ITTO20010354A1 - Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze. - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo:

" METODO PER INSTALLARE DEI NUOVI NODI DI RETE IN UNA RETE DI UTENZE "

RIASSUNTO

Un metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, detta rete di utenze comprendendo una rete di comunicazione (RE) alla quale sono connessi i nodi di rete (NR), i quali sono associati alle utenze, ciascuno dei nodi di rete (NR) essendo associato ad un sistema di controllo e interfaccia (N, AI) atto a scambiare informazioni sulla rete di comunicazione (RE), inoltre uno o più nodi di rete (NR) essendo configurato come nodo installatore (NI), a tal scopo comprendendo mezzi di registrazione (R) delle utenze connesse a detta rete di utenze, a detto nodo installatore (NI) essendo associato un dominio (D), detto metodo prevedendo di installare una nuova utenza (NNR) tramite almeno una fase (103, 107) di comunicazione di informazioni di identità (ID) ai mezzi di registrazione (R) delle utenze connesse alla rete di utenze, associati al nodo installatore (NI) . Secondo l'invenzione si ha che il metodo prevede che il nuovo nodo di rete (NNR) esegua una fase (105) di riconoscimento del nodo installatore (NI) e del suo dominio (D) di appartenenza.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, detta rete di utenze comprendendo una rete di comunicazione alla quale sono connessi i nodi di rete, i quali sono associati alle utenze, ciascuno dei nodi di rete essendo associato ad un sistema di controllo e interfaccia atto a scambiare informazioni sulla rete di comunicazione, inoltre uno o più nodi di rete essendo configurato come nodo installatore, a tal scopo comprendendo mezzi di registrazione delle utenze connesse a detta rete di utenze, a detto nodo installatore essendo associato un dominio, detto metodo prevedendo di installare una nuova utenza tramite almeno una fase di comunicazione di informazioni di identità, ciascuno dei nodi di rete essendo associato ad un sistema di controllo e interfaccia atto a scambiare informazioni sulla rete di comunicazione ai mezzi di registrazione delle utenze connesse alla rete di utenze, associati al nodo installatore. Con il termine ‘risorse’ si intenderanno nel prosieguo in particolare risorse di consumo quali acqua, energia elettrica, gas o altro combustibile o carburante, atte a permettere il funzionamento di apparati o utenza. Detti apparati sono connessi alla sopracitata rete di gestione di risorse al fine di utilizzare una o più delle risorse.

L’invenzione trova più immediata applicazione nelle reti di gestione del consumo di energia elettrica, delle quali verrà data più approfondita esemplificazione, ma si estende al consumo delle altre risorse sopra elencate o equivalenti.

Considerato un generico sistema di apparati o utenze connessi a una rete di comunicazione come le reti di gestione sopracitate, cioè in grado di scambiare informazioni fra di loro mediante opportune interfacce (o nodi di comunicazione) con opportuni mezzi fisici (o linee di trasmissione) e nel rispetto di determinate regole (o protocolli di comunicazione), uno degli aspetti più importanti e delicati da affrontare è quello della prima installazione di ciascun elemento del sistema.

L’operazione di installazione, infatti, deve garantire che ogni elemento del sistema venga aggregato in maniera appropriata al medesimo contesto (o dominio) in modo da poter svolgere regolarmente la funzione ad esso assegnata.

Ciò si ottiene, in generale, partendo da un primo elemento del sistema che, oltre a svolgere la sua funzione specifica, ha anche il compito di registrare su una propria opportuna memoria la lista degli elementi che progressivamente entreranno a far parte del sistema stesso.

In Fig. la è indicato uno schema di principio che definisce in maniera del tutto generale una rete di gestione dal punto di vista dell’ installazione.

Detto primo elemento del sistema è normalmente indicato come elemento o nodo installatore NI, con la convenzione di attribuire al termine di “nodo” un’accezione ampia, valida anche per gli altri elementi del sistema, che includa sia l’apparato o utenza cui si riferisce, sia la relativa interfaccia (o nodo di comunicazione) verso una rete di comunicazione RE.

Al nodo installatore NI è associato un codice identificativo o indirizzo OID, che è tipicamente impiegato per identificare un dominio D, cioè un intero insieme di nodi di rete NR del sistema connessi in rete con l’ausilio del nodo installatore NI stesso.

Ogni nodo di rete NR, prima di essere installato all’interno di un determinato dominio D associato ad un nodo installatore NI, può tipicamente scambiare informazioni in modalità broadcast, cioè in una modalità di carattere generale che non è associata ad alcun dominio (convenzionalmente definita come comunicazione sul dominio zero). E’ detta broadcast in quanto corrisponde a diffondere un messaggio a tutti i nodi di rete, in opposizione a comunicazioni punto-punto.

Ogni nodo di rete NR, dopo l’installazione all’interno di un determinato dominio D associato ad un nodo installatore NI, abbandona in generale la modalità broadcast (dominio zero) e si limita a scambiare informazioni con i soli nodi di rete NR del proprio dominio D di appartenenza, incluso ovviamente il nodo installatore NI.

Il nodo installatore NI invece, oltre a scambiare informazioni al'intemo del proprio dominio, conserva la capacità di scambiare informazioni in modalità broadcast (cioè sul dominio zero), allo scopo di poter dialogare con eventuali nuovi nodi NNR da installare. Il processo con cui un nodo installatore NI installa un nuovo nodo di rete NNR all’ interno del proprio dominio è in generale, secondo l’arte nota, caratterizzato dalle seguenti fasi: A. Il nuovo nodo di rete NNR, una volta connesso alla rete di comunicazione RE associata al nodo installatore NI, dichiara in modalità broadcast (cioè sul dominio zero) di voler essere installato. Tale dichiarazione è tipicamente imposta dal tecnico installatore che agisce con opportune operazioni (per esempio tramite la pressione di un pulsante) sull’apparato da installare.

B. Il nodo installatore NI intercetta sul canale di comunicazione broadcast (cioè sul dominio zero) la richiesta d’installazione da parte del nuovo nodo di rete NNR da installare. Tale intercettazione è tipicamente imposta dal tecnico installatore che agisce con opportune operazioni (per esempio tramite la pressione di un pulsante) sull’apparato associato al nodo installatore NI.

C. Il nodo installatore NI procede all’installazione del nuovo nodo assegnandogli un indirizzo unico all’interno del proprio dominio D e registra il nuovo nodo di rete NNR in un proprio data base R.

D. Il nuovo nodo di rete NNR, dopo aver preso nota deH’indirizzo del nodo installatore NI, che identifica il dominio D d’appartenenza, e del proprio indirizzo all’interno del dominio, rinuncia alla modalità di comunicazione broadcast (cioè sul dominio zero) ed assume la modalità propria dello stesso dominio D di appartenenza.

La Fig. lb descrive graficamente il diagramma di flusso relativo a una procedura P di installazione del nuovo nodo di rete NNR, cioè alle quattro fasi necessarie per installare un nuovo nodo di rete NNR, precedentemente descritte.

Il blocco 1, che rappresenta l’inizio della procedura d’installazione di un nuovo nodo di rete NNR, cede il controllo al blocco 2, che è un blocco di test che verifica l’eventuale presenza di un nuovo nodo di rete NNR da installare.

Se non è presente alcun nuovo nodo di rete da installare, la procedura d’installazione viene interrotta e si passa al blocco 8 di fine procedura; se invece è presente un nuovo nodo di rete NNR da installare, il controllo passa al blocco 3, che esegue la procedura di dichiarazione del nuovo nodo NNR nel dominio zero (fase A sopra descritta).

