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Die Erfindung betrifft eine Zähleranordnung und ein Verfahren zur Synchronisation einer ersten Uhrzeit in einer Zähleranordnung mit einer dritten Uhrzeit einer Gegenstelle.
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Eine - insbesondere aus der Praxis - bekannte Zähleranordnung enthält einen Zähler und eine interne oder externe Kommunikationseinheit (Kommunikationsmodul), die zur Kommunikation der Zähleranordnung mit einer Gegenstelle das MBus oder wMBus Protokoll verwendet. Daten (z.B. eine vom Zähler erfasste Verbrauchsgröße eines Verbrauchsmediums) werden - insbesondere unidirektional - zu einem Datenkonzentrator bzw. Gateway geschickt. Dieser kommuniziert über eine WAN-(wide area network)-Technologie mit einem Netzwerk (WAN), z.B. dem Internet bzw. mit einer Gegenstelle im WAN. Der Zähler weist eine interne Uhrzeit auf.
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Die Zeitsynchronisation (auch „Synchronisierung“) der Uhrzeit des Zählers ist mit einer Kommunikation über eine lokale Schnittstelle an der Zähleranordnung (z.B. USB-Port) möglich. Hierzu wird lokal und physikalisch am Zähler ein Servicegerät zum Stellen bzw. Synchronisieren der lokalen Uhrzeit des Zählers angeschlossen.
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Alternativ schickt z.B. ein Head-End-System (Gegenstelle im Netzwerk) für eine Zeitsynchronisation einen Befehl über ein Gateway an den Zähler.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verbesserungen in Bezug auf die Zeitsynchronisierung einer Zähleranordnung anzugeben.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Zähleranordnung gemäß Patentanspruch 1. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sowie anderer Erfindungskategorien ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Die Zähleranordnung enthält einen Zähler zur Erfassung einer Verbrauchsgröße (z.B. ein Kubikmeterwert) eines Verbrauchsmediums (z.B. Erdgas oder Wasser). Der Zähler ist zu einer externen drahtlosen Nahbereichskommunikation fähig; insbesondere ausschließlich zu dieser, nicht jedoch zu einer Weitbereichskommunikation. Die Nahbereichskommunikation erfolgt insbesondere unter Nutzung eines Netzwerk-Protokolls. „Nahbereich“ bedeutet insbesondere jeweils weniger als 10cm oder 50cm oder 1m oder 5m oder 10m oder 100m oder 1km. „Weitbereich“ bedeutet insbesondere jeweils mehr als 10cm oder 50cm oder 1m oder 5m oder 10m oder 100m oder 1km. „Extern“ bedeutet eine Kommunikation mit einem Partner außerhalb des Zählers. Zu dieser externen Nahbereichskommunikation enthält der Zähler ein erstes Nahbereichs-Modul (NB-Modul), insbesondere ausschließlich dieses NB-Modul. Das NB-Modul dient - insbesondere ausschließlich - zur Kommunikation mit einem zweiten NB-Modul. Der Zähler enthält eine erste Uhrzeit bzw. ein Modul zur Fortzählung einer Uhrzeit, z.B. eine Uhr bzw. eine entsprechende Schaltung oder Programmierung. Unter „Uhrzeit“ ist vorliegend sowohl die Uhrzeit im strengeren Sinn, also z.B. UTC (Universal Time Coordinated), MEZ (Mitteleuropäische Zeit) usw. zu verstehen als auch jegliche sonstige Zeitzählung, die eine Zuordnung eines Zeitpunktes zu einem Zeitzählwert erlaubt.
