ES2896312T3 - Dispositivo avanzado de medición y radio - Google Patents

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Keith Torpy
Justin Clifford Matthews
Paul Collins
Chris Calvert
Matt Karlgaard
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Abstract

Módulo (100, 200) de múltiples dispositivos que comprende: una interfaz (102) de dispositivo anfitrión configurada para conectar el módulo (100, 200) de múltiples dispositivos a un dispositivo (401a-e) anfitrión, en el que la interfaz (102) de dispositivo anfitrión incluye: una interfaz de comunicaciones configurada para enviar comunicaciones a y recibir comunicaciones desde el dispositivo (401a-e) anfitrión; una interfaz de alimentación configurada para recibir alimentación desde el dispositivo (401a-e) anfitrión; y una interfaz (104) de antena configurada para conectar una radio en el módulo (100, 200) de múltiples dispositivos con una antena (308) en el dispositivo (401a-e) anfitrión, estando configurada la radio para transmitir señales de radiofrecuencia a una red (400) inalámbrica mediante la interfaz (104) de antena y para recibir señales de radiofrecuencia desde la red (400) inalámbrica mediante la interfaz (104) de antena; y un dispositivo (108a-n) informático acoplado en comunicación a la interfaz de comunicaciones y a la radio, en el que el dispositivo (108a-n) informático está configurado para proporcionar funciones de datos de intervalo: recibiendo información de consumo de recursos desde un dispositivo (304) de medición en el dispositivo (401a-e) anfitrión mediante la interfaz de comunicaciones, procesando la información de consumo de recursos para generar datos de intervalo, en el que los datos de intervalo indican el consumo durante al menos un periodo de intervalo, almacenando los datos de intervalo en una memoria (614) en el módulo (100, 200) de múltiples dispositivos, generando un mensaje de datos de intervalo que incluye al menos una parte de los datos de intervalo, y haciendo que la radio envíe el mensaje de datos de intervalo mediante la interfaz (104) de antena y la red (400) inalámbrica a un sistema (460) central.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo avanzado de medición y radio
Solicitud relacionada
Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud provisional estadounidense n.° 62/576380, presentada el 24 de octubre de 2017.
Campo técnico
Esta invención se refiere en general a sistemas de medición y más específicamente a un módulo que proporciona capacidades avanzadas de procesamiento y radio a un dispositivo anfitrión.
Antecedentes
Se implementan dispositivos de medición en negocios, hogares y otras instalaciones para medir el consumo de recursos, tales como electricidad, agua y gas. Algunos dispositivos de medición proporcionan sólo funciones de medición básicas, mientras que otros dispositivos de medición proporcionan funciones avanzadas de medición, así como funciones de comunicaciones. Por ejemplo, el documento US 2001/038343 A1 describe un módulo de comunicaciones que permite la lectura remota de contador de un contador de servicios públicos mediante un módem inalámbrico que se comunica usando redes de paquetes de datos en un sistema de comunicaciones. El documento US 2014/327553 A1 trata de un sistema que puede incluir un circuito de interfaz inalámbrica pasiva que genera datos a partir de una señal inalámbrica y que incluye además un circuito de recogida de energía que genera la primera potencia de funcionamiento a partir de la señal inalámbrica, en el que un circuito de interfaz de contador está configurado para recibir al menos una señal de entrada y la segunda potencia de funcionamiento desde un dispositivo de medición.
Puede ser deseable proporcionar funciones avanzadas de medición y comunicaciones a un dispositivo de medición que proporciona sólo funciones de medición básicas. Una opción es rediseñar el contador para proporcionar las funciones adicionales. Sin embargo, esta opción puede requerir un diseño y ensayos exhaustivos, lo que puede resultar costoso y requerir mucho tiempo. Por tanto, son necesarias otras soluciones para actualizar fácilmente un sistema de medición básico con funcionalidad avanzada.
Sumario
Determinados aspectos y características incluyen un sistema avanzado de medición. En un ejemplo, un módulo de múltiples dispositivos incluye una interfaz de dispositivo anfitrión configurada para conectarse a un dispositivo anfitrión. La interfaz de dispositivo anfitrión incluye una interfaz de comunicaciones configurada para enviar comunicaciones a y recibir comunicaciones desde el dispositivo anfitrión. La interfaz de dispositivo anfitrión también incluye una interfaz de alimentación configurada para proporcionar alimentación al módulo de múltiples dispositivos. La interfaz de dispositivo anfitrión incluye además una interfaz de antena configurada para conectar una radio en el módulo de múltiples dispositivos con una antena en el dispositivo anfitrión. La radio puede configurarse para transmitir señales de radiofrecuencia a una red inalámbrica mediante la interfaz de antena. La radio puede configurarse además para recibir señales de radiofrecuencia desde la red inalámbrica mediante la interfaz de antena. El sistema avanzado de medición también incluye un dispositivo informático acoplado en comunicación a la interfaz de comunicaciones y a la radio. El dispositivo informático puede proporcionar funciones avanzadas de medición. En un ejemplo, el dispositivo informático puede configurarse para proporcionar funciones de datos de intervalo recibiendo información de consumo de recursos desde un dispositivo de medición en el dispositivo anfitrión mediante la interfaz de comunicaciones. El dispositivo informático puede configurarse además para procesar la información de consumo de recursos para generar datos de intervalo, en el que los datos de intervalo indican el consumo durante al menos un periodo de intervalo. El dispositivo informático puede configurarse además para almacenar los datos de intervalo en la memoria en el módulo de múltiples dispositivos, generar un mensaje de datos de intervalo que incluye al menos una parte de los datos de intervalo, y hacer que la radio envíe el mensaje de datos de intervalo mediante la red inalámbrica a un sistema central.