Dal blocco 3 il controllo passa al blocco 4, che è un blocco di test che verifica se il nodo installatore NI è stato abilitato o meno all’installazione di un nuovo nodo di rete NNR. Se il nodo installatore NI è stato abilitato all’installazione di un nuovo nodo di rete, il controllo passa al blocco 6; se invece il nodo installatore NI non è stato abilitato, si passa al blocco 5.

Il blocco 5 esegue la procedura di abilitazione del nodo NI all’installazione di un nuovo nodo di rete NNR (fase B sopra descritta) e cede il controllo al blocco 6.

Il blocco 6 è un blocco di test che verifica il riconoscimento o meno del nuovo nodo di rete NNR da parte del nodo installatore NI.

Se il nodo installatore NI non riesce ad intercettare il nuovo nodo NNR da installare, la procedura d’installazione termina ed il controllo passa al blocco 8 di fine procedura; se invece il nodo installatore NI riconosce il nuovo nodo NNR da installare, il controllo passa al blocco 7.

Il blocco 7 esegue la procedura d’installazione del nuovo nodo di rete NNR da parte del nodo installatore NI (fasi C e D sopra descritte) e cede poi il controllo al blocco 8 di fine procedura.

La procedura d’installazione di un nuovo nodo di rete appena presentata descrive in forma schematica una generica procedura d’installazione tipica dell’attuale stato dell’arte.

11 limite maggiore di tale procedura è rappresentato dal fatto che le operazioni di dichiarazione del nuovo nodo di rete da installare (fase A) e di abilitazione all’installazione del nodo NI (fase B) non sono automatiche, ma richiedono l’intervento di personale tecnico specializzato dotato di opportuna strumentazione.

Infatti il nuovo nodo di rete da installare non conosce a priori l’indirizzo (o codice identificativo) del nodo installatore e quindi, in presenza di più nodi installatori, non c in grado di fare spontaneamente una scelta, ma deve essere guidato dall’esterno.

Analogamente, il nodo installatore non conosce a priori quali nuovi nodi devono essere installati all’interno del proprio dominio c quindi non c in grado di fare spontaneamente una scelta, ma deve essere guidato dall’esterno.

Per questo è necessario che il nodo installatore ed il nuovo nodo da installare siano messi in comunicazione in maniera controllata e sicura, mediante l’intervento di personale tecnico specializzato.

La presente invenzione si propone di risolvere gli inconvenienti sopra citati e di indicare un metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, di realizzazione migliorata e più efficiente rispetto alle soluzioni note.

In tale ambito, scopo principale della presente invenzione è quello di indicare un metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, che permetta alle utenze di autoinstallarsi, senza richiedere l’intervento di operatori esterni.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di indicare un metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, che eviti la possibilità di installare una nuova utenza su una rete di gestione non pertinente.

<:ì >raggiungere tali scopi, forma oggetto della presente invenzione un metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, incorporante le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, che formano parte della presente descrizione.

Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue e dai disegni annessi, fomiti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui:

la Fig. la rappresenta uno schema di principio di una rete di gestione di utenze implementante il metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo l’arte nota;

in Fig. lb è rappresentato un diagramma di flusso del metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo l’arte nota;

la Fig. le rappresenta uno schema di principio di una rete di gestione del consumo di energia elettrica implementante il metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo l’invenzione;

la Fig. 2a rappresenta uno schema di principio di un dettaglio della rete di gestione del consumo di energia elettrica implementante il metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, di Fig. 1 ;

la Fig. 2b rappresenta un ulteriore schema di principio del dettaglio della rete di gestione del consumo di energia elettrica implementante il metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, di Fig. 1 ;

la Fig. 3 rappresenta un diagramma di flusso del metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo l’invenzione;

la Fig. 4 è rappresentato un diagramma di flusso di un primo passo del metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo l’invenzione;

in Fig. 5 è rappresentato un diagramma di flusso di un secondo passo del metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo l’invenzione;

in Fig. 6 è rappresentato un diagramma di flusso di un terzo passo del metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo l’invenzione;

in Fig. 7 è rappresentato un diagramma di flusso di un quarto passo del metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo l’invenzione;

in Fig. 8 è rappresentato un diagramma di flusso di un quinto passo del metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo l’invenzione;

In figura 3 è rappresentato uno schema a blocchi di principio del metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo l’invenzione, il quale si basa sui seguenti due assunti:

1. Il nodo installatore NI è in grado di misurare direttamente o indirettamente il valore di una o più grandezze fisiche indicative del consumo delle risorse (es: portata di acqua o gas, potenza elettrica ...), caratteristiche del sistema di apparati connessi in rete appartenenti al proprio dominio, e di comunicare detta informazione sul dominio zero (modalità di comunicazione broadcast).

2. Ciascun nuovo nodo di rete NNR da installare è associato ad un determinato apparato (es: lavatrice, frigorifero, forno, condizionatore, caldaia gas, scaldabagno, stufetta elettrica... come sarà meglio circostanziato nell’esempio realizzativo di Fig. le) che svolge determinate funzioni ed è in grado di variare il valore di almeno una delle grandezze fisiche (es: acqua caricata nell’unità di tempo, gas consumato nell’unità di tempo, potenza elettrica assorbita ...) che il nodo installatore NI è in grado di misurare; inoltre ciascun nodo di rete NNR da installare è in grado di scambiare informazioni sul dominio zero (modalità di comunicazione broadcast).

Ciò premesso, ciascun nuovo nodo NNR di rete da installare è in grado di riconoscere il proprio nodo installatore NI attraverso opportune perturbazioni di una o più delle fisiche che quest'ultimo c in grado di misurare e di comunicare sul dominio

Tale procedura di riconoscimento del nodo installatore NI da parte del nuovo nodo NNR da installare è articolata nei seguenti passi:

- il nuovo nodo NNR da installare effettua opportune perturbazioni su almeno una delle grandezze fisiche che il nodo installatore NI è in grado di misurare;

il nodo installatore NI misura le variazioni della grandezza fisica perturbata (o delle grandezze fisiche perturbate) e comunica tale misura sul dominio zero, cioè in broadcast;

- il nuovo nodo NNR da installare riceve sul dominio zero le informazioni generate dal nodo installatore NI e verifica se sono coerenti con le perturbazioni che lo stesso nuovo nodo NNR da installare ha generato;

il nuovo nodo NNR da installare riconosce come proprio nodo installatore l’unico nodo NI che invia sul dominio zero informazioni di misura coerenti con le perturbazioni che lo stesso nuovo nodo NNR ha impresso.

Il processo con cui un nodo installatore NI installa in maniera automatica un nuovo nodo di rete NNR all’interno del proprio dominio è, secondo l’invenzione, caratterizzato dalle seguenti fasi:

A. il nuovo nodo di rete NNR da installare, una volta connesso alla linea di comunicazione associata al nodo installatore NI, cioè la rete di comunicazione RE, dichiara spontaneamente in modalità broadcast (cioè sul dominio zero) di voler essere installato. B. ii nodo installatore NI intercetta sul canale di comunicazione broadcast (cioè sul dominio zero) la richiesta d’installazione da parte del nuovo nodo di rete NNR da installare ed immette sulla rete RE la misura della risorsa o delle risorse che sono sotto il suo controllo. Tale intercettazione, che secondo l’arte nota è tipicamente imposta dal tecnico installatore che agisce con opportune operazioni (per esempio tramite la pressione di un pulsante) sull’apparato associato al nodo installatore NI, è effettuata automaticamente in seguito alla richiesta del nodo NNR da installare. Il nodo da installare NNR, da parte sua.

verifica la coerenza fra la perturbazione effettuata su una o più delle risorse che è in grado di perturbare e la risposta del nodo installatore. Se la risposta del nodo installatore NI è riconosciuta dal nodo da installare NNR come coerente alla perturbazione, quest’ultimo invia al nodo installatore NI il proprio codice identificativo allo scopo di poter essere installato.

