DE102020003079A1 - Method to support a user in finding a consumption meter - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Unterstützung eines Nutzers beim Auffinden eines Verbrauchszählers (1), umfassend die Schritte:- Senden eines Funksignals (2) durch den Verbrauchszähler (1) und Empfang des Funksignals (2) durch eine tragbare Kommunikationseinrichtung (3) des Nutzers, wobei das Funksignal (2) gleichzeitig oder zeitlich nacheinander durch mehrere Empfangsantennen (5 - 8) der Kommunikationseinrichtung (3) zur Bereitstellung eines jeweiligen Empfangssignals empfangen wird,- Ermitteln einer Richtungsinformation, die die Richtung des Verbrauchszählers (1) bezüglich der Kommunikationseinrichtung (3) betrifft, in Abhängigkeit der Empfangssignale, und- Ausgabe eines die Richtung betreffenden Hinweises (11) an den Nutzer durch die Kommunikationseinrichtung (3).A method for supporting a user in finding a consumption meter (1), comprising the steps of: - Sending a radio signal (2) by the consumption meter (1) and receiving the radio signal (2) by a portable communication device (3) of the user, the radio signal (2) is received simultaneously or consecutively by several receiving antennas (5-8) of the communication device (3) to provide a respective received signal, Dependency of the received signals, and output of an instruction (11) relating to the direction to the user by the communication device (3).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Nutzers beim Auffinden eines Verbrauchszählers. Daneben betrifft die Erfindung einen Verbrauchszähler, eine Kommunikationseinrichtung und ein Computerprogramm für eine Kommunikationseinrichtung.The invention relates to a method for supporting a user in finding a consumption meter. In addition, the invention relates to a consumption meter, a communication device and a computer program for a communication device.
Verbrauchszähler, also beispielsweise Wasserzähler, Gaszähler, Wärme- bzw. Kältezähler, Stromzähler und Ähnliches, werden typischerweise an Orten installiert, an denen sie nicht unmittelbar ins Auge fallen. Verbrauchszähler erfassen durch eine entsprechende Sensorik typischerweise einen Verbrauch über eine gewisse Zeit. Hierbei war es und ist es teilweise immer noch üblich, dass solche Verbrauchszähler in regelmäßigen Intervallen von Dienstleistern abgelesen werden. Mittlerweile sind jedoch auch Verbrauchszähler bekannt, die den Verbrauch betreffende Verbrauchsinformationen drahtlos übermitteln können. Hierbei ist es prinzipiell möglich, solche Verbrauchsinformationen, beispielsweise über ein Mobilfunknetz, unmittelbar an eine Zentraleinrichtung zu übertragen, die die Datenauswertung durchführt. Um die Herstellungs- und Betriebskosten eines Verbrauchszählers jedoch gering zu halten, erfolgt ein Auslesen solcher Verbrauchsinformationen häufig über eine kurzreichweitige Kommunikation, also beispielsweise über eine Bluetooth®-Verbindung. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein die Ablesung durchführender Nutzer mit einer geeigneten Kommunikationseinrichtung, beispielsweise mit einem Smartphone mit einer entsprechenden App, ausreichend nahe, typischerweise in einem Abstand von weniger als 30 m, an dem Verbrauchszähler vorbeiläuft oder fährt.Consumption meters, for example water meters, gas meters, heat or cold meters, electricity meters and the like, are typically installed in places where they are not immediately obvious. Consumption meters typically record consumption over a certain period of time using appropriate sensors. It was and is still in some cases common for such consumption meters to be read by service providers at regular intervals. In the meantime, however, consumption meters are also known which can wirelessly transmit consumption information relating to consumption. In principle, it is possible here to transmit such consumption information, for example via a cellular network, directly to a central device that carries out the data evaluation. However, in order to keep the manufacturing and operating costs of a consumption meter low, such consumption information is often read out via short-range communication, for example via a Bluetooth® connection. This can be done, for example, by a user performing the reading walking or driving past the consumption meter with a suitable communication device, for example with a smartphone with a corresponding app, typically at a distance of less than 30 m.
In einigen Fällen ist es jedoch dennoch erforderlich, dass ein Nutzer, typischerweise ein Dienstleister oder ein Angestellter des Versorgungsunternehmens, unmittelbaren Zugriff zu dem Verbrauchszähler erhält, beispielsweise wenn der Verbrauchszähler einen Fehler meldet, ein Austausch des Zählers erforderlich ist oder Ähnliches. Hierbei ist häufig der Montageort des Zählers nur ungefähr bekannt. Beispielsweise kann in einer Installationsdokumentation nur die Adresse eines Gebäudes, ein Stockwerk und unter Umständen eine Raumnummer oder -bezeichnung vermerkt sein. Da sich Verbrauchszähler jedoch beispielsweise hinter Möbeln, Verkleidungen oder Ähnlichem verbergen können, und die Nutzer bzw. Bewohner der Räumlichkeiten den Montageort des Verbrauchszählers ebenfalls häufig nicht kennen, kann das Auffinden des Verbrauchszählers relativ zeitaufwändig sein.In some cases, however, it is still necessary for a user, typically a service provider or an employee of the utility company, to have direct access to the consumption meter, for example if the consumption meter reports an error, the meter needs to be replaced, or the like. The installation location of the meter is often only roughly known. For example, only the address of a building, a floor and, under certain circumstances, a room number or designation can be noted in installation documentation. However, since consumption meters can be hidden behind furniture, cladding or the like, and the users or residents of the premises also often do not know the installation location of the consumption meter, finding the consumption meter can be relatively time-consuming.
