JP2000507707A - ネットワーク化されたメーター読み取りのための電子式電気メーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ネットワーク化された自動メーター読み取り環境で使用される電子式電気メーターである。その電気メーターは、既存のメーターソケットへの後付け、及び、新たなメーター設置が可能であり、両者とも単相及び３相電源接続可能である。そのメーターは、メーターマイクロコントローラー、計測マイクロコントローラー、通信マイクロコントローラー、拡散スペクトラムプロセッサ、及び複数の他の通信インターフェースモジュールを含む全電子式設計であり、コモディティ使用量及び電源品質データをユーティリティに伝える。その電気メーターは、インターフェースモジュールを、望ましい通信ネットワークインターフェースに依って変更することができるモジュラー設計を使用する。そのメーターは、電気使用量を計測し、電源品質パラメーターを監視し、遠隔のゲートウェイノードへの２方向９００ＭＨｚ拡散スペクトラムローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を介してユーティリティに送信する。ゲートウェイノードはこのデータを、商用で使用可能な据え付けのワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介してユーティリティに送信する。そのメーターはまた、ローカルエリアネットワーク通信リンク及びゲートウェイノードを通ることにより、メーターのバックプレーン又はバスシステムにプラグインする、商用で使用可能なネットワークインターフェースを介してユーティリティと直接通信する。

Description

【発明の詳細な説明】 ネットワーク化されたメーター読み取りのための電子式電気メーター 発明の背景 本発明はコモディティ（commodity：電気、ガス、水等、公益事業における商 品）の使用量を計測する装置に関する。より詳細には、本発明は、電気の消費量 を計測し、ユーティリティ（utility：電気、ガス、水道等の公益事業／公益企 業）への使用データと他の電力情報を２方向ワイヤレスローカルエリアネットワ ーク（ＬＡＮ）を介して遠隔のゲートウェイノードに伝える電子式電気メーター であって、そのゲートウェイノードはそのデータを２方向の据え付けの電気通信 事業者のワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介してユーティリティサービス プロバイダに送信するか、直接そのデータを２方向の据え付けの電気通信事業者 のワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介してユーティリティサービスプロバ イダに送信する電子式電気メーターに関する。 従来は、コモディティ使用量は、加入者の消費を監視するメーターを使用して ユーティリティ会社により決定される。ユーティリティサービスプロバイダは、 典型的には、サービスマンを各メーターの場所に派遣し手作業でメーターのダイ アルに表示された情報を記録することにより加入者の消費量を決定している。手 作業での読み取り結果はコンピュータに入力され、コンピュータはその情報を処 理し、加入者のための請求書を出力する。しかしながら、読み取り、検査及び保 守のためにサービスマンがメーターに近づくことが非常に難しいことがしばしば ある。メーターへのアクセスが不可能な場合、課金は推定の読み取りを基にして 行われる。これらの予測による課金はしばしば顧客の不平につながる。 ワットアワーメーターのような現在使用可能な電気メーターはその目的のため にはよく機能する。しかし、それらは手作業で読み取らなければならない。この ことは、各ユーザのために公平な課金及び節約を勧めるために経済的に電気使用 量を計測することを困難にしている。電気メーターの手作業での読み取りは、非 常に労働集約的であり、非効率であり、非常に高価である。