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Die Zähleranordnung enthält neben dem Zähler auch ein Kommunikationsmodul, das vom Zähler baulich getrennt ist. Dies bedeutet, dass beide Komponenten keine gemeinsamen Strukturteile, Systemteile, kein gemeinsames Gehäuse usw. aufweist. Es handelt sich um zwei getrennte Geräte. Auch das Kommunikationsmodul ist im obigen Sinne zu einer externen Kommunikation, also mit einem Partner außerhalb des Kommunikationsmoduls, fähig. Das Kommunikationsmodul ist dabei zu der oben genannten Nahbereichskommunikation fähig. Hierzu enthält es - insbesondere ausschließlich - das oben genannten zweite NB-Modul. Das Kommunikationsmodul ist auch zur oben genannten Weitbereichskommunikation - insbesondere ausschließlich - mit mindestens einer Gegenstelle in einem Weitbereichsnetz fähig. Auch hierbei handelt es sich um eine externe Kommunikation. Hierzu enthält das Kommunikationsmodul - insbesondere ausschließlich - ein Weitbereichsmodul (WB-Modul). Das Kommunikationsmodul enthält im obigen Sinne eine zweite Uhrzeit. Eine der Gegenstellen enthält im obigen Sinne eine dritte Uhrzeit. Eine Gegenstelle ist z.B. ein Head-End (Kopfende) System. Bei der dritten Uhrzeit kann es sich insbesondere auch um eine im Weitbereichsnetzwerk vorhandene System- bzw. Netzwerkzeit handeln. Die Gegenstelle ist in diesem Fall dann insbesondere eine Netzwerkkomponente, z.B. ein NTP-Server (Network Time Protocol).
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Das Kommunikationsmodul ist dazu eingerichtet, die zweite Uhrzeit über das WB-Modul Modul mit der dritten Uhrzeit zu synchronisieren. Der Zähler und das Kommunikationsmodul sind dazu eingerichtet, die erste Uhrzeit über das erste und zweite NB-Modul mit der zweiten Uhrzeit zu synchronisieren. „Dazu eingerichtet“ bedeutet: z.B. durch Festverdrahtung, Logik, Programmierung eines Prozessors und dergleichen, Hardware, Software, Firmware usw.
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Die Zähleranordnung ist also ein modularer Verbrauchszähler (Module: Zähler und Kommunikationsmodul), insbesondere ein Smart Meter, ein Messgerät, usw. Der Zähler ist insbesondere ein Gaszähler, Wasserzähler, Stromzähler, Wärmezähler, Heizkostenverteiler, usw. Über die Kommunikation werden insbesondere Daten, Signale, usw. kommuniziert. Die Gegenstelle ist insbesondere ein Kopfende- oder Kopfstellensystem (head-end-system), z.B. ein Portal eines Energieversorgungsunternehmens. Die Uhrzeiten sind insbesondere Zeiten von internen Zeitzählern im jeweiligen Objekt (Zähler, Kommunikationsmodul, Gegenstelle, ...) die die (möglichst genaue) Zeit, insbesondere lokale Uhrzeit, im jeweiligen Modul bzw. an dessen Ort wiedergeben.
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Die Verbrauchsgröße bzw. deren Wert ist insbesondere ein Messwert, z.B. ein aktueller Wert bzw. eine Momentaufnahme, wie ein Zählerwert, eine elektrische Momentanleistung, usw. Alternativ ist die Verbrauchsgröße ein Wert für einen Zeitraum, wie z.B. ein Tages- Monats- oder Jahres-Gesamtverbrauch usw.