Eine ähnliche Problematik resultiert, wenn sich eine große Zahl von Verbrauchszählern, beispielsweise für unterschiedliche Wohnungen oder Industrieanlagen, in einem gemeinsamen Raum, Schaltschrank oder Ähnlichem befinden. Zwar sind die verschiedenen Verbrauchszähler typischerweise mit eindeutigen Markierungen versehen, sodass der relevante Verbrauchszähler zuverlässig aufgefunden werden kann. Je nachdem, auf welche Weise und an welchem Ort eine solche Markierung erfolgt, kann das Auffinden des korrekten Verbrauchszählers dennoch zeitaufwändig sein.A similar problem arises when there are a large number of consumption meters, for example for different apartments or industrial plants, in a common room, switch cabinet or the like. The various consumption meters are typically provided with clear markings so that the relevant consumption meter can be found reliably. Depending on how and where such a marking is made, finding the correct consumption meter can still be time-consuming.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Nutzer beim Auffinden eines Verbrauchszählers zu unterstützen.The invention is therefore based on the object of supporting a user in finding a consumption meter.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Unterstützung eines Nutzers beim Auffinden von Verbrauchszählern gelöst, das die folgenden Schritte umfasst:
- - Senden eines Funksignals durch den Verbrauchszähler und Empfang des Funksignals durch eine tragbare Kommunikationseinrichtung des Nutzers, wobei das Funksignal gleichzeitig oder zeitlich nacheinander durch mehrere Empfangsantennen der Kommunikationseinrichtung zur Bereitstellung eines jeweiligen Empfangssignals empfangen wird,
- - Ermitteln einer Richtungsinformation, die die Richtung des Verbrauchszählers bezüglich der Kommunikationseinrichtung betrifft, in Abhängigkeit der Empfangssignale, und
- - Ausgabe eines die Richtung betreffenden Hinweises an den Nutzer durch die Kommunikationseinrichtung.
- - Sending a radio signal by the consumption meter and receiving the radio signal by a portable communication device of the user, the radio signal being received simultaneously or sequentially by several receiving antennas of the communication device to provide a respective received signal,
- - Determining directional information relating to the direction of the consumption meter with respect to the communication device as a function of the received signals, and
- - Output of a direction-related information to the user by the communication device.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass die Position der verschiedenen Empfangsantennen bezüglich der das Funksignal aussendenden Sendeantenne bzw. der das Funksignal aussendenden Sendeantennen des Verbrauchszählers unterschiedlich ist. Dies führt dazu, dass in der Regel unterschiedliche Laufzeiten für das Funksignal zu den verschiedenen Empfangsantennen resultieren, wobei die relativen Laufzeiten, also beispielsweise an welcher der Empfangsantennen das Funksignal zuerst einläuft, davon abhängen, aus welcher Richtung das Funksignal empfangen wird und somit davon in welcher Richtung sich der Verbrauchszähler bezüglich der Kommunikationseinrichtung befindet. Dies wird später noch genauer erläutert werden.The invention is based on the idea that the position of the various receiving antennas with respect to the transmission antenna emitting the radio signal or the transmission antenna of the consumption meter emitting the radio signal is different. This usually results in different transit times for the radio signal to the various receiving antennas, the relative transit times, for example at which of the receiving antennas the radio signal arrives first, depending on the direction from which the radio signal is received and thus in which Direction is the consumption meter with respect to the communication device. This will be explained in more detail later.
Hierbei wird vorzugsweise eine Kommunikationseinrichtung genutzt, in der die verschiedenen Empfangsantennen relativ zueinander positionsfest sind, also beispielsweise auf einer gemeinsamen Platine angeordnet sind oder Ähnliches. Wie später noch erläutert werden wird, sind entsprechende Anordnungen von Empfangsantennen beispielsweise in Smartphones oder Tablets oder in anderen Kommunikationsvorrichtungen, die beispielsweise zur Bluetooth® Kommunikation dienen, häufig ohnehin vorhanden und können somit zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit geringem Aufwand genutzt werden.In this case, a communication device is preferably used in which the various receiving antennas are fixed in position relative to one another, that is to say, for example, are arranged on a common circuit board or the like. As will be explained later, there are corresponding arrangements of receiving antennas, for example in smartphones or tablets or in other communication devices, for example for Bluetooth® Communication are often used anyway and can thus be used to implement the method according to the invention with little effort.
