ES2327582T3 - Metodo de ligacion para lectura por control remoto. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de lectura a distancia de contadores de acuerdo con el cual se utiliza una red de comunicación por ondas radio, comprendiendo la red módulos (40-44) asociados a los contadores que hay que leer a distancia, un ordenador (48) y concentradores (45, 46), caracterizado porque las comunicaciones radio entre los módulos (40-44) y los concentradores (45, 46) se efectúan en una banda de frecuencia UHF, mientras que las comunicaciones radio entre los concentradores (45, 46, 47) se efectúan en una banda de frecuencia VHF.
Description
Método de ligación para lectura por control
remoto.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de conexión para la lectura a distancia de contadores
de agua, de gas, de energía térmica o de electricidad, pudiendo ser
estos contadores, contadores domésticos o industriales asociados,
cada uno, a un módulo de comunicación por ondas de
radiofrecuencia.
Existen varios tipos de lectura a distancia de
contadores por radiofrecuencia.
- -
- La lectura a distancia denominada "walk by" que está ilustrada en la figura 1: una persona 10, denominada el lector, se desplaza a pie (de donde la denominación de "walk by" en ingles) y dispone de un ordenador o terminal portátil 11 provisto de una interfaz radio. Cuando éste pasa por la proximidad de un contador o de un grupo de contadores 12, 13 14, 15 y 16 que comprenden, cada uno, un módulo de comunicación radio, éste les interroga con la ayuda de su terminal 11 enviando una señal de interrogación 17, que ordena a este contador o a estos contadores enviar sus datos. La distancia entre el lector y el contador es raramente superior a un centenar de metros. La señal de interrogación 17 es enviada a los contadores que se encuentran en la zona de cobertura de la señal de reactivación y los contadores responden enviando una señal de respuesta 18 al ordenador. La comunicación radio entre los módulos de los contadores y el ordenador portátil es bidireccional, es decir que ésta puede ser establecida en el sentido del módulo hacia el ordenador e inversamente.
- -
- La lectura a distancia denominada "drive by": el sistema es parecido al "walk by", pero en este caso el lector se desplaza con la ayuda de un vehículo.
- -
- La lectura a distancia denominada de "red fija" estándar ("fixed network" en inglés) ilustrada en la figura 2: el lector (no representado) actúa desde su oficina, o bien el sistema efectúa automáticamente la lectura a distancia a través del sistema informático que comprende un ordenador 20. Los contadores equipados con módulos de comunicación radio 21, 22, 23, 24 y 25 no comunican generalmente directamente con el ordenador, sino por intermedio de concentradores o repetidores intermedios 26 y 27, registrando periódicamente cada concentrador los datos de consumo de un grupo de contadores. Así, en la figura 2, los módulos de los contadores 21, 22 y 23 comunican con el concentrador intermedio 26 y los módulos de los contadores 24 y 25 comunican con el concentrador intermedio 27. Los módulos emiten en un momento dado, determinado de modo aleatorio, o en un momento configurado en sus memorias. Los concentradores intermedios 26 y 27 comunican con el concentrador principal 28, el cual comunica con el ordenador central 20 situado en la oficina del operador de la red. En este tipo de lectura a distancia de red fija las transmisiones radio son unidireccionales según el sentido de las flechas indicadas en la figura 2 (de los módulos hacia el concentrador principal pasando por los concentradores intermedios). La red es generalmente compleja, constituida generalmente por una línea de cable (telefónica o fibras ópticas) que une el concentrador principal 28 al ordenador central 20 y por conexiones radio unidireccionales de los concentradores intermedios 26 y 27 hacia el concentrador principal 28 y de los módulos 21 a 25 de los contadores hacia los concentradores intermedios.
Una variante de realización de una red fija está
representada en la figura 3. De acuerdo con esta variante de
realización, denominada red fija "walk by", los módulos de
radiocomunicación 30, 31, 32, 33 y 34 de los contadores son leídos
uno a uno por radio a partir del concentrador principal 35, por
intermedio de los concentradores intermedios 36 y 37. Las
transmisiones radio son en este caso bidireccionales, como están
indicadas en la figura 3 por las conexiones de flechas dobles. Por
ejemplo, el documento US 2005/0179561 describe una red de este
tipo.
Las redes fijas estándar de funcionamiento
unidireccional presentan la ventaja de un bajo consumo de energía
eléctrica de los módulos, en comparación con un sistema
bidireccional. Este bajo consumo permite una larga vida de servicio
útil de las pilas eléctricas que equipan a los módulos, del orden de
diez años o más. El cambio frecuente de las pilas es un
inconveniente importante puesto que una persona debe ir al domicilio
en el que se encuentra el contador para efectuar el cambio de pila,
lo que supone un coste en mano de obra. Además, el acceso al
contador puede ser complicado (ausencias frecuentes de los
propietarios, ambiente hostil, ...). Los sistemas de red fija
tienen, por tanto, el favor de los operadores.