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Die Erfindung ermöglicht die Synchronisation einer Uhrzeit in einem Zähler über ein Kommunikationsmodul mit einer Uhrzeit aus einem Weitbereichsnetz. Dadurch, dass im Zähler eine synchronisierte, insbesondere aktuelle und gültige Uhrzeit vorhanden ist, können erfasste Verbrauchsgrößen der entsprechenden Uhrzeit zugeordnet werden, z.B. durch einen Zeitstempel usw. So ist es möglich, zu einem beliebigen Zeitpunkt die zeitgestempelte Verbrauchsgröße - ohne Umweg über einen Datenkonzentrator oder Gateway (siehe unten) - an eine Gegenstelle zu melden, weiterzuverarbeiten, zu speichern usw., ohne Zeitinformation zu verlieren. Es sind auch zeitabhängige Berechnungen auf dem Zähler möglich, z.B. die Berechnung einer Flussrate. Für die Benutzung einer Zeit bzw. Zeitinformation auf bzw. in einem Zähler gibt es mehrere Anwendungen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kommunikationsmodul kein Teil eines Datenkonzentrators für den Zähler. Alternativ oder zusätzlich ist das Kommunikationsmodul kein Teil eines Gateways für den Zähler. Die entsprechenden Gegenstände stellen also weder einen Teil noch ein vollständiges solches System (Konzentrator / Gateway) dar. Ein Datenkonzentrator ist insbesondere ein Datensammler, der vom Zähler gesendete Daten über einem bestimmten Zeitraum sammelt bzw. bevorratet, um diese zu einem späteren Zeitpunkt weiterzugeben. Ein Gateway stellt für mehrere Zähler gemeinsam eine jeweilige Verbindung zu einer Gegenstelle her.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Zähler und/oder das Kommunikationsmodul jeweils für sich batteriebetrieben. Die Erfindung eignet sich besonders für derartige batteriebetriebene Systeme, da sie besonders energiesparend umgesetzt werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste und das zweite NB-Modul jeweils ein Bluetooth-Modul. Somit ist die Nahbereichskommunikation unter Nutzung der Bluetooth-Technik möglich. Hierfür stehen eine Vielzahl kommerzieller und kostengünstiger Komponenten zur Verfügung, was die Kosten einer Zähleranordnung senkt. Insbesondere in Verbindung mit Batteriebetrieb kann zum Beispiel die BT-LE(Bluetooth low energy)-Technologie eingesetzt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das WB-Modul ein LP-WAN(Low Power WAN)-Modul. Auch diese energiesparende Lösung eignet sich besonders in Verbindung mit dem oben genannten Batteriebetrieb. Insbesondere kann hier die weitverbreitete NB-loT(Narrow Band Internet of Things)-Technologie genutzt werden.
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Gegenstand der Erfindung ist insbesondere auch ein Zählernetz mit der erfindungsgemäßen Zähleranordnung und der Gegenstelle. Optional enthält das Zählernetz auch das Weitbereichsnetz bzw. denjenigen Teil des Weitbereichsnetzes, der eine oder mehrere der Gegenstellen und deren Kommunikations-/Verbindungsmittel zur Weitbereichskommunikation mit der Zähleranordnung enthält.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 6 zur Synchronisation der ersten Uhrzeit einer bzw. in einer erfindungsgemäßen Zähleranordnung - oder alternativ in einem erfindungsgemäßen Zählernetz - mit der dritten Uhrzeit der Gegenstelle. Bei dem Verfahren synchronisiert das Kommunikationsmodul zuerst die zweite Uhrzeit über das WB-Modul mit der dritten Uhrzeit, und anschließend synchronisieren der Zähler und das Kommunikationsmodul die erste Uhrzeit über das erste und zweite NB-Modul mit der zweiten Uhrzeit.
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Die entsprechenden Synchronisierungen können insbesondere unabhängig voneinander bzw. zu beliebigen Zeiten, insbesondere zeitversetzt zueinander, erfolgen. Das Verfahren eignet sich daher besonders in Verbindung mit energiesparendem Batteriebetrieb. Ansonsten wurde das Verfahren und zumindest ein Teil dessen Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile sinngemäß bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Zähleranordnung bzw. dem Zählernetz erläutert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform steuert das Kommunikationsmodul die Zeitsynchronisation zwischen sich und dem Zähler und/oder zwischen sich und der Gegenstelle. Hierdurch ist insbesondere kein Eingriff von außerhalb des Kommunikationsmoduls notwendig. Das Kommunikationsmodul kann die beiden Zeitsynchronisationen (erste zu zweiter und zweite zu dritter Uhrzeit) nach eigenem Belieben (z.B. hinsichtlich jeweiliger Häufigkeit, jeweiligen Zeitpunkten, usw.) durchführen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird die jeweilige Zeitsynchronisation in mindestens zwei Schritten oder alternativ in einem Schritt ausgeführt. Insbesondere wird die Synchronisation in mehreren kleinen Schritten durchgeführt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Kommunikationsmodul mit dem Zähler und/oder das Kommunikationsmodul mit der Gegenstelle nur zeitweise kommunizierend verbunden. Ansonsten, also in den restlichen Zeiten bzw. Pausen besteht keine Kommunikationsverbindung zwischen den jeweiligen Komponenten. Auch dies trägt zur Energieeinsparung, insbesondere beim Batteriebetrieb bei. Im Verfahren können entsprechende Gegebenheiten bei der Zeitberechnung berücksichtigt werden, insbesondere z.B. welche Uhrzeitwerte dann zu einem bestimmten Zeitpunkt bei der Synchronisierung zu übertragen bzw. zu synchronisieren sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird als dritte Uhrzeit eine solche in einem dem Zähler bzw. Verbrauchsmesser zugeordneten Kopfende-System als Gegenstelle synchronisiert. Eine solche dritte Uhrzeit kann besonders einfach aktuell und im erforderlichen bzw. gewünschten Maße exakt geführt werden und dient damit als besonders gute Quelle zur Zeitsynchronisation im Zähler.