Da somit in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Richtung ermittelt werden kann, in der sich der Verbrauchszähler bezüglich der Kommunikationseinrichtung befindet, kann als Hinweis beispielsweise eine optische Anzeige dieser Richtung auf einem Display der Kommunikationseinrichtung, eine Sprachausgabe zur Hinweisgabe oder Ähnliches erfolgen. Da beispielsweise bei Nutzung von Funksignalen gemäß dem Bluetoothe-Standard Reichweiten von ungefähr 30 m erreicht werden können, ist ein robustes und schnelles Auffinden von Verbrauchszählern innerhalb von Räumen oder auch innerhalb von Wohnungen oder anderen Komplexen mit mehreren Räumen robust möglich. Auch in größeren Gebieten, beispielsweise in Freiarealen, kann ein Auffinden von Verbrauchszählern durch das erfindungsgemäße Verfahren erheblich verbessert werden, da der Nutzer Hinweise auf die Richtung, in der sich der Verbrauchszähler befindet, erhalten kann, sobald er in die Sendereichweite des Verbrauchszählers eintritt.Since a direction in which the consumption meter is located with respect to the communication device can thus be determined in the method according to the invention, an optical indication of this direction on a display of the communication device, a voice output for giving information or the like can take place as an indication, for example. Since, for example, when using radio signals according to the Bluetooth standard, ranges of around 30 m can be achieved, it is possible to robustly and quickly find consumption meters within rooms or within apartments or other complexes with several rooms. Even in larger areas, for example in open spaces, the method according to the invention can significantly improve the location of consumption meters, since the user can receive information on the direction in which the consumption meter is located as soon as he enters the transmission range of the consumption meter.
Der Verbrauchszähler kann beispielsweise ein Wasserzähler, Gaszähler, Wärme- und/oder Kältezähler oder auch ein Stromzähler sein. Der Nutzer kann beispielsweise ein Servicetechniker sein, der den Verbrauchszähler prüfen, warten und/oder austauschen soll. Prinzipiell kann das erfindungsgemäße Verfahren auch genutzt werden, um Verbrauchszähler zum Auslesen über Displays oder Nahfeldkommunikation aufzufinden.The consumption meter can be, for example, a water meter, gas meter, heat and / or cold meter or also an electricity meter. The user can, for example, be a service technician who is supposed to check, maintain and / or replace the consumption meter. In principle, the method according to the invention can also be used to find consumption meters for reading out via displays or near-field communication.
Als Kommunikationseinrichtung kann insbesondere ein Smartphone oder ein Tablet verwendet werden. Solche Kommunikationseinrichtungen weisen unter Umständen ohnehin mehrere Antennen zur Kommunikation über ein relativ kurzreichweitiges Kommunikationsprotokoll, beispielsweise über Bluethooth®, auf. Das erfindungsgemäße Verfahren kann kommunikationseinrichtungsseitig somit unter Umständen einfach durch Nutzung einer geeigneten Anwendung implementiert werden. Hierbei ist es möglich, dass eine solche Anwendung ausschließlich zur Gabe von die Richtung betreffenden Hinweisen an den Nutzer dient. Besonders vorteilhaft umfasst eine solche Anwendung jedoch auch weitere verbrauchszählerrelevante Funktionen, beispielsweise das Auslesen von den Verbrauch betreffenden Verbrauchsinformationen, das Setzen und/oder Auslesen von internen Parametern zur Konfiguration des Verbrauchszählers und/oder Funktionen zur Aktualisierung einer in dem Verbrauchszähler genutzten Software.A smartphone or a tablet, in particular, can be used as the communication device. Such communication devices may already have several antennas for communication via a relatively short-range communication protocol, for example via Bluetooth®. The method according to the invention can thus under certain circumstances be implemented on the communication device side simply by using a suitable application. It is possible here for such an application to be used exclusively to provide directional information to the user. However, such an application particularly advantageously also includes further functions relevant to consumption meters, for example reading out consumption information relating to consumption, setting and / or reading out internal parameters for configuring the consumption meter and / or functions for updating software used in the consumption meter.
