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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abschalten zeitweise nicht
benötigter
Funktionen eines elektronischen Verbrauchsdatenerfassungsgeräts mit drahtloser Übertragung
der Verbrauchsdaten, bei dem die Datenübertragung zeitgesteuert an-
und abgeschaltet wird, und/oder mit einer Anzeige sowie ein Verbrauchsdatenerfassungsgerät zur Durchführung des
Verfahrens.
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Zur
Zeit gibt es zahlreiche elektronische Verbrauchserfassungsgeräte am Markt.
Viele dieser Geräte
besitzen eine nicht auswechselbare Langzeitbatterie (Lithiumzelle)
zur Stromversorgung des Geräts. So
gibt es Geräte,
die manuell über
eine Anzeige (LCD/LED), mit einem Servicegerät über eine optische oder elektrische
Schnittstelle oder drahtlos per Funk abgelesen werden. Die Geräte stellen
dabei auch dauerhaft Funktionen zur Verfügung, die nur in Servicefällen oder
zur Ablesung benötigt
werden. Die Gerätefunktionen
sind in der Regel als Software implementiert und laufen in einer
elektronischen Steuereinheit ab (Mikrocontroller oder Mikroprozessor). Jede
dieser Funktionen hat ihren Anteil am Gerätestromverbrauch und damit
bei gegebener Batteriekapazität
Einfluss auf die Lebensdauer.
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Meistens
bleiben bei diesen elektronischen Erfassungsgeräten auch Funktionen, die tatsächlich nur
selten benötigt
werden, ununterbrochen über
die gesamte Lebensdauer der Batterien aktiv. Gemessen am Bedarf
haben sie damit einen überhöhten Anteil am
Batterieverbrauch. Dies wirkt sich entweder nachteilig auf die Batterielebensdauer
oder die benötigte
Batteriekapazität
aus. Solche Funktionen sind z. B. Servicefunktionen, die lediglich
bei der Inbetriebnahme des Gerätes
benötigt
werden, oder Anzeige- bzw. Datenübertragungsfunktionen,
die nur zum Zeitpunkt der Ablesung benötigt werden.
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Da
der genaue Ablesezeitpunkt häufig
nicht genau bekannt ist, haben Geräte mit Funkdatenübertragung
eine sehr hohe Sendehäufigkeit.
Um den Strombedarf für
das häufige
Senden einzuschränken,
gibt es bereits Lösungen,
bei der die Sender zum Zwecke der Datenübertragung nur für einen
gewissen Zeitraum nach Erreichen eines Stichtags angeschaltet werden
(z. B. 1 × jährlich für einen
Tag).
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Aus
der
DE 44 09 803 A1 ist
eine Anlage zur zentralen Erfassung von Energieverbrauchskosten mit
einzelnen Messstellen bekannt, welche die Verbrauchserfassung selbsttätig durchführen und
die erfassten Verbrauchswerte sporadisch an eine fest installierte
Zentralstelle übersendet.
Hierzu ist ein Timer vorgesehen, der in Abständen von z.B. 3 bis 4 Wochen
einen Sender zum Aussenden der Verbrauchswerte aktiviert. Die
DE 42 35 187 A1 beschreibt
eine ähnliche
Einrichtung zur Erfassung von Verbrauchswerten, bei der die Funkübertragung
unidirektional in einem durch jede Verbrauchwert-Erfassungseinrichtung
autonom gesetzten schmalen Zeitfenster jeweils zum Stichtag eines
gewünschten
Ablesezeitraums ausgeführt
wird.
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Die
DE 199 29 474 betrifft
die Gesundheitsüberwachung
einer Mehrzahl von Lebewesen durch Überwachung der Körpertemperatur,
die in Zeitintervallen ermittelt und durch Funkübertragung an eine Basisstation übertragbar
ist. Die Zeitintervalle zur Erfassung und Aussendung der Temperaturwerte
sind veränderbar,
wobei es sich bei dem Verfahren um ein bidirektionales Verfahren
zur Veränderung
der Zeitintervalle handelt.