C. Il nodo installatore NI procede automaticamente all’ installazione del nuovo nodo NNR assegnandogli un indirizzo unico all’interno del proprio dominio e registra il nuovo nodo NNR nel proprio data base R.

D. Il nuovo nodo NNR, dopo aver preso nota dell’indirizzo OID del nodo installatore NI, che identifica il dominio d’appartenenza, e del proprio indirizzo all’interno del dominio, rinuncia alla modalità di comunicazione broadcast (cioè sul dominio zero) ed assume la modalità propria dello stesso dominio di appartenenza.

La figura 3 descrive graficamente le precedenti quattro fasi necessarie per installare un nuovo nodo di rete NNR secondo il metodo secondo l’invenzione.

In Fig. 3 è perciò indicato il diagramma di flusso di una procedura PI di auto-installazione del nuovo nodo di rete NNR.

Detta procedura comprende una fase 101 in cui vi è l’inizio della procedura di installazione, che viene eseguita ad ogni accensione dell’utenza e del relativo dispositivo di monitoraggio AI, ove presente.

In una fase 102 viene eseguito un test che verifica se il nuovo nodo di rete NNR sia già stato installato oppure no.

In caso affermativo la procedura P1 procede alla fase 108, cioè alla fine della procedura. In caso negativo la procedura P1 procede alla fase 103, dove viene eseguita un’operazione cosiddetta di ‘autodichiarazione nel dominio zero’ o dominio base. In altre parole, il nodo di rete NNR dichiara sulla rete di comunicazione RE di essere presente e di volere essere installato presso un nodo installatore NI, che, nel caso di Fig. le corrisponde al misuratore di potenza MP.

Al termine della fase 103, viene eseguita una fase 104 di test, per verificare l’eventuale risposta da un nodo installatore NI.

In caso affermativo, il controllo passa a una fase 105 di esecuzione di una procedura di riconoscimento del nodo installatore NI.

In caso negativo la procedura P1 procede alla fase 108, cioè alla fine della procedura, in quanto la procedura di installazione PI non può essere effettuata in assenza di nodi installatori NI.

La fase 105, di esecuzione di una procedura di riconoscimento del nodo installatore NI, individua il nodo installatore NI, con le modalità che saranno meglio dettagliate in seguito, ma che comprendono le sopra citate operazioni di opportune perturbazioni su almeno una delle grandezze fisiche che il nodo installatore NI è in grado di misurare.

Quindi viene eseguito una fase 106 di verifica di riconoscimento del nodo.

In caso negativo la procedura PI procede alla fase 108, cioè alla fine della procedura.

In caso affermativo viene eseguita una fase 107 di procedura di installazione del nodo di rete NR, quindi si procede alla fase 108, cioè alla fine della procedura.

Per meglio illustrare il metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, viene ora illustrata una realizzazione preferita. In Fig. le è perciò rappresentata una rete di gestione del consumo di energia implementante il metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo l’invenzione.

In tale figura viene illustrato in maniera schematica un sistema, costituito da una pluralità di utenze elettriche domestiche connesse mediante una opportuna rete di comunicazione, avente l’obiettivo di razionalizzare gli assorbimenti di potenza elettrica da parte di dette utenze allo scopo di evitare il superamento di un determinato limite di potenza prestabilito, rappresentato dal valore della potenza contrattuale o da altro valore limite fissato per convenienza dall’utente.

La struttura generale del sistema di Fig. le è del tipo descritto in EP-A-0 727 668, i cui insegnamenti al riguardo si intendono qui incorporati per riferimento.

In tale ottica, alcune delle utenze elettriche domestiche (FO, LS, FG) sono opportunamente predisposte per auto regolare dinamicamente il proprio assorbimento di potenza adattandolo costantemente alle esigenze energetiche globali, variabili nell'arco della giornata, dell'ambiente domestico in cui si trovano ad operare.

In altre parole, tali utenze elettriche domestiche sono dotate, secondo l'invenzione, di rispettivi sistemi di controllo “intelligenti” aventi almeno le seguenti caratteristiche fondamentali:

1) Capacità di ricevere, attraverso un opportuno mezzo trasmissivo e mediante una opportuna interfaccia elettronica, l'informazione sulla potenza totale assorbita (o, più semplicemente, sulla corrente totale assorbita) dall’ambiente domestico, unitamente al limite massimo prefissato per tale ambiente, dette informazioni essendo fornite da un apposito dispositivo di misura adatto allo scopo.

2) Capacità di interpretare l’informazione sull’assorbimento totale di potenza in funzione del limite di potenza massima erogabile definito dal contratto di fornitura (potenza contrattuale), oppure in funzione di un limite di convenienza (legato ad esempio ad un minore costo dell’energia elettrica) prefissato dall’utente.

3) Capacità di gestire costantemente il proprio assorbimento di potenza in maniera coerente con i limiti indicati al punto precedente, con la funzione propria dell’utenza elettrica stessa e, per quanto possibile, con quella svolta dalle altre utenze elettriche della casa con cui essa può dialogare.

Dal punto 1) citato emerge l'esigenza di disporre di un idoneo strumento per la misura della potenza elettrica (ovvero, più semplicemente, della corrente) assorbita dall'ambiente domestico e quella di disporre di un adeguato sistema di comunicazione fra il suddetto apparato di misura e le utenze elettriche all’uopo dotate di un sistema di autoregolazione dinamica del proprio assorbimento di potenza.

Dai punti 2) e 3) citati emerge la necessità di dotare le utenze elettriche domestiche di un sistema di controllo che sia in grado, in base alle informazioni trasmesse dal misuratore di potenza (o di corrente), di contribuire a mantenere l’assorbimento totale di potenza (o di corrente) dell’intero ambiente domestico al di sotto del limite massimo (fissato dal contratto di fornitura, oppure impostato da l’utente per sua convenienza), ricercando di volta in volta il miglior compromesso possibile fra la necessità di ridurre la potenza assorbita e quella di garantire comunque una prestazione accettabile.

A tale scopo, in Fig. le è rappresentata una rete di gestione del consumo dell’energia nella quale con RE è indicata la rete di comunicazione dell’ambiente domestico, a cui sono collegati i vari apparati domestici. Nel caso esemplificato, la rete RE è costituita dalla stessa rete elettrica dell’ambiente domestico ed il sistema di comunicazione tra i vari apparati domestici è del tipo ad onde convogliate (power line carrier). Questo sistema di comunicazione è noto e consente lo scambio di informazioni tra vari moduli di interfaccia, indicati in Fig. le con la lettera N, i quali nel caso specifico sono nodi per una rete in tecnologia LonWorks di Echelon, attraverso lo stesso cavo di alimentazione dell’utenza elettrica, senza cioè la necessità di introdurre nella casa un sistema di cablaggio supplementare.

Ciascun modulo di interfaccia N, comprende ad esempio un idoneo microcontrollore, che gestisce il protocollo di comunicazione (cioè l’insieme delle regole attraverso le quali esso scambia informazioni con gli altri nodi della rete), ed un’opportuna interfaccia elettronica a sua volta comprendente un modem bidirezionale per onde convogliate di tipo half-duplex (cioè in grado di scambiare le informazioni nelle due direzioni, ma in tempi diversi) clic si interfaccia opportunamente alla linea di comunicazione che, nel caso esemplificato, è rappresentata, come detto, dalla stessa rete elettrica RE.