Estos ejemplos ilustrativos se mencionan no para limitar o definir la divulgación, sino para proporcionar ejemplos para ayudar a entender la misma. En la descripción detallada se proporcionan ejemplos adicionales y una descripción adicional.
Breve descripción de las figuras
Esta y otras características, aspectos y ventajas de la presente divulgación se comprenden mejor cuando se lee la siguiente descripción detallada con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra un dispositivo avanzado de medición y radio a modo de ejemplo.
La figura 2 ilustra una disposición a modo de ejemplo de un dispositivo avanzado de medición y radio.
La figura 3 ilustra un diagrama de bloques a modo de ejemplo de un dispositivo anfitrión con un dispositivo avanzado de medición y radio.
La figura 4 ilustra una red a modo de ejemplo de dispositivos avanzados de medición y radio.
La figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento a modo de ejemplo para la medición de recursos usando el dispositivo avanzado de medición.
La figura 6 es un diagrama de bloques que representa un sistema informático a modo de ejemplo para realizar funciones del sistema avanzado de medición.
Descripción detallada
Los aspectos de la presente invención se refieren a un dispositivo avanzado de medición y radio integrada. En un ejemplo, un dispositivo avanzado de medición y radio incluye un transceptor inalámbrico o radio y un dispositivo informático. La radio puede realizar funciones de comunicaciones tales como unirse a una red de malla inalámbrica u otra red. El dispositivo informático puede recibir información básica tal como consumo de recursos desde un dispositivo anfitrión y usar la información para proporcionar funciones avanzadas tales como medición inteligente o automatización del hogar.
Puede añadirse un dispositivo avanzado de medición y radio a un dispositivo anfitrión, tal como un contador de bajo coste, para proporcionar capacidades adicionales. El dispositivo avanzado de medición y radio puede ser un módulo independiente, de conectar y listo con un factor de forma pequeño y un coste relativamente bajo. Las ventajas del dispositivo de medición y radio incluyen su rápida y fácil instalación en un dispositivo anfitrión para proporcionar funciones mejoradas sin necesidad de diseñar y someter a ensayo un nuevo contador. Su pequeño tamaño permite que el dispositivo se instale en dispositivos anfitriones con factores de forma pequeños.
La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra un dispositivo avanzado de medición y radio a modo de ejemplo. El dispositivo 100 avanzado de medición y radio incluye la interfaz 102 de dispositivo anfitrión, uno o más dispositivos 108a-n informáticos, un transceptor 110 y una fuente 106 de alimentación. El dispositivo 100 avanzado de medición y radio puede conectarse, mediante la interfaz 102 de dispositivo anfitrión, a un dispositivo anfitrión tal como un contador, y proporcionar una funcionalidad adicional al dispositivo anfitrión. El dispositivo 100 avanzado de medición y radio incluye diversas interfaces, tales como una interfaz 120 que conecta dispositivos 108a-n informáticos con el transceptor 110, la interfaz 121 que conecta el dispositivo 108a-n informático con la interfaz 102 de dispositivo anfitrión, y la interfaz 122 que conecta el transceptor 110 con el puerto 104 de RF (radiofrecuencia). Aunque las interfaces se muestran en la figura 1 como interfaces independientes, son posibles otras configuraciones.
La interfaz 102 de dispositivo anfitrión facilita una conexión entre el dispositivo 100 avanzado de medición y radio y el dispositivo anfitrión. Tal como se muestra en la figura 1, la interfaz 102 de dispositivo anfitrión puede proporcionar múltiples conexiones al dispositivo anfitrión. Los dispositivos 108a-n informáticos pueden recibir comunicaciones desde el dispositivo anfitrión y en algunos casos también pueden enviar comunicaciones al dispositivo anfitrión usando una interfaz de comunicaciones de la interfaz 102 de dispositivo anfitrión. La interfaz 102 de dispositivo anfitrión puede soportar protocolos tales como bus universal en serie (USB), receptor-transmisor asíncrono universal (UART), conexión en serie, u otros protocolos para comunicaciones entre el dispositivo anfitrión y el dispositivo avanzado de medición y radio. La interfaz 102 de dispositivo anfitrión puede incluir conexiones analógicas tales como salidas de contador sin procesar, conexiones digitales tales como impulsos digitales generados a partir de dispositivos de medición, u otras señales. La conexión mediante una conexión de USB permite que la interfaz 102 de dispositivo anfitrión reciba alimentación y señalización. La interfaz 102 de dispositivo anfitrión, mediante la interfaz de comunicaciones puede recibir comunicaciones desde un dispositivo anfitrión que está configurado para comunicarse con un sistema de cabecera mediante comunicaciones por línea eléctrica, es decir, comunicaciones que se transmiten por una línea de suministro eléctrico.