従って、操業コスト を削減するために最近の技術を利用し、手作業でのメーター読み取りの必要性を 削減させることにより効率を向上させることはユーティリティ会社のその部分の 強い関心事となっている。 手作業メーター読み取りにかかる大きなコストを回避するための、電気メータ ーのための自動メーター読み取りシステムを開発する多くの試みが近年なされて きた。しかしながら、ほとんどのこれらの従来技術のシステムはほとんど成功し ていない。自動もしくは遠隔メーター読み取りのため、そのようなメーターの出 力を検出し、その情報をユーティリティに返送するために、変換ユニットがその メーターと共に使用されなければならない。 メーター読み取りを簡単にするための努力の中で、種々のタイプのデバイスが ユーティリティメーターに取り付けられてきた。これらのデバイスは、コモディ ティ使用量データを通信リンクを介して中央に置かれたサービスセンタ又はユー ティリティに送信するために開発された。これらの通信リンクは電話線、電力線 、又は、無線周波数（ＲＦ）リンクを含んでいた。 コモディティ使用量データをユーティリティに伝えるために既存の電話線及び 電力線を使用することは、大きな技術的困難に直面していた。電話線システムに おいて、メーターデータは、加入者の通常の電話線の動作と干渉し得、電話線の 共同使用のために電話会社とユーティリティ会社間で協力が必要となり得る。電 話線通信リンクはまた、メーターと主電話線間でのハードワイヤ接続が要求され 得、それは設置費用を増加させる。既存の電力線を介した電力線 キャリア（ＰＬＣ）の通信リンクもまたメーターと主電力線間でハードワイヤ接 続が要求され得る。ＰＬＣシステムの他の欠点は、電力線上での干渉によりデー タを失う可能性があることである。 遠隔で読み取れるメーターは開発されてきている。そのようなメーターはトラ ンスポンダーとして構成され、データをユーティリティに送信するための無線送 信機を含む。これらの従来技術のシステムは、メーターに、一定間隔で、データ 質問機よりポーリングされることを要求していた。データ質問機は、近隣を移動 するモバイルユニットに備えることができ、それには、サービスマンにより運ば れるポータブルの手持ちユニットが入れられている。もしくは、データ送信機は 、中央に位置するサイトに備えられる。メーターがデータ送信機からＲＦ信号に より調べられる場合、メーターは、メーター読み取りと要求された他の情報とで 符号化された信号を送信することにより応答する。メーターからはその通信を開 始しない。 しかしながら、そのような従来技術には欠点がある。第１の欠点は、メーター に設置されているデバイスは一般的に非常に低いパワー出力で、非常に短い送信 範囲の小さな送信機を有する。このことは、質問ユニットがメーターと近くにあ ることを要求する。他の欠点はメーターに取り付けられたデバイスはデータ質問 機によって定期的にポーリングされなければならないことである。メーターに取 り付けられたデバイスは通信を開始できない。サービスマンがメーターを遠隔で 読み取るために近隣及び会社を動き回ることがまだ必要であるため、モバイル及 びハンドヘルドのデータ質問機は限られた価値しか持たない。それは、単に、メ ーターを読み取るために住宅や他のビルに入る必要性を回避するに過ぎない。固 定の場所にあるデータ質問機を使用するシステムもまた、メーターに取り付けら れたデバイスからの低パワー出力、及び、通信を開始するためにデータ質問機に よるポーリングを必要とするという欠点を有する。 従って、従来技術においても自動メーター読み取りシステムが知 られているが、現在使用可能な自動メーター読み取りシステムには、低い動作範 囲と低い通信信頼性といった、いくつかの欠点がある。従って、消費者により電 気使用量の経済的な測定を可能とする、既存のメーターソケットに後付け又は新 規設置の電子式電気メーターを提供することは望ましい。また、自動のネットワ ーク化されたメーター読み取りを提供できる電気メーターを有することが望まし い。 