Nel caso specifico, il microcontrollore è costituito da un NeuronChip (dispositivo che gestisce il protocollo di comunicazione LonTalk di Echelon), mentre il modem bidirezionale per onde convogliate è il power line transceiver PLT-22 di Echelon.

Con CE è indicato un comune contatore di energia elettrica associato all’ ambiente domestico cui il sistema di Fig. le si riferisce. Detto contatore CE è ipotizzato all’ingresso dell’impianto elettrico domestico, anche se in realtà esso è spesso posizionato al piano terra (caso dei condomìni), oppure all’esterno dell’abitazione stessa (caso di abitazioni singole), detto posizionamento essendo comunque ininfluente ai fini della presente invenzione. Con QE è indicato il quadro elettrico principale, posizionato subito a valle del contatore CE, o comunque all’ingresso dell’ambiente domestico, e contenente, oltre ai tradizionali dispositivi di attuazione (interruttori) e di sicurezza (limitatori di potenza, “salvavita”, eccetera...), anche un opportuno dispositivo MP, connesso in rete attraverso un relativo modulo di interfaccia N, in grado di misurare costantemente il valore della potenza (o corrente) totale assorbita dall’ambiente domestico e di inviare sulla rete il valore di tale misura unitamente a quello del limite massimo di potenza (o corrente) consentito.

Il modulo di interfaccia N del misuratore di potenza MP nella presente invenzione riveste il ruolo di nodo installatore NI di Fig. la, cioè un nodo di riferimento per le operazioni di configurazione della rete, nel quale risiede la base dati di installazione.

Con FO, LS ed FG sono indicati rispettivamente un forno, una lavastoviglie ed un frigorifero, ciascuno dotato di un opportuno sistema di controllo elettronico avente le funzionalità in precedenza citate con riferimento a EP-A-0 727 668, ed opportunamente connesso in rete attraverso un relativo modulo di interfaccia N. Gli elettrodomestici FO, LS ed FG saranno in seguito anche indicati, per le ragioni descritte sopra, come elettrodomestici o utenze “intelligenti”.

Con LB e COT sono rispettivamente indicati una lavabiancheria ed un congelatore dotati di sistema di controllo tradizionale (cioè di tipo elettromeccanico, ovvero di tipo elettronico ma non avente le potenzialità indicate sopra con riferimento a EP-A-0 727 668), mentre con AU sono indicate nel complesso alcune altre utenze elettriche presenti nell’abitazione (quali per esempio un ferro da stiro, un asciugacapelli, il sistema di illuminazione, eccetera); gli elettrodomestici LB e COT, nonché le utenze elettriche AU sono di tipo “non intelligente”, cioè non in grado di autoregolare il proprio consumo di energia sulla base delle informazioni fornite dal misuratore di potenza (o corrente) MP posto all’ inizio dell’impianto elettrico.

Tali utenze di tipo tradizionale LB, COT ed AU possono tuttavia essere rese parte attiva del sistema di auto regolazione degli assorbimenti di potenza tramite l’impiego di relativi dispositivi di monitoraggio AI ai quali sono associati. Per tale applicazione, un sistema di controllo SC compreso in ciascun dispositivo di monitoraggio AI è programmato per “emulare” le capacità proprie dei sistemi di controllo degli elettrodomestici “intelligenti”; in tale ottica, i sistemi di controllo SC dei vari dispositivi di monitoraggio AI saranno in grado, in base alle informazioni trasmesse in rete dal misuratore di potenza MP, di contribuire a mantenere l’assorbimento totale di potenza dell’intero ambiente domestico al di sotto del limite massimo (fissato dal contratto di fornitura, oppure impostato dall’utente per sua convenienza), ricercando di volta in volta il miglior compromesso possibile fra la necessità di ridurre la potenza assorbita, attraverso azioni ON/OFF sull’alimentazione della relativa utenza effettuate mediante un relay normalmente chiuso RNC, che è meglio descritto in Fig. 2, e quella di garantire comunque una prestazione accettabile da parte dell’utenza stessa.

11 dispositivo di monitoraggio AI, come sarà meglio dettagliato con riferimento alla Fig. 2b, incorpora un modulo di interfaccia N, sicché appare sulla rete RE come un ulteriore suo nodo NR.

Si noti che, grazie al fatto che il dispositivo di monitoraggio AI è in grado di conoscere in quale fase di lavoro si trovi l’utenza elettrica ad esso associata, l’azione di ON/OFF su più di un apparato può essere decisa sulla base di regole di priorità di prestazioni.

Il dispositivo MP, dovendo misurare la potenza (o corrente) totale assorbita dall’ ambiente domestico, è riferito al tratto iniziale non sezionato della rete elettrica RE ed è, come detto, in grado di inviare direttamente sulla rete elettrica RE, tramite il relativo modulo di interfaccia N, l’informazione contenente il valore della potenza (o corrente) totale assorbita dall’ambiente domestico e quello del limite massimo consentito (potenza contrattuale o altro valore di convenienza fissato dall’utente).

La logica di controllo del misuratore MP, basata sull'impiego di un microprocessore, svolge almeno tre funzioni fondamentali:

la funzione di misura della potenza attiva totale assorbita dalla globalità delle utenze elettriche presenti nel medesimo ambiente domestico;

la funzione di invio di tale informazione, unitamente a quella relativa al limite massimo di potenza (o corrente) consentito, sulla stessa linea elettrica RE mediante il sistema di trasmissione ad onde convogliate attraverso il modulo di interfaccia N;

la funzione di stabilire la frequenza con cui il misuratore MP invia sulla rete RE le suddette informazioni, allo scopo di limitare al minimo possibile l’impegno della rete di comunicazione stessa.

In termini generali, il funzionamento del sistema di Fig. le in relazione all’obiettivo di razionalizzare gli assorbimenti di potenza elettrica è il seguente.

L'energia elettrica per l’ambiente domestico viene prelevata dalla rete di distribuzione esterna attraverso il contatore di energia CE. La potenza assorbita dall’ambiente domestico è, come già accennato, limitata mediante un opportuno dispositivo limitatore (non rappresentato) che limita la potenza a un limite massimo Pmax di potenza erogabile, ad esempio pari a 3 kWh (potenza contrattuale).

Attraverso normali prese di corrente vengono alimentati elettricamente sia gli elettrodomestici “intelligenti” FO, LS e FG, sia le utenze “non intelligenti” LB, COT ed AU, sulla cui linea di alimentazione dalla rete RE è però presente il dispositivo di monitoraggio AI.

Il sistema di controllo di ciascun elcttrodomcstico “intelligente”, così come i sistemi di controllo SC dei dispositivi di monitoraggio AI, ricevono periodicamente dal misuratore MP, il valore misurato della potenza totale PT, assorbita dall’intero ambiente domestico, ed il prefissato valore Pmax della potenza massima consentita.

11 sistema di controllo di ciascuno elettrodomestico “intelligente” attivo verifica quindi se il valore corrente della potenza totale PT assorbita dall’intero ambiente domestico sia in fase di superamento del valore della massima consentita Pmax, stabilita dal contratto di fornitura e regolata mediante il citato limitatore di potenza.

Pertanto, il sistema di controllo di ciascun elettrodomestico “intelligente” FO, LS e FG ha la capacità di ridurre o riportare alla normalità l’assorbimento di potenza elettrica richiesto dalla particolare fase del ciclo di funzionamento in cui si trova ad operare l'elettrodomestico stesso.

Il sistema di auto regolazione della potenza assorbita da ciascuna utenza “intelligente” può ovviamente essere molto più sofisticato di quello appena descritto a puro scopo esemplificativo, ma l’approfondimento di questo aspetto esula dagli scopi della presente invenzione.