El dispositivo 100 avanzado de medición y radio puede tener uno o más dispositivos 108a-n informáticos. El espacio de código para una o más aplicaciones puede residir en un dispositivo y el espacio de código adicional puede residir en otro dispositivo. Una pila de comunicaciones puede residir en el mismo dispositivo que el espacio de código para una aplicación o un dispositivo diferente. Las aplicaciones avanzadas de medición a modo de ejemplo pueden proporcionar datos de intervalo, tarificación, registro de eventos, control de carga, QOS (calidad de servicio), detección de apagones, disgregación de carga, previsión de carga, análisis de uso, gestión de recursos de energía distribuida, gestión de conmutadores de carga, detección de averías de aparatos, y control de termostato. También se soportan otros tipos de aplicaciones que proporcionan funciones mejoradas, incluyendo comunicaciones inalámbricas, a un dispositivo anfitrión.
La interfaz 102 de dispositivo anfitrión también puede proporcionar un puerto 104 de RF o una interfaz de antena, que puede conectarse a una antena o subsistema de radiofrecuencia, por ejemplo, un amplificador, etc. ubicado en el dispositivo anfitrión. El puerto 104 de RF permite que el transceptor 110 envíe o reciba comunicaciones, por ejemplo, mediante una antena externa tal como la antena 308 representada en la figura 3.
Los dispositivos 108a-n informáticos pueden comunicarse con dispositivos que son externos al dispositivo avanzado de medición y radio mediante el transceptor 110. El transceptor 110 puede soportar cualquier tipo de protocolo de comunicaciones incluyendo, pero sin limitarse a, un estándar inalámbrico, tal como IEEE 802.15.4, un protocolo inalámbrico propietario, o un estándar de telefonía móvil. El transceptor 110 implementa funciones de comunicaciones. Funciones de comunicaciones a modo de ejemplo son codificación, decodificación, cifrado o descifrado de mensajes digitales, y multiplexación o demultiplexación de señales, por ejemplo, TDMA, CDMA o FDMA. Otras funciones a modo de ejemplo son la modulación o demodulación de señales en señales portadoras. La fuente 106 de alimentación puede recibir alimentación desde el dispositivo anfitrión mediante la interfaz 102 de dispositivo anfitrión. El dispositivo anfitrión puede alimentarse por una batería o por otra fuente de energía. Cuando el dispositivo anfitrión es un contador eléctrico, puede ser un dispositivo alimentado por la red de distribución eléctrica. La fuente 106 de alimentación puede proporcionar alimentación regulada a otros componentes (por ejemplo, los dispositivos 108a-n informáticos, o el transceptor 110). De esta manera, la interfaz 102 de dispositivo anfitrión permite que la alimentación del dispositivo anfitrión alimente los componentes del dispositivo avanzado de medición y radio mediante una interfaz de alimentación de la interfaz de dispositivo anfitrión.
La figura 2 ilustra una disposición a modo de ejemplo de un dispositivo avanzado de medición y radio. La figura 2 representa el dispositivo 200 de medición y radio a modo de ejemplo. El dispositivo 200 de medición y radio incluye un dispositivo 108a informático y un transceptor 110. El dispositivo 200 avanzado de medición y radio también puede incluir un módulo de frontal, una memoria, un reloj, un regulador, y otros componentes. La distribución y disposición representadas en la figura 2 son un ejemplo de un módulo de múltiples dispositivos. Son posibles otras distribuciones y disposiciones.
En un ejemplo, el dispositivo 200 de medición y radio puede usar un módulo de múltiples dispositivos o un módulo de múltiples chips (MCM) con un paquete de matriz de contactos en rejilla (LGA), que puede soldarse directamente a una placa de circuito de un dispositivo anfitrión. En este ejemplo, todos los componentes, por ejemplo, el dispositivo 108 informático, el transceptor 110, etc., están ubicados en un lado de una placa de circuito impreso (PCB). Los componentes están encapsulados y cubiertos por un blindaje para impedir su manipulación. El MCM tiene elementos de relleno, o puntos de unión, en el lado opuesto o lado inferior de la PCB (no mostrado). El dispositivo 200 avanzado de medición y radio puede usar otros tipos de empaquetado tal como sistema en paquete (SiP), paquete de escala de chip (CSP), circuitos integrados apilados, circuitos integrados tridimensionales, una PCB conectada mediante un conector en el dispositivo anfitrión, etc.