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Dabei kann die Synchronisation der dritten Uhrzeit mit dem Zähler vom Kopfende-System aus, z.B. durch Senden eines Befehls, erfolgen. Im Fachbereich des „Metering“ (Zähler-Anwendungen) wird als „Kopfende“ oder „Head-End“ insbesondere diejenige Instanz bezeichnet, die die Metering-Daten (Zählerdaten) einem Anwender zur Verfügung stellt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Zeitsynchronisation mit der Gegenstelle von der Zähleranordnung autonom durchgeführt wird. Somit ist vermieden, dass eine entsprechende Synchronisation von außen, also von außerhalb der Zähleranordnung, z.B. von der Gegenstelle, gesteuert und/oder initiiert werden muss. Die Zähleranordnung kann somit voll und ganz über die Zeitsynchronisation bestimmen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Zeitsynchronisation zwischen dem Kommunikationsmodul und der Gegenstelle und/oder zwischen dem Kommunikationsmodul und dem Zähler, also innerhalb der Zähleranordnung, derart durchgeführt, dass das die erste und/oder zweite Uhrzeit innerhalb vorgebbarer Fehlergrenzen zur dritten Uhrzeit aktuell gehalten wird. Somit kann sichergestellt werden, dass in der Zähleranordnung stets ausreichend aktuelle Uhrzeiten vorhanden sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Zeitsynchronisation des Kommunikationsmoduls mit der Gegenstelle dadurch durchgeführt, dass eine zur Verfügung gestellte Netzwerkfunktionalität des Weitbereichsnetzes verwendet wird. Derartige Funktionalitäten sind in der Regel in einem entsprechenden Netz vorhanden und können so gemäß der Erfindung in günstiger Weise mitbenutzt werden; eine eigene Implementierung innerhalb der Zähleranordnung muss somit nicht erfolgen. Eine solche Funktionalität ist insbesondere das NTP (network time protocol) oder SNTP (simple NTP). Alternativ zu oben (Synchronisation über das Kopfende-System) kann die Zeitsynchronisation also auch ohne einen speziellen Befehl (der vom Kopfende-System aus gesendet wird), erfolgen. Das Kommunikationsnetzwerk (Zähleranordnung, integriert im bzw. angeschlossen am Weitbereichsnetz) wird dann über Netzwerk-Funktionalität synchronisiert z.B. über NB-loT (Narrow-Band Internet-of-Things), also nicht über das Head-End-System.
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Zwei Beispiele sollen dies verdeutlichen:
- In einer ersten Variante erfolgt eine Synchronisation direkt mit dem NB-loT Netzwerk:
- Ein Weitbereichsnetz in Form eines „Cellular Network“ sendet die dritte Uhrzeit (einer entsprechenden Gegenstelle im Cellular Network) an das WB-Modul, hier ein NB-loT-Modem. Hierüber wird die zweite Uhrzeit synchronisiert. Über eine Module App (hier als zweites NB-Modul) und eine Meter-App (hier als erstes NB-Modul) wird die erste Uhrzeit mit der zweiten synchronisiert.