Für jedes der Empfangssignale kann einerseits eine Demodulation mit einem ersten Referenzsignal erfolgen und eine erste Amplitude des resultierenden ersten demodulierten Signals ermittelt werden und andererseits eine Demodulation mit einem, insbesondere um 90°, gegenüber dem ersten Referenzsignal phasenversetzten zweiten Referenzsignal erfolgen und eine zweite Amplitude des resultierenden zweiten demodulierten Signals ermittelt werden, wonach die Richtungsinformation in Abhängigkeit der ersten und zweiten Amplituden der Empfangssignale ermittelt wird. Hierbei ist es prinzipiell bekannt, dass eine phasen- bzw. frequenzmodulierte Sinusschwingung durch zwei um 90° phasenversetzte, amplitudenmodulierte Sinusschwingungen ausgedrückt werden kann. Somit kann eine Demodulation auch von frequenz- bzw. phasenmodulierten Signalen im Wesentlichen auf gleiche Weise erfolgen, wie bei einer Amplitudenmodulation, wobei jedoch statt einer Amplitude zwei Amplituden, nämlich eine Amplitude für den Signalteil ohne Phasenversatz und eine Amplitude für den Signalanteil mit Phasenversatz von 90° ermittelt werden. Hierbei kann die Gesamtamplitude des Signals als Wurzel der Summe der Quadrate der ersten und zweiten Amplitude berechnet werden.For each of the received signals, on the one hand, demodulation can be carried out with a first reference signal and a first amplitude of the resulting first demodulated signal can be determined and, on the other hand, demodulation can be carried out with a second reference signal that is phase-shifted by 90 ° with respect to the first reference signal and a second amplitude of the resulting second demodulated signal can be determined, after which the direction information is determined as a function of the first and second amplitudes of the received signals. It is known in principle that a phase- or frequency-modulated sinusoidal oscillation can be expressed by two amplitude-modulated sinusoidal oscillations which are phase-shifted by 90 °. This means that demodulation of frequency or phase modulated signals can essentially be carried out in the same way as with amplitude modulation, but with two amplitudes instead of one amplitude, namely one amplitude for the signal part without a phase offset and one amplitude for the signal part with a phase offset of 90 ° can be determined. Here, the total amplitude of the signal can be calculated as the root of the sum of the squares of the first and second amplitudes.
Besonders relevant für das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch, dass auch die Phase des Empfangssignals, die wiederum mit der Laufzeit des Funksignals und somit mit der Entfernung zwischen der jeweiligen Empfangsantenne und der Sendeantenne der Kommunikationseinrichtung korreliert, aus diesen Amplituden berechnet werden kann, nämlich als Arkustangens des Verhältnisses der Amplituden.However, it is particularly relevant for the method according to the invention that the phase of the received signal, which in turn correlates with the transit time of the radio signal and thus with the distance between the respective receiving antenna and the transmitting antenna of the communication device, can be calculated from these amplitudes, namely as the arctangent of the Ratio of the amplitudes.
Die Richtungsinformation kann in Abhängigkeit einer jeweiligen Phasenlage des jeweiligen Empfangssignals bezüglich des ersten Referenzsignals ermittelt werden, die aus der ersten und zweiten Amplitude ermittelt wird. Der Zusammenhang zwischen erster und zweiter Amplitude und der Phasenlage wurde bereits erläutert. Der Zusammenhang zwischen Phasenlage und Richtungsinformation soll zunächst für ein einfaches Beispiel erläutert werden, in dem nur zwei Empfangsantennen genutzt werden.The direction information can be determined as a function of a respective phase position of the respective received signal with respect to the first reference signal, which is determined from the first and second amplitudes. The relationship between the first and second amplitudes and the phase position has already been explained. The relationship between phase position and directional information should first be explained for a simple example in which only two receiving antennas are used.
Bei der Ermittlung der Richtungsinformation wird typischerweise davon ausgegangen, dass die Entfernung der Empfangsantennen zur Sendeantenne um ein Vielfaches größer ist als der Abstand der Empfangsantennen untereinander. Diese Annahme ist in dem erfindungsgemäßen Verfahren ohne Weiteres gültig, da die Empfangsantennen innerhalb einer relativ kleinen Kommunikationseinrichtung, typischerweise im Abstand von wenigen Zentimetern oder in noch geringem Abstand, angeordnet sind, während der Abstand zum Verbrauchszähler typischerweise mehrere Meter oder zumindest mehrere Dezimeter beträgt. In diesem Fall kann die Krümmung der Wellenfront vernachlässigt werden und das Funksignal kann als ebene Welle aufgefasst werden.When determining the directional information, it is typically assumed that the distance between the receiving antennas and the transmitting antenna is many times greater than the distance between the receiving antennas. This assumption is readily valid in the method according to the invention, since the receiving antennas are arranged within a relatively small communication device, typically at a distance of a few centimeters or at a short distance, while the distance to the consumption meter is typically several meters or at least several decimeters. In this case the curvature of the wave front can be neglected and the radio signal can be regarded as a plane wave.
