DE102014102007B4

DE102014102007B4 - Verfahren und System zur Übertragung von Daten von in einer Liegenschaft angeordneten Endgeräten zu einer zentralen Recheneinrichtung

Info

Publication number: DE102014102007B4
Application number: DE102014102007.3A
Authority: DE
Inventors: Winfried Simon; Norbert Gutmann; Dirk Matussek
Original assignee: Techem Energy Services GmbH
Current assignee: Techem Energy Services GmbH
Priority date: 2014-02-18
Filing date: 2014-02-18
Publication date: 2015-11-26
Anticipated expiration: 2034-02-19
Also published as: DE102014102007A1

Abstract

Verfahren zur Übertragung von Daten von in einer Liegenschaft (100a, 100b, 110c) angeordneten Endgeräten (200 bis 211) zu einer zentralen Recheneinrichtung (90) mittels einer Datenfernübertragung, bei dem die Daten des Endgeräts (200 bis 211) mittels Funktelegrammen an mindestens einen in der Liegenschaft (100a, 100b, 110c) vorgesehenen Datensammler (401 bis 408) übertragen werden und von dem Datensammler (401 bis 408) weiter über die Datenfernübertragung an die zentrale Recheneinrichtung (90) übertragen werden, wobei jedes Funktelegramm neben den Daten des Endgeräts (200 bis 211) auch eine eindeutige Endgeräte-Identifikation enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Datensammler (401 bis 408) zur Datenfernübertragung eine Verbindung zu einer Kommunikationseinheit (60) der zentralen Recheneinrichtung (90) aufbaut und aus empfangenen Daten der Endgeräte (200 bis 211) und/oder Statusdaten einen oder mehrere Nachrichtendatensätze zusammenstellt und an die Kommunikationseinheit (60) übersendet, welche die Nachrichtendatensätze nach dem Empfang speichert und zum Abruf durch eine Anwendungseinheit (70) der zentralen Recheneinrichtung (90) bereithält, dass der Datensammler (401 bis 408) nach dem Übertragen des Nachrichtendatensatzes mit den Daten der Endgeräte (200 bis 211) einen Nachrichtendatensatz mit Selektionsinformationen über die Endgeräte (200 bis 211) erstellt und überträgt, die bereits oder die noch nicht an die zentrale Recheneinrichtung (90) übertragen wurden, und dass die Verbindung zur Datenfernübertragung zwischen dem Datensammler (401 bis 408) und der Kommunikationseinheit (60) der zentralen Recheneinrichtung (90) nach dem Speichern der Nachrichtdatensätze in der Kommunikationseinheit (60) beendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Übertragung von Daten von in einer Liegenschaft angeordneten Endgeräten zu einer zentralen Recheneinrichtung mittels einer Datenfernübertragung gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 12, bei dem die Daten des Endgeräts mittels Funktelegrammen, vorzugsweise in einer unidirektionalen Funkverbindung, an mindestens einen oder vorzugsweise mindestens zwei in der Liegenschaft vorgesehenen Datensammler übertragen werden. Der oder die Datensammler sind derart in der Liegenschaft angeordnet, dass die Funktelegramme vom mindestens einem Endgerät, dessen Daten mittels der Datenfernübertragung übertragen werden sollen, von mindestens einem Datensammler empfangen werden, und von dem Datensammler weiter über die Datenfernübertragung an die zentrale Recheneinrichtung, bspw. einen Leitstand, übertragen werden können. Jedes Funktelegramm enthält neben den Daten des Endgeräts auch eine eindeutige Endgeräte-Identifikation, bspw. eine Identifikationsnummer, die eine Zuordnung der Daten zu einem Endgerät erlaubt. Die Endgeräte-Identifikation wird nachfolgend auch nur kurz als Geräte-ID oder ID bezeichnet.
Ggf. kann das in einer Liegenschaft installierte Funksystem Datensammler mit Datenfernübertragungseinrichtung und Datensammler ohne Datenfernübertragungseinrichtung aufweisen. Im Sinn der Erfindung sind mit Datensammler immer Datensammler mit Datenfernübertragungseinrichtung gemeint. Andere Datensammler können bspw. in der Liegenschaft installiert sein und Daten der Endgeräte an andere Datensammler (mit und/oder ohne Datenfernübertragungseinrichtung) weiterleiten, also eine Routerfunktion wahrnehmen. Auf derartige Datensammler ohne Datenfernübertragungseinrichtung wird zur Unterscheidung ggf. als „Router” Bezug genommen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Datensammler, d. h. die Datensammler mit Datenfernübertragungseinrichtung, vorzugsweise alle, mindestens aber zum Teil, batteriebetrieben. Diese Datensammler werden also aus einer Batterie mit Strom versorgt. Dies schließt nicht aus, dass auch ein Teil der Datensammler (und/oder Router) an ein Stromnetz angeschlossen sind.
Eine erfindungsgemäß bevorzugte Möglichkeit der Datenfernübertragung ist eine Mobilfunkverbindung, über die der Datensammler eine Internet-Datenverbindung zu der zentralen Recheneinheit aufbaut bzw. aufbauen kann. In diesem Fall ist die Datenfernübertragungseinrichtung ein Mobilfunkmodem, das einen signifikanten Anteil an dem Energieverbrauch des Datensammlers hat.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese bevorzugte Art der Datenfernübertragung mittels Mobilfunk beschränkt. Grundsätzlich kann die Datenfernübertragung von einem Datensammler zu einer zentralen Recheneinrichtung erfindungsgemäß auch mittels einer anderen Drahtloskommunikation erfolgen, die vorzugsweise aber eine größere Reichweite hat als die durch die Endgeräte an die Datensammler ausgesandten Funktelegramme. Die zentrale Recheneinrichtung kann in einem solchen Fall bspw. eine in einer Liegenschaft angeordnete Kommunikationseinheit aufweisen, welche bspw. eine drahtgebundene Verbindung zu einem Anwendungsserver der zentralen Recheneinheit aufweist, ggf. auch über das Internet. Alternativ oder zusätzlich kann eine solche Kommunikationseinheit auch ein Mobilfunkmodem aufweisen, das eine Datenverbindung mit bspw. dem Internet aufbaut und die von den Endgeräten empfangenen Funktelegramme und/oder Daten an eine Anwendungseinheit der zentralen Recheneinrichtung weitergibt. Der Vorteil einer solchen Lösung besteht darin, dass die Kommunikationseinheit in der Liegenschaft angeordnet und typischer Weise an ein Stromnetz angeschlossen ist, so dass hinsichtlich der Energieversorgung des Mobilfunkmodems keine Probleme bestehen. Die monatlich übertragene Datenmenge in Byte, die über das Mobilfunknetzwerk zu übertragen sind und die die monatlichen Kosten der Mobilfunkdatenübertragung bestimmen, können auch in solchen Datenerfassungssystemen durch das erfindungsgemäße Verfahren reduziert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung meist mit Bezug auf ein in den Datensammlern enthaltenes Mobilfunkmodem als Datenfernübertragungseinrichtung beschrieben. Die erfindungsgemäßen Merkmale können aber entsprechend auch auf die zuvor beschriebene Ausführungsform angewendet werden.
Die Liegenschaft kann für die vorliegende Erfindung aus einem oder auch mehreren Gebäuden bestehen. Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Liegenschaft insbesondere dadurch aus, dass die in der Liegenschaft vorhandenen Endgeräte eine eindeutige Endgeräte-Identifikation aufweisen. Sie können ggf. auch eiben Funknetz angehören.
In einer besonders bevorzugten Anwendung betrifft die Erfindung ein System zur Fernablesung von Verbrauchserfassungsgeräten für Wärme, Wasser, Gas oder Strom und/oder zur Fernüberwachung von Rauchwarnmeldern oder weiterer Sensoren in Wohn- oder Gewerbegebäuden. Bei diesem bevorzugten System werden die Geräte- und/oder Nutzdatendaten in einem oder mehreren lokalen Datensammeleinrichtungen (Datensammlern) zwischengespeichert und durch die jeweiligen Datensammler beispielsweise über eine Mobilfunkstrecke zur Datenfernübertragung an eine entfernte Recheneinrichtung (Leitstand) übertragen. Die Datensammler können grundsätzlich an das Stromnetz angeschlossen sein oder mit einer Batterie betrieben werden. In den meisten Installationen in Liegenschaften sind jedoch zumindest ein Teil der Datensammler nicht an ein Stromnetz angeschlossen, weil Datensammler zur Empfangbarkeit aller Verbrauchserfassungsgeräte zumindest teilweise an Orten in einer Liegenschaft installiert werden, an denen kein Stromnetz zur Verfügung steht beziehungsweise da auf das Herstellen eines Stromanschlusses aus Kostengründen verzichtet werden soll.
Systeme zur Fernablesung von Verbrauchserfassungsgeräten mit einem oder mehreren Datensammlern, die mit Mitteln zur Fernübertragung beispielsweise einem Modem für ein GSM-Mobilfunknetzwerk und/oder für eine Internet(IP-)Kommunikation ausgestattet sind, sind im Stand der Technik hinreichend bekannt und werden als Automatic Meter Reading(AMR) oder Advanced Metering Infrastructure(AMI)Netzwerke bezeichnet. In solchen Systemen sind Verfahren zur Reduzierung der im Mobilfunk zu übertragenden Datenmengen bekannt.
Die EP 2 381 579 beschreibt ein Fernablesesystem von Verbrauchserfassungsgeräten, bei dem ein Komprimierungs-Dekomprimierungsverfahren angewendet wird, um die zu übertragenden Datenmenge möglichst gering zu halten, mit dem Ziel, die Nutzungsdauer des Mobilfunknetzwerks zu optimieren und insbesondere zu minimieren.
In der EP 0 841 785 ist ein Verfahren zur Übertragung von Daten von Verbrauchszählern an berechtigte Rechner beschrieben, bei dem alle Verbrauchsdaten zunächst in eine Mailbox übertragen werden. Erst wenn alle Daten übertragen wurden, greift der berechtigte Rechner, insbesondere ein Rechner eines Abrechnungssystems, auf die Daten in der Mailbox zu. Solche Mailboxen oder auch Nachrichten-Listen (message list bzw. message queue) können Teil eines Server-Betriebssystems sein und es ermöglichen, Nachrichten von einem Netzwerkknoten zu einem anderen Netzwerkknoten asynchron zu übertragen. Dadurch können zwei Netzwerkknoten miteinander kommunizieren, selbst wenn der jeweils andere Netzwerkknoten gerade nicht erreichbar ist. Dazu werden die Daten gespeichert und ausgegeben, sobald die andere Anwendung wieder erreichbar ist.
Die US 2013/0086153 offenbart ein System und Verfahren, das ein Interface für den User-Zugriff auf Nachrichten auf einem Message-Server-System ermöglicht.
In der US 2013/0298203 ist ein Verfahren beschrieben mit dem sicher gestellt werden kann, dass bei der Datenablage in einer Cloud kein unautorisierter Zugriff auf den Cloud Server und somit auf die in der Daten Cloud abgelegten Daten erfolgen kann.
Aus der DE 101 52 554 ist ein hierarchisch gegliedertes System zur Fernablesung von Verbrauchsdaten bekannt, bei dem mehrere Datensammelvorrichtungen untereinander kommunizieren und die Daten an eine zentrale Datensammeleinrichtung (Masterdatensammler) übertragen, von wo aus sie mittels Mobilfunk an eine entfernte Recheneinrichtung (Leitstand) übertragen werden. Um die Datenmenge gering zu halten, wird bei dem beschrieben Verfahren festgelegt, dass jedes Verbrauchserfassungsgerät nur einer Datensammelvorrichtung zugeordnet werden darf. Damit soll sicher gestellt werden, dass die Verbrauchsdaten nicht redundant (keine Telegrammdubletten) an die zentrale Datensammeleinrichtung weiter geleitet und von dort im Mobilfunknetzwerk übertragen werden.
In der US 6,653,945 wird ein Fernablesesystem vorgeschlagen, bei dem jedes Verbrauchserfassungsgerät von mindestens zwei Datensammeleinrichtungen empfangen wird. So soll sichergestellt werden, dass durch eine Redundanz im Empfang ein Telegrammverlust innerhalb der Ableseinfrastruktur auf ein Minimum reduziert wird. Hierbei wird eine höhere Datenmenge bei der Funkübertragung innerhalb des Netzwerks zur Erhöhung der Ausfall-Sicherheit bei der Fernablesung bewusst in Kauf genommen.
Die EP 2 661 093 offenbart ein Verfahren, bei dem eine sogenannte koordinierte Datensammlung zur Reduzierung der Datenlast im Gesamtnetzwerk durch Vermeidung der Übertragung von in mehreren Datensammeleinrichtungen identisch vorhandenen und damit redundanten Daten erfolgt. Eine Ausführungsform beschreibt, dass zunächst nur ein primärer Datensammler für die Übertragung der Verbrauchsdaten eines bestimmten Verbrauchserfassungsgeräts (Endgeräts) an einen Leitstand verantwortlich ist. Die Zuordnung „primärer Datensammler für ein Endgerät” kann beispielsweise anhand der Empfangsfeldstärke des Funksignals (RSSI) erfolgen. Werden die Verbrauchsdaten des Endgerätes durch den primären Datensammler nicht übertragen, so dass die Daten dieses Endgeräts im Leitstand in der definierten Übertragungsperiode fehlen, so kann der Leitstand die Daten des fehlenden Verbrauchserfassungsgerätes bei einem anderen, als sekundär (oder tertiär) festgelegten Datensammler anfragen. Damit kann die Übertragung der Daten aller Endgeräte (Upload) stufenweise und koordiniert durch einen sogenannten Message-Prozessor erfolgen. Ein Lastverteilungs-Frontend zur Verteilung der Kommunikationslast auf verschiedene Message-Prozessoren kann zusätzlich zwischengeschaltet werden. Der Message-Prozessor besitzt alle Informationen, welches Endgerät welchem Datensammler primär, sekundär und tertiär zugeordnet ist. Diese Zuordnung ist in sogenannten Management-Listen abgelegt. Durch zyklisches Übertragen der Funkverbindungsqualitätsdaten der Funkstrecken der Endgeräte zu den Datensammlern kann die primäre, sekundäre und tertiäre Zuordnung angepasst werden, d. h. bei sich ändernden Funkstreckenverhältnisse bei Bedarf verändert werden. Es ist auch vorgesehen, dass eine gleichmäßige Verteilung der Endgeräte auf die als primär definierten Datensammler erfolgt. In den zentral erstellten Management-Listen kann zusätzlich ein Zeitschema abgelegt sein, mit dem festgelegt wird, wann welcher Datensammler seine Daten zum Message-Prozessor übertragen soll.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Fernablesesysteme, die mit netzbetriebenen Datensammlern ausgestattet werden, haben den Nachteil, dass hohe Verkabelungskosten beziehungsweise Installationskosten (bspw. durch einen Elektriker) anfallen. Eine nachträgliche Verlegung der Kabel kann ferner dazu führen, dass kostenintensive Renovierungsarbeiten erforderlich werden. Eine alternative Auf-Putz-Verlegung der Stromkabel kann, da es sich dabei um eine sichtbare Verkabelung handelt, auf Vorbehalte bei Eigentümern und Bewohnern sowie auf Sicherheitsbedenken stoßen.
Bei bekannten Fernablesesystemen mit untereinander vernetzten Datensammlern mit nur einem zentralen Gateway (Masterdatensammler), das als Einziges mit Mitteln zur Datenfernübertragung über ein Mobilfunknetzwerk ausgestattet ist, ist nachteilig, dass bei Ausfall dessen Mobilfunkkommunikationsschnittstelle für die gesamte Liegenschaft keine Datenfernübertragung mehr möglich ist, selbst wenn die übrigen Systemkomponenten fehlerfrei arbeiten.