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Der
Nachteil von bekannten Lösungen
mit zeitweiliger Abschaltung der Datenübertragung ist: verpasst der
Ableser, der den Verbrauchswert bspw. mit einem mobilen Datenempfänger auslesen
möchte,
diesen Zeitraum, in dem der Sender eingeschaltet ist, dann muss
er (unter Umständen
ein Jahr) warten, bis er eine erneute Chance hat, die Erfassungsgeräte per Funk
auszulesen. Ein weiterer Nachteil einer solchen Lösung mit
kurzzeitigem Sendereinschalten in großen Zeitabständen ist,
dass sich zeitnahe Zwischenablesungen schlecht realisieren lassen.
Es besteht immer das Problem, dass sich der Ableser pünktlich
zur Sendereinschaltphase in Funkreichweite der Verbrauchsdatenerfassungsgeräte befinden muss.
Entsprechendes gilt für
Verbrauchsdatenerfassungsgeräte
mit einer optischen Schnittstelle für die Datenübertragung.
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Nahezu
alle elektronischen Verbrauchsdatenerfassungsgeräte besitzen eine Anzeigeeinheit,
z. B. in Form eines LCD-Displays, für die Darstellung von Verbrauchs-
und Gerätedaten.
Diese Anzeigen dienen dem Kundendienstpersonal für die visuelle Ablesung der
Geräte
sowie dem Nutzer zur Verbrauchkontrolle. Deswegen kann die Anzeige
zur Stromersparnis nicht einfach zeitgesteuert abgeschaltet werden,
da dem Nutzer sonst zeitweise die Kontrollmöglichkeit fehlen würde. Außerdem wäre es für den Nutzer
sehr irritierend, wenn die An zeige für eine gewisse Zeit ausfiele.
Bisherige bekannte Verfahren mit automatischer Abschaltung des Displays haben
daher ein Bedienelement am Gerät, über das der
Nutzer die Anzeige aktivieren kann. Nachteil einer solchen Lösung ist,
dass es sich auf Verbrauchserfassungsgeräte schlecht anwenden lässt, da
die Geräte
häufig
an schwer zugänglichen
Stellen montiert werden. Zum anderen wird das Gerät durch
ein Bedienelement bei der Entwicklung und Produktion unnötig verteuert,
wenn das Bedienelement ausschließlich der Aktivierung des Displays
dient. Dies wäre
beispielsweise bei elektronischen Heizkostenverteilern mit und ohne
drahtloser Datenübertragung der
Fall. Bei anderen Gerätegattungen
(z. B. Fahrradcomputer) wird das Ein- und Ausschalten der Anzeige
von dem Fortschritt einer Zählung
abhängig
gemacht. Dabei aktiviert sich die Anzeige automatisch, sobald ein
Zählfortschritt
erfolgt. Dieses Verfahren lässt
sich auf Verbrauchserfassungsgeräte
der beschriebenen Art nicht anwenden, da auch ein geringer oder
gar kein Verbrauchsfortschritt eine Information darstellt, die der
Nutzerkontrolle dient. Darüber hinaus
ist es einem Ableser nicht zumutbar, auf einen Verbrauchsfortschritt
zu warten, um das Gerät
ablesen zu können.
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Aus
der
DE 42 25 042 A1 ist
ein Verfahren zum Übertragen
von Messdaten bekannt, bei dem die Messdaten in stochastisch vorgegebenen
Zeitfenstern kleiner Breite an eine dauernd empfangsbereite Empfangseinrichtung übertragen
werden. Eine Aussendung der Messdaten erfolgt nur dann, wenn sich
die momentanen Messdaten von den zuletzt gesendeten Messdaten signifikant
unterscheiden. Hierbei besehen die vorbeschriebenen Probleme.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es daher, Möglichkeiten zur effektiven
Stromersparnis bei Verbrauchsdatenerfassungsgeräten vorzuschlagen, ohne dass
das Auslesen der Daten erschwert oder der Nutzerkomfort beeinträchtigt wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem
eingangs genannten Verfahren durch die Merkmale des Anspruch 1 im
Wesentlichen dadurch gelöst,
dass das zeitgesteuerte An- und Abschalten vom Wochentag und/oder
der Tageszeit abhängt. Der
Erfindungsgedanke beruht auf der Erkenntnis, dass die drahtlose
Datenübertragung
zu bestimmten wiederkehrenden Zeiten nicht benötigt wird. Es kann z. B. davon
ausgegangen werden, dass aufgrund geregelter Arbeitszeiten keine
Ablesung an Feiertagen und nachts erfolgt. Mittels einer Zeitsteuerung
kann der Sendebetrieb zu diesen Zeiten abgeschaltet werden. Eine
geeignete Zeitschaltung kann das Senden von Daten beispielsweise
morgens um 06:00h einschalten und abends um 20:00h abschalten. An Sonntagen
soll wegen der Feiertagsregelung gar nicht gesendet werden. In diesem
Beispiel ergibt sich eine Ersparnis von 6 × 10 + 24 = 84 Stunden pro
Woche. Das ist eine Reduktion um etwa 50% gegenüber einem 24-stündigen Dauersendebetrieb.