発明の要約 本発明の目的は、既存のメーターソケットに後付けし、現在のユーティリティ 操作とコンパチブルの統合された完全に電子式の電気メーターを提供することで ある。 本発明の他の目的は、ゲートウェイノードへの２方向ワイヤレス拡散スペクト ラムローカルエリアネットワークを介して、コモディティ使用データと電源品質 情報をユーティリティへ伝えるか、又は商用で使用可能な２方向データ通信ネッ トワークを介してそのデータを直接にユーティリティへ伝える電子式電気メータ ーを提供することであり、ここで、ゲートウェイノードはそのデータを２方向の 据え付けの電気通信事業者のワイドエリアネットワークに送信する。 本発明の更なる目的は、商用で使用可能な据え付けの電気通信事業者のワイド エリアネットワークを開始、電気メーターからコモディティ使用データと電源品 質情報を受信し、そのデータをユーティリティサービスプロバイダに送信するゲ ートウェイノードを提供することである。 更に本発明の他の目的は、通信ノードによる質問により、予めプログラムされ たスケジュール読み取り時間に、及び自然発生的な不正又は電源停止状態の通知 によって、コモディティ使用データと電源品質情報を伝える電子式電気メーター を提供することである。 本発明の他の目的は、所望のデータ通信ネットワークに依って、 回路基板やモジュールを操作者が簡単に変更できるモジュラー構造の電子式電気 メーターを提供することである。 本発明は、コモディティ使用と電源品質データを収集し、処理し、ユーティリ ティサービスプロバイダに送信する完全に電子式の電気メーターである。 その電子式電気メーターはモジュラー設計であり、メーター内で回路基板とモ ジュールの取り外し及び交換が可能である。全ての回路基板とモジュールは共通 のバックプレーン又はバスシステムにプラグインする。 その電気メーターは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリ アネットワーク（ＷＡＮ）を介して、コモディティ使用データと電源品質情報を ユーティリティに伝えることができる。メーター内にある無線周波数（ＲＦ）送 受信機は、メーターと、メーターから遠隔にあるゲートウェイノード間のＬＡＮ リンクを生成する。このＬＡＮは、９００ＭＨｚ拡散スペクトラム通信技術を使 用し、コモディティ使用データと電源品質情報をメーターからゲートウェイノー ドへ送信し、ゲートウェイノードから質問信号を受信する。 電気メーターはまた、メーターのバックプレーン又はバスシステムへプラグイ ンする種々の商用で使用可能な通信ネットワークインターフェースモジュールを 介して、ユーティリティと直接に通信することができる。例えば、これらのモジ ュールは、狭帯域パーソナル通信サービス（ＰＣＳ）モジュール又は電源線キャ リア（ＰＬＣ）モジュールを含み得る。これらのモジュールにより、ゲートウェ イモジュールはメーターとユーティリティ間の通信リンクを完成させる必要はな い。 ゲートウェイノードは、ローカルエリアネットワークを完成するために、メー ターから遠隔に置かれる。ゲートウェイノードはまた４つの主要な要素からなる 。これらの要素は、ワイドエリアネット ワークインターフェースモジュール、初期化マイクロコントローラー、拡散スペ クトラムプロセッサ及びＲＦ送受信機を含む。ゲートウェイノードは、メーター へ質問信号を提供し、ローカルエリアネットワークのためのインターフェース管 理ユニットからコモディティ使用データを受信することに責任を持つ。しかしな がら、ゲートウェイノードはまた、商用で使用可能な据え付けの２方向の電気通 信事業者のワイドエリアネットワークを介して、ユーティリティサービスプロバ イダにリンクを提供する。 ゲートウェイノードのＲＦ送受信機は、ユーティリティからの質問信号又はス ケジュール読み取りのための予めプログラムされた信号を電気メーターに送信し 、メーターから返答としてコモディティ使用データを受信し、ワイドエリアネッ トワークを介してユーティリティに送る。