Para minimizar el tamaño del dispositivo, el dispositivo de medición y radio puede estar diseñado para minimizar el número de componentes, para usar componentes pequeños y/o para optimizar la disposición de los componentes. Por ejemplo, el dispositivo 200 avanzado de medición y radio puede usar un único circuito integrado que contiene tanto el transceptor de radio como un microcontrolador con funciones incorporadas adicionales tales como memoria, etc. En una implementación a modo de ejemplo, el dispositivo avanzado de medición y radio tiene dimensiones de 22 mm x 23 mm
La figura 3 ilustra un diagrama de bloques a modo de ejemplo de un sistema 300 de medición que incluye un dispositivo anfitrión y un dispositivo avanzado de medición y radio. El dispositivo anfitrión incluye un dispositivo 306 avanzado de medición y radio, un dispositivo 304 de medición, una interfaz 302 de contador, una antena 308 y una fuente 310 de alimentación. El dispositivo 306 avanzado de medición y radio es un dispositivo que puede realizar comunicaciones de radio y funciones avanzadas de medición, tal como el dispositivo 100 avanzado de medición y radio representado en la figura 1 o el dispositivo 200 avanzado de medición y radio representado en la figura 2. En un ejemplo, el dispositivo 306 avanzado de medición y radio se conecta mediante una interfaz de dispositivo anfitrión tal como la interfaz 102 de dispositivo anfitrión, a dispositivos o componentes, tales como el dispositivo 304 de medición, la antena 308 y la fuente 310 de alimentación. El dispositivo 306 avanzado de medición y radio incluye una aplicación 330 de medición. Tal como se describe adicionalmente en el presente documento, la aplicación 330 de medición puede realizar diversas funciones avanzadas, incluyendo funciones avanzadas de medición y comunicaciones de red.
El dispositivo 304 de medición puede medir el consumo de agua, gas, electricidad, etc. Cuando el dispositivo de medición mide el consumo de electricidad, el dispositivo 304 de medición puede medir corriente y/o tensión y puede realizar algunos análisis o cálculos limitados. El dispositivo 304 de medición puede enviar datos de medición básicos, tales como cantidades eléctricas instantáneas o acumuladas, tales como KWh, VI, VA, etc. al dispositivo 306 avanzado de medición y radio.
El dispositivo 306 avanzado de medición y radio puede recibir datos de medición desde el dispositivo 304 de medición y usar los datos para realizar análisis o cálculos adicionales. Las funciones avanzadas de medición proporcionadas por el dispositivo 306 avanzado de medición y radio pueden incluir, pero no se limitan a: aplicaciones tales como determinar datos de intervalo, tarificación, registro de eventos, control de carga y QoS (calidad del servicio). El análisis de QoS puede incluir el análisis de datos tales como tensión, frecuencia, forma de onda, fase o continuidad del servicio. El dispositivo 306 avanzado de medición y radio puede proporcionar análisis de QoS a la interfaz 302 de contador. El dispositivo 306 avanzado de medición y radio puede comunicar los datos u otra información a otros dispositivos mediante la radio y la antena 308.
Una vez conectado al dispositivo 304 de medición y encendido, el dispositivo 306 avanzado de medición y radio puede conectarse automáticamente a una red inalámbrica. Las funciones avanzadas de medición pueden estar preconfiguradas y pueden ajustarse mediante el enlace de radio según sea necesario.
La interfaz 302 de contador es una interfaz usada para presentar información. Por ejemplo, la interfaz 302 de contador puede presentar información de consumo, tasa y estado a un usuario, por ejemplo, un cliente final. La interfaz 302 de contador puede presentar información usando diodos 310a-n emisores de luz (LED), cada uno de los que puede indicar un estado. Por ejemplo, uno de los LED 310a-n puede indicar si el contador está funcionando correctamente o si el contador se comunica con un dispositivo externo tal como una red. La interfaz 302 de contador también puede incluir una pantalla 314. La pantalla 314 puede ser una pantalla tal como una pantalla de cristal líquido (LCD), una pantalla de LED o cualquier otro tipo de pantalla. La pantalla 314 puede indicar un estado del dispositivo 304 de medición tal como si está consumiéndose un recurso, o un estado del dispositivo 306 avanzado de medición y radio tal como si el dispositivo 306 avanzado de medición y radio es funcional o se comunica con la red.
La interfaz 302 de contador puede incluir uno o más relés 312a-n. Los relés 312a-n pueden controlar dispositivos externos. Por ejemplo, los relés 312a-n pueden controlar señales que permiten la conexión de un recurso a una instalación tal como un suministro de 120 voltios o 240 voltios.