Ein für den Batteriebetrieb optimiertes Funknetzwerk zwischen den Datensammlern kann oftmals zu komplexen Inbetriebnahmevorgängen und Prozessen führen, insbesondere falls unmittelbar nach Abschluss der Inbetriebnahme die Qualität des Netzwerkbetriebs überprüft werden soll. Diese Komplexität beziehungsweise die längere Wartezeit bei der Inbetriebnahme, bis sich das Funknetzwerk aufgebaut hat, verzögert die erstmalige Betriebsbereitschaft und somit die Übertragung der Daten zur entfernten Recheneinrichtung (Leitstand).
Bei einer Installation mit sehr vielen Endgeräten ist der Batteriebetrieb eines zentralen Gateways nur sehr eingeschränkt möglich, da die zyklisch zu übertragende Datenmenge ein Vielfaches der Datenmenge eines einzelnen Datensammlers beträgt und mit der begrenzten Batteriekapazität daher nicht ohne zu große Einschränkung bei der Einsatzdauer des Gateways umsetzbar ist. Als eine Alternative könnten im Gateway mehrere Batterien eingebaut werden, was jedoch meistens aus Platzgründen, beschränkt durch das Gehäusemaß des Masterdatensammlers bzw. des zentralen Gateways, und/oder aus Kostengründen nicht erwünscht ist.
Fernablesesysteme mit Mitteln zur Mobilfunkdatenübertragung in jedem einzelnen Datensammler haben bei redundanten Funkstrecken der Verbrauchserfassungsgeräte zu mehreren Datensammlern im Gebäude den Nachteil, dass es zu einer Übertragung von Dubletten bei der Datenfernübertragung kommt, d. h. dieselben Daten mehrfach übertragen werden. Dies ist insbesondere bei batteriebetriebenen Datensammlern nachteilig, da bereits im Leitstand vorhandene Verbrauchsdaten doppelt übertragen werden, was die Batterie der Datensammler für die Datenfernübertragung unnötig belastet und zusätzlich zu höheren Mobilfunkkommunikationskosten führen kann, da die Mobilfunkkosten oftmals volumenabhängig, d. h. abhängig von der übertragenen Datenmenge, zu bezahlen sind.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, den Batteriebetrieb der Datensammler eines Funksystems einer Liegenschaft, insbesondere eines Fernablese- und Fernüberwachungssystems im Hinblick auf eine Datenfernübertragung zu einer zentralen Recheneinrichtung, insbesondere bei der Kommunikation in einem Mobilfunknetzwerk, dahingehend zu optimieren, dass die zur Datenfernübertragung eingerichteten Datensammler mit einer vorgegeben Batteriekapazität über fünf bis zehn Jahre im Feld verbleiben können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein entsprechend eingerichtetes System mit Datensammlern und einer zentralen Recheneinrichtung entsprechend den Ansprüchen 11, 12 und 13 gelöst.
Dazu ist bei dem Verfahren der eingangs genannten Art insbesondere vorgesehen, dass der Datensammler zur Datenfernübertragung eine nachfolgend auch als Datenfernübertragungsverbindung bezeichnete Verbindung zu einer Kommunikationseinheit der zentralen Recheneinrichtung aufbaut und aus empfangenen Daten der Endgeräte und/oder Statusdaten einen oder mehrere Nachrichtendatensätze zusammenstellt und an die Kommunikationseinheit übersendet. Die Kommunikationseinheit speichert die Nachrichtendatensätze nach dem Empfang und hält sie zum Abruf durch eine Anwendungseinheit der zentralen Recheneinrichtung bereit. Die Verbindung zur Datenfernübertragung zwischen dem Datensammler und der Kommunikationseinheit der zentralen Recheneinrichtung durch den Datensammler und/oder die Kommunikationseinheit kann unmittelbar nach dem Speichern der Nachrichtdatensätze in der Kommunikationseinheit sowie ggf. dem Übertragen anderer Nachrichtendatensätze zwischen dem Datensammler und der Kommunikationseinheit beendet werden. Der Abruf der Nachrichtendatensätze, die entweder als Datensätze ohne Datenverarbeitung, wie Entschlüsselung, Interpretation, Filterung, Kombination oder dgl., d. h. ohne jegliche Datenaufbereitung oder Datenauswertung als sogenannte „Rohdaten” oder auch als entschlüsselte, interpretierte Anwendungsdaten abgelegt sein können, erfolgt durch die Anwendungseinheit zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt.
Das Beenden der Datenfernübertragung kann bspw. nach einer Empfangsquittierung bzw. Statusmeldung von der Kommunikationseinheit im Rahmen des Übertragungsprotokolls erfolgen, wie es für eine Kommunikation von Datenpakten bspw. im Internet üblich ist. Ein Beispiel für ein solches Übertragungsprotokoll kann das File Transfer Protokoll (FTP) sein, über das die Nachrichtendatensätze auf einem FTP-Server abgelegt werden. Die Kommunikationseinheit kann auch als Cloud-Server ausgebildet sein, auf dem die Nachrichtendatensätze bei der Datenfernübertragung gespeichert werden.
Nach dem Abruf der Nachrichtendatensätze, insbesondere der die Daten der Endgeräte enthaltenden Nachrichtendatensätze, durch die Anwendungseinheit der zentralen Recheneinrichtung können die abgerufenen Nachrichtendatensätze dann erfindungsgemäß in der Kommunikationseinheit gelöscht werden.
Ein Nachrichtendatensatz ist im vorliegenden Kontext definiert als eine im Rahmen des Datenübertragungsprotokolls der Datenfernübertragung übertragbare Dateninformation, deren Inhalt vorgebbar ist. Der Nachrichtendatensatz stellt also die zur physischen Übertragung aufbereiteten Dateninformationen dar und wird nachfolgend ggf. auch kurz als Nachricht bezeichnet.
Erfindungsgemäß bietet die Kommunikationseinheit also Speicherplatz zumindest für die von den Datensammlern empfangenen Nachrichtendatensätze mit Daten der Endgeräte und/oder für Nachrichtendatensätze mit Statusinformationen, die durch die Datensammler insbesondere zur Kommunikationssteuerung abgelegt und/oder ausgelesen werden können.
Hintergrund dieses Vorschlags ist, dass bei batteriebetrieben Datensammlern bei der Übertragung der Nachrichten (d. h. der Nachrichtendatensätze) über ein Mobilfunknetzwerk (GPRS, UMTS, LTE, ...) und das Internet ein energiesparendes Übertragungsverfahren erforderlich ist, weil der Betrieb des Mobilfunkmodems für den Batterieverbrauch des Datensammlers maßgeblich bestimmend ist. Die Online-Zeit im Mobilfunk muss daher so kurz wie möglich gehalten werden.
In der Praxis werden Fernablesesysteme bei der Verbrauchserfassung in hoher Stückzahl, das bedeutet in sehr vielen Liegenschaften, eingesetzt. Daher müssen sehr viele Datensammler mit einem zentralen Server als zentrale Recheneinrichtung kommunizieren. Es wird dazu vorgeschlagen, die zentrale Recheneinrichtung in mindestens zwei Subsysteme aufzuteilen, nämlich eine Kommunikationseinheit und eine Anwendungseinheit. Ggf. kann zusätzlich auch ein Lastverteilungs-Router (Load Balancing Router) vorgeschaltet werden.
Die bspw. als erster Server ausgebildete Kommunikationseinheit der entfernten Recheneinrichtung übernimmt dabei die Kommunikation mit den Datensammlern. Um einen nicht autorisierten Zugriff auf die zentrale Datenablage zu unterbinden, wird bei der Datenübertragung über das Internet in der zentralen Recheneinrichtung in der Regel ein Proxy-Server eingesetzt, der als Kommunikationsschnittstelle in einem Netzwerk arbeitet und durch entsprechende Einstellung dazu eingerichtet werden kann, Antworten von oder an Clients zwischen zu speichern, um so eine sehr schnelle Reaktionszeit bei Anfragen durch Clients zu gewährleisten. Bei den Clients handelt es sich um die Datensammler.
Um die Kommunikationsdauer eines batteriebetriebenen Datensammlers im Mobilfunknetzwerk, die wie erwähnt hauptsächlich die Einsatzdauer des batteriebetrieben Datensammlers bestimmt, möglichst kurz zu gestalten, ist eine sehr gute Performanz des Kommunikations-Servers mit insbesondere geringen Warte- und Antwortzeiten gegenüber dem Datensammler notwendig.
Die bspw. als zweiter Server im Hintergrund (Back-End-System) der Recheneinrichtung arbeitende Anwendungseinheit kann insbesondere ein Leitstandsrechner, ein Datenbankserver und/oder ein Anwendungsserver sein, der die Endgerätedaten, und insbesondere die Ablesewerte beziehungsweise die Endgeräteinformationen, dann beispielsweise in einer oder mehreren zentralen Datenbanken abspeichert und auswertet. Das Back-End System führt oftmals auch die Aufgaben zur Steuerung und Konfiguration des Fernablesesystems (AMR-System) durch. Das Back-End-System ist durch den vorgeschlagenen Aufbau insbesondere zeitlich von der eigentlichen Datenübertragung (Kommunikation) entkoppelt, damit komplexere Aufgaben zeitlich unkritisch und ohne Rückwirkung auf den Strombedarf der batteriebetriebenen Datensammler oder des zentralen Gateways durchgeführt werden können.
Da die Anwendungseinheit oftmals eine längere Reaktionszeiten beispielsweise zum Übertragen der Verbrauchswerte in eine Ablesewertedatenbank aufweisen, diese Reaktionszeit aber als Wartezeit des Datensammlers auf eine Antwort vom Server direkten Einfluss auf die Online-Dauer im Mobilfunknetzwerk haben würde, nimmt der Datensammler erfindungsgemäß nicht direkten Kontakt zu der Anwendungseinheit auf. Vielmehr wird die Kommunikationseinheit bspw. als Kommunikations-Server zwischengeschaltet. Eine wesentliche Aufgabe der Kommunikationseinheit (bspw. Kommunikations-Server) besteht darin, eingehende Nachrichten ohne Verzögerung anzunehmen und abzuspeichern und für die Abholung durch die Anwendungseinheit bereitzustellen. Nach der Abholung durch die Anwendungseinheit werden die Nachrichten gelöscht. Der Kommunikations-Server übernimmt also keinerlei Datenverarbeitung, sondern sorgt nur dafür, dass die batteriebetriebenen Datensammler möglichst unverzüglich ihre Daten übertragen und danach unmittelbar die Verbindung beenden können. Zu diesem Zweck bietet die Kommunikationseinheit Speicherplatz für die Daten der Endgeräte, wie die Geräte-ID, die Gerätestatusinformation und die Sensor- und/oder Verbrauchsdaten, an. Ferner können Nachrichten für einen Abruf durch die Datensammler während der Datenfernverbindung auf der Kommunikationseinheit abgelegt werden.
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es also erforderlich, dass ein zentraler Datenspeicher zur Verfügung gestellt wird, auf dem die Datensammler Nachrichten ablegen und die anderen Datensammler diese Nachrichten abholen können.
Als Übertragungsprotokoll zwischen den Datensammlern und der zentralen Recheneinrichtung (und insbesondere deren Kommunikationseinheit) kann bspw. das allgemein bekannte FTP (File Transfer Protocol) oder ein anderes geeignetes Protokoll verwendet werden. In einer Ausführungsform kann die Ablage der Nachrichten, welche die Datensammler als Clients untereinander austauschen können, auf einem FTP-Server (Filesharing) oder einem Cloud-Server (cloud data) erfolgen.
Die Aufgabe wird in ihren Grundzügen erfindungsgemäß also durch ein einfach umzusetzendes Verfahren gelöst, das nur geringe Anforderungen an den zentralen Kommunikations-Server (bzw. die Kommunikationseinheit) stellt und es zusätzlich vermeidet, dass komplexe Aufgaben in Echtzeit auszuführen sind.
Entsprechend sieht das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren vor, dass für die Datensammler einer Liegenschaft in der Kommunikationseinheit mindestens ein Speicherbereich für Nachrichtendatensätze mit Daten der Endgeräte und mindestens ein Speicherbereich für Nachrichtendatensätze mit Selektionsinformationen zur Auswahl von Endgeräten vorgesehen wird bzw. ist. Jeder Speicherbereich bietet Platz für mindestens einen Nachrichtendatensatz, wobei die verschiedenen Speicherbereiche auch in einer Datenbankstruktur zusammengefasst sein können, die einen selektiven Zugriff auf die Nachrichtendatensätze der einzelnen Speicherbereiche erlauben. Die einzelnen Speicherbereiche erscheinen dann technisch ggf. als ein Speicherbereich der Datenbankstruktur. In der bevorzugten Ausführungsform werden die Nachrichtendatensätze mit Selektionsinformationen in einer Datei abgelegt, die durch die Datensammler mit Hilfe des im Stand der Technik bekannten FTP-Protokolls von einem zentralen Speicherbereich geladen werden kann. Die Datei mit den Selektionsinformationen kann zu diesem zentralen Speicherort auch wieder hochgeladen werden.
Die Selektionsinformationen können insbesondere eine Liste mit Selektionsparametern enthalten, welche die Endgeräte anzeigen, die in einem Übertragungszyklus bereits an die Kommunikationseinheit der zentralen Recheneinheit übertragen wurden bzw. noch übertragen werden müssen. Diese Liste mit Selektionsparametern wird nachfolgend auch als Selektionsliste oder Selektions-Parameter bezeichnet. Über die Selektionsliste können durch eine Anwendung also gezielt bestimmte Endgerätedate angefordert werden. Diese Liste enthält beispielsweise die Geräte-ID der Endgeräte als Listeneintrag. In einer bevorzugten Variante soll der Datensammler für Endgeräte, die in der Liste aufgeführt sind, die bei ihm gespeicherten Daten als Nachrichtendatensätze an die Kommunikationseinheit übertragen. Die Selektionsinformationen sind vorzugsweise also auch als Nachrichtendatensatz ausgebildet, der wie jeder andere Nachrichtendatensatz über die Datenfernübertragung übertragen werden kann.
Weiter kann ein Speicherbereich für Konfigurationsdaten in der Kommunikationseinheit vorgesehen sein, die ebenso als Nachrichtendatensatz für Konfigurationsdaten über die Datenfernübertragung übertragen werden kann. Die Konfigurationsdaten können insbesondere eine Liste aller Endgeräte in der Liegenschaft (White-List), Konfigurationsparameter für den Kommunikationsablauf oder andere Parameter zur Organisation des Funknetzwerks enthalten, die später in anderem Zusammenhang noch ausführlicher erläutert werden und jeweils für sich genommen zum Gegenstand der Erfindung gehören.
Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass ein oder jeder Datensammler der Liegenschaft nur Lesezugriff auf die Konfigurationsdaten hat. Diese werden dann bspw. während der Installation von einem Monteur in die Kommunikationseinheit eingespielt und/oder durch die Anwendungseinheit an die Kommunikationseinheit übertragen. Dies ermöglicht auch Änderungen der Konfigurationsdaten während des laufenden Betriebs, indem die Datensammler die Konfigurationsdaten aus dem Speicherbereich auslesen. Konfigurationsdatensätze können bspw. mit einer eindeutigen Konfigurationskennung gekennzeichnet sein, welche den Status bzw. Stand der Konfigurationsdaten anzeigt. In diesem Fall müssen die Datensammler nur die Konfigurationskennung mittels der Datenfernübertragung abrufen und mit einer intern gespeicherten Konfigurationskennung vergleichen. Stimmt diese mit der aktuell abgerufenen Konfigurationskennung überein, liegen noch die aktuellen Konfigurationsdaten vor. Nur bei nicht übereinstimmenden Konfigurationskennungen müssen neue Konfigurationsdaten übertragen werden. Auch dies kann zur Verminderung des Datenvolumens auf dem Übertragungskanal beitragen.