拡散スペクトラムプロセッサはＲＦ送 受信機に接続され、ゲートウェイノードに、拡散スペクトラム通信技術を使用し たデータの送受信をさせる。ＷＡＮインターフェースモジュールは、拡散スペク トラムプロセッサに接続され、商用で使用可能な所望のワイドエリアネットワー クを介してユーティリティサービスプロバイダへデータを送受信する。異なるＷ ＡＮインターフェースモジュールが、異なる商用で使用可能な所望のワイドエリ アネットワークで使用可能である。初期化プロセッサは、インターフェースモジ ュールと拡散スペクトラムプロセッサの間に置かれ、拡散スペクトラムプロセッ サの動作を制御し、ゲートウェイノード内で通信を制御する。 メーター読み取り、メーター情報管理及びネットワーク通信は、製造及び設置 の間に電気メーターのメモリに予めプログラムされる２方向システムソフトウェ アにより全て制御される。そのソフトウェアは、操作者が、ユーティリティ識別 番号、メーター設定及び読み取り、測定単位及びアラーム設定ポイントをプログ ラムすることを可能とする。 図面の簡単な説明 図１は本発明の電子式電気メーターの斜視図である。 図２は図１に示す電気メーターの内部構造の断面図である。 図３は電気メーター回路のブロック図である。 図４はゲートウェイノードの正面図である。 図５は、遠隔ゲートウェイノード及びユーティリティサービスプロバイダと接 続し、ネットワーク化された自動メーター読み取りデータ通信システムを形成す る電気メーターの概略図である。 図６は図５に示す自動メーター読み取りデータ通信システムのフロー図である 。 図７はゲートウェイノード回路のブロック図である。 図８は図５及び図６の自動メーター読み取りデータ通信システムの機能図であ る。 図９Ａは図８に示すデータ通信システムのＷＡＮ処理部分のフロー図である。 図９Ｂは図８に示すデータ通信システムのメッセージ発信部分のフロー図であ る。 図９Ｃは図８に示すデータ通信システムのＲＦ処理部分のフロー図である。 図９Ｄは図８に示すデータ通信システムのスケジューラ部分のフロー図である 。 図９Ｅは図８に示すデータ通信システムのデータ格納部分のフロー図である。 好適な実施例の詳細な説明 電子式電気メーター 図１及び図２は、電子使用量を計測し、電気の質を監視する、完全に一体化さ れた独立型の電子式電気メーター１０を示す。メー ター１０は、単相及び３相の電源施設の両方で動作可能である。メーター１０は メーターの基部１４に取り付けられたトップカバー１２を有する。メーターの基 部１４から外側に延びて、装着フレーム１６及び端子の組１８、２０がある。メ ーター１０は、端子１８、２０をソケットに挿入し、メーターを所定の位置に固 定するように装着フレームを連動させることにより簡単に既存のメーターソケッ トに後付けされる。端子１８、２０は電源線とメーター１０間の接続を完了する 。メーター１０は更に、メーター読み取り、設定、計測単位及び状態を表示する ための液晶ディスプレイ２２を有する。トップカバー１２はＬＣＤ２２のための 長方形の開口部２４を有する。長方形の透明なガラス又はプラスチックがＬＣＤ ２２を見るために長方形開口部２４をカバーする。 図２に示すように、完全に電子式で、独立型の、モジュールの電気メーター１ ０はいくつかの電子部分組み立て品を有する。その部分組み立て品は、電源変圧 器３２、変流器３４、電源／メーター回路基板３６、インターフェース管理ユニ ット回路基板３８、ＲＦ送受信組み立て品４０、ＬＣＤ組み立て品４２、及び、 狭帯域パーソナル通信サービス（ＰＣＳ）モジュール４１と電力線キャリア（Ｐ ＬＣ）モジュール４３のような商用で使用可能なプラグインネットワークモジュ ールを有する。 全ての回路基板及びモジュールは、望みのデータ通信ネットワークに依って回 路基板及びモジュールの互換性を可能にするモジュラー構造を提供する共通のバ ックプレーンもしくはバスシステム（図示はない）にプラグインされる。 電子式電気メーターの回路 図３は電気メーターの内部回路のブロック図である。