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In einer zweiten Variante erfolgt eine Synchronisation via NTP: Ein NTP-Server als Gegenstelle wird von einer Module App (diese bildet sowohl das WB-Modul als auch das zweite NB-Modul) auf die dritte Uhrzeit hin abgefragt. Der NTP-Server sendet die dritte Uhrzeit an die Module-App; hierüber wird die zweite Uhrzeit synchronisiert. Über die Module App und die o.g. Meter App (erstes NB-Modul) werden erste und zweite Uhrzeit synchronisiert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird im Zähler ein mit der Verbrauchsgröße korrelierter Messwert erzeugt, also eine konkrete Messung durchgeführt. Dem Messwert wird ein Wert der ersten Uhrzeit zum Zeitpunkt der Messung zugeordnet. Es wird also der Verbrauchsgröße (deren Wert) ein Zeitstempel (Zeit, wann der Wert vorlag) im Zähler zugeordnet. Wie oben beschrieben, ist somit die zur Verbrauchsgröße gehörende Zeit festgelegt und das entsprechende Wertepaar (Größe und Zeit) kann in beliebiger Weise und zu beliebigen Zeiten weiterverarbeitet, gespeichert bzw. kommuniziert werden, ohne die Korrelation zwischen Größe bzw. deren Wert und Zeit zu verlieren. Der Zeitstempel wird also dem Messwert direkt in der Messeinheit, d.h. dem Zähler zugeordnet. Der Messwert ist insbesondere wie oben erläutert ein Momentanwert oder auch ein (kumulierter, addierter, integrierter usw.) Wert für einen Zeitraum.
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Die Erfindung beruht auf folgenden Erkenntnissen, Beobachtungen bzw. Überlegungen und weist noch die nachfolgenden Ausführungsformen auf. Die Ausführungsformen werden dabei teils vereinfachend auch „die Erfindung“ genannt. Die Ausführungsformen können hierbei auch Teile oder Kombinationen der oben genannten Ausführungsformen enthalten oder diesen entsprechen und/oder gegebenenfalls auch bisher nicht erwähnte Ausführungsformen einschließen.
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Die Erfindung geht insbesondere von einem batteriebetriebenen Zähler aus, der zur Kommunikation von Daten mit einem batteriebetriebenen Kommunikationsmodul gepaart ist, zum Beispiel über Bluetooth Low Energy BLE. Das Kommunikationsmodul kommuniziert über eine WAN-Technologie mit dem Netzwerk. Dabei stellt sich die Frage, wie die Zeit des Zählers über die WAN-Technologie des Moduls synchronisiert werden kann.
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Die Erfindung geht auch davon aus, dass ein Zähler zur Kommunikation von Daten über eine Netzwerktechnologie unter Gebrauch eines Netzwerk-Protokolls mit einem batteriebetriebenen Kommunikationsmodul gepaart ist. Im speziellen Fall ist der Zähler und das Kommunikationsmodul über BLE-Technologie gesichert miteinander gepaart. Das Kommunikationsmodul kommuniziert mit einer WAN-Technologie, z.B. NB-loT, mit dem Netzwerk (Weitbereichsnetz).
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Gemäß der Erfindung wird die Zeit des Kommunikationsmoduls (zweite Uhrzeit) über das WAN z.B. NB-loT (mit der Gegenstelle bzw. der dritten Uhrzeit) synchronisiert. Über die Nahbereichskommunikation (BLE-Verbindung) findet dann eine Zeitsynchronisierung des Zählers (zweite Uhrzeit und erste Uhrzeit) statt. Dabei steuert das Kommunikationsmodul den Vorgang der Zeitsynchronisation. Die Zeit kann dabei in mehreren kleinen Schritten auf die aktuelle Zeit angepasst werden oder in einem (einzigen) Schritt.