Ist der Verbrauchszähler somit senkrecht zur Verbindungslinie zwischen den Empfangsantennen von diesen beabstandet, so ist die Laufzeit des Funksignals und somit die Phasenlage des Empfangssignals für beide Empfangsantennen im Wesentlichen identisch. Wird somit das gleiche erste Referenzsignal zur Demodulation beider Empfangssignale genutzt, ist auch die Phasenlage der Empfangssignale bezüglich des ersten Referenzsignals gleich. Ist der Verbrauchszähler hingegen parallel zur Verbindungsgerade zwischen den Empfangsantennen beabstandet angeordnet, so ist der Laufzeitunterschied für das Funksignal und somit auch der Phasenunterschied der Empfangssignale maximal. Da anhand des Phasenunterschieds zudem erkannt werden kann, an welcher der Empfangsantennen das Empfangssignal zuerst einläuft, kann einerseits ermittelt werden, in welche Richtung die Richtung, in der der Verbrauchszähler liegt, von Senkrechten auf der Verbindungsgeraden abweicht, und andererseits, wie stark diese Richtung von der Richtung der Senkrechten abweicht. Abgesehen von einer Uneindeutigkeit, ob der Verbrauchszähler vor oder hinter der Verbindungsgeraden liegt, kann somit bereits mit zwei Empfangsantennen robust eine Richtung bestimmt werden. Diese Uneindeutigkeit kann beispielsweise durch den Nutzer selbst aufgehoben werden, indem er die Ausrichtung der Kommunikationseinrichtung variiert.If the consumption meter is thus at a distance from the latter perpendicular to the connecting line between the receiving antennas, then the transit time of the radio signal and thus the phase position of the received signal is essentially identical for both receiving antennas. If the same first reference signal is thus used to demodulate both received signals, the phase position of the received signals with respect to the first reference signal is also the same. If, on the other hand, the consumption meter is arranged at a distance parallel to the straight connecting line between the receiving antennas, then the transit time difference for the radio signal and thus also the phase difference of the received signals is at a maximum. Since the phase difference can also be used to identify which of the receiving antennas the received signal arrives at first, it can be determined on the one hand in which direction the direction in which the consumption meter is located deviates from the perpendicular on the connecting straight line, and on the other hand how much this direction deviates from deviates from the direction of the vertical. Apart from the ambiguity as to whether the consumption meter is in front of or behind the straight connecting line, a direction can be robustly determined with two receiving antennas. This ambiguity can for example be removed by the user himself by varying the alignment of the communication device.
Um einerseits die genannte Uneindeutigkeit aufzuheben und andererseits die Genauigkeit zu verbessern, insbesondere wenn die Empfangssignale rauschbeaufschlagt sind und/oder mehrere Ausbreitungspfade für das Funksignal möglich sind, kann es vorteilhaft sein, mehr als zwei Empfangsantennen zu nutzen. Diese können vorteilhaft eine zweidimensionale Anordnung, also beispielsweise eine Anordnung in einem Gitter oder entlang einem Kreis, oder sogar eine dreidimensionale Anordnung, beispielsweise wenn in der Kommunikationseinrichtung Empfangsantennen auf voneinander beabstandeten Leiterplatten genutzt werden, aufweisen.In order to remove the ambiguity mentioned on the one hand and to improve the accuracy on the other hand, especially if the received signals are subject to noise and / or several propagation paths are possible for the radio signal, it can be advantageous to use more than two receiving antennas. These can advantageously have a two-dimensional arrangement, for example an arrangement in a grid or along a circle, or even a three-dimensional arrangement, for example when receiving antennas on spaced-apart printed circuit boards are used in the communication device.
Ansätze zur Bestimmung der Richtung einer Quelle, die die Phasenlagen von Empfangssignalen mehrerer Empfangsantennen nutzen, sind insbesondere aus dem Bereich des Radarempfangs wohl bekannt und sollen daher nicht detailiert erläutert werden. Eine Übersicht über relevante Ansätze gibt beispielsweise die Veröffentlichung von N. A. Baig und
In dem erfindungsgemäßen Verfahren können Funksignale mehrerer Verbrauchszähler durch die Kommunikationseinrichtung empfangbar sein, denen jeweils eine eindeutige Kennung zugeordnet ist, wobei die Richtungsinformation für einen gewählten Verbrauchszähler bestimmt wird, indem einerseits durch die Kommunikationseinrichtung eine Anfragenachricht ausgesendet wird, die die eindeutige Kennung des gewählten Verbrauchszählers umfasst, wobei der jeweilige Verbrauchszähler die Funknachricht bei Empfang einer Anfragenachricht mit der ihm zugeordneten eindeutigen Kennung sendet, und/oder andererseits die Funknachricht die eindeutige Erkennung des jeweils sendenden Verbrauchszählers umfasst.In the method according to the invention, radio signals from several consumption meters can be received by the communication device, each of which is assigned a unique identifier, with the directional information for a selected consumption meter being determined by the communication device sending out a request message that includes the unique identifier of the selected consumption meter , wherein the respective consumption meter sends the radio message with the unique identifier assigned to it upon receipt of an inquiry message, and / or, on the other hand, the radio message includes the unambiguous identification of the respectively sending consumption meter.