メーター１０は、直接電 源線から電源供給され、端子１８、２０を通り、メーター回路に必要な直流電流 を提供するために電源変圧器３２に入る。 バックアップバッテリー４４は電源故障の場合のために備えてある。 端子１８及び２０を通る電気の流れは電圧インターフェース変換器４６及び電 流インターフェース変換器４８によって検出される。変換器４６及び４８からの 蓄積されたパルスの合計は、変換器４６及び４８から受信した電気信号データを 解釈するメーターマイクロコントローラー５０に入力される。処理された電気信 号データは、計測マイクロコントローラー５４への必要とされる入力とするため に信号を調整するためのレベル変換器５２を通して送られる。計測マイクロコン トローラー５４は、メーターコントローラー５０から受信した電気信号に更なる 計算処理をし、ＬＣＤ２２への出力又は適切な通信ネットワークへの出力のため の準備をする。メーターマイクロコントローラー５０は、ＳＡ９６０３Ｂと称さ れる南アフリカのＳＡＭＥＳから販売される集積回路から構成され得る。計測マ イクロコントローラー５４はＳＭＣＡＡ３１６Ｆ０３との指定で購入できるＳＭ ＯＳチップである。 計測マイクロコントローラー５４はまた、不正スイッチ５６及び電源線からメ ーターを切断する切断リレー５７からの入力を監視している。プログラムＲＯＭ ５９は、電気使用量を計算する時に重要となり得る顧客固有及びサイト固有の変 数を含む。メーター１０は、電流幅０から２００アンペアの幅で電源入力に対し ておよそ０．２％の正確さを有する。計測マイクロコントローラー５４が計測で きる他の機能は、キロワットアワー使用量、電圧及び周波数計測、エネルギーの 方向、時間及びデータ報告、ロードプロフィール及び故障報告である。電源／メ ーター回路基板は計測マイクロコントローラー５４、レベル変換器５２、メータ ーマイクロコントローラー５０、バックアップバッテリ４４、及び主電源３２を 有する。 電気メーター１０は、コモディティ使用データ及び電源品質情報を、ローカル エリアネットワーク（ＬＡＮ）もしくはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を 介して、ユーティリティに伝えることが できる。電気メーター１０内の無線周波数（ＲＦ）通信セクションは、通信マイ クロコントローラー及び拡散スペクトラムプロセッサチップ５８及びＲＦ送受信 機６０から構成される。アンテナ６２は、ＲＦ拡散スペクトラム信号を送受信す るためにＲＦ変換器６０に接続される。 チップ５８の通信マイクロプロセッサー部分は、遠隔に置かれたゲートウェイ ノードからの有効な質問の信号があるかどうかを決定することを含む、電気メー ター１０における無線周波数（ＲＦ）通信管理の全ての面に責任を持つ。チップ ５８の通信マイクロコントローラー部分は、拡散スペクトラムプロトコル及びＲ Ｆチャネル化を制御するために、チップ５８の拡散スペクトラムプロセッサ部分 及びＲＦ送受信機６０に制御情報を提供する。通信マイクロコントローラー及び 拡散スペクトラムプロセッサチップ５８は、ＳＳ１０５の名称でカリフォルニア のSiliconiansにより販売される集積回路からなり得る。 拡散スペクトル通信技術は、通常は狭帯域情報信号を、比較的広帯域の周波数 上で拡散させるためにシーケンシャルな雑音のような信号構造、例えば、擬似雑 音（ＰＮ）コードを使用する。この拡散スペクトラム通信技術は、米国特許Ｎｏ ．５，１６６，９５２及びそこに挙げられている多くの文献を参照することによ り更に理解できる。 以下で説明するように、拡散スペクトラム通信技術を使用することは、直接拡 散変調技術と共に使用された場合、ＬＡＮデータ通信システム２０に、セキュリ ティ対策手段を与える。この通信技術はまた、無線通信を司る政府機関からの権 利取得の必要を回避させる。 チップ５８の拡散スペクトラムプロセッサー部分は、ＲＦ送受信機６０に与え られる通信マイクロコントローラーからのデータの拡散スペクトラム符号化と、 ＲＦ送受信機からの拡散スペクトラムデータの復号化を行うように機能する。