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Um
alterungs-, temperatur- und fertigungsbedingte Ungenauigkeiten von
Zeitgeberelementen auszugleichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass
der Anschaltzeitpunkt der Datenübertragung täglich um
eine vorgebbare Zeitspanne vorgezogen und der Abschaltzeitpunkt
täglich
um eine vorgebbare Zeitspanne nach hinten verschoben wird.
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Zur
einfachen Parametrisierung können
die An- und Abschaltzeitpunkte für
die Datenübertragung und/oder
die vorgebbare Zeitspanne in dem Verbrauchsdatenerfassungsgerät vorzugsweise
frei einstellbar sein, insbesondere durch Programmierung über eine
Serviceschnittstelle und/oder bei der Herstellung.
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Gemäß einer
Variante des vorgeschlagenen Verfahrens bei elektronischen Verbrauchsdatenerfassungsgeräten mit
einer Anzeige wird zur Lösung der
gestellten Aufgabe vorgeschlagen, dass die Anzeige in Abhängigkeit
von Umgebungsvariablen des Verbrauchsdatenerfassungsgeräts, insbesondere Helligkeit
und/oder Bewegung, an- und abgeschaltet wird. Wenn das Verbrauchsdatenerfassungsgerät feststellen
kann, dass es in seiner Umgebung dunkel ist oder keine Bewegung
stattfindet, kann davon ausgehen werden, dass die Anzeige nicht
benötigt
wird, weil sich niemand in der Nähe
des Gerätes
aufhält. Die
Stromersparnis ist dann besonders groß, wenn sich die Anzeige wie
häufig
an dunklen Stellen, bspw. einem Heizungskeller, Abstellraum oder
dgl., befindet. Bspw. wird nach Unterschreiten eines Helligkeits-Grenzwerts
oder einer längeren
Zeit ohne Nachweis einer Bewegung die Anzeige deaktiviert, um den anteiligen
Batteriestrom einzusparen. Für diese
Feststellung wird lediglich ein Umgebungssensor (optischer Sensor
oder Bewegungssensor) benötigt.
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Um
ein regelmäßiges, sich
häufig
wiederholendes Messen zu vermeiden, können die Umgebungsvariablen
erfindungsgemäß ereignisgesteuert gemessen
werden.
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In
Kombination mit dem vom Wochentag und/oder der Tagszeit abhängigen,
zeitgesteuerten An- und Abschalten der Datenübertragung ist eine besonders
hohe Stromersparnis zu erreichen.
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Ferner
betrifft die vorliegende Erfindung ein Verbrauchsdatenerfassungsgerät mit einer
Steuereinrichtung, insbesondere einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor,
das eine Zeitsteuerung und/oder ein Messsystem zur Messung von Umgebungsvariablen,
insbesondere von Helligkeit und/oder Bewegung, aufweist, wobei die
Steuereinrichtung programmtechnisch zur Durchführung des vorbeschriebenen
Verfahrens gemäß einem
der Ansprüche
4 bis 6 eingerichtet ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist das Messsystem des Verbrauchsdatenerfassungsgeräts zur Messung
der Helligkeit einen auch zum optischen Datenempfang geeigneten
optischen Empfänger,
insbesondere einen Infrarotsensor, und einen Analog-Digital-Wandler auf.