In Fällen, in denen die Funknachricht die eindeutige Kennung umfasst, ist eine Bestimmung der Richtungsinformation für den gewählten Verbrauchszähler auch dann problemlos möglich, wenn mehrere der Verbrauchszähler entsprechende Funksignale senden, da die geeigneten Funksignale selektiert werden können. Dies kann beispielsweise zweckmäßig sein, wenn alle Verbrauchszähler in bestimmten Abständen entsprechende Funksignale senden. Beispielsweise ist es möglich, dass Verbrauchszähler in bestimmten Abständen ihren Verbrauch betreffend die Informationen senden und diese Funksignale auch zur Bestimmung der Richtungsinformation genutzt werden. Andererseits kann es auch vorteilhaft sein, wenn entsprechende Funksignale ausschließlich dann gesendet werden, wenn eine entsprechende Anfrage mit der Kennung des jeweiligen Verbrauchszählers empfangen wird. Dies kann einerseits den Energieverbrauch des Verbrauchszählers senken, da ein Senden nur dann erfolgt, wenn es tatsächlich erforderlich ist. Andererseits kann eine Störung der Richtungsbestimmung durch ein gleichzeitiges Senden zu vieler Verbrauchszähler vermieden werden.In cases in which the radio message includes the unique identifier, the directional information for the selected consumption meter can also be determined without any problems if several of the consumption meters send corresponding radio signals, since the suitable radio signals can be selected. This can be useful, for example, if all consumption meters send corresponding radio signals at certain intervals. For example, it is possible that consumption meters send their consumption regarding the information at certain intervals and these radio signals are also used to determine the directional information. On the other hand, it can also be advantageous if corresponding radio signals are only sent when a corresponding request with the identifier of the respective consumption meter is received. On the one hand, this can reduce the energy consumption of the consumption meter, since transmission only takes place when it is actually necessary. On the other hand, a disruption of the direction determination by sending too many consumption meters at the same time can be avoided.
Der bestimmte Verbrauchszähler bzw. dessen Kennung können beispielsweise durch den Nutzer durch eine Bedieneingabe an der Kommunikationseinrichtung gewählt werden. Beispielsweise ist es möglich, dass die Kommunikationseinrichtung die im Empfangsbereich befindliche Verbrauchszähler erkennt, beispielsweise durch Empfang von durch diese periodisch oder auf Anfrage gesendeten Signale, und einem Benutzer eine Liste verfügbarer Verbrauchszähler anzeigt, aus der dieser auswählen kann oder Ähnliches. Es ist auch möglich, dass der Benutzer die eindeutige Kennung oder beispielsweise einen zugeordneten Kurznamen für den Verbrauchszähler manuell eingibt. Da typischerweise ein Verbrauchszähler aufgefunden werden soll, der gerade geprüft, gewartet oder getauscht werden soll, ist es auch möglich, dass die Auswahl des bestimmten Verbrauchszählers durch eine Vorkonfiguration erfolgt, beispielsweise durch eine drahtlos oder drahtgebunden auf die Kommunikationseinrichtung übertragene Kommunikationsnachricht von einer Zentraleinrichtung.The specific consumption meter or its identifier can be selected, for example, by the user through an operator input on the communication device. For example, it is possible for the communication device to recognize the consumption meters located in the reception area, for example by receiving signals sent by them periodically or on request, and to display a list of available consumption meters to a user, from which he can choose, or the like. It is also possible for the user to manually enter the unique identifier or, for example, an assigned short name for the consumption meter. Since a consumption meter is typically to be found that is currently to be checked, serviced or replaced, it is also possible for the specific consumption meter to be selected through a preconfiguration, for example by a wireless or wired communication message from a central device transmitted to the communication device.
Die Funknachricht kann eine einen durch den Verbrauchszähler erfassten Verbrauch betreffende Verbrauchsinformation umfassen. Alternativ können die Verbrauchsinformation und die Funknachricht gemäß dem gleichen Übertragungsprotokoll übertragen werden. Anders ausgedrückt kann zur Übertragung der Funknachricht insbesondere ein Übertragungsprotokoll genutzt werden, das von dem Verbrauchszähler ohnehin genutzt wird, um Verbrauchsinformationen an die Kommunikationseinrichtung oder andere Kommunikationseinrichtungen bereitzustellen. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren mit sehr geringem Aufwand implementiert werden.The radio message can include consumption information relating to consumption recorded by the consumption meter. Alternatively, the consumption information and the radio message can be transmitted in accordance with the same transmission protocol. In other words, for the transmission of the radio message, in particular a transmission protocol can be used which is used by the consumption meter anyway in order to provide consumption information to the communication device or other communication devices. The method according to the invention can thus be implemented with very little effort.
Als Kommunikationseinrichtung kann eine Kommunikationseinrichtung mit einer graphikfähigen Anzeigevorrichtung genutzt werden, wobei der Hinweis graphisch, insbesondere als Pfeil in die ermittelte Richtung, an den Nutzer ausgegeben wird. Insbesondere kann die Richtung, in die der Pfeil zeigt, im Rahmen des Auffindens des Verbrauchszählers wiederholt, insbesondere mit mehreren Hz oder mehreren 10 Hz, aktualisiert werden. Falls die Kommunikationseinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Richtung senkrecht zur Anzeigeebene der Anzeigevorrichtung zu erfassen, beispielsweise wenn ein dreidimensionales Antennenarray genutzt wird, kann eine dreidimensionale Pfeildarstellung genutzt werden, und auch eine Anzeige von Richtungen in die bzw. aus der Anzeigeebene zu ermöglichen.A communication device with a graphics-capable display device can be used as the communication device, the information being output to the user graphically, in particular as an arrow in the determined direction. In particular, the direction in which the arrow is pointing can be updated repeatedly when the consumption meter is found, in particular with several Hz or several 10 Hz. If the communication device is set up to detect a direction perpendicular to the display plane of the display device, for example if a three-dimensional antenna array is used, a three-dimensional arrow display can be used and also to enable a display of directions in and out of the display plane.