拡 散スペクトラム通信技術 のより良い理解は、”ゲートウエイノードの回路”のサブタイトルにおける内容 を読むことで得られる。ＲＦ送受信機６０及び通信マイクロコントローラー及ぴ 拡散スペクトラムプロセッサチップ５８は、図２のインターフェース管理ユニッ トボード３８及びＲＦモジュール４０の回路の一部である。 メーター１０はまた、種々の異なる商用で使用可能なＬＡＮ又はＷＡＮ通信装 置に対応するプラグインインターフェースモジュールを含む。これらの通信デバ イスは、直接に電気メーター１０からユーティリティサービスプロバイダへの通 信リンクを提供する。例えば、図３に示すように、狭帯域パーソナル通信サービ ス（ＰＣＳ）インターフェースモジュール６４、及び、電力線キャリア（ＰＬＣ ）インターフェース電源供給６８により電源供給される電源線キャリア（ＰＬＣ ）インターフェースモジュール６６である。これらの通信インターフェースモジ ュールは簡単に電気メーター１０内で簡単に交換できる。これらのモジュールは 、共通バックプレーンもしくはバスシステム（図示はされていない）に沿って、 計測マイクロコントローラー５４及びインターフェースマイクロコントローラー ７０と通信する。 ネットワーク化された自動メーター読み取りデータ通信システム 本発明の好ましい実施の形態によれば、図５及び図６に示すように、電気メー ター１０はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）７４を介して、ゲートウェイ ノード７２と通信し、ゲートウェイノード７２はコモディティデータを電気メー ター１０からユーティリティ７６へ固定された電気通信事業者のワイドエリアネ ットワーク（ＷＡＮ）７８を介して送信する。ゲートウェイノード７２は、メー ター１０からユーティリティ７６へエンドツーエンドの通信リンクを提供する。 そのデータ通信システムにおける第１のリンクは、２方向９００ＭＨｚ拡散スペ クトラムＬＡＮ７４である。そのデー タ通信システムにおける第２のリンクは全ての商用で使用可能な２方向電気通信 事業者ＷＡＮ７８で設計できる。この実施の形態において、ゲートウェイノード ７２は、電気メーター１０の通信範囲内、約１マイル内になければならない。 替わりの実施の形態として、電気メーター１０は、上述のメーター１０にイン ストールされるプリント回路基板組み立て品を通して、直接のローカルエリア及 びワイドエリアネットワークアクセスを提供する。 好ましい実施の形態のより詳細は図８及び９Ａから９Ｅに示される。図８は本 発明のネットワーク化された自動メーター読み取りデータ通信システムの機能フ ロー図であり、要素が機能ブロックとして示されている。図８のフロー図は、ゲ ートウェイノード７２の主要機能要素を含み、それは、メッセージ発送部８０、 ＲＦ処理部８２、ＷＡＮ処理部８４、データ格納要素８６、及びスケジューラ要 素８８を含む。データ格納及びスケジューラ要素は、ゲートウェイノードのメモ リに予めプログラムされたデータからなる。ゲートウェイノード７２は電気メー ター１０と２方向無線ＬＡＮ７４を介して接続される。ゲートウェイノード７２ はまた、据え付けの電気通信事業者ＷＡＮ７８を介してユーティリティサービス プロバイダ７６と接続される。 図９Ａは図８のＷＡＮ処理部８４の詳細機能図である。典型的な通信エピソー ドにおいて、ユーティリティ７６は、ＷＡＮ７８を介してデータストリームを送 信することにより、電気メーター１０からのデータの要求を開始する。ゲートウ ェイノード７２のＷＡＮ処理部８４はＷＡＮデータストリームを受け取り、ＷＡ Ｎメッセージを作成し、データ格納８６から送信者のユーティリティＩＤを確認 し、そして、そのＷＡＮメッセージをゲートウェイノードにおけるメッセージ発 送部８０にそのＷＡＮメッセージを送る。 ここで、図９Ｂを参照するに、メッセージ発送部８０はＷＡＮ処 理部８４からＷＡＮメッセージを受信し、ユーティリティ７６からの要求を決定 する。