Konfigurations-Parameter können beispielsweise Listen mit Endgeräten enthalten, die in dieser Liegenschaft als funkende Endgeräte installiert sind. Ferner können Sendezeitpunkte und/oder Empfangszeitpunkte der Funkteilnehmer, d. h. insbesondere der Endgeräte und/oder der Datensammler, beispielsweise mit Datum und Uhrzeit vorzugsweise im UTC-Format vorgesehen sein. Mit Hilfe solcher Konfigurations-Parameter kann vermieden werden, dass ein Datensammler funkende Endgeräte aus einer benachbarten Liegenschaft verarbeitet, insbesondere die Daten dieser „fremden” Endgeräte abspeichert oder an die entfernte Recheneinrichtung überträgt. Solche Listen werden auch als „Soll-Empfangsliste” oder als „White-List” bezeichnet. Es ist auch möglich, bestimmte Endgeräte aus der Verarbeitung auszuschließen. Solche Endgeräte würden dann in eine „Black-List” eingetragen werden. Zur Senkung der Funksystem-Infrastrukturkosten, insbesondere zur Verringerung der Anzahl der Datensammler zur Fernablesung mehrerer benachbarter Liegenschaften, kann es vorteilhaft sein, auf die auf genau definierte Endgeräte einschränkende White-List zu verzichten und nur die Black-List oder keine Selektions-Liste zu verwenden. Das erfindungsgemäße vorgeschlagene Verfahren ist auch in solchen Fällen grundsätzlich anwendbar.
In der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens können die Speicherbereiche in der Kommunikationseinheit als so genannte Message-Queues organisiert werden, ohne dass das erfindungsgemäße Verfahren auf die Verwendung von Message-Queues als bevorzugte Ausführungsform eingeschränkt sein soll.
Eine Message-Queue ist ein entfernter, zentraler Speicherplatz, in den ein Kommunikationsteilnehmer eine Nachricht ablegen bzw. übertragen kann und ein anderer Kommunikations-Teilnehmer diese Nachricht abholen bzw. abrufen, verändern und dann eine geänderte oder unveränderte Nachricht in dieselbe Message-Queue ablegen kann. Hierfür geeignete Kommunikations-Server sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt und können auf eine große Anzahl von Clients (d. h. im konkreten Fall Datensammler als Kommunikationsteilnehmer in den verschiedenen, an die zentrale Recheneinrichtung angeschlossenen Liegenschaften) skaliert werden.
Ein unabhängiger Server-Prozess des Back-End-Systems (Anwendungseinheit), der regelmäßig, beispielsweise täglich, gestartet wird, holt die Nachrichten der Datensammler vom Kommunikations-Server (bzw. allgemeiner von der Kommunikationseinheit) ab und speichert sie als Daten in der oder den Anwendungsdatenbanken ab. Sofern erforderlich führt dieser (Server-)Prozess vor der Speicherung der Daten in die entsprechenden Anwendungsdatenbanken die Entschlüsselung der Nachrichten sowie eine Interpretation und Selektion der in der Anwendung benötigten Daten durch. Mehrere Anwendungsdatenbanken können in der entfernten Recheneinrichtung zur Sicherstellung der Datensicherheit (Zugriffsberechtigung nur auf freigegebene Daten) bei verteilten Anwendungen (unterschiedliche Anwender) eingerichtet werden. Die Übertragung der Daten in die Anwendungsdatenbanken wirkt sich erfindungsgemäß aber nicht auf den Energiebedarf der Datensammler aus, da sie ausschließlich zwischen der Kommunikationseinheit und der Anwendungseinheit in der entfernten Recheneinrichtung (Leitstand) durchgeführt werden. Die Datenfernübertragung zwischen den Datensammlern und der Kommunikationseinheit wird dadurch nicht berührt.
Erfindungsgemäß können je Liegenschaft eine oder mehrere Message-Queues (als Speicherbereiche) durch die Kommunikationseinheit bereit gestellt werden, so dass alle in dieser Liegenschaft installierten Datensammler über die Message-Queues in der beschriebenen Art und Weise ihre Daten übersenden und Konfigurationsparameter und/oder andere Daten, bspw. Selektionsparameter, austauschen können.
Eine besonders bevorzugte Weiterentwicklung des vorgeschlagenen Verfahrens sieht vor, dass der Datensammler bei der Kommunikation mit der Kommunikationseinheit einen Nachrichtendatensatz mit Selektionsinformationen liest, der die Geräteidentifikationen der Endgeräte der Liegenschaft enthält, die bereits oder die noch nicht an die Kommunikationseinheit übertragen wurden, und nur Daten von Endgeräten in einem Nachrichtendatensatz für Daten der Endgeräte zusammenstellt, die noch nicht an die Kommunikationseinheit übertragen wurden.
Hierfür muss der Datensammler nur die Geräteinformationen der Endgeräte, die er empfangen hat, mit den Geräteinformationen aus dem Nachrichtendatensatz mit den Selektionsinformationen, bspw. der Selektionsliste, abgleichen.
Hintergrund dieses erfindungsgemäßen Vorschlags ist, dass die Datenübertragung über das Mobilfunknetz erfindungsgemäß so kurz wie möglich zu halten ist. Dies hat zur Folge, dass die im Datensammler-Funknetzwerk beziehungsweise in den unabhängig voneinander arbeitenden Datensammlern doppelt vorhandenen Daten der Endgeräte nicht mehrfach über die Datenfernübertragung im Mobilfunknetzwerk übertragen werden sollten. Das bedeutet, dass Daten eines Endgeräts, die von einem bestimmten Datensammler bereits mittels der Datenfernübertragung an die zentrale Recheneinrichtung übertragen wurden, von keinem weiteren Datensammler mehr übertragen werden sollen. Zusätzlich zur Reduzierung der Datenübertragungsdauer soll auch die über ein Mobilfunknetzwerk übertragene Datenmenge, welche bei entsprechender Vertragsgestaltung durch den Mobilfunknetzbetreiber wesentlich die Kosten der Datenübertragung bestimmt, möglichst gering gehalten werden.
Der Abgleich beziehungsweise die Koordination wird von den Datensammlern einer Liegenschaft erfindungsgemäß selbst organisiert, so dass kein zusätzlicher Server-Prozess mit entsprechender Belastung des zentralen Systems erforderlich ist.
Bei der Zusammenfassung der Daten der Endgeräte in dem Nachrichtendatensatz kann sich der Datensammler erfindungsgemäß auch auf die letzten von den Endgeräten innerhalb einer vorgegebenen Empfangsperiode empfangenen Daten beschränken, sofern das Endgerät die Sensor- und/oder Verbrauchsdaten mehrfach, d. h. unverändert, aussendet. Die Empfangsperiode kann bspw. über Konfigurationsdaten in der Liegenschaft definiert sein.
Entsprechend können die Selektionsinformationen und/oder die Daten der Endgeräte jeweils einem Übertragungszyklus zugewiesen werden bzw. sein. Das Auslesen eines Nachrichtendatensatzes mit Selektionsinformationen kann erfindungsgemäß also so realisiert sein, dass dies immer nur für den aktuellen Übertragungszyklus erfolgt. Nachrichtendatensätze mit Selektionsdatensätzen aus anderen Übertragungszyklen werden in dieser Ausführungsform nicht beachtet. Dies kann bspw. auch dadurch erfolgen, dass die Selektionsinformationen nach Ablauf eines Übertragungszyklus in der Kommunikationseinheit gelöscht werden.
Liegen keine Selektionsinformationen vor, geht der Datensammler bspw. davon aus, dass in diesem aktuellen Übertragungszyklus noch keine Daten von Endgeräten an die Kommunikationseinheit übertragen wurden. In diesem Fall kann der Datensammler neue Selektionsinformationen für diesen Übertragungszyklus anlegen und bspw. in der Kommunikationseinheit Speicherbereiche für Selektionsinformation und Daten der Endgeräte anlegen und/oder reservieren oder eine entsprechende Selektionsliste erstellen, indem er die Geräteinformationen der Endgeräte, deren Daten er selbst überträgt, berücksichtigt. Beispiele hierfür werden noch erläutert.
Ein Übertragungszyklus ist definiert als eine Zeitspanne, in der die Daten jedes Endgeräts mindestens einmal an die zentrale Recheneinrichtung übertragen werden sollen. Diese Zeiteinheit kann konfigurierbar vorgegeben sein, so dass alle Datensammler und die Kommunikationseinheit den jeweils aktuellen Übertragungszyklus kennen. Dieser kann durch die Zeitspanne selbst oder eine andere Kennung, bspw. eine laufende Nummer, identifiziert werden.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass der Datensammler nach dem Übertragen des Nachrichtendatensatzes mit den Daten der Endgeräte einen Nachrichtendatensatz mit Selektionsinformationen über die Endgeräte erstellt und überträgt, die bereits oder die noch nicht an die zentrale Recheneinrichtung übertragen wurden.
Auch dieser als Selektionsliste im vorbeschriebenen Sinne ausgebildete Nachrichtendatensatz kann auf den aktuellen Übertragungszyklus bezogen sein. Sofern der Datensammler in dem Nachrichtendatensatz mit Selektionsinformationen die Endgeräte aufführt, deren Daten bereits übertragen wurden, fügt er den empfangenen Selektionsinformationen mit bereits empfangenen Endgeräten die Endgeräte hinzu, deren Daten er selbst ausgesendet hat. Diese Selektionsinformationen stehen dann zum Abruf durch einen anderen Datensammler der Liegenschaft im Rahmen dessen Datenfernkommunikation zur Verfügung. Wenn die Selektionsinformationen dagegen die Endgeräte enthalten, deren Daten noch gesendet werden müssen, werden die Endgeräte, von denen der Datensammler die Daten gesendet hat oder während der Übertragung sendet, aus den Selektionsinformationen entfernt.
Bei der Verwaltung der Selektionsinformationen kann es hilfreich sein, wenn der Datensammler über eine Geräteidentifikation aller Endgeräte der Liegenschaft verfügt. Diese Geräteidentifikationen kann er bspw. über Konfigurationsdaten von der zentralen Recheneinrichtung, bspw. durch Abruf eines Nachrichtendatensatzes mit Konfigurationsdaten von der Kommunikationseinheit erhalten, oder bei der Installation der Endgeräte und Datensammler in der Liegenschaft durch einen Monteur, bspw. über eine geeignete Serviceschnittstelle. Wenn alle Endgeräte in der Liegenschaft in jedem Datensammler bekannt sind, kann der Datensammler, der als erster innerhalb eines Übertragungszyklus Daten von Endgeräten an die zentrale Recheneinrichtung aussendet, auch eine neue Selektionsliste mit Endgeräten erzeugen, deren Daten noch ausgesendet werden müssen. Diese umfasst dann alle Endgeräte mit Ausnahme der Endgeräte, deren Daten der Datensammler selbst übertragen hat.
Liegen solche Informationen nicht jedem Datensammler als bspw. allen Datensammlern durch Abruf eines Nachrichtendatensatzes mit den Konfigurationsdaten zur Verfügung stehende Konfigurationsdaten vor, wäre es auch denkbar, dass die zentrale Recheneinrichtung bspw. in der Kommunikationseinheit zu Beginn eines neuen Übertragungszyklus eine Selektionsliste mit in dem aktuellen Übertragungszyklus noch zu empfangenden Endgeräten zum Abruf durch die Datensammler zur Verfügung stellt (d. h. eine Liste mit den Endgeräten, deren Daten in diesem Übertragungszyklus noch übertragen werden müssen). Diese enthält dann alle (bzw. alle auszulesenden) Endgeräte der Liegenschaft.
Eine erfindungsgemäß besondere Ausgestaltung dieses Verfahrens sieht vor, dass die Selektionsinformationen nicht als Liste mit den eindeutigen Endgeräte-Identifikationen, sondern als Positionsinformation einer Liste mit den eindeutigen Endgeräte-Identifikationen in einer eindeutigen Sortierung geführt werden. Eine solche Positionsinformation kann erfindungsgemäß als Bit-Feld (Bit-Array) geführt werden, das auch als Bit-Vektor bezeichnet werden kann, in dem die Position jedes Bits der Position des Endgeräts in der Liste mit den eindeutigen Endgeräte-Identifikationen in der eindeutigen Sortierung entspricht. Diese eindeutige Sortierung kann bspw. durch eine mit Konfigurationsdaten zur Verfügung gestellte Liste mit allen Endgeräten der Liegenschaft zur Verfügung gestellt werden (White-List). Dadurch reduziert sich die zu übertragende Datenmenge der Selektions-Liste (als Selektionsinformation) von bspw. 64 Bit für eine vollständige Endgeräte-Identifikation (Geräte-ID) auf 1 Bit pro Endgerät in der Positionsinformation. Dies ist in großen Anlagen mit vielen Endgeräten von besonderem Vorteil und trägt zur Energieeinsparung bei der Datenfernübertragung durch eine signifikante Reduktion der zu übertragenden Datenmenge bei.
Insbesondere zur Gleichverteilung der Kommunikationslast der einzelnen Datensammler wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass die Reihenfolge der Datensammler einer Liegenschaft, in der sie innerhalb eines Übertragungszyklus eine Datenfernübertragung mit der zentralen Recheneinrichtung durchführen, zu vorgebbaren Zeitpunkten, bspw. einmal monatlich, geändert wird. Diese Änderungszeitpunkte können bspw. mittels der Konfigurationsdaten vorgegeben werden, die für jeden Datensammler einen Parameter für den Beginn der Datenfernübertragung innerhalb des Übertragungszyklus vorgeben können. Dies kann nach einer definierten Reihenfolge, durch Anwendung eines Zufallsgenerators, aufgrund einer Auswertung der jeweils verbleibenden Batterieladung der Datensammler der Liegenschaft und/oder aufgrund sonstiger Kriterien erfolgen, die teilweise auch in den Ausführungsbeispielen noch gesondert beschrieben werden und erfindungsgemäß jede für sich oder in Kombination entsprechend in das beschriebene Verfahren implementiert werden können. Einfacher Weise können die Kriterien durch die Anwendungseinheit der zentralen Recheneinrichtung programmtechnisch angewendet und in die Konfigurationsdaten der Kommunikationseinheit geschrieben werden, die als Nachrichtendatensatz von der Kommunikationseinheit an die Datensammler übertragen werden kann.
Erfindungsgemäß können während einer Datenfernübertragung zwischen einem Datensammler und der zentralen Recheneinrichtung in der zentralen Recheneinrichtung für den und/oder alle Datensammler vorhandene Konfigurationsdaten mittels eines durch den Datensammler von der zentralen Recheneinrichtung abgerufenen Nachrichtendatensatz für Kommunikationsdaten abgeglichen werden. Ein solcher Abruf neuer Konfigurationsdaten kann ggf. nur erfolgen, wenn – wie bereits beschrieben – neue Konfigurationsdaten vorhanden sind. Konfigurationsdaten können insbesondere die Organisation des Funknetzes und/oder eine Rückmeldung an Endgeräte beinhalten, zumindest falls zwischen den Datensammlern und Endgeräten eine bidirektionale Kommunikation möglich ist.
Nachfolgend wird ein erfindungsgemäß besonders bevorzugter Verfahrensablauf kurz beschrieben, der eine hohe Funktionalität bietet und sich bspw. bei Verbrauchserfassungssystemen und/oder Systemen zur Funktionsüberwachung in Liegenschaften effektiv einsetzen lässt.
Eine Kommunikation von einem Datensammler zu der zentralen Rechnereinrichtung kann bevorzugt mit den folgenden Schritten ablaufen:

1. Der Datensammler einer Liegenschaft schaltet sein Mobilfunkmodem (Datenfernübertragungseinrichtung) ein und bucht sich in das darüber erreichbare Mobilfunknetz ein. Die Kommunikationseinheit der zentralen Recheneinrichtung wird durch den Datensammler über eine der Kommunikationseinheit zugewiesene Internet-Adresse kontaktiert. Die Verbindung zur Komm unikationseinheit kann im Internet vorzugsweise über einen verschlüsselten und gesicherten Zugang (SSL-Verschlüsselung oder dgl. bekannte Sicherheitstechnik) oder ein Virtuell Private Network (VPN) hergestellt werden.
2. Der Datensammler prüft, ob für die Liegenschaft bereits ein Speicherbereich, bspw. in Form einer Message-Queue, für den aktuellen Übertragungszyklus vorhanden ist. Ist dies nicht der Fall, so legt der Datensammler für den aktuellen Übertragungszyklus einen Speicherbereich (bspw. in Form einer Message-Queue) für die Ablage von Nachrichtendatensätzen mit Daten der Endgeräte (Datenablage) und einen Speicherbereich (bspw. in Form einer Message-Queue) für Nachrichtendatensätzen mit Selektionsinformationen (Selektionsliste) an. Der aktuelle Übertragungszyklus kann auch als aktuell anstehender Datenübertragungsauftrag bezeichnet werden.
3. Optional kann der Datensammler Nachrichtendatensätze mit Statusinformationen in einen dafür vorgesehenen Speicherbereich der Kommunikationseinheit übertragen. Es kann sich um vordefinierte und/oder durch einen Download von Konfigurationsdaten ggf. auch neu festgelegte Statusinformationen handeln. Erfindungsgemäß kann es sich um einen separaten Speicherbereich oder den Speicherbereich für Nachrichtendatensätze mit Daten von Endgeräten handeln.
4. Der Datensammler liest einen in dem dafür vorgesehenen Speicherbereich ggf. vorhandenen Nachrichtendatensatz mit Selektionsinformationen. Bspw. kann der Datensammler dazu die in der Message-Queue für Selektionsinformationen gespeicherte Selektionsliste mit den Selektions-Parametern auslesen. Durch Auswertung der Selektions-Parameter kann der Datensammler ermitteln, welche der von ihm empfangenen Daten von Endgeräten der Liegenschaft mittels der Datenfernübertragung übertragen werden sollen.

