排序值更新所述第一识别码；

通过所述通信模块传送更新后的所述第一识别码至各所述水表，各所述水表根据收到的所述第一识别码来更新各所述水表的一第二识别码，使所述第二识别码相同于所述第一识别码；以及

通过所述第一识别码来管理所述多个水表。

2.如权利要求1所述的水表传讯器，其特征在于，所述随机时间是分别基于一水表权重值及一时间随机数计算产生。

3.如权利要求1所述的水表传讯器，其特征在于，所述处理器经配置以：

在接收所述第二水表号码之前，在所述查找表中将各所述水表的所述第一识别码设定为一初始值；

在产生所述排序值之后，将所述查找表中的所述第一识别码从所述初始值更新为所述排序值；以及

当所述查找表中的所述第一识别码等于所述初始值的个数小于一阈值时，判定各所述水表的所述第二识别码已全部更新。

4.如权利要求1所述的水表传讯器，其特征在于，所述处理器经配置以：

在一第一时间排序所述第一水表号码以得到一第一排序值，并根据所述排序值变更所述第一识别码；

当判定所述多个水表的所述第一识别码尚未全部更新时，持续接收所述多个水表基于所述随机时间所传送的所述第二水表号码并分别更新所述查找表中的所述第一水表号码；以及

在一第二时间排序所述第一水表号码以得到一第二排序值，并根据所述第二排序值更新所述第一识别码，其中各所述水表的所述第一排序值不同于所述第二排序值，以及所述第二时间在所述第一时间之后。

5.如权利要求1所述的水表传讯器，其特征在于，所述处理器经配置以在所述多个水表中检测到一异常水表时，备份所述异常水表的一流量数据及所述第二水表号码，其中当所述处理器判定未收到所述多个水表的回应的次数达一预定次数时，标注未回应的所述水表为所述异常水表。

6.如权利要求5所述的水表传讯器，其特征在于，所述多个水表包括多个正常水表及一替换水表，所述查找表记录所述多个正常水表的所述第一水表号码，所述替换水表设置于所述异常水表的位置，并且所述处理器经配置以：

发送一修复指令至一替换水表，使所述替换水表送出所述第二水表号码，以及记录所述替换水表的所述第二水表号码于所述查找表的所述第一水表号码；

排序所述多个正常水表及所述替换水表的所述第一水表号码以得到所述排序值并根据所述排序值分别变更所述查找表中所述多个正常水表及所述替换水表的所述第一识别码；

通过所述通信模块传送所述第一识别码至所述多个正常水表及所述替换水表，使所述多个正常水表及所述替换水表根据收到的所述第一识别码来更新所述第二识别码，使所述第二识别码相同于所述第一识别码。

7.如权利要求6所述的水表传讯器，其特征在于，所述处理器经配置以当判定所述查找表中的所述替换水表的所述第一水表号码不同于所述异常水表的所述第一水表号码时，使用所述替换水表的所述第一识别码连线至所述替换水表并将所述异常水表的所述流量数据写入所述替换水表。

8.如权利要求1所述的水表传讯器，其特征在于，所述处理器经配置以根据所述第一水表号码的大小排序所述第一水表号码。

9.如权利要求1所述的水表传讯器，其特征在于，所述第一识别码对应于所述多个水表的设置位置，并且所述处理器经配置以：

根据一通信序列模式的一通信序列依序地读取具有与所述通信序列相同的所述第二识别码的所述多个水表，以选择性地读取所述多个水表中的数个。

10.如权利要求9所述的水表传讯器，其特征在于，所述处理器经配置以根据所述多个水表的一读取频率选择所述通信序列模式以使用所述通信序列模式的所述通信序列来读取所述多个水表中的数个。