メッセージ発送部８０は、最後の受信者又はターゲットが電気メーター１ ０であることを決定する。そして、メッセージ発信部８０は、データ格納部８６ からメーターＩＤを照合し、ＲＦメッセージを生成し、ＲＦメッセージをＲＦ処 理部８２に送信する。 図９Ｃを参照すると、ＲＦ処理部８２はメッセージ発送部８０からＲＦメッセ ージを受信し、適切なＲＦチャネルを選択し、ＲＦメッセージをＲＦデータスト リームに変換し、ＬＡＮ７４を介してそのＲＦデータストリームを電気メーター １０に送信し、応答を待つ。そして、電気メーター１０は、ＬＡＮ７４を介して ＲＦデータストリームをゲートウェイノード７２のＲＦ処理部８２に送信するこ とにより応答する。ＲＦ処理部８２はそのＲＦデータストリームを受信し、ＲＦ データストリームからＲＦメッセージを生成し、そのＲＦメッセージをメッセー ジ発送部８０に送信する。図９Ｂに示すように、メッセージ発送部８０はＲＦメ ッセージを受信し、データ格納部８６から応答のためのターゲットユーティリテ ィを決定し、ＷＡＮメッセージを生成し、そのＷＡＮメッセージをＷＡＮ処理部 ８４に送信する。ＷＡＮ処理部８４はメッセージ発送部８０からそのＷＡＮメッ セージを受信し、そのＷＡＮメッセージをＷＡＮデータストリームに変換し、図 ９Ａに示すように、そのＷＡＮデータストリームを据え付けの電気通信事業者Ｗ ＡＮ７８を介してユーティリティ７６に送信し、通信エピソードを完了する。 通信エピソードはまた、図９Ｄに示すように、ゲートウェイノードのスケジュ ーラ８８に予めプログラムされた設定スケジュールによる読み取りによっても開 始される。スケジュール読み取り時間のリストは、ゲートウェイノード７２内の メモリに予めプログラムされる。スケジューラー８８は、スケジュールによる読 み取りの時に定期的に実行される。スケジュール読み取り時間になると、ス ケジューラー８８は、データ格納部８６からメーター１０の情報を取得し、ＲＦ メッセージを生成し、そのＲＦメッセージをＲＦ処理部８２に送信し、ＲＦメッ セージを受信し、適切なＲＦチャネルを選択し、そのＲＦメッセージをＲＦデー タストリームに変換し、そのＲＦデータストリームを電気メーター１０に送信し 、応答を待つ。そして、メーターは、ＲＦデータストリームでＲＦ処理部８２に 応答する。ＲＦ処理部８２はＲＦデータストリームを受信し、そのＲＦデータス トリームからＲＦメッセージを生成し、そのＲＦメッセージをメッセージ発送部 ８０に送信する。メッセージ発送部８０はＲＦメッセージを受信し、データ格納 部８６から応答のためのターゲットユーティリティを決定し、ＷＡＮメッセージ を生成し、そのＷＡＮメッセージをＷＡＮ処理部８４に送信する。ＷＡＮ処理部 ８４はそのＷＡＮメッセージを受信し、ＷＡＮデータストリームに変換し、ＷＡ Ｎデータストリームをユーティリティ７６に送信する。 場合によっては、ユーティリティ７６は、ゲートウェイノードのメモリに格納 されたデータを要求し得る。この場合、ユーティリティ７６は、ＷＡＮデータス トリームをＷＡＮ処理部８４に送信することにより通信エピソードを開始する。 ＷＡＮ処理部８４はＷＡＮデータストリームを受信し、ＷＡＮメッセージを生成 し、データ格納部８６中の送信者のユーティリティＩＤを照合し、ＷＡＮメッセ ージをメッセージ発送部８０に送信する。図９Ｂに示すように、メッセージ発送 部８０はＷＡＮメッセージを受信し、ユーティリティ７６からの要求を決定する 。そして、メッセージ発送部８０はメッセージのターゲットを決定する。要求さ れたデータがゲートウェイノード７２のメモリに格納されている場合、ゲートウ ェイノード７２は要求されたタスクを実行し、要求したユーティリティが応答の ためのターゲットユーティリティであると判断し、ＷＡＮメッセージを生成し、 そのＷＡＮメッセージをＷＡＮ処理部８４に 送信する。ＷＡＮ処理部８４はＷＡＮメッセージを受信し、ＷＡＮメッセージを ＷＡＮデータストリームに変換し、そのＷＡＮデータストリームをユーティリテ ィ７６に送信する。 通信エピソードの最後のタイプは、電気メーターにより開始されるものである 。