In diesem Fall kann ein Bauteil sowohl als Helligkeitssensor als
auch zur Übertragung
von Daten verwendet werden, so dass zusätzliche Kosten eingespart werden
können.
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Nachfolgend
werden die erfindungsgemäßen Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung
detailliert beschrieben. Dabei ergeben sich aus der Beschreibung
und/oder der Zeichnung weitere erfindungsgemäße Vorteile und Merkmale, unabhängig von
ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
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Es
zeigen:
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1 die
An- und Abschaltzeiten für
die Übertragung
von Verbrauchsdaten im Tages- und Wochenverlauf für eine Batterielebensdauer
von 10 Jahren und
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2 einen
typischen Aufbau der gesendeten Funktelegramme.
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Allgemein
besteht auch bei Verbrauchsdatenerfassungsgeräten die Schwierigkeit darin,
dass von bestimmten, selten genutzten Gerätefunktionen nicht bekannt
ist, wann sie genutzt werden. Deshalb werden solche Funktionen auch
nicht abgeschaltet. Es lässt
sich aber für
bestimmte Funktionen sagen, wann sie nicht genutzt werden. Auf diesem
Gedanken basieren die vorgeschlagenen Verfahren.
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Elektronische
Verbrauchsdatenerfassungsgeräte
mit Funksender für
drahtlose Datenübertragung
werden häufig
für eine
Walk-In-, Walk-By- oder Drive-By-Ablesung
verwendet. Dabei werden die Erfassungsgeräte mittels eines mobiles Funkempfängers durch
Kundendienstpersonal von einem Fahrzeug aus (Drive-By) im Vorbeifahren
oder zu Fuß (Walk-By)
im Vorübergehen
abgelesen, ohne dass das abzulesende Gebäude betreten werden muss. Bei
diesem Ableseverfahren werden häufig über das ganze
Jahr hinweg Funktelegramme ausgesendet, die zur Stromersparnis so
kurz gemacht werden (einige Millisekunden), dass häufiges Senden über einen
langen Zeitraum möglich
ist. Eine regelmäßige Verbrauchsdatenerfassung
findet im häuslichen
Bereich typischerweise jährlich
statt. Ausnahmen davon gibt es beispielsweise durch umzugsbedingten
Nutzerwechsel auch unterjährig.
Aufgrund dieser Tatsache wird zunächst erfindungsgemäß vorgeschlagen, das
Jahr in eine Zeitspanne nach einem abrechnungsrelevanten Stichtag
und in die übrige
Zeitspanne bis zum Stichtag des Folgejahres aufzuteilen. In der
Zeitspanne nach dem Stichtag (z. B. 2 Monate lang) wechseln die
Erfassungsgeräte
in einen sogenannten Schnellsendemodus mit stark erhöhter Sendehäufigkeit.
In dieser Zeit kann eine drahtlose Ablesung der Geräte mit einem
mobilen Funkempfänger sehr
zügig erfolgen.
Nach Ablauf der Zeitspanne des Schnellsendens wechseln die Erfassungsgeräte zeitgebergesteuert
in einen sogenannten Normalsendemodus mit herabgesetzter Sendehäufigkeit.
Zwischenablesungen sind nun immer noch möglich. Da der Aufwand für Zwischenablesungen
zeit- und kostenmäßig seinen
Schwerpunkt in der Anfahrt zu der Liegenschaft findet, fällt die
etwas längere
Wartezeit bis zum Empfang der Funkdaten nicht so sehr ins Gewicht.
Zudem sind Zwischenablesungen nicht der Regelfall und rechtfertigen
daher längere
Ablesezeiten zugunsten der allgemeinen jährlichen Stichtagsablesung.
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Sollen
die Endgeräte
für eine
reibungslose Walk-In-Ablesung beispielsweise alle 30 Sekunden senden,
so ergibt sich im Schnellsendemodus eine jährliche Anzahl von 1051200
Funktelegrammen. Wechselt man die Sendehäufigkeit durch die Unterscheidung
in Schnellsenden und Normalsenden, und wählt man für die Dauer des Schnellsendens
eine Periode von 60 Tagen (2 Monate) nach dem Stichtag und für das Normalsenden
eine Periode von 305 Tagen (10 Monate) und setzt die Sendehäufigkeit
dabei auf ein Zehntel herab (alle 5 Minuten senden), dann reduziert
sich die Gesamtzahl der jährlichen
Funktelegramme auf 172800 + 87840 = 260640 Funktelegramme, also
auf etwa 25% gegenüber
einem dauerhaften Schnellsenden.