Il sistema descritto prevede, ovviamente, delle regole di priorità fra le varie utenze elettriche, allo scopo di garantire una ripartizione dinamica della potenza in funzione del tipo di apparati domestici che sono di volta in volta contemporaneamente attivi, ed in funzione dell'importanza del ruolo svolto da detti apparati nei confronti dell'utente.

In conclusione, attraverso la modalità di gestione degli assorbimenti di potenza appena descritta, diventa possibile per l’utente l’attivazione contemporanea di più utenze elettriche, sia del tipo “intelligente” che del tipo tradizionale ma reso “intelligente” dalla presenza del dispositivo di monitoraggio AI.

Pertanto il dispositivo di monitoraggio AI può vantaggiosamente essere utilizzato anche ai fini della razionalizzazione dei consumi energetici in ambito domestico.

In Fig. 2a è illustrato detto dispositivo di monitoraggio AI, il quale è collegato, in uso, tra il congelatore COT, ed una normale presa di corrente, indicata con PDC, presente in qualsiasi ambiente domestico.

Ai fini del suddetto collegamento, il dispositivo di monitoraggio AI è dotato di una propria presa di corrente PCI, in cui va inserita la spina SI del cavo di alimentazione del congelatore COT, e di un proprio cavo di alimentazione Cl, per la connessione alla presa di corrente domestica PDC.

Quindi, come si nota, la connessione fisica del dispositivo di monitoraggio AI alla relativa utenza elettrica COT avviene in modo molto semplice, lungo la linea d’alimentazione elettrica di quest’ultima.

I componenti interni del dispositivo AI, in una sua prima possibile forma realizzativa, sono rappresentati schematicamente in Fig. 2b.

In tale figura, con N è indicato il modulo di interfaccia (il cui funzionamento e la cui realizzazione sono noti) verso una rete di comunicazione, o bus, costituita dalla stessa rete elettrica (power line carrier) presente nell’ambiente domestico in cui l’utenza elettrica COT è installata. Tale modulo di interfaccia N costituisce il “nodo di comunicazione” mediante il quale ciascun dispositivo ad esso connesso è in grado di scambiare informazioni con l’esterno attraverso la tecnica nota delle “onde convogliate”. Ogni nodo di comunicazione è pertanto dotato di opportuni mezzi d’interfaccia verso la stessa rete di comunicazione, ed inoltre contiene la logica di controllo che gestisce, sia i protocolli di comunicazione verso il bus (in altre parole le regole che presiedono allo scambio d’informazioni con gli altri nodi della rete), sia lo scambio di informazioni con il dispositivo cui è associato.

La tecnologia relativa ai nodi di comunicazione in rete ed ai relativi protocolli è nota (si faccia riferimento, per esempio, a sistemi di bus domestici quali LonWorks, CEBus, EIIS. EIB. ..) e non è pertanto approfondita in questa sede.

Come già accennato, il modulo di interfaccia N contiene le risorse necessarie per gestire la trasmissione e la ricezione di informazioni tramite la stessa rete elettrica, a cui il modulo N del dispositivo AI viene di fatto connesso attraverso opportuni terminali 1 e 2, ed i relativi protocolli di comunicazione.

In particolare, il modulo di interfaccia N può essere costituito da un modem power line di tipo PLT-22 di Echelon e da a un NeuronChip che implementa il protocollo LonTalk associato alla tecnologia LonWorks di Echelon, analogamente ai moduli di interfaccia già descritti in relazione alle unità intelligenti.

Con RNC è indicato un relay del tipo normalmente chiuso, il quale ha lo scopo di imporre, in caso di necessità e su comando di un microcontrollore MC facente parte del sistema di controllo SC del dispositivo AI, un’interruzione della rete elettrica verso l’utenza COI. Come si vedrà in seguito, tale attività di tipo ON/OFF, espletata dal relay RNC del dispositivo AI nei confronti della relativa utenza elettrica, può essere svolta nell’ambito di un processo di regolazione dell’assorbimento di potenza elettrica all’interno di un ambiente domestico.

Con A viene indicato un generico sensore di corrente, di realizzazione nota, il quale ha il compito di rilevare l’entità della corrente assorbita istante per istante dall’utenza elettrica COT cui il dispositivo AI è associato, ed informare conseguentemente il già citato microcontrollore MC, tramite un’opportuna interfaccia ISC di tipo noto. A puro titolo esemplificativo e non limitativo, il sensore A può essere costituito da un semplice shunt (resistorc di potenza con bassissimo valore ohmico) la cui tensione ai capi, proporzionale alla corrente che l’attraversa, viene opportunamente misurata tramite un convertitore analogico-digitale ad 8 bit, quale per esempio quello di cui sono ormai dotati la maggior parte dei microcontrollori commerciali di basso costo.

Con SC è indicato nel suo complesso il sistema di controllo elettronico del dispositivo di monitoraggio AI, il quale comprende un microcontrollore elettronico MC, una memoria non volatile MNV, ad esempio del tipo EEPROM o Flash, un alimentatore di tensione AL, connesso alla tensione di rete attraverso opportuni terminali 3 e 4, e previsto per generare una tensione continua stabilizzata necessaria per alimentare l’intero sistema di controllo SC; un’interfaccia ISC per la connessione del microcontrollore MC al sensore di corrente A, una linea seriale LS, per la connessione del microcontrollore MC al modulo d’interfaccia N, un selettore STE per la selezione, tra una pluralità di possibilità, del tipo d’utenza elettrica domestica cui il dispositivo di monitoraggio AI è associato.

Le funzioni del dispositivo di monitoraggio AI sono basate sui seguenti due aspetti principali:

misura continua della corrente assorbita dall’utenza elettrica COT, tramite la quale il sistema di controllo SC del dispositivo AI è in grado di generare, ed eventualmente memorizzare, almeno informazioni di tipo diagnostico e statistico, utili ai fini della riparazione e/o dell’assistenza tecnica dell’utenza COT stessa;

- possibilità di dialogo con il mondo esterno, al fine di rendere disponibili le suddette informazioni, ad esempio ad un sistema di gestione del consumo di energia, o al personale di un Centro di Assistenza e Manutenzione.

Dall’analisi del profilo degli assorbimenti di corrente, effettuato dal microcontrollore MC interpretando le misure effettuate dal sensore A, è infatti possibile, noto il tipo di utenza elettrica collegata al dispositivo AI, monitorare il funzionamento di quest’ullima. individuare il numero ed il tipo di cicli di lavoro effettuati sia istantaneamente che giorno per giorno, e rilevare eventuali anomalie. Ciò è ottenuto confrontando, mediante opportuno software del microcontrollore MC, i profili di corrente assorbita, rilevati tramite il sensore A, con profili di riferimento rappresentativi di condizioni di normale funzionamento dell’utenza elettrica, contenuti nella memoria del microcontrollore MC stesso.

I suddetti profili di riferimento sono codificati nella memoria del microcontrollorc MC in modo opportuno, sulla base dei risultati di analisi sperimentali effettuate su varie tipologie di prodotti cui il dispositivo AI può essere associato.

Nella memoria associata al microcontrollore MC sarà quindi contenuta una molteplicità di tali profili di riferimento, ciascuno dei quali relativo ad una data utenza elettrica domestica e rappresentativo del suo normale funzionamento. Al momento dell’installazione del dispositivo di monitoraggio AI verrà selezionato, tramite i mezzi di impostazione STE di Fig. 2b, il tipo di utenza elettrica ad esso associata e, conseguentemente, i relativi profili di corrente di riferimento che il sistema di controllo SC utilizzerà per monitorare il corretto funzionamento dell’utenza stessa e per ricavare le informazioni relative alla sua modalità di impiego sia istantanea che nel tempo.