Die Schritte 2 und 4 können zusammengefasst werden. Der optionale Schritt 3 kann vor, zwischen oder nach den Schritten 2 und 4 durchgeführt werden.

5. Entsprechend den ausgelesenen Selektions-Parametern schreibt der Datensammler die von ihm (vorzugsweise während der letzten abgeschlossenen oder noch laufenden) Empfangsperiode von den Endgeräten empfangenen und zu selektierenden Daten in den dafür vorgesehenen Speicherbereich der Kommunikationseinheit, d. h. er stellt die empfangenen und zu selektierenden Daten in einem Nachrichtendatensatz zusammen und überträgt diesen an die Kommunikationseinheit. Dazu kann der Datensammler die in der letzten Empfangsperiode von den Erfassungsgeräten empfangenen Daten in die Message-Queue für die Datenablage übertragen.

Je nach den ausgelesenen Selektions-Parametern wird der Datensammler gegebenenfalls nur eine (selektierte) Teilmenge der von ihm in der letzten Empfangsperiode von den Erfassungsgeräten empfangenen Daten in die Message-Queue für die Datenablage schreiben, wenn nicht mehr alle von dem Datensammler empfangenen Endgeräte in der Selektionsliste geführt sind bzw. durch die Selektions-Parameter angefordert sind.

6. Nach Abschluss der Übertragung des Nachrichtendatensatzes mit den zu selektierenden Daten der Endgeräte (Upload der Daten) überträgt der Datensammler einen neuen Nachrichtendatensatz mit Selektionsinformationen (Selektions-Parameter) in den dafür vorgesehenen Speicherbereich, bspw. durch Schreiben einer aktualisierten Selektionsliste in die entsprechende Message-Queue.
7. Optional liest der Datensammler aus dem dafür vorgesehenen Speicherbereich einen gegebenenfalls vorhandenen Nachrichtendatensatz mit Konfigurationsdaten, bspw. indem er die Konfigurationsdaten aus der Message-Queue für Konfigurationsdaten abruft. Es ist möglich, alle dort hinterlegten Konfigurationsdaten abzurufen, auch wenn sie bspw. schon bekannt sind, oder nur neue und/oder geänderte Konfigurationsdaten auszulesen. Die Konfigurationsdaten können als Konfigurations-Parameter ausgebildet sein.

Es ist vorteilhaft, wenn der für Konfigurationsdaten vorgesehene Speicherbereich der Kommunikationseinheit, je nach Ausführungsbeispiel also die Konfigurations-Message-Queue, nicht durch einen Datensammler angelegt und/oder verändert werden, sondern nur durch die Anwendung der zentralen Recheneinrichtung, welche das Funknetzwerk organisiert, steuert, angelegt und mit Daten befüllt.

8. Abschließend beendet der Datensammler die Verbindung zur Kommunikationseinheit, bucht sich aus dem Mobilfunknetz aus und schaltet sein Mobilfunk-Modem ab.