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Ferner
wird die drahtlose Datenübertragung zu
bestimmten wiederkehrenden Zeiten nicht benötigt. Es kann z. B. davon ausgegangen
werden, dass aufgrund geregelter Arbeitszeiten keine Ablesung an Feiertagen
und nachts erfolgt. Es ist also sinnvoll, eine Zeitsteuerung für das An-
und Abschalten des Sendebetriebs vorzusehen, die das Senden von
Daten morgens um 06:00h einschaltet und abends um 20:00h abschaltet.
An Sonntagen und Feiertagen wird gar nicht gesendet. Dies geschieht
unabhängig davon,
ob sich die Geräte
im Normal- oder Schnellsendebetrieb befinden. In diesem Beispiel
ergibt sich eine Ersparnis von 6 × 10 + 24 = 84 Stunden pro
Woche. Das ist eine Reduktion um weitere 50% gegenüber einem
24-Stundendauersendebetrieb. Die Anzahl der jährlichen Funktelegramme lässt sich
damit theoretisch auf 130320 senken.
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Eine
praktische Schwierigkeit, die sich aus einer zeitgesteuerten Abschaltung
ergibt, ist die alterungs-, temperatur- und fertigungsbedingte Ungenauigkeit
von Zeitgeberelementen. Bei typischen Schwingquarzen für Uhrenzwecke
(mit 32kHz Nennfrequenz) kann mit Toleranzen von +50ppm bis –100ppm
gerechnet werden. Um diesen Zeitabweichungen zu begegnen, wird der
tägliche
Einschaltzeitpunkt um einen der negativen Toleranz entsprechenden
Betrag vorgezogen und der Abschaltzeitpunkt um einen der positiven
Abweichung entsprechenden Betrag nach hinten verschoben. Bei den
genannten Toleranzen von –100ppm/+50ppm
ergibt sich ein tägliches
Vorziehen des Einschaltzeitpunkts um –8,64 Sekunden und ein späteres Abschalten
um +4,32 Sekunden. Insgesamt ergibt sich damit eine tägliche Verlängerung
der Sendezeitspanne um ca. 13 Sekunden. Die Toleranzen akkumulieren
sich über
die Lebensdauer soweit, bis eine Einschaltdauer von 24 Stunden täglich erreicht
ist. Die Abschaltung reduziert sich ab diesem Zeitpunkt auf die
Feiertage. Mit den vorgeschlagene Zeiten (tägliches Senden von 06:00h bis
20:00h, dann Abschalten von 10 Stunden) und den angenommene Zeitgebertoleranzen
(–100ppm/+50ppm)
wird dieser Zeitpunkt nach 2778 Tagen, also 7,6 Jahren erreicht.
Er liegt damit bereits über
der Eichgültigkeitsdauer
von Wasserzählern.
Die akkumulierte Ersparnis beträgt
nach 5 Jahren immer noch 36% (durchschnittlich 166800 Funksendungen
p. a.), nach 7,6 Jahren noch 29% (im Mittel 185050 Sendungen p.
a.) und nach 10 Jahren immer noch 24% (entspricht 198080 Aussendungen
pro Jahr).
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1 veranschaulicht
die täglichen
An- (hell) und Abschaltzeiten (dunkel) des Funksenders im Tages-
und Wochenverlauf (Zahlen 0 bis 7 für die Tage einer Woche, wobei
der Bereich zwischen den Zahlen den Tagesverlauf darstellt) über eine
Gerätelebensdauer
von 10 Jahren. Es ist zu erkennen, wie die tägliche Abschaltzeit (dunkel)
aufgrund der akkumulierten Zeitgebertoleranzen mit jedem Betriebsjahr abnimmt.