Non viene qui illustrato in dettaglio come sia connesso il modulo di interfaccia N alle utenze intelligenti di Fig. le, in quanto è sostanzialmente analogo a quello mostrato in Fig. 2b per il dispositivo di monitoraggio AI. Il modulo di interfaccia N comunica anch’esso con un microcontrollore, il quale tramite una linea seriale asincrona colloquia con il sistema di controllo dell’utenza intelligente, il quale sistema di controllo, a differenza del sistema di controllo SC del dispositivo di monitoraggio AI, è contenuto all'interno dell’utenza intelligente e usualmente è dotato di maggiori funzioni di controllo e attuazione sul funzionamento dell'utenza.

Descriviamo ora il metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo l’invenzione che si applica alla rete di gestione del consumo di energia elettrica fino ad ora descritta. A tal scopo i moduli di interfaccia N, siano essi associati a utenze intelligenti oppure contenute in dispositivi di monitoraggio AI, verranno nel prosieguo indicati come nodi di rete NR, come indicato in Fig. le, mentre il modulo di interfaccia N del misuratore di potenza MP, verrà indicato come nodo installatore NI. In Fig. le, a titolo di esempio, supponiamo che il nuovo nodo di rete da installare sia quello relativo alla lavastoviglie LS, che viene indicato con NNR.

In Fig. 4 è dettagliata la fase 103 relativo alla procedura PI di auto-dichiarazione di un nodo di rete NNR, che comprende un passo 301 di inizio della procedura.

Occorre ricordare che la fase 103 di auto-dichiarazione avviene sul dominio base o zero. Per dominio D, nelle reti Lonworks, si intende l’insieme di dispositivi logici, in particolare nodi NR, su un medesimo canale di comunicazione.

Ricordiamo che per dominio base o zero si intende perciò un canale che viene inteso da tutti i nodi installatori NI sulla rete di comunicazione RE, e corrisponde al modo di trasmissione broadcast o a emissione circolare. Poi, ciascun nodo installatore NI ha un suo dominio contraddistinto da un indirizzo di dominio OID.

Dal passo 301 si muove quindi a un passo 302, nel quale vengono inviate sulla rete di comunicazione RE da parte del nodo di rete NNR da installare le informazioni relative a un codice identificativo ID del nodo di rete NNR. Detto codice identificativo ID è un codice installato da fabbrica nell’elettrodomestico. Opzionalmente il nodo di rete NNR può inviare anche un’informazione sulla funzione svolta dall’utenza.

In un passo 303 viene eseguita un test sulla ricezione di una risposta da parte del nodo installatore NI.

In caso affermativo, viene impostata in un passo 306 una variabile ANS con un valore affermativo da trasferire al passo di test 104, e si raggiunge la fine 307 della fase 103.

In caso negativo, il controllo è ceduto ad un passo di verifica di time-out 304, ove viene controllato se sia trascorso un tempo prefissato. In caso negativo viene ripetuto il passo 302, mentre in caso affermativo, viene impostata in un passo 305 la variabile ANS con un valore negativo da trasferire al passo di test 104 e si raggiunge il passo di arresto procedura 307 della fase 103.

La fase 103, associata ad un’utenza connessa a un dispositivo di monitoraggio Al, differisce in quanto ha possibilità più limitate rispetto ai sistemi di controllo delle utenze intelligenti.

Per il dispositivo di monitoraggio AI, comunque, dopo il passo di inizio 301 sono previsti due passi in più, un primo passo di test in cui viene verificato se l’utenza sia attiva, seguito da un passo di test che verifica se sulla rete RE vi è una potenza sufficiente per sopportare l’inserzione del nuovo carico. Se l’esito di questi due test è positivo, inizia la procedura di autodichiarazione del nodo secondo i passi 302 e seguenti. Diversamente la fase 103 viene arrestata.

In Fig. 5 è rappresentata in dettaglio la fase 105 di riconoscimento del nodo installatore NI da parte del nuovo nodo di rete NNR, la quale comprende un passo 501 di inizio della procedura.

Segue quindi un passo 502 di memorizzazione dei valori di potenza misurati dai diversi misuratori di potenza MP visibili sulla rete di comunicazione RE. Infatti, nel caso in cui l’installazione riguardi un appartamento all’interno di un condominio, sulla rete RE saranno visibili anche i misuratori di potenza MP, cioè i nodi installatori NI, degli altri appartamenti, cioè degli altri domini. Successivamente, viene eseguito un passo 503 di attivazione di un carico elettrico di potenza nota, appartenente all’utenza elettrica da installare. Ciò corrisponde all’effettuare opportune perturbazioni su almeno una delle grandezze fisiche che il nodo installatore NI è in grado di misurare, come accennato con riferimento a figura 3.

Il controllo è poi ceduto ad un passo 504 ih cui viene eseguita una seconda memorizzazione dei valori di potenza rilevati dai diversi misuratori di potenza RE visibili sulla rete di comunicazione RE.

Il nodo di rete NNR quindi esegue, in un passo 505, il confronto dei tempi di ricezione del’informazione e dei valori di potenza rilevati prima e dopo l’attivazione del carico elettrico nel passo 503.

In un passo 506 viene quindi assegnato, sulla base di tabelle memorizzate preventivamente nel nodo di rete NNR, un punteggio a ciascun misuratore di potenza MP visibile sulla rete di comunicazione RE.

Il carico elettrico attivato precedentemente al passo 503, viene disattivato in un passo 507. Quindi il controllo è ceduto ad un passo 508 in cui viene eseguita una terza memorizzazione dei valori di potenza rilevati dai diversi misuratori di potenza RE visibili sulla rete di comunicazione RE.

In altre parole, nei passi da 502 a 508 secondo l’invenzione, il nuovo nodo NNR da installare riceve sul dominio zero le informazioni generate dal nodo installatore NI, mentre nei passi successivi, che ora verranno illustrati, verifica se sono coerenti con le perturbazioni che lo stesso nuovo nodo NNR da installare ha generato. Il nuovo nodo di rete NNR quindi esegue, in un passo 509, il confronto dei tempi di ricezione dell’ informazione e dei valori di potenza rilevati prima e dopo l’attivazione del carico elettrico nel passo 507. In un passo 510 viene quindi assegnato, sulla base di tabelle memorizzate nel nodo di rete NNR, un punteggio a ciascun misuratore di potenza MI’ visibile sulla rete di comunicazione RE.

Viene quindi eseguito un passo di verifica 511 per controllare se sia stato individualo, in base al punteggio, il nodo installatore NI.

Ciò corrisponde alla parte in cui il nuovo nodo NNR da installare riconosce come proprio nodo installatore l’unico nodo NI che invia sul dominio zero informazioni di misura coerenti con le perturbazioni che lo stesso nuovo nodo NNR ha impresso.

In caso affermativo, viene eseguito un passo 514 di assegnazione del valore di una variabile ID, in cui in detta variabile ID è immagazzinato il valore di indirizzo 01D del nodo installatore NI.

In caso negativo il controllo è trasferito a un ulteriore passo di verifica 512, nell’ambito del quale viene controllato se sia stato eseguito un predeterminato numero di tentativi.

In caso affermativo, viene eseguito un passo 513 di assegnazione della variabile ID con il valore zero e si raggiunge il passo di arresto procedura 515 della fase 105.