Die Erfindung betrifft auch einen zur Teilnahme an dem vorbeschriebenen Verfahren eingerichteten Datensammler gemäß dem Obergriff des Anspruchs 10. Dieser ist mit einem Funkempfänger zum Empfangen von durch Endgeräte ausgesendete Funktelegramme mit Daten der Endgeräte, mit einer vorzugsweise bidirektionalen Datenfernübertragungseinrichtung zum Aufbau einer Datenfernverbindung zu einer zentralen Recheneinrichtung, insbesondere zu einer Kommunikationseinheit der zentralen Recheneinrichtung, und mit einer Prozessoreinheit mit Datenspeicher ausgestattet. Die Prozessoreinheit mit Datenspeicher ist insbesondere durch Implementierung von Programmcodemitteln, die bei einer Ausführung auf dem Prozessor der Prozessoreinheit diesen zur Abarbeitung von Verfahrensschritten veranlassen, dazu eingerichtet, Daten von Endgeräten zu empfangen und zu speichern, vorzugsweise mindestens einmal innerhalb eines Übertragungszyklus mittels der Datenfernübertragungseinrichtung eine Datenfernverbindung zu der zentralen Recheneinrichtung aufzubauen und nach einem erfolgreichen Aufbau der Datenfernverbindung aus empfangenen Daten der Endgeräte und/oder Statusdaten einen oder mehrere Nachrichtendatensätze zusammenzustellen und an die zentrale Recheneinrichtung zu übersenden. Insbesondere wird nach dem Übertragen des Nachrichtendatensatzes mit den Daten der Endgeräte ein Nachrichtendatensatz mit Selektionsinformationen über die Endgeräte erstellt und übertragen, die bereits oder die noch nicht an die zentrale Recheneinrichtung übertragen wurden. Nach der Übersendung von einem oder mehreren Nachrichtendatensätzen zwischen dem Datensammler und der zentralen Recheneinheit ist vorgesehen, die Verbindung zur Datenfernübertragung zwischen dem Datensammler und der Kommunikationseinheit der zentralen Recheneinrichtung zu beenden.
Weiter kann die Prozessoreinheit des Datensammlers zu allen vorbeschriebenen Verfahrensschritten oder einer beliebigen Auswahl davon eingerichtet sein, die durch den Datensammler initiiert bzw. durchgeführt werden. Außerdem kann der Datensammler erfindungsgemäß alle im Zusammenhang mit den Datensammler beschriebenen Komponenten einzeln oder in beliebiger Kombination aufweisen.
Entsprechend betrifft die Erfindung auch eine zur Teilnahme an dem vorbeschriebenen Verfahren eingerichtete zentrale Recheneinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11. Diese ist mit einer Kommunikationseinheit zum Empfangen und/oder Versenden von Nachrichtendatensätzen von oder zu Datensammlern ausgestattet, wobei die Kommunikationseinheit eine Datenfernübertragungseinrichtung und einen Speicher zum Speichern von durch einen Datensammler übertragenen und/oder zum Übertragen von durch einen Datensammler abgerufenen Nachrichtendatensätzen aufweist, mit einer Anwendungseinheit zum Abrufen von in dem Speicher der Kommunikationseinheit gespeicherten Nachrichtendatensätzen, und mit einer Recheneinheit. Die Recheneinheit dazu ist eingerichtet, die Nachrichtendatensätze nach dem Empfang zu speichern und vorzugsweise ohne weitere Datenverarbeitung zum Abruf durch eine Anwendungseinheit der zentralen Recheneinrichtung bereitzuhalten. Ferner ist die Recheneinheit dazu eingerichtet ist, einen Nachrichtendatensätze mit Selektionsinformationen über die Endgeräte von den Datensammlern zu empfangen, die bereits oder die noch nicht an die zentrale Recheneinrichtung übertragen wurden, so dass ein Datensammler bei der Kommunikation mit der Kommunikationseinheit den Nachrichtendatensatz mit den Selektionsinformationen lesen kann, der die Geräteidentifikationen der Endgeräte der Liegenschaft enthält, die bereits oder die noch nicht an die Kommunikationseinheit übertragen wurden. Ggf. kann die Recheneinheit auch dazu eingerichtet sein, nach dem Abspeichern und/oder Übertragen der bzw. aller zu übertragenden Nachrichtendatensätze die Verbindung zur Datenfernübertragung zu beenden.
Weiter kann die Recheneinheit der Recheneinrichtung zu allen vorbeschriebenen Verfahrensschritten oder einer beliebigen Auswahl davon eingerichtet sein, die durch die Recheneinrichtung initiiert bzw. durchgeführt werden. Außerdem kann die Recheneinheit erfindungsgemäß alle im Zusammenhang mit der Recheneinrichtung beschriebenen Komponenten einzeln oder in beliebiger Kombination aufweisen.
Schließlich betrifft die Erfindung auch ein System zur Übertragung von Daten von in einer Liegenschaft angeordneten Endgeräten zu einer zentralen Recheneinrichtung. Das System ist ausgestattet mit mehreren Endgeräten und Datensammlern, die in einer Liegenschaft derart angeordnet sind, dass von den Endgeräten mittels einer Funkkommunikationseinrichtung ausgesandte Funktelegramme mit Daten der Endgeräte von mindestens einem Datensammler mittels einer Funkkommunikationseinrichtung empfangen werden, und mit einer zentralen Recheneinrichtung, wobei der mindestens eine Datensammler eine Prozessoreinheit und eine Datenfernübertragungseinrichtung zum Aufbau einer Datenfernübertragung zu der zentralen Recheneinrichtung aufweist und wobei die Recheneinrichtung eine Recheneinheit, eine Kommunikationseinheit und eine Anwendungseinheit aufweist. Die Prozessoreinheit des mindestens einen bzw. mehrerer der oder aller Datensammler und die Recheneinheit der zentralen Recheneinrichtung sind zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens oder Teilen hiervon eingerichtet.
Nachfolgend werden erfindungsgemäß besonders wichtige und/oder vorteilhafte Merkmale des erfindungsgemäßen Systems beschrieben.
Das vorgeschlagene System kann insbesondere zur Fernablesung von funkfähigen Verbrauchserfassungsgeräten für Wärme, Wasser, Gas oder Strom und/oder zur Fernüberwachung von funkfähigen Rauchwarnmeldern in Wohn- oder Gewerbegebäuden verwendet werden. Die Verbrauchserfassungsgeräte und die Rauchwarnmelder sind also bevorzugte Beispiele für eingesetzte Endgeräte und werden im Folgenden daher auch in der Bedeutung von Endgeräten verwendet. In dem System ist mindestens ein batteriebetriebener Datensammler vorgesehen. Vorzugsweise verfügen mehrere oder alle batteriebetriebenen Datensammler einer Liegenschaft jeweils über eine Datenfernübertragungseinrichtung zur Datenfernübertragung von Daten in einem Mobilfunknetzwerk, insbesondere an eine Leitstelle eines Versorgungsdienstleisters als zentrale Recheneinrichtung. Der Versorgungsdienstleister kann der Versorger selbst oder bspw. ein Dienstleistungsunternehmen zur Erstellung einer verbrauchsabhängigen Energieabrechnung und/oder zur Wartung von Rauchwarnmeldern sein.
Verbrauchserfassungsgeräte und Rauchwarnmelder in dem System sind erfindungsgemäß mit einem (bspw. unidirektionalen) Funksender ausgestattet, der zyklisch, beispielsweise durchschnittlich alle zwei Minuten, die Geräte-Identifikationsnummer beispielsweise im in der europäischen Norm EN13757-4 standardisierten wM-Bus Format und/oder gespeicherte Verbrauchswerte und/oder aktuelle Verbrauchswerte und/oder Messdaten und/oder Gerätezustandsinformationen und/oder Profile (Werthistorien) aussendet. Die individuellen Sendezeitpunkte der Funktelegramme des Verbrauchserfassungsgeräts (bzw. Endgerätes) können dabei zur Vermeidung von Kollisionen bei der unidirektionalen Telegrammaussendung um eine Zufallskomponente zeitlich variiert werden. Die Funktelegramme werden aus Datensicherheitsgründen in der Regel verschlüsselt ausgesendet. Eine Entschlüsselung der Inhalte der Datentelegramme ist daher nur mit Kenntnis des Schlüssels und des Entschlüsselungsalgorithmus möglich.
Die mit einem Funkempfänger zum Empfang der Funktelegramme der Endgeräte ausgestatteten Datensammler sind so in der Liegenschaft, bspw. einem Gebäude, angeordnet, dass sie aufgrund ihrer Anzahl und aufgrund der gewählten Montageorte geeignet sind, möglichst viele der Endgeräte, insbesondere also der Verbrauchserfassungsgeräte und/oder der Rauchwarnmelder, per Funk zu empfangen. Eine solche Ausstattung der Liegenschaft führt üblicherweise dazu, dass viele der Endgeräte von zwei oder mehr Datensammlern empfangen werden können. Zu den meisten Endgeräten bestehen also die erfindungsgemäß gewünschten alternativen Funkstrecken zu mehreren Datensammlern. Dadurch wird die Zuverlässigkeit des Empfangs der Daten aller Verbrauchserfassungsgeräte erhöht, weil ein Verbrauchserfassungsgerät erfindungsgemäß möglichst zu mehreren Datensammlern im Gebäude eine Funkstrecke aufbauen und die hierdurch entstehenden alternativen Funkstrecken ggf. auch nutzen kann.
Aufgrund des Batteriebetriebs der Datensammler können die Datensammler nur für kurze Zeitperioden auf Empfang für Funktelegramme der Endgeräte gehen, damit die gewünschte Einsatzdauer von typischerweise mindestens 5 Jahren erreicht werden kann. Dieses Empfangsfenster kann innerhalb einer Empfangsperiode, bspw. einmal täglich, für bspw. zehn Minuten geöffnet werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass von jedem Verbrauchserfassungsgerät, das mit einem Sendezyklus von 2 Minuten sein Funktelegramm aussendet, durchschnittlich fünf, mindestens jedoch vier Aussendungen in das Empfangsfenster eines Datensammlers fallen. Entsprechendes gilt ggf. auch für Funktelegramme des Rauchwarnmelders.
Die Funktelegramme der Endgeräte können Verbrauchswerte und/oder weitere Mess- bzw. Statusdaten enthalten, die im Weiteren zusammengefasst auch lediglich als „Daten” bezeichnet werden. Zusätzlich ist vorzugsweise die eindeutige Geräte-Identifikation („Geräte-ID” oder „ID”) in das Funktelegramm integriert, die es den Anwendungen, beispielsweise einem Abrechnungssystemen, erlaubt, eine Zuordnung der von einem bestimmten Gerät empfangenen Daten zu einer Verbrauchsstelle (Heizkörper, Strom-, Gas- oder Wasserzähler) bzw. einem überwachten Gerät (Rauchwarnmelder) durchzuführen.
Während einer Empfangsperiode für Endgerätetelegramme speichert jeder Datensammler die von den Endgeräten empfangenen Funktelegramme entweder ohne Entschlüsselung der Dateninhalte als sogenannte Rohdaten-Telegramme oder mit Entschlüsselung, das bedeutet mit Auswertung der Telegramminhalte in ein oder mehrere Datensätze ab. Vorzugsweise erfolgt in jedem Fall eine Zuordnung der Daten zu einer Geräte-Identifikation. Eine Angabe zu einer Verbrauchsstelle oder einem Verbraucher innerhalb eines Endgerätetelegramms ist aus Datenschutzgründen nicht erwünscht und ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder der Datenfernablesung nicht erforderlich, da diese Zuordnung erst in der zentralen Anwendung wie dem Abrechnungssystem erfolgen kann.
Ein Datensatz kann bspw. aus Geräte-ID, den Daten und dem Empfangszeitpunkt im Datensammler bestehen. Es ist hinreichend, während der Empfangsperiode (einem Empfangsfenster) von jedem Verbrauchserfassungsgerät nur einen Datensatz zu speichern, beispielsweise den ersten oder den letzten vollständig und korrekt empfangenen Datensatz und/oder bspw. das erste empfangene Funktelegramm innerhalb des Empfangsfensters. Bei Endgeräten, bei denen beispielsweise nur ein Tageswert erforderlich ist, ist es ferner ausreichend, wenn nur ein Funktelegramm des Endgeräts pro Tag abgespeichert wird. Denkbar ist auch, dass dies für andere Speicherzeitpunkte, bspw. für Monatswerte und/oder Stichtagswerte und/oder Verbrauchsverläufe (Wertehistorien) und/oder Zählerstände über einen bestimmten Zeitraum, bspw. 100 Stunden, erfolgt.
In einer Liegenschaft, in der mehr als ein Datensammler installiert ist, ist es wahrscheinlich, dass die Funktelegramme eines Endgeräts von mehr als einem Datensammler empfangen werden und daher die Datensätze dieses Endgerätes in mehr als einem Datensammler gespeichert werden. Die Qualität der Funkstrecken innerhalb eines Gebäudes (Liegenschaft), also auch die Funkstrecken der Endgeräte zu den Datensammlern, sind aufgrund von Reflexionen bei der Ausbreitung der Funkwellen (Mehrwegeübertragung) und dem dies ebenso beeinflussenden Nutzungsverhalten im Gebäude (Tür öffnen, Tür schließen) zeitlichen Schwankungen unterworfen. Ebenso ist eine Auslöschung (Fading) durch Überlagerung von phasenverschobenen Wellen möglich. Es ist daher denkbar, dass die Aussendungen eines bestimmten Verbrauchserfassungsgeräts von einem bestimmten Datensammler nicht während jeder Empfangsperiode empfangen werden, insbesondere wenn das betreffende Verbrauchserfassungsgerät und der betreffende Datensammler im Gebäude weit voneinander entfernt angeordnet sind, bspw. im Randbereich der Empfangbarkeit.
In solchen Fällen ist es vorteilhaft, wenn alternative (also redundante) Funkstrecken, d. h. von einem Verbrauchserfassungsgerät zu mehreren Datensammlern, vorhanden sind. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Verbrauchserfassungsgerät zu jedem gewünschten Zeitpunkt von mindestens einem der mehreren Datensammler empfangen wird, ist somit größer als wenn nur ein Datensammler für den Empfang eines Verbrauchserfassungsgeräts vorgegeben wurde.
Redundante Funkstrecken erhöhen also die Zuverlässigkeit der Funkübertragung von den Endgeräten zu den Datensammlern. Dies ist erfindungsgemäß gewünscht und wird nicht durch entsprechende Konfiguration in einem Datensammler unterbunden. Redundanzen für die meisten Endgeräte ergeben sich bei einer entsprechenden (höheren) Ausstattungsdichte mit Datensammlern im Gebäude. Dazu werden erfindungsgemäß insbesondere mindestens so viele Datensammler installiert, dass der Empfang aller Endgeräte in allen Betriebszuständen und Funkumgebungsbedingungen mindestens in einem Datensammler, vorzugsweise aber in mehr als einem Datensammler, zuverlässig sichergestellt ist.
Gleichzeitig soll zur Einsparung von Batterieladung der Datensammler und/oder zur Reduzierung des Datenvolumens bei der Datenfernübertragung von mehreren Datensammlern eines Gebäudes zur zentralen Recheneinrichtung, insbesondere zu deren Kommunikationseinheit, eine Übertragung der redundant im Fernablesesystem (in den einzelnen Datensammlern gespeicherten) Daten innerhalb des Mobilfunknetzwerks verhindert werden. Hierzu ist der Datensammler in der bereits beschriebenen Weise eingerichtet und nutzt bspw. die Selektionsinformationen.
Ferner ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Mobilfunkübertragung in die zentrale Recheneinrichtung mehrere alternative Übertragungswege im Mobilfunknetzwerk für eine Liegenschaft zur Verfügung stehen. Dies wird bspw. dadurch erreicht, dass mehrere Datensammler mit einer entsprechenden Datenfernübertragungseinrichtung, beispielsweise einem Mobilfunk-Modem, ausgestattet sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale bilden dabei den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
Es zeigen:
1 eine schematische Übersicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Systems zur Übertragung von Daten von in einer Liegenschaft angeordneten Endgeräten zu einer zentralen Recheneinrichtung;
2 ein Ablaufdiagramm für eine Datenfernübertragung bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
3 eine tabellarische Übersicht der Endgeräte in einer beispielhaften Liegenschaft entsprechend 1 in Form einer White-List;
4 eine tabellarische Übersicht über die Empfangssituation der Endgeräte entsprechend 3 zu einem Beispielzeitpunkt;
5 eine tabellarische Übersicht über eine Selektionsliste der Endgeräte entsprechend 3 während einer Beispielübertragung;
6 eine tabellarische Übersicht über die Reihenfolge der Datenablage der Daten der Endgeräte entsprechend 3 währen einer Beispielübertragung und
7 eine tabellarische Übersicht über eine Selektionsliste entsprechend 5 in einer Bit-Array-Darstellung;
1 zeigt ein Systembild mit mehreren Liegenschaften 100a, 100b, 100c, die jeweils durch ein Gebäude repräsentiert sein können. In den Liegenschaften 100a, 100b, 110c sind jeweils Endgeräten 200 bis 211 und Datensammlern 401 bis 408 installiert. Ferner ist in dem System eine entfernte Recheneinrichtung 90 vorgesehen, die nur schematisch mit einer bspw. als Proxy-Server ausgebildeten Kommunikationseinheit 60 und einer bspw. als Datenbank-Server ausgebildeten Anwendungseinheit 70 dargestellt ist. Die Kommunikationseinheit 60 und die Anwendungseinheit 70 stehen über ein übliches Computernetzwerk 80 miteinander in Verbindung.
Die in 1 dargestellten drei Liegenschaft 100a, 100b, 100c müssen nicht räumlich benachbart angeordnet sein, was allerdings durchaus sein könnte. Grundsätzlich kommt es auf die Anordnung der verschiedenen Liegenschaften 100a, 100b, 100c nicht an. In der Liegenschaft 100a sind beispielhaft zwölf funkfähige Endgeräte 201 bis 211 dargestellt, welche Verbrauchserfassungsgeräte und/oder Rauchwarnmelder und/oder weitere Sensoren sein können. Die sich innerhalb des Funksystems der Liegenschaft 100a ausbildenden Funkstrecken 300 zwischen den Endgeräten 200 bis 211 und den Datensammlern 401 bis 404 sind jeweils durch Pfeilverbindungen angedeutet. In den weiteren Liegenschaften 110b, 100c sind zur Vereinfachung nur die Datensammler 405 bis 408 (ohne zugehörige Endgeräte) dargestellt.
Jeder Datensammler 401 bis 408 weist als (nicht dargestellte) Datenfernübertragungseinrichtung ein Mobilfunkmodem auf, mit der ein Datensammler 401 bis 408 eine Mobilfunkverbindung 500 bspw. als Internet-Datenverbindung zu der Kommunikationseinheit 60 aufbauen kann. Diese Mobilfunkverbindungen 500 sind ebenfalls beispielhaft als gestrichelte Pfeile dargestellt. Die Anwendungseinheit 70 (bspw. ein Datenbank-Server) ist symbolisch für ein beliebiges Back-End-System dargestellt, das die zu der Kommunikationseinheit 60 übertragenen Daten auswertet und ggf. Konfigurationsdaten für das System und/oder die Systemkomponenten (Datensammler 401 bis 408 und/oder Endgeräte 200 bis 211) erzeugt.
Jeder Datensammler 401 bis 408 ist mit der Möglichkeit ausgestattet, eine exakte lokale Uhrzeit und das lokale Datum zu ermitteln. Die im Datensammler 401 bis 408 verwendete Datums-Uhrzeitinformation sollte beispielsweise bei einer oder jeder Kontaktaufnahme über die Datenfernübertragung (Mobilfunkverbindung 500) mit der Kommunikationseinheit 60 aktualisiert werden. Hierdurch wird das System (insbesondere auch innerhalb einer Liegenschaft 100a, 100b, 100c), im dargestellten Beispiel einem AMR-System (Automatic Meter Reading), synchronisiert.
In einem Datensammler 401 bis 408 kann bereits von vorne herein bei der Herstellung oder zu einem späteren Zeitpunkt, bspw. mittels Download von Konfigurationsparametern bzw. Konfigurationsparametersätzen während der Inbetriebnahme, ein Zeitplan für die Durchführung einer Mobilfunkverbindung 500 zu der zentralen Recheneinrichtung 90 abgelegt sein.
Anhand von 2 wird der Ablauf der Kommunikation zwischen einem Datensammler 401 bis 408 und der Kommunikationseinheit 60, die in dem dargestellten Beispiel als Kommunikations-Server ausgebildet ist, detailliert beschrieben.
Die meiste Zeit wird der Datensammler 401 bis 408 in einem sogenannten Sleep-Mode betrieben, in dem nur ein minimaler Stromverbrauch stattfindet. Zu durch Konfigurationsparameter festgelegten Zeitpunkten öffnet der Datensammler 401 bis 408 sein Empfangsfenster für Funktelegramme von Endgeräten 200 bis 211 und empfängt die Funktelegramme der Endgeräte 200 bis 211 über die Funkstrecken 300. Unmittelbar nach Abschluss der Empfangsperiode oder zu dem mittels Konfigurationsdaten bestimmten Zeitpunkten, bspw. einmal täglich, schaltet der Datensammler 401 bis 408 seine Datenfernübertragungseinrichtung (Mobilfunkmodem) ein und führt den Einwahlvorgang zu einem konfigurierbaren Mobilfunk-Zugangspunkt (Point of Access), wie in dem Schritt 1 dargestellt. Damit ist der Datensammler 401 bis 408 in das Internet eingebunden und authentifiziert sich bei der Kommunikationseinheit 60, um zwischen dem Datensammler 401 bis 408 und der Kommunikationseinheit 60 eine sichere Datenverbindung aufzubauen.