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Im Kommunikationsmodul ist dafür eine optionale Zeitberechnung für den Zähler zumindest vorteilhaft, insbesondere notwendig, d.h. welche Zeit vom Kommunikationsmodul an den Zähler geschickt werden muss. Dabei ist zu berücksichtigen, dass zwischen dem Zähler und dem Modul nicht immer eine aktive Verbindung besteht. Der Zeitpunkt, an dem eine aktive BLE- Verbindung besteht, kann oder muss in diese Berechnung einfließen.
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Gemäß der Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass von der Gegenstelle kein Befehl für die Zeitsynchronisation des Zählers erzeugt werden muss. Es muss in der Gegenstelle keine Zeit für die Zeitsynchronisation des Zählers berechnet werden. Es kann eine Netzwerk-Funktionalität für die Zeitsynchronisation des Kommunikationsmoduls (mit der dritten Uhrzeit) verwendet werden. Dann wird der Zähler (erste Uhrzeit) autonom vom Kommunikationsmodul aus synchronisiert.
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Gemäß der Erfindung ergibt sich somit eine Zeit-Synchronisation eines Zählers aus dem WAN.
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Gemäß der Erfindung ergibt sich, dass über Bluetooth ein Zähler mit einem batteriebetriebenen Kommunikationsmodul gepaart ist, das über eine WAN-Technologie mit dem Netzwerk kommuniziert. Für die Zeitsynchronisation wird zuerst das Kommunikationsmodul über die WAN-Technologie synchronisiert. In einem zweiten Schritt wird die Zeit des Zählers über die Bluetooth Schnittstelle von dem Kommunikationsmodul aus synchronisiert.
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Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen, jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:
- 1 ein Blockschaltbild einer Zähleranordnung im Betrieb.
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1 zeigt in einem symbolischen Blockschaltbild ein Zählernetz und darin eine Zähleranordnung 2. Letztere enthält einen Zähler 4, der zur Erfassung einer Verbrauchsgröße G, hier einem Zählerstand in Kubikmeter, eines Verbrauchsmediums 6, hier Leitungswasser, das durch ein Wasserrohr 8 fließt, dient.
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Die Zähleranordnung 2 enthält außerdem ein Kommunikationsmodul 10, das vom Zähler 4 baulich getrennt ist. Sowohl der Zähler 4 als auch das Kommunikationsmodul 10 können zu ihrem jeweiligen Außenraum hin, also „extern“ kommunizieren. Dabei enthält der Zähler 4 zu einer drahtlosen Nahbereichskommunikation ein erstes NB-Modul 12a. Dieses dient zur Kommunikation mit einem zweiten (externen) NB-Modul 12b.
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Das zweite NB-Modul 12b ist Teil des Kommunikationsmoduls 10, das zu seiner externen Kommunikation das NB-Modul 12b und weiterhin ein WB-Modul 14 aufweist. Letzteres dient zur drahtlosen Weitbereichskommunikation mit einer Gegenstelle 16, hier einem Kopfende(Head-End)-System für den Zähler 4, in einem Weitbereichsnetz 18, hier einem WAN in Form des Internet. So findet bei Bedarf zwischen Zähler 4 und Kommunikationsmodul 10 eine Nahbereichskommunikation NB und zwischen Kommunikationsmodul 10 und Gegenstelle 16 eine Weitbereichskommunikation WB statt.
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Zähler 4, Kommunikationsmodul 10 und Gegenstelle 16 verfügen jeweils über Zeitinformation, hier eine jeweilige Uhrzeit im Format UTC. Hierzu enthalten die genannten Komponenten eine erste Uhrzeit U1, eine zweite Uhrzeit U2 und eine dritte Uhrzeit U3 bzw. entsprechende nicht dargestellte Uhren, die eine entsprechende Uhrzeit U1-3 aufweisen bzw. weiterzählen. Die Uhren bzw. Uhrzeiten U1-3 laufen dabei jeweils für sich und können daher voneinander abweichen. Eine entsprechende - insbesondere zyklische bzw. bedarfsgerechte - Synchronisierung ist daher notwendig. Die Synchronisierung soll derart stattfinden, dass die Uhrzeiten U1-3 um nicht mehr als eine vorgebbare Fehlergrenze von hier 5 Sekunden voneinander abweichen. Als Referenz soll die Uhrzeit U3 dienen.