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Die
täglichen
Ein- und Abschaltzeitpunkte, die Abschaltphase für wöchentliche Feiertage und die
positiven und negativen Zeitgebertoleranzen sowie die abschaltbaren
Funktionen (z. B. per Bitmaske) sind in den Verbrauchsdatenerfassungsgeräten einstellbar.
Die Einstellung dieser Parameter kann jederzeit durch Programmierung
der Erfassungsgeräte über eine
Serviceschnittstelle und/oder während
der Produktion erfolgen.
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Die
in 2 schematisch angegebenen Funktelegramme sind
zur Übertragung
von Verbrauchsdaten geeignet und lehnen sich an die internationale
Norm IEC 870-5-1 Formatklasse FT 3 und den europäischen Normvorschlag der CEN
TC 294 an. Darin werden geeignete Telegrammformate und Betriebsmodi
für die
zweckgebundene Daten- bzw. Funkübertragung
beschrieben. Der allgemeine Stand der Technik bevorzugt bei der
drahtlosen Übertragung
von Informationen eine gleichspannungsfreie Leitungskodierung. Dies
kann durch Überlagerung des
Nutzdatenstroms mit einem wohldefinierten pseudozufälligen Bitstrom
erfolgen. Die Gleichspannungsfreiheit des Datenstroms kann dabei
nicht garantiert werden; man nähert
sich ihr im statistischen Mittel nur an. Vorteil des sogenannten
Data-Scrambling ist, dass es keinen Overhead erzeugt. Ein Verfahren,
das Gleichspannungsfreiheit sicherstellt, ist die 3-aus-6-Kodierung,
wie sie in der CEN TC 294 vorgeschlagen ist. Bei gleicher Datenrate
werden hierbei 50% Overhead erzeugt. Der Manchester-Code wird in
der CEN TC 294 ebenfalls als Leitungscodierung für die Funkübertragung vorgeschlagen. Der Manchester-Code erzeugt aus
jedem NRZ-Bit mindestens einen Flankenwechsel. Der Overhead liegt hier
bei 100% und ist damit am ungünstigsten.
Der Vorteil der Manchester-Codierung liegt in der einfachen Realisierung
mit wenigen Logikgattern. 2 kann entnommen
werden, dass ein Funktelegramm bei einer Datenrate von 100 kcps,
je nach Leitungskodierung zwischen 4,34ms und 8,18ms benötigt. Im Funktelegramm
sind alle abrechnungsrelevanten Daten, auch solche für eine monatliche
Zwischenablesung, enthalten. Die jährliche Sendedauer liegt damit (NRZ-Kodierung
mit Data-Scrambling, Schnellsenden: 60 Tage 2 ×pro Min., Normalsenden: 305
Tage 12 × pro
Std. und 50% Abschalten pro Woche) anfangs bei 566 Sekunden (= 09:26
min.) und im ungünstigsten
Fall (keine wöchentliche
Ersparnis wg. Zeitgebertoleranzen) bei 1131 Sekunden (= 18:51 min.).
Die jährliche
akkumulierte Sendedauer kann bei einer typischer Gerätelebensdauer
auf ca. 14,5 min. abgeschätzt
werden. Dies ist bei wenigen Milliwatt Sendeleistung (typisch 0
bis 10 dbm bei ca. 50mA Sendestrom) mit einer Langzeitbatterie erreichbar
(10 Jahre × 14,5
min. × 50mA
= ca. 120 mAh).
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Ein
Verbrauchserfassungsgerät
mit optischer Datenübertragung
besitzt eine (infrarot-) optische Schnittstelle, über die
mit Hilfe eines Servicegerätes
die gesammelten Verbrauchsdaten ausgelesen werden können. Solche
Geräte
benötigen
ein Verfahren zur optischen Verbindungsaufnahme mit einem Kommunikationspartner
(Servicegeräte:
z. B. Notebook oder PDA mit Infrarotschnittstelle nach dem Infrared
Data Association Standard). Die Kontaktaufnahme kann dabei aktiv
durch Aussenden optischer Kontaktaufnahmebotschaften oder passiv
durch Überwachen
optischer Aktivitäten
durch das Erfassungsgerät
erfolgen. In beiden Fällen
wird hierfür Strom
für den
Betrieb einer Steuereinheit (in der Regel eines Mikrocontrollers)
und eines optischen Senders bzw. Empfängers benötigt. Da die Schnittstelle nur
für die
Inbetriebnahme und das Ablesen durch Kundendienstpersonal benötigt wird,
kann das beschriebene Verfahren genauso wie bei der Funkschnittstelle
angewendet werden. Auch hier kann davon ausgegangen werden, dass
zu bestimmten Tageszeiten und an Feiertagen kein Kundendienst erfolgt.