11.一种水表管理方法，其特征在于，应用于一水表传讯器，所述方法包括：

通过所述水表传讯器连接于所述多个水表，其中所述水表传讯器存储一查找表，所述查找表用以记录所述多个水表的一第一水表号码及一第一识别码；

传送一设定指令至多个水表，使各水表在收到所述设定指令后基于一随机时间分别先后送出各自的一第二水表号码；

接收所述第二水表号码并分别记录于所述查找表中的各所述水表的所述第一水表号码；

排序所述第一水表号码以得到一排序值并根据所述排序值更新所述第一识别码；

通过所述通信模块传送更新后的所述第一识别码至各所述水表，各所述水表根据收到的所述第一识别码来更新各所述水表的一第二识别码，使所述第二识别码相同于所述第一识别码；以及

通过所述第一识别码来管理所述多个水表。

12.如权利要求11所述的水表管理方法，其特征在于，所述随时机间是分别基于一水表权重值及一时间随机数计算产生。

13.如权利要求11所述的水表管理方法，其特征在于，更包括：

在接收所述第二水表号码之前，将所述查找表中各所述水表的所述第一识别码设定为一初始值；

在产生所述排序值之后，将所述查找表中的所述第一识别码从所述初始值更新为所述排序值；以及

当所述查找表中的所述第一识别码等于所述初始值的个数小于一阈值时，判定各所述水表的所述第二识别码已全部更新。

14.如权利要求11所述的水表管理方法，其特征在于，更包括：

在一第一时间排序所述第一水表号码以得到一第一排序值，并根据所述排序值变更所述第一识别码；

当判定所述多个水表的所述第一识别码尚未全部更新时，持续接收所述多个水表基于所述随机时间所传送的所述第二水表号码并分别记录于所述查找表中的所述第一水表号码；以及

在一第二时间排序所述第一水表号码以得到一第二排序值，并根据所述第二排序值更新所述第一识别码，其中各所述水表的所述第一排序值不同于所述第二排序值，以及所述第二时间于所述第一时间之后。

15.如权利要求11所述的水表管理方法，其特征在于，更包括：

当检测到所述多个水表中的一异常水表时，备份所述异常水表的一流量数据及所述第二水表号码，其中当所述水表传讯器未收到所述水表传讯器的回应的次数达一预定次数时，标注未回应的所述水表为所述异常水表。

16.如权利要求15所述的水表管理方法，其特征在于，更包括：

设置一替换水表至所述异常水表的位置，其中所述查找表记录多个正常水表的所述第一水表号码；

发送一修复指令至一替换水表，使所述替换水表送出所述第二水表号码；

记录所述替换水表的所述第二水表号码于所述查找表的所述第一水表号码；

排序所述多个正常水表及所述替换水表的所述第一水表号码以得到所述排序值并根据所述排序值分别变更所述查找表中所述多个正常水表及所述替换水表的所述第一识别码；以及

传送所述第一识别码至所述多个正常水表及所述替换水表，使所述多个正常水表及所述替换水表根据收到的所述第一识别码来更新所述第二识别码，使所述第二识别码相同于所述第一识别码。

17.如权利要求16所述的水表管理方法，其特征在于，更包括：

当所述查找表中的所述替换水表的所述第一水表号码不同于所述异常水表的所述第一水表号码时，使用所述替换水表的所述第一识别码连线至所述替换水表并将所述异常水表的所述流量数据写入所述替换水表。

18.如权利要求11所述的水表管理方法，其特征在于，排序所述水表号码的步骤更包括：

根据所述第一水表号码的大小排序所述第一水表号码。

19.如权利要求11所述的水表管理方法，其特征在于，所述水表传讯器与所述多个水表间的数据交换使用一加解密算法，所述加解密算法包括十六进制(HEX)码的加解密算法、哈希(Harsh)加密算法及支持约束应用协议CoAP(OSCOAP)的加密算法。

20.如权利要求11所述的水表管理方法，其特征在于，所述第一识别码对应于所述多个水表的设置位置，完成所述识别码的设定的步骤之后包括：

根据一通信序列模式的一通信序列依序地读取具有与所述通信序列相同的所述第二识别码的所述多个水表，以选择性地读取所述多个水表中的数个。

21.如权利要求20所述的水表管理方法，其特征在于，更包括：

根据所述多个水表的一读取频率选择所述通信序列模式以使用所述通信序列模式的所述通信序列来读取所述多个水表中的数个。