Als Funksignal kann ein Funksignal gemäß dem Bluetooth®-Standard, insbesondere gemäß dem Bluetooth® Low Energy-Standard verwendet werden, wobei das Ermitteln der Richtungsinformation gemäß dem dort standardisierten „Angle of Arrival“-Verfahren erfolgt. Details der Spezifikation sind dem Dokument Bluetooth® Core Specification, Revision: v5.2, Revision Date: 2019-12-31, erstellt durch die Core Specification Working Group zu entnehmen. Konkret wird vorteilhaft das mit der Revision v5.1 eingeführte und in der zitierten Revision v5.2 identisch beschrieben Vorgehen genutzt. Die Nutzung des standardisierten Verfahrens ermöglicht es, das erfindungsgemäße Verfahren mit sehr geringem Aufwand zu implementieren. Hierzu kann es ausreichend sein, verbrauchszählerseitig einen standardkonformen low energy Bluetooth® Transceiver zu nutzen, der so konfiguriert ist, dass er eine Richtungsbestimmung zulassende Pakete sendet. Wird kommunikationseinrichtungsseitig eine dem genannten Standard entsprechende Empfangseinrichtung genutzt, die mehrere Empfangsantennen aufweist, wie es beispielsweise in neueren Smartphones und Tablets ohnehin der Fall sein kann, kann zur kommunikationseinrichtungsseitigen Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine entsprechende Softwarelösung bzw. App ausreichend sein.A radio signal in accordance with the Bluetooth® standard, in particular in accordance with the Bluetooth® Low Energy Standard, can be used as the radio signal, with the directional information being determined in accordance with the “Angle of Arrival” method standardized there. Details of the specification can be found in the document Bluetooth® Core Specification, Revision: v5.2, Revision Date: 2019-12-31, created by the Core Specification Working Group. Specifically, the procedure introduced with revision v5.1 and described identically in revision v5.2 is used. The use of the standardized method makes it possible to implement the method according to the invention with very little effort. For this purpose, it may be sufficient to use a standard-compliant low energy Bluetooth® transceiver on the consumption meter side, which is configured in such a way that it sends packets that allow directional determination. If the communication device uses a receiving device that complies with the aforementioned standard and has multiple receiving antennas, as can be the case, for example, in newer smartphones and tablets, a corresponding software solution or app may be sufficient for the communication device's implementation of the method according to the invention.
Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die Erfindung einen Verbrauchszähler, der zur Teilnahme an dem erfindungsgemäßen Verfahren eingerichtet ist. Der Verbrauchszähler umfasst insbesondere eine Sensorik zur Verbrauchserfassung. Dies kann beispielsweise im Falle eines Wasserzählers, z.B. ein Flügelradsensor oder eine Ultraschallstrecke mit zugeordneter Elektronik sein. Durch Ergänzung eines Durchflusssensors mit Temperatursensoren kann beispielsweise ein Wärme- bzw. Kälteverbrauch ermittelt werden. Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von Verbrauchszählern bekannt, die hier nicht abschließend aufgezählt werden sollen.In addition to the method according to the invention, the invention relates to a consumption meter which is set up to participate in the method according to the invention. The consumption meter includes, in particular, a sensor system for recording consumption. In the case of a water meter, for example, this can be an impeller sensor or an ultrasonic path with associated electronics. By supplementing a flow sensor with temperature sensors, for example, a heat or cold consumption can be determined. In the prior art, a large number of consumption meters are known, which are not to be listed exhaustively here.
Da Verbrauchszähler häufig bereits Möglichkeiten aufweisen, Funksignale auszusenden, um einen Verbrauch an eine Ableseeinrichtung zu kommunizieren, eine Konfigurationsänderung zu ermöglichen oder Ähnliches, kann es auch zur verbrauchszählerseitigen Implementierung des Verfahrens unter Umständen ausreichen, eine Steuersoftware derart anzupassen, dass zur Richtungsbestimmung geeignete Funksignale gesendet werden.Since consumption meters often already have the option of sending radio signals in order to communicate consumption to a reading device, to enable a configuration change or the like, it may also be sufficient for the consumption meter to implement the method under certain circumstances to adapt control software in such a way that radio signals suitable for determining the direction are sent .
Die Erfindung betrifft zudem eine Kommunikationseinrichtung, insbesondere ein Smartphone oder ein Tablet, das zur Teilnahme an dem erfindungsgemäßen Verfahren eingerichtet ist. Hierzu sollte die Kommunikationseinrichtung insbesondere mehrere Empfangsantennen zum Empfang des entsprechenden Funksignals umfassen. Beispielsweise kann es sich um Empfangsantennen zum Empfang von Bluetooth®-Signalen handeln. Wie bereits obig erläutert, kann sich die erfindungsgemäße Kommunikationseinrichtung insbesondere dadurch von bereits bekannten entsprechenden Kommunikationseinrichtungen unterschieden, dass eine bestimmte Anwendung bzw. App installiert wird, die das erfindungsgemäße Verfahren kommunikationseinrichtungsseitig implementiert.The invention also relates to a communication device, in particular a smartphone or a tablet, which is set up to participate in the method according to the invention. For this purpose, the communication device should in particular comprise a plurality of receiving antennas for receiving the corresponding radio signal. For example, it can be a receiving antenna for receiving Bluetooth® signals. As already explained above, the communication device according to the invention can in particular differ from already known corresponding communication devices in that a specific application or app is installed that implements the method according to the invention on the communication device side.