El dispositivo 306 avanzado de medición y radio pueden comunicar información a la interfaz 302 de contador, de modo que la información puede corresponder al análisis y las funciones realizadas por el dispositivo 306 avanzado de medición y radio.
La fuente 310 de alimentación puede proporcionar alimentación a los componentes del dispositivo anfitrión, así como al dispositivo 306 avanzado de medición y radio. En un aspecto, la fuente 310 de alimentación se omite del dispositivo 306 avanzado de medición y radio. La antena 308 puede usarse por el dispositivo avanzado de medición y radio para la comunicación inalámbrica. La antena 308 puede estar integrada en la PBC del dispositivo anfitrión o puede ser una antena externa. En un aspecto, la antena 308 se omite del dispositivo 306 avanzado de medición y radio.
El dispositivo 306 avanzado de medición y radio puede ejecutar una o más aplicaciones 330 de medición. En un aspecto, la aplicación 330 de medición también puede implementar una radio definida por software. Los componentes de la radio definida por software pueden incluir al menos alguna de las funcionalidades de comunicación descritas con respecto al transceptor 110. Las funciones de la radio definida por software pueden incluir filtrado, mezcla, amplificación u otras funciones.
La figura 4 ilustra una red 400 a modo de ejemplo de los dispositivos avanzados de medición y radio. La red 400 incluye dispositivos 401a-e avanzados de medición y radio y un colector 450. El colector conecta la red a un sistema 460 de cabecera mediante una red 470 de datos. Cada dispositivo 401a-e avanzado de medición y radio puede ser un dispositivo anfitrión con un dispositivo avanzado de medición y radio. Alternativamente, uno o más de los dispositivos puede ser un tipo diferente de dispositivo de medición. También pueden conectarse a la red dispositivos adicionales o alternativos. Los dispositivos 401a-e de medición pueden estar ubicados dentro de las instalaciones de un cliente, tal como una casa o negocio.
Las conexiones 420-426 representan enlaces de comunicaciones inalámbricas. Por ejemplo, tal como se muestra, los dispositivos 401a y 401b avanzados de medición y radio están conectados por el enlace 424, 401a y 401c de comunicación, por el enlace 422 de comunicaciones, los dispositivos 401c y 401d por el enlace 423 de comunicación, los dispositivos 401a y 401e por el enlace 420 de comunicación, los dispositivos 401a y 401c por el enlace 422 de comunicación, y los dispositivos 401d y 401e por el enlace 421 de comunicación. La red puede ser una red de malla inalámbrica de modo que los enlaces de comunicaciones inalámbricas pueden cambiar.
La red 470 de datos conecta el colector 450 y el sistema 460 de cabecera. La red 470 de datos puede ser cualquier tipo de red de datos, por ejemplo, por cable o inalámbrica. Los dispositivos 401a-e avanzados de medición pueden medir, registrar y transmitir datos tales como tensión, potencia, fase o consumo de energía durante un periodo de tiempo al colector 450.
A continuación se proporcionan ejemplos de algunas funciones avanzadas proporcionadas por el dispositivo avanzado de medición y radio.
Datos de intervalo
La figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento a modo de ejemplo para una función de medición de datos de intervalo. En el bloque 501, el método 500 implica recibir información de consumo de recursos desde un dispositivo de medición en el dispositivo anfitrión mediante la parte de comunicaciones de la interfaz de dispositivo anfitrión. Por ejemplo, el dispositivo 304 de medición proporciona datos de consumo de recursos al dispositivo 306 avanzado de medición y radio. Los datos de consumo de recursos incluyen datos de tensión, corriente, potencia, fase o consumo de energía.
En el bloque 502, el método 500 implica procesar la información de consumo de recursos para generar datos de intervalo, en el que los datos de intervalo indican el consumo durante al menos un periodo de intervalo, y almacenar los datos de intervalo en la memoria. Por ejemplo, el dispositivo avanzado de medición y radio puede determinar la potencia a partir de la tensión y la corriente, o el consumo de energía a lo largo del tiempo a partir de la potencia y el tiempo.