Nachdem die sichere Datenverbindung aufgebaut ist, überprüft der Datensammler 401 bis 408 in Schritt 2, ob für diesen Übertragungszyklus (im Sinne einer Ablesung; bei täglicher Ablesung also beispielsweise für den aktuellen Tag) bereits eine Message-Queue als Speicherbereich für diese Liegenschaft 100a, 100b, 100c in der Kommunikationseinheit 60 angelegt ist.
Ist dies nicht der Fall, wenn also der Datensammler 401 bis 408 der erste Datensammler 401 bis 408 ist, der aus der Liegenschaft 100a, 100b, 100c seine Daten innerhalb des Übertragungszyklus überträgt, dann legt der Datensammler 401 bis 408 in Schritt 3 eine Message-Queue für die Datenablage neu an und überträgt die Daten aller Verbraucherfassungs- bzw. Endgeräte 201 bis 211, die er innerhalb des letzten Empfangsfensters (Empfangsperiode) empfangen hat, zu der Kommunikationseinheit 60 in die der Liegenschaft 100a, 100b, 100c zugeordnete Message-Queue zur Datenablage.
Anschließend legt der Datensammler 401 bis 408 in Schritt 4 eine Message-Queue für die Selektionsparameter der Liegenschaft 100a, 100b, 100c an. Jeder Datensammler 401 bis 408 hat eine Liste der Geräte-IDs aller in der Liegenschaft 100a, 100b, 100c funkenden (d. h. Funktelegramme aussendenden) Endgeräte 200 bis 211, die in derselben Liegenschaft 100a, 100b, 100c wie der Datensammler 401 bis 408 installiert sind.
Diese Liste wird im Folgenden als „White-List” bezeichnet. Eine solche White-List ist in 3 für die insgesamt zwölf Endgeräte 200 bis 211 der Liegenschaft 100a dargestellt. Entsprechend wird der nachfolgende Kommunikationsprozess nur noch am Beispiel der Liegenschaft 100a mit den Datensammlern 401 bis 404 beschrieben. In den anderen Liegenschaften 100b, 100c läuft der Kommunikationsprozess aber entsprechend ab.
Der Datensammler 401 bis 404 erzeugt nun eine Selektionsliste mit den Geräte-IDs der Endgeräte 200 bis 211, deren Daten er noch nicht übertragen hat. Eine Selektionsliste des hier beschriebenen Ausführungsbeispiels enthält also die Geräte-IDs der Endgeräte 200 bis 211, deren Daten in dem aktuellen Übertragungszyklus noch nicht übertragen wurden. Diese Selektionsliste erstellt er, indem er aus der Kopie der White-List die Geräte-IDs der Endgeräte 200 bis 211 entfernt, deren Daten er gerade übertragen hat.
Die so erstellte Selektionsliste überträgt der Datensammler 401 bis 404 in die in Schritt 4 neu angelegte Message-Queue für Selektionsparameter. Dies erfolgt in Schritt 7.
Findet der Datensammler 401 bis 404 bereits eine Message-Queue für Selektionsparameter für die aktuelle Ablesung, d. h. den aktuellen Übertragungszyklus, seiner Liegenschaft 100a vor, ist er also nicht der erste Datensammler 401 bis 404, der sich für die aktuelle Ablesung seiner Liegenschaft 100a bei der Kommunikationseinheit 60 meldet, dann lädt er diese Selektionsliste in Schritt 5 und wertet die Selektionsliste aus.
Nach der Auswertung überträgt der Datensammler 401 bis 404 in Schritt 6 nur Daten der Endgeräte 200 bis 211, deren Geräte-ID in der Selektionsliste enthalten sind. Nach Abschluss der Übertragung (Upload) entfernt er aus der Selektionsliste die Geräte-IDs der Endgeräte 200 bis 211, deren Daten er gerade übertragen hat.
Die so modifizierte Selektionsliste legt der Datensammler 401 bis 404 in die Message-Queue für Selektionsparameter (7) der entsprechenden Liegenschaft 100a.
Durch das vorstehend zusammengefasst beschriebene, erfindungsgemäße Verfahren wird also erreicht, dass von jedem Verbrauchserfassungsgerät 200 bis 211 einer Liegenschaft 100a, 110b, 100c nur genau ein Ablese-Datensatz über die Datenfernübertragung übertragen wird und so die Mobilfunkverbindungen 500 der Datensammler 401 bis 408 einer Liegenschaft 100a, 110b, 100c sehr kurz und damit für den Batterieverbrauch optimiert betrieben werden.
In einer weiteren, nachfolgend beschrieben Ausführung wird das erfindungsgemäße Verfahren im Hinblick auf die zu übertragende Datenmenge weiter optimiert. In die verwendeten Selektionslisten werden hierbei nicht die vollständigen Geräte-IDs der Endgeräte 200 bis 2011 eingetragen, sondern ein Bit-Array (im Folgenden auch als „Bitvektor” bezeichnet), in dem nur die Position des noch nicht übertragenen Endgeräte s in der White-List, beispielsweise durch einen „1” gekennzeichnet, wird. Dadurch reduziert sich die im Download zum Datensammler 401 bis 408 zu übertragende Datenmenge für die Selektionslisten von typischerweise 64 Bits je Verbrauchserfassungsgerät für eine vollständige Geräte-ID im wM-Bus Format auf ein einziges Bit pro Endgerät 200 bis 211. Dies ist besonders vorteilhaft in großen Liegenschaften 100a, 100b, 100c mit vielen Endgeräten 200 bis 211 und entsprechend großer White-List.
Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei sicher zu stellen, dass alle Datensammler in der Liegenschaft mit der identischen White-List arbeiten. Im Falle, dass nur ein Bitvektor als Selektionsparameter übertragen wird, muss auch die Reihenfolge der Endgeräte-IDs in der White-List übereinstimmen.
n einer vorteilhaften Variante der Erfindung wird die White-List mit einer Prüfziffer versehen, die durch eine Hashfunktion, beispielsweise einen CRC-Algorithmus (CRC = Cyclic Redundancy Check), erzeugt wird. Die CRC-Prüfziffer kann dabei Teil der White-List sein oder durch den Datensammler 401 bis 408 selbst gebildet werden, sobald der Datensammler 401 bis 408 neue Konfigurationsparameter, insbesondere eine neue White-List, empfängt bzw. abruft.
Vor der Übertragung von Selektionslisten bzw. entsprechender Bitvektoren wird die Prüfziffer der White-List, auf die sich die Selektionsliste bzw. der Bitvektor bezieht, in der Selektionsliste mit übertragen. Der Datensammler verifiziert mit dieser Prüfziffer die bei ihm vorliegende White-List bzw. falsifiziert die Selektionsliste. Ist in der Selektionsliste eine nicht zutreffende CRC-Prüfziffer, so werden keine Daten an den Kommunikationsserver übertragen. Der Datensammler sendet in diesem Fall vorzugsweise eine SMS an eine vordefinierte oder per Download eingestellte Empfängeradresse, um eine Aktualisierung seiner White-List anzufordern. Für den aktuellen Ableseauftrag kann er in solch einem Fall keine Daten liefern.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird sicher gestellt dass alle Datensammler 410 bis 408 einer Liegenschaft 100a, 100b, 100c entweder mit der aktuellen bzw. richtigen White-List arbeiten oder eine Aktualisierungsanforderung senden und an dem erfindungsgemäßen Verfahren einmalig nicht teilnehmen und dann insbesondere keine Verbrauchsdaten an ein Anwendungs-System, wie beispielsweise ein Abrechnungssystem, der zentralen Recheneinrichtung 90 übertragen.
Bei dem Verfahren ist es möglich, dass immer derselbe Datensammler 401 bis 408, der sich bei einer Ablesung als erster beim Kommunikations-Server meldet, die größte Datenmenge übertragen muss. Dies würde zu einer unerwünscht hohen Belastung eines einzelnen Datensammlers führen. In einer vorteilhaften Erfindungsvariante sorgt ein unabhängiger Prozess in der Anwendungseinheit 70, bspw. ein Server-Prozess, dafür, dass die Reihenfolge der Zeitpunkte, zu denen sich die Datensammler 401 bis 408 einer Liegenschaft 100a, 100b, 100c bei der Kommunikationseinrichtung 60 melden, regelmäßig (bspw. monatlich) verändert wird. Dies erfolgt durch eine entsprechende Konfiguration der Mobilfunkdatenübertragungszeitpunkte, die im Datensammler 401 bis 408 eingetragen werden. Dadurch kann das Datenübertragungsvolumen gleichmäßig auf alle Datensammler 401 bis 408 einer Liegenschaft 100a, 100b, 100c verteilt werden.
In einer weiteren Ausführungsvariante wird die zeitliche Reihenfolge der Mobilfunkdatenübertragung der Datensammler 401 bis 408 einer Liegenschaft 100a, 100b, 100c durch einen Zufallsgenerator festgelegt.
In einer weiteren Ausführungsvariante wird die zeitliche Reihenfolge der Mobilfunkdatenübertragung der Datensammler 401 bis 408 einer Liegenschaft durch die Bewertung der vorhandenen Rest-Batterieladung der Datensammler 401 bis 408 festgelegt. Die Ermittlung der Rest-Batterieladung mittels bekannter Verfahren durchgeführt werden und muss an dieser Stelle daher nicht näher beschrieben werden. Die Information zur Rest-Batterieladung kann der Datensammler 401 bis 408 bei jeder Datenfernübertragung an die Kommunikationseinheit 60 übertragen. Der Prozess in der Anwendungseinheit 70, der die Reihenfolge der Übertragung für den nächsten Übertragungszyklus festlegt, sortiert dann die Datensammler 401 bis 408 in jeder Liegenschaft 100a, 100b, 100c so, dass der Datensammler 401 bis 408 mit der größten verbleibenden Rest-Batterieladung und damit mit der längsten zu erwartenden Rest-Lebensdauer als erster seine Daten übertragen wird. Die weiteren Datensammler 401 bis 408 in der jeweiligen Liegenschaft 100a, 100b, 100c können dann bezüglich ihrer Rest-Batterieladung zeitlich nachfolgend sortiert werden.
In einer weiteren Ausführungsvariante wird die Qualität der Mobilfunkverbindung 500, bspw. anhand der RSSI-Werte der GSM-Verbindung oder die aktuell erreichbare (GPRS, LTE, ...) Datenübertragungsrate, zur Festlegung der Datensammler-Meldereihenfolge herangezogen. Die Datensammler 401 bis 408 werden beispielsweise in absteigender Reihenfolge der Mobilfunk-Verbindungsqualität sortiert, so dass die größte Datenmenge über die beste Mobilfunk-Verbindung übertragen wird.
In einer weiteren Ausführungsvariante werden die Batterie-Restladungen und die Qualität der Mobilfunk-Verbindungen zu einer gewichteten Qualitäts-Kennzahl zusammengefasst und daraus die Melde-Reihenfolge ermittelt. Dabei könnte beispielsweise die jeweilige Restladung zu ¾ und die jeweilige Verbindungsqualität jedes Datensammlers 401 bis 408 zu ¼ gewichtet werden.
In einer weiteren Ausführungsvariante legen die Datensammler 401 bis 408 die zeitliche Reihenfolge der Einwahl ohne Zutun eines zentralen Server-Prozesses fest. Dabei übertragen die Datensammler 401 bis 408 ihre aktuellen Zustandsdaten, wie beispielsweise die Rest-Batterieladung und/oder den RSSI-Empfangs-Pegel des bevorzugten Mobilfunknetzes und/oder aller empfangbaren Mobilfunknetze (Provider, Roaming) und den nächsten Sendezeitpunkt beispielsweise im UTF-Format oder als Minuten nach Mitternacht oder als Sekunden nach Mitternacht und legen diese Informationen in eine Mobilfunk-Sendezeitpunkt-Liste ab, die in einem dafür vorgesehene Speicherbereich (Message-Queue) der Kommunikationseinheit 60 geführt wird.
Der Datensammler 401 bis 408, der die Datenübertragung für den aktuellen Übertragungszyklus (für seine Liegenschaft 100a, 100b, 100c) startet, legt eine neue Mobilfunk-Übertagungszeitplanliste an. Dass ein Datensammler 401 bis 408 der erste Datensammler 401 bis 408 eines Übertragungszyklus ist, kann er beispielsweise daran erkennen, dass noch keine Mobilfunk-Übertagungszeitplanliste angelegt ist. Der Datensammler 401 bis 408 trägt seine Informationen in die Mobilfunk-Übertagungszeitplanliste als ersten Eintrag ein, bspw. in Form von Geräte-ID, Rest-Batterieladung, Anzahl empfangener Endgeräte, RSSI-Wert (GSM), Sendezeitpunkt (Tages-Uhrzeit als Stunde:Minute:Sekunde). Jeder weitere Datensammler 401 bis 408 verwendet diese Mobilfunk-Übertagungszeitplanliste, um entsprechend konfigurierbaren Vorgaben und Regeln seinen eigenen nächsten Übertragungszeitpunkt zu ermitteln und in die Mobilfunk-Übertagungszeitplanliste einzutragen. Beispielsweise wenn seine Rest-Batterieladung noch höher als die Rest-Batterieladung aller oder einzelner bereits in der Mobilfunk-Übertagungszeitplanliste eingetragener Datensammler 401 bis 408 ist, so wird er seinen individuellen Übertragungszeitpunkt zeitlich vor die Übertragungszeitpunkte der anderen Datensammler 401 bis 408 setzen. Vorzugsweise wird dies mit einem definierbaren zeitlichen Abstand, der größer als ein Vielfaches der Datenübertragungsdauer einer Datenübertragung im Mobilfunknetz ist, erfolgen. Dadurch ist sicher gestellt, dass nachfolgende Datensammler 401 bis 408 noch Lücken innerhalb des Übertragungszeitrasters vorfinden, um sich selbst ggf. in solch eine Lücke setzen zu können. Es ist vorteilhaft, einen Mindestabstand zu einer Datenübertragung eines zeitlich vor bzw. zeitlich nach dem eigenen Sendezeitpunkt über Konfigurationsdaten änderbar in die Datensammler 401 bis 408 zu übertragen.
Auch ist es vorteilhaft, einen frühsten Beginn und ein spätestes Ende der Mobilfunkübertragung innerhalb des Übertragungszyklus zu parametrieren. In der Regel ist eine Datenübertragung in den Nachtstunden vorteilhaft, in denen das Mobilfunknetz nicht sehr stark zur Sprachübertragung genutzt wird. Durch entsprechende Regeln und Grenzwerte kann dadurch die Datenfernübertragung unter Beachtung der Erfordernisse der batteriebetriebenen Datensammler 401 bis 408 optimal gestaltet werden.
Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass die Datensammler 401 bis 408 einer Liegenschaft 100a, 100b, 100c die für ihr System optimalen Datenübertragungszeitpunkte selbst ermitteln.
Damit optional der Datensammler 401 bis 408, der als letztes die Datenübertragung für den Datenübertragungsvorgang der Liegenschaft 100a, 100b, 100c beziehungsweise des Funknetzwerks erkennt, dass mit seiner Datenübertragung die Liste abgeschlossen ist und gelöscht werden muss, entsprechend handelt, ist es erforderlich, dass alle Datensammler 401 bis 408 zumindest die Anzahl der bei der Datenübertragung teilnehmenden Datensammler kennen. Es ist auch möglich, dass alle Datensammler eine Liste der Geräte-IDs der in ihrem Funknetz (Liegenschaft 100a, 100b, 100c) eingebundene Datensammler gespeichert haben. Diese Information kann per Download bei jeder Änderung der Ausstattung der Liegenschaft 100a, 100b, 100c oder bei der Änderung des Funknetzwerks von der das Funksystem organisierenden Anwendung an jeden Datensammler 401 bis 408 übertragen werden.
In einem noch einmal detailliert beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Liegenschaft 100a betrachtet, in der zwölf Verbrauchserfassungsgeräte 200 bis 211 und vier Datensammler 401 bis 404 installiert sind (vgl. 1).
In die White-List dieser Liegenschaft sind die Endgeräte 200 bis 211 mit ihrer Endgeräte-ID in einer gegebenen Reihenfolge in der in 3 dargestellten Tabelle eingetragen. Die Endgeräte-ID, die beispielsweise entsprechend der (wM-Bus-)Norm EN13757 aufgebaut sein kann, wird in diesem Beispiel zur Vereinfachung in einer verkürzter Form dargestellt. Der Listenindex in der Tabelle gemäß 3 gibt die Position des Endgerätes 200 bis 211 auf der White-List der Liegenschaft 100a wieder.
In Tabelle gemäß 4 wird beispielhaft der Funkempfang der Datensammler 401 bis 404, dort kurz als Datensammler 1 bis Datensammler 4 bezeichnet, des Funknetzwerks der Liegenschaft 100a dargestellt. Während einer bspw. einen Tag dauernden Empfangsperiode haben die jeweiligen Datensammler 1 bis 4 beispielsweise die Telegramme der durch sie empfangbaren Endgeräte 200 bis 211 empfangen.
So hat der Datensammler 1 die Endgeräte mit der Geräte-ID 4468, 2184, 8763, 9815, 3471, 8647, 4580, 1980, der Datensammler 2 die Endgeräte mit der Geräte-ID 4468, 8736, 8763, 9815, 8647, 4580, 0964, 5841, der Datensammler 3 die Endgeräte mit der Geräte-ID 2184, 8763, 7876, 3471, 8647, 0964, 1980, 5841 und der Datensammler 4 die Endgeräte mit der Geräte-ID 7876, 9815, 3471, 8647, 4580, 0964, 1980, 5841 empfangen. In der Tabelle wird die Geräte-ID als ”Endgeräte-ID” bezeichnet.
In dieser Tabelle gemäß 4 ist erkennbar, dass alle Endgeräte außer dem Endgerät mit der ID 8736 von mehreren Datensammlern empfangen wurden.
Nach Ende der Empfangsperiode oder zu einem mittels Parametrierung festgelegten Zeitpunkt nehmen die Datensammler 1 bis 4 in der Reihenfolge ihrer Nummerierung, d. h. in der Reihenfolge 1, 2, 3, 4, Kontakt zu der Kommunikationseinheit 60 auf und übertragen die Daten in entsprechenden Nachrichtendatensätzen, wie in dem Ablauf gemäß 2 dargestellt.
Der Datensammler 1 fragt die Message-Queue nach Selektionsparameter des aktuellen Ableseauftrags (Übertragungszyklus) ab. Da er der erste der Datensammler ist, der in diesem Übertragungszyklus mit der Kommunikationseinheit 1 kommuniziert, existiert noch keine Message-Queue. Daher legt er ein oder zwei neue Message-Queues, eine Message-Queue für die Selektions-Liste und eine Message Queue für die Daten beziehungsweise die Rohdaten-Telegramme (Nachrichtendatensätze) der Endgeräte 200 bis 211 an. Er schreibt die Daten der Endgeräte mit den IDs 4486, 2184, 8763, 9815, 3471, 8647, 4580, 1980, also alle von ihm empfangenen Daten, in die Message-Queue für empfangene Daten. Die Geräte-IDs in der White-List, für die er keine Daten übertragen hat, dies sind die Geräte-IDs 8736, 7876, 0964 und 5841, schreibt der Datensammler 1 in die von ihm angelegte Message-Queue für Selektionsparameter und beendet die Mobilfunkverbindung 500.
Der Datensammler 2 prüft die nun vorhandene Message-Queue für Selektionsparameter des aktuellen Übertragungszyklus. Er findet dort eine Liste mit den Geräte-IDs 8736, 7876, 0964 und 5841, die Datensammler 1 dort abgelegt hat. Von diesen Endgeräten hat er die Daten der Endgeräte mit den Geräte-IDs 8736, 0964 und 5841 empfangen. Diese Daten überträgt er in die Message-Queue für die Daten. Die Geräte-IDs für Geräte, die noch nicht übertragenen wurden, belässt er in der Selektionsliste, nämlich die Geräte-ID 7876, und schreibt die aktualisierte Selektionsliste in die Message-Queue für Selektionsparameter. Dann beendet er die Mobilfunkverbindung 500.
Der Datensammler 3 prüft die Message-Queue für Selektionsparameter des aktuellen Übertragungszyklus. Er findet dort die Selektionsliste vor, in der nur noch das Endgerät mit der Geräte-ID 7876 aufgeführt ist. Dieses Verbrauchserfassungsgerät hat er empfangen und übermittelt dessen Daten in die Message-Queue der Daten. Nun sind die Daten aller Endgeräte 200 bis 211 übertragen. Daher schreibt Datensammler 3 eine leere Liste in die Message-Queue für Selektionsparameter und beendet die Mobilfunkverbindung 500.
Datensammler 4 prüft die Message-Queue für Selektionsparameter des aktuellen Übertragungszyklus. Er findet dort die leere Liste vor. Deshalb übermittelt er keine Daten, schreibt erneut eine leere Liste in die Message-Queue für Selektionsparameter und beendet die Mobilfunkverbindung 500.
Die sich in diesem Ablauf ergebenden Selektionslisten in der Message-Queue für Selektionsparameter sind zur Veranschaulichung tabellarisch in der Tabelle gemäß 5 aufgelistet.
Zur weiteren Veranschaulichung wird in der Tabelle gemäß 6 dargestellt, welche Endgeräte 200 bis 211 (durch Darstellung der Geräte-IDs) ein Datensammler 1 bis 4 empfangen hat und von welchen er die Daten in die Message-Queue für Daten übertragen hat. Anhand dieser Tabelle ist ersichtlich, dass die Daten jedes Endgeräts jeweils von genau einem Datensammler 1 bis 4 der Liegenschaft 100a per Mobilfunkverbindung 500 in die Message-Queue zur Datenablage der Kommunikationseinheit 60 übermittelt werden, also keine redundante Übertragung stattfindet.
Bei gleichem Ablauf zeigt die Tabelle gemäß 7 die Datenübertragung und die Selektionsliste einer erfindungsgemäßen Ausführungsvariante, bei der zur Selektion eine Selektionsliste mit Bit-Vektoren (in Form eines Bit-Arrays) übertragen werden. In den in der Tabelle dargestellten Bit-Vektoren entspricht die Bit-Nr. dem Listenindex (Position) einer Geräte-ID in der White-List.
Das erfindungsgemäße Verfahren verbindet den Vorteil des redundanten Funkempfangs von Endgeräten 200 bis 211 durch Datensammler 401 bis 408 in einer Liegenschaft mit dem Vorteil der redundanzfreien Datenfernübertragung der Verbrauchsdaten über ein Mobilfunknetz in eine Anwendungsdatenbank einer zentralen Recheneinrichtung 90.
Dies ist besonders vorteilhaft bei batteriebetriebenen Datensammlern 401 bis 408, da die Verbindungsdauer der Mobilfunkverbindung 50 den Batterieverbrauch dominiert und diese mit dem erfindungsgemäßen Verfahren minimiert wird.
Bezugszeichenliste