Zudem betrifft die Erfindung ein Computerprogramm für eine Kommunikationseinrichtung, insbesondere für ein Smartphone oder ein Tablet, das bei der Durchführung auf der Kommunikationseinrichtung des erfindungsgemäßen Verfahrens implementiert. Ein solches Computerprogramm wird häufig auch als App bezeichnet.In addition, the invention relates to a computer program for a communication device, in particular for a smartphone or a tablet, which, when carried out on the communication device, implements the method according to the invention. Such a computer program is often referred to as an app.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden Ausführungsbeispiel sowie den Zeichnungen. Hierbei zeigen schematisch:
-
1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, in dem ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kommunikationseinrichtung sowie mehrere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Verbrauchszähler genutzt werden, und -
2 Detailansichten von Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemäßen Verbrauchszählers und einer erfindungsgemäßen Kommunikationseinrichtung zur Illustration ihres Zusammenwirkens in dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 an exemplary embodiment of the method according to the invention, in which an exemplary embodiment of the communication device according to the invention and several exemplary embodiments of consumption meters according to the invention are used, and -
2 Detailed views of exemplary embodiments of a utility meter according to the invention and a communication device according to the invention to illustrate their interaction in the exemplary embodiment of the method according to the invention.
Die Darstellung in
Anhand der unterschiedlichen Laufzeiten des Funksignals
Durch das beschriebene Vorgehen kann es für einen Nutzer, beispielsweise einen Servicetechniker, der den Verbrauchszähler
Prinzipiell wäre es möglich, beispielsweise anhand einer Einhüllenden der über die Empfangsantennen
Der Verbrauchszähler
In einer Weiterbildung des Verfahrens kann die Funknachricht eine Verbrauchsinformation
Wird beispielsweise Bluetooth® zur Kommunikation genutzt, ist die Kommunikationsreichweite bis zu 30 m. Es kann daher sein, dass sich neben dem gesuchten Verbrauchszähler
Bei dem in
Das beschriebene Vorgehen kann vorteilhaft sein, da die Verbrauchszähler
In anderen Anwendungsfällen kann es jedoch vorteilhaft sein, wenn alle Verbrauchszähler
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- VerbrauchszählerConsumption meter
- 22
- FunksignalRadio signal
- 33
- KommunikationseinrichtungCommunication facility
- 44th
- SendeantenneTransmitting antenna
- 55
- EmpfangsantenneReceiving antenna
- 66th
- EmpfangsantenneReceiving antenna
- 77th
- EmpfangsantenneReceiving antenna
- 88th
- EmpfangsantenneReceiving antenna
- 99
- VerarbeitungseinrichtungProcessing facility
- 1010
- AnzeigevorrichtungDisplay device
- 1111
- HinweisNote
- 1212th
- TransceiverTransceiver
- 1313th
- TransceiverTransceiver
- 1414th
- SensorikSensors
- 1515th
- SteuereinrichtungControl device
- 1616
- VerbrauchsinformationConsumption information
- 1717th
- AnfragenachrichtRequest message
- 1818th
- KennungIdentifier
- 1919th
- KennungIdentifier
- 2020th
- KennungIdentifier
- 2121
- VerbrauchszählerConsumption meter
- 2222nd
- VerbrauchszählerConsumption meter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited
- M. B. Malik, „Comparison of Direction of Arrival (DOA) Estimation Techniques for Closely Spaced Targets“, International Journal of Future Computer and Communication, Vol. 2, No. 6, December 2013 [0018]M. B. Malik, "Comparison of Direction of Arrival (DOA) Estimation Techniques for Closely Spaced Targets", International Journal of Future Computer and Communication, Vol. 2, No. December 6, 2013 [0018]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020003079.3A DE102020003079A1 (en) | 2020-05-22 | 2020-05-22 | Method to support a user in finding a consumption meter |
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---|---|---|---|
DE102020003079.3A DE102020003079A1 (en) | 2020-05-22 | 2020-05-22 | Method to support a user in finding a consumption meter |
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DE (1) | DE102020003079A1 (en) |
-
2020
- 2020-05-22 DE DE102020003079.3A patent/DE102020003079A1/en active Pending
Non-Patent Citations (1)
Title |
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M. B. Malik, „Comparison of Direction of Arrival (DOA) Estimation Techniques for Closely Spaced Targets", International Journal of Future Computer and Communication, Vol. 2, No. 6, December 2013 |
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