En el bloque 503, el método 500 implica generar un mensaje de datos de intervalo que incluye al menos una parte de los datos de intervalo. El mensaje de datos de intervalo puede incluir un identificador de dispositivo, o número de cuenta, y la cantidad de recursos tal como la electricidad consumida durante uno o más intervalos. En el bloque 504, el método 500 implica hacer que la radio envíe el mensaje de datos de intervalo mediante la red inalámbrica a un sistema central, tal como un sistema de cabecera. La aplicación 330 de medición hace que el transceptor 110 envíe el mensaje mediante el puerto 104 de RF y la antena a una red inalámbrica. La aplicación genera y/o transmite el mensaje de datos de intervalo para cumplir los requisitos de sincronismo del sistema de cabecera para mensajes de datos de intervalo. Un sistema de cabecera conectado a la red inalámbrica recibe el mensaje y maneja el mensaje de manera apropiada, tal como generando una factura para un usuario. La aplicación avanzada de medición y radio también responde a cualquier comunicación del sistema de cabecera en cuanto a datos de intervalo que faltan. Registro de eventos
En otro ejemplo, la aplicación 330 de medición proporciona un registro de eventos. Por ejemplo, puede generarse un evento por el dispositivo anfitrión o por el dispositivo avanzado de medición y radio. Los eventos pueden incluir cortes de energía momentáneos o sostenidos. O bien el dispositivo anfitrión o bien el dispositivo avanzado de medición y radio puede detectar un evento de este tipo. El dispositivo avanzado de medición y radio puede registrar información sobre el evento en su memoria. También puede generar un mensaje de evento que incluye información o campos requeridos por el sistema de cabecera, y enviar el mensaje a la cabecera según cualquier requisito de sincronismo del sistema de cabecera. En un aspecto, el sistema de cabecera mantiene una lista de eventos y detalles asociados.
Control de carga
La aplicación 330 de medición también puede controlar dispositivos externos al dispositivo anfitrión, tales como acondicionadores de aire, calentadores o ventiladores. En este aspecto, la aplicación 330 de medición puede controlar la alimentación al dispositivo o los ajustes del dispositivo.
Interfaz de usuario
La aplicación 330 de medición puede permitir la configuración de usuario de determinadas funciones, tal como la gestión de carga, permitiendo que un usuario interaccione a través de un sitio web o portal remoto con la aplicación 330 de medición. Por ejemplo, un usuario puede iniciar sesión en un portal y configurar la aplicación 330 de medición para apagar o ajustar la configuración de un aparato tal como un acondicionador de aire para cumplir determinados objetivos de consumo o configurar de otro modo la aplicación 330 de medición.
El dispositivo 306 avanzado de medición y radio, al usar la aplicación 330 de medición, puede proporcionar información de uso de energía en tiempo real a un usuario mediante la interfaz 302 de contador. La aplicación 330 de medición puede almacenar datos históricos, tal como consumo de energía pasado, en una memoria del dispositivo 108a-n informático, y proporcionar tales datos a un usuario para fines de comparación. Adicionalmente, dado que la aplicación 330 de medición puede conectarse a un sistema de cabecera, por ejemplo, mediante un transceptor 110 que se conecta a una red inalámbrica, la aplicación 330 de medición puede determinar las tarifas se servicios públicos aplicables, por ejemplo, kilovatio/hora, y proporcionar información de coste exacta a un usuario. La aplicación 330 de medición también puede determinar un impacto ambiental promedio. Un impacto ambiental puede ser un cálculo del uso de recursos de un cambio, tal como encender el acondicionador de aire más a menudo. Un impacto ambiental también puede ser una medición del dióxido de carbono usado al quemar una parte de combustible con el fin de generar la electricidad usada por un usuario a lo largo de un período de tiempo.
Actualizaciones de firmware
En un aspecto, la aplicación 330 de medición puede recibir actualizaciones de firmware desde un sistema de cabecera. Las actualizaciones pueden incluir actualizaciones de seguridad o actualizaciones funcionales. Las actualizaciones pueden actualizar funciones existentes o permitir que el dispositivo avanzado de medición y radio proporcione funciones adicionales.
Otras funciones avanzadas
También son posibles funciones adicionales y alternativas. En un aspecto, el dispositivo 306 avanzado de medición y radio puede recibir una indicación de una rotación de una rueda de selección en un contador, tal como una señal pulsada, sobre la interfaz 102 de dispositivo anfitrión desde el dispositivo 304 de medición. La aplicación 330 de medición puede procesar la señal pulsada para determinar el consumo o con otros fines.
La aplicación 330 de medición también puede soportar funciones de generación locales. Por ejemplo, si se instalan generadores de energía, tales como paneles solares o una turbina eólica, en una instalación, entonces la aplicación 330 de medición puede determinar si la energía fluye de vuelta a una red eléctrica y puede proporcionar información tal como la energía ahorrada o los ingresos generados a un usuario.
La figura 6 es un diagrama de bloques que representa un sistema informático a modo de ejemplo para realizar funciones del sistema de medición avanzado, según algunos aspectos de la presente divulgación. Algunos o todos los componentes del sistema 600 informático pueden pertenecer a uno o más de los dispositivos 108a-n informáticos de la figura 1. Por ejemplo, la aplicación 330 de medición puede funcionar en el sistema 600 informático. El sistema 600 informático incluye uno o más procesadores 602 acoplados en comunicación a uno o más dispositivos 614 de memoria. El sistema 600 informático ejecuta código de programa que configura el procesador 602 para realizar una o más de las operaciones descritas anteriormente con respecto a las figuras 1-5. El código de programa de la aplicación 330 de medición, que puede tener la forma de instrucciones ejecutables por ordenador no transitorias, puede residir en el dispositivo 614 de memoria o en cualquier medio legible por ordenador adecuado y puede ejecutarse por el procesador 602. La ejecución de tal código de programa configura o hace que el/los procesador(es) realice(n) las operaciones descritas en el presente documento con respecto a los dispositivos 108a-n informáticos. El sistema 600 informático también puede incluir una interfaz 608 de entrada/salida (“I/O”) que puede recibir entrada de dispositivos de entrada o proporcionar salida a los dispositivos de salida. La interfaz 608 puede incluir la interfaz 121. El sistema 600 informático puede ser capaz de comunicarse con uno o más de otros dispositivos informáticos o fuentes de datos legibles por ordenador usando la interfaz 608.