In caso negativo, il controllo è trasferito al passo 503 per una nuova attivazione del carico elettrico. *

Per le utenze connesse tramite il dispositivo di monitoraggio AI, l’unica variante consiste nel fatto che, non potendo detto dispositivo AI esercitare un controllo molto raffinato sui carichi elettrici dell’utenza associata, il passo 503 di attivazione di un carico elettrico di potenza nota, appartenente all’utenza elettrica da installare, viene sostituito dalla disattivazione della utenza elettrica associata al dispositivo di monitoraggio AI, mentre il passo 507 di disattivazione del carico elettrico precedentemente attivato è sostituito dalla riattivazione dell’utenza elettrica. Il dispositivo di monitoraggio AI può effettuare tali operazioni controllando il relè RNC:

In Fig. 6 è illustrato in dettaglio la fase 107 relativa alla procedura di installazione del nodo relativamente alle operazioni eseguite dal nuovo nodo di rete NNR.

Dopo un passo di inizio 701, viene eseguito un passo 702 di richiesta al nodo installatore NI delle seguenti informazioni: dominio del nodo installatore NI, indirizzo per il nuovo nodo di rete NNR da installare.

Viene quindi eseguito un passo di test 703, nel quale si verifica se viene ricevuta ima risposta dal nodo installatore NI.

In caso affermativo, la fase 107 procede a un passo 705 nel quale viene aggiornato nella memoria l’informazione di dominio e indirizzo, per giungere poi a un passo 706 di arresto procedura.

In caso negativo, segue un passo di test 704 che verifica se sia stato raggiunto un numero massimo di tentativi di richiesta d’informazione al nodo installatore NI.

In caso affermativo, il controllo viene ceduto al passo di arresto procedura 706.

In caso negativo viene ripetuto il passo 702 di richiesta informazioni al nodo installatore NI.

In Fig. 7 è invece illustrata la fase 107 per quanto attiene alle operazioni del nodo installatore NI.

Dopo un passo di inizio 70Γ, viene eseguito un passo di test 702’, in cui si verifica se è stata ricevuta Γ auto-dichiarazione di un nodo di rete NNR, secondo quanto stabilito al fase 103.

In caso negativo, viene eseguito un ulteriore passo di test 703’, nel quale viene verificato se è il tempo prestabilito per eseguire una verifica periodica dei nodi di dominio, cioè dei nodi di rete NR afferenti a quel nodo installatore NI.

In caso negativo il controllo passa nuovamente al passo di test 702’.

Detto passo di test 702’, in caso di risposta affermativa, cioè in caso di ricezione di autodichiarazione da parte di un nuovo nodo di rete NNR, opera inizialmente un passo 705’ di apertura di una finestra temporale di sicurezza, cioè il nodo installatore stabilisce un periodo di tempo da dedicare alla procedura di installazione del nodo di rete NNR. In detta finestra temporale di sicurezza viene quindi eseguito un passo 706’ nel quale si invia sul dominio base, oltre che sul dominio specifico del nodo installatore NI, il valore della potenza totale PT misurata.

Successivamente, in un passo di test 707’ viene verificato se è richiesta una installazione. In caso negativo, previo un passo di test 708’, che verifica il trascorrere di un tempo determinato, il controllo ritorna al passo 706’,

In caso affermativo, viene eseguito un passo 709’ di registrazione dei dati del nuovo nodo di rete NNR. Viene quindi inviato, come richiesto tramite il passo 702 dal nodo di rete NNR, l’indirizzo e il dominio 0ID del nodo installatore NI al nuovo nodo di rete NNR. Viene quindi eseguito un passo di test 711 ’ in cui si richiede la conferma dell’installazione del nuovo nodo di rete NNR.

In caso negativo, tramite un passo di test 712’, che verifica se è stato eseguito un numero prefissato di tentativi, il controllo ritorna al passo 710’. In caso affermativo, viene eseguita in un passo 713’ la chiusura della finestra temporale di sicurezza, in modo da permettere al nodo installatore NI di ritornare al suo compito principale di misuratore di potenza.

In Fig. 8 è esemplificata la procedura di verifica dei nodi appartenenti al dominio menzionata come passo 707’ della fase 107 della procedura di installazione del nuovo nodo di rete NNR.

Dopo un passo di inizio 401, viene eseguito un passo 402 nel quale si invia una richiesta di conferma di presenza al nodo di rete NR contraddistinto da un indirizzo. Successivamente un passo di test 403 verifica se sia stata ricevuta risposta dal nodo di rete NR contraddistinto da un determinato indirizzo.

In caso di risposta affermativa, la risposta del nodo NR viene registrata in un passo 405.

Quindi viene eseguito un passo di test 406 nel quale si controlla se sono stati verificali tutti i nodi NR registrati come appartenenti al dominio. In caso affermativo si procede a un passo 409 di arresto procedura. In caso negativo il controllo ritorna al passo di test 403. In detto passo di test 403 si verifica il ricevimento di risposta da parte del nodo NR. In caso di risposta negativa, previo il controllo tramite un passo di test 404 del trascorrere di un tempo predeterminato di time-out, è previsto di eseguire un passo 407 di aggiornamento di un registro dei nodi senza risposta, cui segue un passo 408 di sospensione dei nodi di rete NR per i quali il registro dei nodi senza risposta abbia raggiunto un limite massimo.

Dal passo 408 il controllo viene trasferito nuovamente al passo 402.

Dalla descrizione effettuata risultano pertanto chiare le caratteristiche della presente invenzione, cosi come chiari risultano i suoi vantaggi.

Il metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, descritto come esempio, permette vantaggiosamente di eseguire la procedura di installazione in maniera automatica, senza richiedere interventi né da parte di un utente, né da parte di un installatore.

E' chiaro che numerose varianti sono possibili per l'uomo del ramo al metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, descritto come esempio, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell'idea inventiva, così come è chiaro che nella sua pratica attuazione le forme dei dettagli illustrati potranno essere diverse, c gli stessi potranno essere sostituiti con degli elementi tecnicamente equivalenti.

In particolare, appare evidente come il metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, sia applicabile a tutte le reti di gestione di una risorsa di consumo da parte di una pluralità di utenze, che abbiamo una rete di comunicazione analoga a quella descritta e consimili nodi di rete. Ad esempio può essere applicato a una rete di gestione di consumo dell’acqua in cui il nodo installatore sia associato al contatore dell’acqua. In tal caso il nodo NNR di una lavatrice può autoinstallarsi, in base all’invenzione, qualora le perturbazioni effettuate caricando acqua in vasca fossero coerenti con le misure di consumo d’acqua rilevate dal nodo installatore.

Similmente si può pensare all’applicazione in reti di gestione di consumo del gas, in cui per esempio il nodo NNR di un fornello a gas può autoinstallarsi, in base all’invenzione, qualora le perturbazioni associate al consumo di gas fossero coerenti con la misura fatta a monte dal nodo installatore NI associato al contatore del gas.

La realizzazione preferita di Fig. le mostra un caso nel quale il nodo installatore contiene un misuratore di corrente che viene collocato nel quadro elettrico principale, cioè nel contatore. Ciò può essere poco conveniente a causa della necessità di disporre di personale autorizzato ad accedere al quadro. In una possibile variante è perciò possibile prevedere di disporre di un misuratore di corrente nel quadro elettrico con uscita a radiofrequenza, dove il sensore è realizzato ad esempio tramite una pinza amperometrica, in modo da essere poco intrusivo nel quadro elettrico. In tal caso il nodo installatore è un nodo provvisto di un ricevitore a radiofrequenza (per ricevere i valori dal misuratore di corrente remoto) e di un modulo di comunicazione power line, e può essere posto in qualsiasi angolo della casa, per esempio in cucina. Tale nodo installatore sarà convenientemente dotato di un opportuno display in modo da permettere di tenere sotto controllo tutta la casa.