En las arquitecturas de redes de alta
concentración, los módulos 21-25 emiten a baja
potencia (10 mW o 25 mW), principalmente en las bandas de
frecuencias UHF ("Ultra High Frequency") centradas alrededor
de las frecuencias 433 MHz y 868 MHz. Lo que permite desarrollar un
módulo poco voluminoso y de bajo coste.
El inconveniente de esta arquitectura es que
exige la multiplicación del número de concentradores intermedios
para aumentar la zona de cobertura.
Con el fin de aumentar el radio de cobertura de
la red y de limitar el número de concentradores intermedios, estos
últimos tienen una potencia de emisión mayor que el módulo radio
montado en el contador. Sin embargo, la potencia máxima permitida
en la banda UHF ISM 868 MHz está limitada a 500 mW.
Otro inconveniente proviene de la frecuencia de
868 MHz utilizada. En efecto, las pérdidas de propagación en campo
libre aumentan con el aumento de la frecuencia radio. Por
consiguiente, la utilización de la banda ISM 868 MHz, para los
concentradores intermedios, no es favorable para las transmisiones a
distancias largas. Para paliar este inconveniente y puesto que se
está limitado por la potencia máxima de 500 mW autorizada, la
solución consiste en aumentar el número de concentradores
intermedios para transmitir las informaciones de los módulos hasta
el concentrador principal. Sin embargo, esta solución no es
satisfactoria, puesto que los costes de construcción y de
entretenimiento de la red aumentan y disminuye su fiabilidad.
El objetivo es poner en práctica una red fija
que permita emplear una red de lectura a distancia que utilice
módulos de baja potencia al tiempo que tenga un radio de cobertura
importante.
La invención consiste en desarrollar un sistema
de tipo de red fija basado en módulos de baja potencia que trabajan
en la banda UHF y en utilizar concentradores intermedios que
trabajan en la banda VHF ("Very High Frequency").
De modo más preciso, la invención se refiere a
un procedimiento de lectura a distancia de contadores, de acuerdo
con el cual se utiliza una red de comunicación por ondas radio,
comprendiendo la red módulos asociados a los contadores que hay que
leer a distancia, un ordenador y concentradores. De acuerdo con la
invención, las comunicaciones radio entre los módulos y los
concentradores se efectúan en la banda de frecuencia UHF, mientras
que las comunicaciones radio entre los concentradores se efectúan
en la banda de frecuencia VHF.
De acuerdo con un modo de realización preferido,
los concentradores están constituidos por concentradores
intermedios que comunican con los módulos para recoger datos
registrados en los módulos y por, al menos, un concentrador
principal que recibe los datos de, al menos, un concentrador
intermedio antes de su encaminamiento hacia el ordenador
central.
Las comunicaciones radio entre los módulos y los
concentradores intermedios se efectúan en una banda UHF y las
comunicaciones radio entre los concentradores intermedios entre sí y
entre los concentradores intermedios y el concentrador principal o
los concentradores principales se efectúan en una banda de
frecuencia VHF.
La banda de frecuencia UHF comprende frecuencias
superiores a 310 MHz y la banda de frecuencia VHF comprende
frecuencias inferiores a 310 MHz.
La conexión entre el ordenador central y el
concentrador principal o los concentradores principales puede ser
una conexión de tipo GSM o de tipo cable.
Las comunicaciones radio entre los módulos y los
concentradores intermedios se efectúan, preferentemente, a una
frecuencia igual o próxima a 433 MHz u 868 MHz, mientras que las
comunicaciones radio entre los concentradores intermedios entre sí
y entre los concentradores intermedios y el concentrador principal o
los concentradores principales se efectúan a una frecuencia igual o
próxima a 169 MHz.
De modo más particular, se puede utilizar,
ventajosamente, la banda de frecuencia VHF HERMES de 169,4 MHz a
169,8125 MHz que autoriza una potencia máxima de 500 mW para las
actividades de recuento.
Otras ventajas y características de la invención
se pondrán de manifiesto en el transcurso de la descripción que
sigue de un modo de funcionamiento de la invención, dado a título de
ejemplo no limitativo, refiriéndose a los dibujos anejos y en los
cuales:
- la figura 1 representa esquemáticamente un
sistema de lectura a distancia de tipo "walk by" de la técnica
anterior,
- la figura 2 representa esquemáticamente un
sistema de lectura a distancia de tipo de tipo de red fija estándar
de la técnica anterior,
- la figura 3 representa esquemáticamente un
sistema de lectura a distancia de tipo de red fija "walk by"
de la técnica anterior,
- la figura 4 representa un modo de
funcionamiento de acuerdo con la invención.