También puede incluirse un bus 606 en el sistema 600 informático. El bus 606 puede acoplar en comunicación uno o más componentes del sistema 600 informático y permitir la comunicación entre tales componentes.
Aunque el presente contenido se ha descrito en detalle con respecto a aspectos específicos del mismo, se apreciará que los expertos en la técnica, tras entender lo anterior, pueden producir fácilmente alteraciones, variaciones y equivalentes de tales aspectos. Por ejemplo, el dispositivo anfitrión no se limita a un contador eléctrico. Son posibles otros tipos de dispositivos anfitriones e incluyen termostatos, conmutadores de carga, electrodomésticos, etc. Por consiguiente, debe entenderse que la presente divulgación se ha presentado con fines de ejemplo más que de limitación y no excluye la inclusión de tales modificaciones, variaciones y/o adiciones al presente contenido tal como será fácilmente evidente para un experto habitual en la técnica, siempre que estén dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
  2. Módulo (100, 200) de múltiples dispositivos que comprende:
    una interfaz (102) de dispositivo anfitrión configurada para conectar el módulo (100, 200) de múltiples dispositivos a un dispositivo (401a-e) anfitrión, en el que la interfaz (102) de dispositivo anfitrión incluye: una interfaz de comunicaciones configurada para enviar comunicaciones a y recibir comunicaciones desde el dispositivo (401a-e) anfitrión;
    una interfaz de alimentación configurada para recibir alimentación desde el dispositivo (401a-e) anfitrión; y una interfaz (104) de antena configurada para conectar una radio en el módulo (100, 200) de múltiples dispositivos con una antena (308) en el dispositivo (401a-e) anfitrión,
    estando configurada la radio para transmitir señales de radiofrecuencia a una red (400) inalámbrica mediante la interfaz (104) de antena y para recibir señales de radiofrecuencia desde la red (400) inalámbrica mediante la interfaz (104) de antena; y
    un dispositivo (108a-n) informático acoplado en comunicación a la interfaz de comunicaciones y a la radio, en el que el dispositivo (108a-n) informático está configurado para proporcionar funciones de datos de intervalo:
    recibiendo información de consumo de recursos desde un dispositivo (304) de medición en el dispositivo (401a-e) anfitrión mediante la interfaz de comunicaciones,
    procesando la información de consumo de recursos para generar datos de intervalo, en el que los datos de intervalo indican el consumo durante al menos un periodo de intervalo,
    almacenando los datos de intervalo en una memoria (614) en el módulo (100, 200) de múltiples dispositivos,
    generando un mensaje de datos de intervalo que incluye al menos una parte de los datos de intervalo, y haciendo que la radio envíe el mensaje de datos de intervalo mediante la interfaz (104) de antena y la red (400) inalámbrica a un sistema (460) central.
  3. Módulo (100, 200) de múltiples dispositivos según la reivindicación 1, en el que el módulo (100, 200) de múltiples dispositivos está empaquetado en una matriz de contactos en rejilla que comprende una pluralidad de contactos y la interfaz (102) de dispositivo anfitrión se conecta a la pluralidad de contactos. Módulo (100, 200) de múltiples dispositivos según la reivindicación 1, que comprende además una fuente (106) de alimentación configurada para:
    recibir alimentación del dispositivo (401a-e) anfitrión mediante la interfaz de potencia;
    generar una tensión regulada a partir de la alimentación; y
    proporcionar la tensión regulada al dispositivo (108a-n) informático y la radio.
  4. Módulo (100, 200) de múltiples dispositivos según la reivindicación 1, en el que el dispositivo (108a-n) informático está configurado además para proporcionar funciones de registro de evento:
    recibiendo una indicación de un evento detectado por el dispositivo (401a-e) anfitrión desde la interfaz de comunicaciones;
    procesando la indicación del evento;
    almacenando información sobre el evento en la memoria (614) en el módulo (100, 200) de múltiples dispositivos;
    generando un mensaje de evento; y
    haciendo que la radio envíe el mensaje de evento mediante la red (400) inalámbrica al sistema (460) central.