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Das Kommunikationsmodul 10 ist daher zu folgender Vorgehensweise eingerichtet, hier anhand eines Programms in einer entsprechenden nicht dargestellten Recheneinrichtung:
- Über das WB-Modul 14 und die Gegenstelle 16 findet zunächst vermittels der Weitbereichskommunikation WB eine Synchronisation der Uhrzeiten U2,3 statt. Die Uhrzeit U3 dient als Referenz, die Uhrzeit U2 wird entsprechend nach der Uhrzeit U3 ausgerichtet. Hierbei wird eine Netzwerkfunktionalität des Weitbereichsnetzes 18, hier das SNTP (Simple Network Time Protocol) verwendet.
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Anschließend findet über die NB-Module 12a, b vermittels der Nahbereichskommunikation NB eine Synchronisation der Uhrzeiten U1,2 statt. Die Uhrzeit U2 dient als Referenz, die Uhrzeit U1 wird entsprechend nach der Uhrzeit U2 ausgerichtet.
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Nahbereichskommunikation NB (einmal täglich für wenige Minuten) und Weitbereichskommunikation WB (einmal täglich für wenige Minuten) finden jeweils nur zu bestimmten Zeiten statt, in den Pausen findet keine Kommunikation zwischen Zähler 4, Kommunikationsmodul 10 und Gegenstelle 16 statt. Nahbereichskommunikation NB und Weitbereichskommunikation WB können, müssen dabei aber nicht gleichzeitig stattfinden. Auch die Synchronisationen der Uhrzeiten U1,2 und U2,3 müssen nicht während der gleichen Kommunikationsphasen stattfinden. So können zum Beispiel die Uhrzeiten U2,3 an einem ersten Tag, die Uhrzeiten U2,3 an einem anderen Tag synchronisiert werden.
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Das Kommunikationsmodul 10 steuert die beiden genannten Synchronisationsvorgänge.
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An der Situation bzw. Anordnung in 1 bzw. dem geschilderten Vorgehen ist weder ein Datenkonzentrator noch ein Gateway beteiligt.
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Zähler 4 und Kommunikationsmodul 10 sind jeweils batteriebetrieben, d.h. energietechnisch autark, also nicht extern an einer Energieversorgung angeschlossen.
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Die NB-Module 12a,b sind jeweils Bluetooth-Module, die mit BT-LE arbeiten. Das WB-Modul 14 ist ein LP-WAN-Modul.
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Bei der Erfassung der Verbrauchsgröße G wird zu einem bestimmten vorgebaren Zeitpunkt die aktuelle Verbrauchsgröße G in einen Messwert 22 überführt (also eine konkrete Messung durchgeführt) und mit einem Zeitstempel 20 anhand der Uhrzeit U1 des Zeitpunktes (aktueller Wert der Uhrzeit U1) der Messung versehen. Die Uhrzeit U1 ist aufgrund der Synchronisation ausreichend genau. Somit ist bekannt, zu welchem Zeitpunkt die Verbrauchsgröße G welchen Messwert 22 hatte. Das entsprechende Wertepaar (Messwert 22 / Zeitstempel 20) wird dann über die Nahbereichskommunikation NB an das Kommunikationsmodul 10 und über die Weitbereichskommunikation WB an die Gegenstelle 18 übermittelt und dort weiterverarbeitet.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Zähleranordnung
- 4
- Zähler
- 6
- Verbrauchsmedium
- 8
- Wasserrohr
- 10
- Kommunikationsmodul
- 12a,b
- NB-modul (erstes, zweites)
- 14
- WB-Modul
- 16
- Gegenstelle
- 18
- Weitbereichsnetz
- 20
- Zeitstempel
- 22
- Messwert
- G
- Verbrauchsgröße
- NB
- Nahbereichskommunikation
- WB
- Weitbereichskommunikation
- U1-3
- Uhrzeit (erste, zweite, dritte)