En la figura 4, la red comprende módulos de
comunicación radio 40, 41, 42, 43 y 44, estando cada módulo asociado
a un contador. Los datos de consumos medidos por el contador son
registrados en el módulo. Concentradores o repetidores intermedios
comunican de modo unidireccional con los módulos radio en una banda
de frecuencia UHF, preferentemente centrada alrededor de 433 MHz u
868 MHz (conexiones radio indicadas por flechas continuas). La
potencia de los emisores radio en los módulos es relativamente baja,
del orden de 10 mW o 25 mW. Así, en la figura 4, los módulos 40, 41
y 42 comunican por radio en la banda UHF con un concentrador
intermedio 45 para enviar sus datos, los cuales son almacenados en
el concentrador intermedio 45 y los módulos 43 y 44 comunican por
radio en la banda UHF con el concentrador intermedio 46 que almacena
los datos de los módulos radio 43 y 44. Los concentradores
intermedios 45 y 46 están unidos por radio, de modo bidireccional y
en una banda de frecuencia VHF, con un concentrador principal 47
(conexiones indicadas por las flechas dobles 50 y 51 representadas
en líneas de trazos), el cual está unido a un ordenador central 48
situado en las oficinas del operador de la red. De acuerdo con otro
modo de realización (no representado), las conexiones radio entre
los concentradores intermedios 45 y 46 y el concentrador principal
47 son unidireccionales. Las flechas 50 y 51 no son dobles sino
simples, dirigidas desde los concentradores intermedios hacia el
concentrador principal. La conexión bidireccional entre el
ordenador central 48 y el concentrador principal 47, representada en
líneas de puntos, puede ser realizada por cable (hilos eléctricos o
fibras ópticas) o por radio, por ejemplo de tipo GPRS ("General
Packet Radio Service"), que es una norma de teléfono móvil
derivada del GSM.
Puede observarse que es posible hacer comunicar
entre sí los concentradores intermedios, en la banda VHF, con el
fin de concentrar los datos en un solo concentrador intermedio que
de algún modo pasa a ser un concentrador principal. En las redes
importantes que comprenden un gran número de contadores, es posible
utilizar varios concentradores principales, comunicando cada
concentrador principal con un grupo de módulos y con el ordenador
central.
De acuerdo con la invención, las conexiones
radio de los módulos hacia los concentradores (representadas en
flechas continuas en la figura 4) son efectuadas en una banda de
frecuencia UHF, de baja potencia, mientras que las comunicaciones
radio de los concentradores (entre dos concentradores intermedios,
por ejemplo entre los concentradores intermedios 45 y 46 o entre
los concentradores intermedios y un concentrador principal, por
ejemplo entre los concentradores 45 y 46 y el concentrador principal
47), representadas por las flechas dibujadas en líneas de trazos,
son efectuadas en una banda de frecuencia VHF.
Por frecuencias UHF, se entienden frecuencias
superiores a 310 MHz y por frecuencias VHF frecuencias inferiores a
310 MHz. De modo más particular, es ventajoso utilizar para las
conexiones entre concentradores la banda de frecuencia VHF HERMES
de 169,4 MHz a 169,8125 MHz que autoriza una potencia máxima de 500
mW para las actividades de recuento.
El especialista en la materia puede concebir
otros modos de funcionamiento distintos al descrito y representado
sin salirse del marco de la presente invención.
Claims (7)
1. Procedimiento de lectura a distancia de
contadores de acuerdo con el cual se utiliza una red de comunicación
por ondas radio, comprendiendo la red módulos
(40-44) asociados a los contadores que hay que leer
a distancia, un ordenador (48) y concentradores (45, 46),
caracterizado porque las comunicaciones radio entre los
módulos (40-44) y los concentradores (45, 46) se
efectúan en una banda de frecuencia UHF, mientras que las
comunicaciones radio entre los concentradores (45, 46, 47) se
efectúan en una banda de frecuencia VHF.
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque los concentradores
están constituidos por concentradores intermedios (45, 46) que
comunican con los módulos (40-44) para recoger datos
registrados en los módulos y por, al menos, un concentrador
principal (47) que recibe los datos de, al menos, un concentrador
intermedio antes de su encaminamiento hacia el ordenador central
(48).
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque las comunicaciones
radio entre los módulos (40-44) y los
concentradores intermedios (45, 46) se efectúan en una banda de
frecuencia UHF y las comunicaciones radio entre los concentradores
intermedios (45, 46) entre sí y entre los concentradores intermedios
(45-46) y el concentrador principal (47) o los
concentradores principales se efectúan en una banda de frecuencia
VHF.
4. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la banda
de frecuencia UHF comprende frecuencias superiores a 310 MHz y la
banda de frecuencia VHF comprende frecuencias inferiores a 310
MHz.
5. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
conexión entre el ordenador central (48) y el concentrador
principal (47) o los concentradores principales es una conexión de
tipo GSM.
6. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la conexión
entre el ordenador central (48) y el concentrador principal (47) o
los concentradores principales es una conexión de tipo cable.
7. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 3, caracterizado porque las comunicaciones
radio entre los módulos (40-44) y los
concentradores intermedios (45, 46) se efectúan a una frecuencia
próxima o igual a 433 MHz u 868 MHz mientras que las comunicaciones
radio entre los concentradores intermedios (45, 46) entre sí y
entre los concentradores intermedios (45, 46) y el concentrador
principal (47) o los concentradores principales se efectúan a una
frecuencia igual o próxima a 169 MHz.
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