In un ulteriore possibile variante, il nodo misuratore di corrente possiede anche un ricevitore RF connesso ad un sensore o più sensori (portata gas, acqua...) del consumo di diverse risorse installati a ridosso dei rispettivi contatori.

In ulteriore possibile variante il nodo installatore, dotato di display per tenere sotto controllo la casa, è provvisto solo di un ricevitore a radiofrequenza per ricevere da sensori remoti diverse informazioni su grandezze fisiche connesse al consumo di risorse.

Claims (25)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, detta rete di utenze comprendendo una rete di comunicazione (RE) alla quale sono connessi i nodi di rete (NR), i quali sono associati alle utenze, ciascuno dei nodi di rete (NR) essendo associato ad un sistema di controllo c interfaccia (N, Al) atto a scambiare informazioni sulla rete di comunicazione (RE), inoltre uno o più nodi di rete (NR) essendo configurato come nodo installatore (NI), a tal scopo comprendendo mezzi di registrazione (R) delle utenze connesse a detta rete di utenze, a detto nodo installatore (NI) essendo associato un dominio (D), detto metodo prevedendo di installare una nuova utenza (NNR) tramite almeno una fase (103, 107) di comunicazione di informazioni di identità (ID) ai mezzi di registrazione (R) delle utenze connesse alla rete di utenze, associati al nodo installatore (NI) caratterizzato dal fatto che il metodo prevede che il nuovo nodo di rete (NNR) esegua una fase (105) di riconoscimento del nodo installatore (NI) e del suo dominio (D) di appartenenza.
2. 2. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di associare il nodo installatore (NI) a mezzi di misura del consumo di una o più risorse (MP) e che detta fase (105) di riconoscimento del nodo installatore (NI) comprende dei passi (503, 507) di perturbazione dei consumi dell’utenza connessa al nuovo nodo di rete (NR) e dei passi (505, 509) di confronto di valori di consumo (PT) rilevati prima e dopo l’esecuzione di detti passi di perturbazione (503, 507).
3. 3. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti passi (505, 509) di confronto comprendono anche il confronto dei tempi di ricezione dei valori di consumo totale (PT) dai nodi installatori (NI).
4. 4. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che il nuovo nodo di rete (NNR) esegue dei passi (506, 510) di assegnazione di punteggi sulla base dei risultati dei passi di confronto (505, 509).
5. 5. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di effettuare, prima e dopo i passi (503, 507) di perturbazione dei consumi da parte dell’utenza, dei passi (502, 504, 508) di memorizzazione dei valori di consumo totale (PT) dai nodi installatori (NI) visibili sulla rete (RE).
6. 6. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase (103, 107) di comunicazione di informazioni di identità (ID) ai mezzi di registrazione delle utenze connesse alla rete di comunicazione (RE) comprende una fase (103) di autodichiarazione sul dominio base e viene eseguita a ogni accensione dell'utenza associata a un nodo di rete (NR).
7. 7. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che successivamente a detta fase (105) di riconoscimento del nodo installatore (NI) segue una fase di installazione (107) nella quale le informazioni del nuovo nodo di rete (NNR) vengono registrate nei mezzi di registrazione (R) associati al nodo installatore (NI).
8. 8. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che il nodo installatore (NI) dopo l’esecuzione della fase (103) di autodichiarazione esegue un passo di apertura (705’) di una finestra temporale nella quale invia sul proprio dominio (D) e sul dominio base valori di consumo totale (PT).
9. 9. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che il nuovo nodo di rete (NNR) da installare esegue, dopo la fase (107) di riconoscimento, un passo (702) di richiesta al nodo installatore (NI) di informazioni sul dominio (OID) e sul proprio indirizzo.
10. 10. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che, successivamente a detto passo di richiesta, il nodo installatore (NI) esegue un passo di registrazione (709’) dei dati del nodo di rete da installare nei mezzi di registrazione e un passo di invio (710’), al nuovo nodo di rete (NNR) da installare, di informazioni sul dominio (0ID) e sull’indirizzo.
11. 11. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che successivamente il nuovo nodo di rete (NNR) da installare esegue un passo di aggiornamento (705) delle informazioni di domino e del proprio indirizzo.
12. 12. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo la rivendicazione 1 1, caratterizzato dal fatto che il nodo installatore (NI) esegue un passo (703’, 704’) di verifica periodica dei nodi di rete (NR) connessi al proprio dominio.
13. 13. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette utenze sono utenze elettriche (FO, LS, LB) e che il nodo installatore (NI) comprende mezzi di misura del consumo di energia elettrica (MP).
14. 14. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che i passi (503, 507) di perturbazione dei consumi dell’utenza connessa al nuovo nodo di rete (NNR) sono dei passi (503, 507) di attivazione e disattivazione di carichi elettrici dell’utenza elettrica connessa al nuovo nodo di rete (NNR) e i passi (505, 509) di confronto di valori di potenza totale ( PT) rilevati prima e dopo l’esecuzione di detti passi di attivazione e disattivazione di carichi elettrici (503, 507).
15. 15. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, , secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detti passi (505, 509) di confronto comprendono anche il confronto dei tempi di ricezione dei valori di potenza totale (PT) dai nodi installatori (NI).
16. 16. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo la rivendicazione 14 o 15, caratterizzato dal fatto che il nuovo nodo di rete (NNR) esegue dei passi (506, 510) di assegnazione di punteggi sulla base dei risultati dei passi di confronto (505, 509).
17. 17. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di effettuare prima e dopo i passi (503, 507) di attivazione e disattivazione di carichi elettrici dell’utenza elettrica dei passi (502, 504, 508) di memorizzazione dei valori di potenza totale (PT) dai nodi installatori (NI) visibili sulla rete di comunicazione (RE).
18. 18. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo le rivendicazioni da 2 a 13, caratterizzato dal fatto che i mezzi di misura del consumo di una o più risorse (MP) sono associati direttamente al nodo installatore (NI).
19. 19. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo le rivendicazioni da 2 a 13, caratterizzato dal fatto che i mezzi di misura del consumo di una o più risorse (MP) sono remoti rispetto al nodo installatore (NI) e comunicano con esso tramite mezzi di comunicazione remota, in particolare connessioni radio.
20. 20. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo le rivendicazioni 20 e 21, caratterizzato dal fatto che i mezzi di misura del consumo di una o più risorse (MP) sono molteplici e sono associati direttamente al nodo installatore (NI) c/o sono remoti rispetto al nodo installatore (NI) .
21. 21. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo le rivendicazioni da 2 a 13, caratterizzato dal fatto che la risorsa misurata dai mezzi di misura del consumo di risorse (MP) è l’acqua.
22. 22. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, secondo le rivendicazioni da 2 a 13, caratterizzato dal fatto che la risorsa misurata dai mezzi di misura del consumo di risorse (MP) è il gas.
23. 23. Utenza, in particolare apparato elettrodomestico, comprendente mezzi di interfaccia (N) atta a configurarla come nuovo nodo di rete (NNR) su una rete di gestione comprendente almeno un nodo installatore (NI) caratterizzata dal fatto che implementa il metodo per installare nuovi nodi di rete secondo la rivendicazione 1 e seguenti.
24. 24. Nodo installatore, comprendente mezzi di registrazione (R) di nodi di rete (NR) connessi a un proprio dominio (D) caratterizzato dal fatto di implementare il metodo per installare nuovi nodi di rete secondo la rivendicazione 1 e seguenti.
25. 25. Metodo per installare dei nuovi nodi di rete in una rete di utenze, e/o utenza di risorse e/o nodo installatore secondo gli insegnamenti della presente descrizione c dei disegni annessi.