Deswegen kann das An- und Abschaltverfahren zur Reduktion des Strombedarfs
ohne Änderung
auf die Zeitsteuerung der optischen Schnittstelle angewandt werden.
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Zur
weiteren Stromersparnis wird auch die Anzeige zeitweise abgeschaltet.
Das Kriterium dafür, wann
die Anzeige nicht benötigt
wird und daher abgeschaltet werden kann, ist jedoch ein anderes.
Eine Anzeige wird in der Regel nicht abgelesen, wenn es in der Umgebung
dunkel ist oder keine Bewegung stattfindet. Da Erfassungsgeräte mit optischer Schnittstelle
für die
Kodierung (Daten in das Gerät
hineinschreiben) bereits einen optischen Empfänger benötigen, wird bei diesen Geräten der
optischen Empfänger
mit einer Messvorrichtung verbunden. Andernfalls ist ein zusätzlicher
Sensor notwendig. Die Messvorrichtung ist ein Analog-/Digitalumsetzer, der
mit der Steuereinheit des Gerätes
verbunden ist. A/D-Umsetzer sind in fast allen Erfassungsgeräten für die Anschaltung
von Sensoren ohnedies erforderlich oder sie sind bereits in der
Steuereinheit (Mikrocontroller) integriert. Bei Unterschreitung
eines einer Grenzhelligkeit entsprechenden Schwellwertes wird dann
die Anzeige deaktiviert, um den anteiligen Batteriestrom einzusparen.
Die Feststellung, ob die Helligkeit über oder unter einem bestimmten
Schwellwert liegt, kann dabei ereignisgesteuert erfolgen. Dies erspart
ein regelmäßiges, wiederholtes
Messen der Umgebungshelligkeit. Entsprechendes gilt für einen
zusätzlich
in das Gerät
einzubauenden Bewegungssensor.
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Durch
das erfindungsgemäße Verfahren
wird der anteilige Energiebedarf aus der Gerätebatterie für bestimmte
abschaltbare Gerätefunktionen
nennenswert reduziert. Dies führt
bei gleicher Batteriekapazität
zu einer Lebensdauerverlängerung
des Gerätes
und damit zu einer Reduktion der Betriebskosten pro Jahr. Alternativ
gestattet es in der Produktion den Einsatz einer Langzeitbatterie
kleinerer Kapazität und
senkt bei gleicher Gerätelebensdauer
die Herstellungskosten. Dabei werden physikalische Störeffekte,
wie etwa die Ungenauigkeit von Zeitgeberelementen, berücksichtigt.
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Durch
das zeitweilige Abschalten der Funkaussendungen, insbesondere im
Schnellsendemodus, wird in regelmäßigen Abständen das verwendete Fre quenzband
freigegeben. Dies begünstigt
die störungsfreie
Funkkommunikation konkurrierender Funksysteme auf dem selben Frequenzband.
Ebenso wird durch die Abschaltung in kundendienstfreien Zeiten die
Belastung durch Elektro-Smog
herabgesetzt. Dies trifft insbesondere für die Anwesenheitszeiten des
Nutzers während
der Nacht und an Feiertagen zu.
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Bei
Erfassungsgeräten
mit optischer Schnittstelle und Anzeigeeinheit nutzt das beschriebene Verfahren
kostenneutral den optischen Empfänger einer
Serviceschnittstelle, um die Umgebungshelligkeit zu detektieren
und daraus ein Kriterium für
die An- und Abschaltung der Anzeige zu gewinnen. Es verzichtet auf
unnötige
Bedienelemente und ist nicht an den Zählfortschritt gekoppelt, da
dieser für
die Gerätegattung
Verbrauchserfassungsgeräte
ungeeignet ist.