1 bis 7: Verfahrensschritte im Kommunikationsablauf der Datenfernverbindung
60: Kommunikationseinheit
70: Anwendungseinheit
80: Computer-Netzwerk
90: zentrale Recheneinrichtung
100a, 100b, 100c: Liegenschaft
200 bis 211: Endgerät, wie Verbrauchserfassungsgerät, Rauchwarnmelder
300: Funkstrecke
401 bis 408: Datensammler
500: Mobilfunkverbindung

Claims

Verfahren zur Übertragung von Daten von in einer Liegenschaft (100a, 100b, 110c) angeordneten Endgeräten (200 bis 211) zu einer zentralen Recheneinrichtung (90) mittels einer Datenfernübertragung, bei dem die Daten des Endgeräts (200 bis 211) mittels Funktelegrammen an mindestens einen in der Liegenschaft (100a, 100b, 110c) vorgesehenen Datensammler (401 bis 408) übertragen werden und von dem Datensammler (401 bis 408) weiter über die Datenfernübertragung an die zentrale Recheneinrichtung (90) übertragen werden, wobei jedes Funktelegramm neben den Daten des Endgeräts (200 bis 211) auch eine eindeutige Endgeräte-Identifikation enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Datensammler (401 bis 408) zur Datenfernübertragung eine Verbindung zu einer Kommunikationseinheit (60) der zentralen Recheneinrichtung (90) aufbaut und aus empfangenen Daten der Endgeräte (200 bis 211) und/oder Statusdaten einen oder mehrere Nachrichtendatensätze zusammenstellt und an die Kommunikationseinheit (60) übersendet, welche die Nachrichtendatensätze nach dem Empfang speichert und zum Abruf durch eine Anwendungseinheit (70) der zentralen Recheneinrichtung (90) bereithält, dass der Datensammler (401 bis 408) nach dem Übertragen des Nachrichtendatensatzes mit den Daten der Endgeräte (200 bis 211) einen Nachrichtendatensatz mit Selektionsinformationen über die Endgeräte (200 bis 211) erstellt und überträgt, die bereits oder die noch nicht an die zentrale Recheneinrichtung (90) übertragen wurden, und dass die Verbindung zur Datenfernübertragung zwischen dem Datensammler (401 bis 408) und der Kommunikationseinheit (60) der zentralen Recheneinrichtung (90) nach dem Speichern der Nachrichtdatensätze in der Kommunikationseinheit (60) beendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Datensammler (401 bis 408) einer Liegenschaft (100a, 100b, 110c) in der Kommunikationseinheit (60) mindestens ein Speicherbereich für Nachrichtendatensätze mit Daten der Endgeräte (200 bis 211) und mindestens ein Speicherbereich für Nachrichtendatensätze mit Selektionsinformationen zur Auswahl von Endgeräten (200 bis 211) vorgesehen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherbereiche in der Kommunikationseinheit (60) als Message Queues organisiert sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datensammler (401 bis 408) bei der Kommunikation mit der Kommunikationseinheit (60) einen Nachrichtendatensatz mit Selektionsinformationen liest, der die Geräteidentifikationen der Endgeräte (200 bis 211) enthält, die bereits oder die noch nicht an die Kommunikationseinheit (60) übertragen wurden, und nur Daten von Endgeräten (200 bis 211) in einem Nachrichtendatensatz für Daten der Endgeräte (200 bis 211) zusammenstellt, die noch nicht an die Kommunikationseinheit (60) übertragen wurden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Selektionsinformationen und/oder die Daten der Endgeräte (200 bis 211) jeweils einem Übertragungszyklus zugewiesen sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datensammler (401 bis 408) über eine Geräteidentifikation aller Endgeräte (200 bis 211) der Liegenschaft (100a, 100b, 110c) verfügt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Selektionsinformationen nicht als Liste mit den eindeutigen Endgeräte-Identifikationen, sondern als Positionsinformation einer Liste mit den eindeutigen Endgeräte-Identifikationen in einer eindeutigen Sortierung geführt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihenfolge der Datensammler (401 bis 408) einer Liegenschaft (100a, 100b, 110c), in der sie innerhalb eines Übertragungszyklus eine Datenfernübertragung mit der zentralen Recheneinrichtung (90) durchführen, zu vorgebbaren Zeitpunkten geändert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Datenfernübertragung zwischen einem Datensammler (401 bis 408) und der zentralen Recheneinrichtung (90) in der zentralen Recheneinrichtung (90) für den und/oder alle Datensammler (401 bis 408) vorhandene Konfigurationsdaten mittels eines durch den Datensammler (401 bis 408) von der zentralen Recheneinrichtung (90) abgerufenen Nachrichtendatensatz für Kommunikationsdaten abgeglichen werden.
Datensammler mit einem Funkempfänger zum Empfangen von durch Endgeräte (200 bis 211) ausgesendete Funktelegramme mit Daten der Endgeräte (200 bis 211), mit einer Datenfernübertragungseinrichtung zum Aufbau einer Datenfernverbindung zu einer zentralen Recheneinrichtung (90) und mit einer Prozessoreinheit mit Datenspeicher, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit mit Datenspeicher dazu eingerichtet ist, Daten von Endgeräten (200 bis 211) zu empfangen und zu speichern und mittels der Datenfernübertragungseinrichtung mindestens einmal eine Datenfernverbindung zu der zentralen Recheneinrichtung (90) aufzubauen und nach einem erfolgreichen Aufbau der Datenfernverbindung aus empfangenen Daten der Endgeräte (200 bis 211) und/oder Statusdaten einen oder mehrere Nachrichtendatensätze zusammenzustellen und an die zentrale Recheneinrichtung (90) zu übersenden, nach dem Übertragen des Nachrichtendatensatzes mit den Daten der Endgeräte (200 bis 211) einen Nachrichtendatensatz mit Selektionsinformationen über die Endgeräte (200 bis 211) zu erstellen und zu übertragen, die bereits oder die noch nicht an die zentrale Recheneinrichtung (90) übertragen wurden, und nach der Übersendung von einem oder mehreren Nachrichtendatensätzen zwischen dem Datensammler (401 bis 408) und der zentralen Recheneinheit die Verbindung zur Datenfernübertragung zwischen dem Datensammler (401 bis 408) und der Kommunikationseinheit (60) der zentralen Recheneinrichtung (90) zu beenden.
Zentrale Recheneinrichtung (90) mit einer Kommunikationseinheit (60) zum Empfangen und/oder Versenden von Nachrichtendatensätzen von oder zu Datensammlern (401 bis 408), wobei die Kommunikationseinheit (60) eine Datenfernübertragungseinrichtung und einen Speicher zum Speichern von durch einen Datensammler (401 bis 408) übertragenen und/oder zum Übertragen von durch einen Datensammler (401 bis 408) abgerufenen Nachrichtendatensätzen aufweist, mit einer Anwendungseinheit (70) zum Abrufen von in dem Speicher der Kommunikationseinheit (60) gespeicherten Nachrichtendatensätzen und mit einer Recheneinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit dazu eingerichtet ist, die Nachrichtendatensätze in der Kommunikationseinheit (60) nach dem Empfang zu speichern und ohne weitere Datenverarbeitung zum Abruf durch eine Anwendungseinheit der zentralen Recheneinrichtung (90) bereitzuhalten, und dass die Recheneinheit dazu eingerichtet ist, einen Nachrichtendatensatz mit Selektionsinformationen über die Endgeräte (200 bis 211) von den Datensammlern (401 bis 408) zu empfangen, die bereits oder die noch nicht an die zentrale Recheneinrichtung (90) übertragen wurden, so dass ein Datensammler (401 bis 408) bei der Kommunikation mit der Kommunikationseinheit (60) den Nachrichtendatensatz mit den Selektionsinformationen lesen kann, der die Geräteidentifikationen der Endgeräte der Liegenschaft enthält, die bereits oder die noch nicht an die Kommunikationseinheit (60) übertragen wurden.
System zur Übertragung von Daten von in einer Liegenschaft (100a, 100b, 110c) angeordneten Endgeräten (200 bis 211) zu einer zentralen Recheneinrichtung (90) mit mehreren Endgeräten (200 bis 211) und Datensammlern (401 bis 408), die in einer Liegenschaft (100a, 100b, 110c) derart angeordnet sind, dass von den Endgeräten (200 bis 211) mittels einer Funkkommunikationseinrichtung ausgesandte Funktelegramme mit Daten der Endgeräte (200 bis 211) von mindestens einem Datensammler (401 bis 408) mittels einer Funkkommunikationseinrichtung empfangen werden, und mit einer zentralen Recheneinrichtung (90), wobei der mindestens eine Datensammler (401 bis 408) eine Prozessoreinheit und eine Datenfernübertragungseinrichtung zum Aufbau einer Datenfernübertragung zu der zentralen Recheneinrichtung (90) aufweist und wobei die zentrale Recheneinrichtung (90) eine Recheneinheit, eine Kommunikationseinheit (60) und eine Anwendungseinheit (70) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit des mindestens einen bzw. mehrerer der oder aller Datensammler (401 bis 408) und die Recheneinheit der zentralen Recheneinrichtung (90) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 eingerichtet sind.