  5. 5. Módulo (100, 200) de múltiples dispositivos según la reivindicación 1, en el que el dispositivo (108a-n) informático está configurado además para:
    recibir una orden desde un dispositivo remoto mediante la red (400) inalámbrica y la radio;
    procesar la orden para determinar un mensaje de control para el dispositivo (304) de medición en el dispositivo (401a-e) anfitrión, en el que el mensaje de control proporciona instrucciones para controlar el dispositivo (304) de medición; y
    enviar el mensaje de control al dispositivo (304) de medición mediante la interfaz de comunicaciones.
  6. 6. Módulo (100, 200) de múltiples dispositivos según la reivindicación 1, en el que la interfaz de comunicaciones es una interfaz de comunicaciones en serie.
  7. 7. Módulo (100, 200) de múltiples dispositivos según la reivindicación 1, en el que el dispositivo (108a-n) informático está configurado además para:
    recibir una orden desde un dispositivo remoto mediante la red (400) inalámbrica y la radio;
    procesar la orden para determinar una respuesta a la orden; y
    cuando la orden requiere el uso de datos almacenados en la memoria (614) en el módulo (100, 200) de múltiples dispositivos, acceder a la memoria (614) y generar la respuesta a la orden usando los datos.
  8. 8. Módulo (100, 200) de múltiples dispositivos según la reivindicación 1, en el que hacer que la radio envíe el mensaje de datos de intervalo comprende enviar el mensaje de datos de intervalo basándose en valores de información de sincronismo almacenados en el módulo (100, 200) de múltiples dispositivos.
  9. 9. Módulo (100, 200) de múltiples dispositivos según al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el dispositivo (108a-n) informático comprende:
    un primer dispositivo (108a-n) informático acoplado en comunicación a la interfaz de comunicaciones y a la radio, en el que el primer dispositivo (108a-n) informático está configurado para:
    recibir la información de consumo de recursos desde el dispositivo (304) de medición en el dispositivo (401a-e) anfitrión mediante la interfaz de comunicaciones, y
    hacer que la radio envíe el mensaje de datos de intervalo mediante la interfaz (104) de antena y la red (400) inalámbrica al sistema (460) central; y
    enviar órdenes de control desde el primer dispositivo (108a-n) informático al dispositivo (401a-e) anfitrión; un segundo dispositivo (108a-n) informático acoplado en comunicación al primer dispositivo (108a-n) informático y configurado para:
    recibir la información de consumo de recursos desde el primer dispositivo (108a-n) informático; procesar la información de consumo de recursos para generar los datos de intervalo, en el que los datos de intervalo indican el consumo durante al menos un periodo de intervalo, almacenar los datos de intervalo en la memoria (614) en el módulo (100, 200) de múltiples dispositivos, generar el mensaje de datos de intervalo que incluye al menos una parte de los datos de intervalo, y
    enviar el mensaje de datos de intervalo al primer dispositivo (108a-n) informático.
  10. 10. Módulo (100, 200) de múltiples dispositivos según la reivindicación 9, en el que el primer dispositivo (108an) informático está configurado para ejecutar una aplicación de medición inteligente que está configurada para calcular uno de (i) uso de energía actual, (ii) uso de energía histórico, o (iii) impacto ambiental.
  11. 11. Módulo (100, 200) de múltiples dispositivos según la reivindicación 9, en el que el primer dispositivo (108an) informático está configurado para proporcionar una funcionalidad de radio definida por software.
  12. 12. Módulo (100, 200) de múltiples dispositivos según la reivindicación 9, en el que la interfaz de comunicaciones está configurada para conectarse a un sistema de comunicaciones por línea eléctrica.
  13. 13. Módulo (100, 200) de múltiples dispositivos según la reivindicación 9, en el que el segundo dispositivo (108a-n) informático está configurado para descargar una nueva aplicación (330) de medición e instalar la nueva aplicación (330) de medición.
  14. 14. Módulo (100, 200) de múltiples dispositivos según al menos una de las reivindicaciones 1 a 13 anteriores, en el que el dispositivo (108a-n) informático está configurado además para proporcionar funciones de datos de intervalo:
    recibiendo un impulso desde un dispositivo (304) de medición en el dispositivo (401a-e) anfitrión mediante la interfaz de comunicaciones, indicando el impulso el consumo de recursos, calculando un volumen de consumo de recursos basándose en el impulso, y
    almacenando el volumen de consumo de recursos en la memoria (614) en el módulo (100, 200) de múltiples dispositivos,
    generando un mensaje de datos que incluye el volumen, y
    haciendo que la radio envíe el mensaje de datos mediante la interfaz (104) de antena y la red (400) inalámbrica a un sistema (460) central.
  15. 15. Módulo (100, 200) de múltiples dispositivos según la reivindicación 2, en el que el dispositivo (108a-n) informático y la radio están dispuestos en un lado de una placa de circuito impreso y están encapsulados y cubiertos por un blindaje, y en el que la pluralidad de contactos están dispuestos en el lado opuesto de la placa de circuito impreso.
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