この場合、メーターはアラーム又は不正状態を検出し、ＲＦデータストリーム をゲートウェイノード７２のＲＦ処理部８２に送信する。ＲＦ処理部８２はＲＦ データストリームを受信し、そのＲＦデータストリームからＲＦメッセージを生 成し、そのＲＦメッセージをメッセージ発送部８０に送信する。メッセージ発送 部８０は、そのＲＦメッセージを受信し、データ格納部８６から応答のためのタ ーゲットユーティリティを決定し、ＷＡＮメッセージを生成し、そのＷＡＮメッ セージをＷＡＮ処理部８４に送信する。ＷＡＮ処理部８４はそのＷＡＮメッセー ジを受信し、ＷＡＮデータストリームに変換し、そのＷＡＮデータストリームを ユーティリティ７６に送信する。 よって、図８及び９ＡからＥに示す自動メーター読み取りデータ通信システム にて実行され得る３つの異なるタイプの通信エピソードがあるのである。電気メ ーター１０に採用される自動メーター読み取り機能は、月使用量読み取り、デマ ンド使用読み取り、故障検出及び報告、不正発見及び通知、ロードプロファイリ ング、最初と最後のメーター読み取り、仮想停止機能を含む。 図９Ｄは、ゲートウェイノードメモリに予めプログラムされた情報又はデータ を示す。そのメモリには、インターフェース管理ユニットにより実行されるスケ ジュール読み取り時間のリストが含まれる。これらの読み取り時間は、月々の、 又は週毎の使用量読み取り等に対応し得るものである。 図９Ｅは、登録されたユーティリティ情報及び登録されたインターフェース管 理ユニット情報を扱うゲートウェイノードのメモリに格納されたデータ又は情報 を示す。このデータは、登録された ユーティリティのユーティリティ識別番号、登録されたインターフェース管理ユ ニットのインターフェース管理ユニット識別番号、及び、特定のユーティリティ と特定のインターフェース管理ユニットのための他の情報を含み、そのため、ゲ ートウェイノードは直接に希望のユーティリティ又は正しいインターフェース管 理ユニットと通信し得る。 電子式電気メーター仮想停止機能 電気メーター１０の仮想停止機能は、所有者の変更のようなユーティリティサ ービスが一時的に停止される場合の状況において使用される。住人がいなくなっ た場合、その場所ではユーティリティの顕著な消費はないはずである。不正使用 を示す、いくらかでもメーターの動きがある場合、そのユーティリティは通知さ れなければならない。電気メーター１０の不正スイッチ５６は、現在の閾値を越 える値のメーターの動きの警告及び報告の手段を提供する。 仮想停止モードの活性化は、”仮想閾値設定”メッセージを通じて達成され、 電気メーターが超えないメーター値として定義される。閾値をどこに設定したら よいかを知るためには、現在のメーター値を知る必要がある。ゲートウェイノー ドは、そのメーター値を読み、適当なオフセットを加え、”仮想停止設定”メッ セージとして電気メーターに結果を送らなければならない。そして、電気メータ ーは、仮想停止機能を有効化する。電気メーターはメーター値を蓄積する。メー ター値が現在の閾値よりも大きい場合、”エラーコードクリア”メッセージが応 答としてゲートウェイノードから発出されるまで、電気メーターは”アラーム送 信”メッセージをゲートウェイノードに送る。しかしながら、メーター値が現在 の閾値より小さい場合、電気メーターはメーター値を監視し続ける。仮想停止機 能は、ゲートウェイノードからの”エラーコードクリア”メッセージによってい つでも解除され得る。 メーターにおけるメーター値が、所定のサンプリング時間において現在の閾値 を超えない場合、そのメーターは、現在の閾値に到達するか、仮想停止モードが 解除されるまで、計測を続ける。 ゲートウェイノード ゲートウェイノード７２は図４に示されている。ゲートウェイノード７２は典 型的には、ＬＡＮ７４とＷＡＮ７８間の通信ノードとして動作するように電柱の 頂上又は他の高い場所に位置する。それは従ってＬＡＮからＷＡＮへのコネクシ ョンとして機能する。ゲートウェイノード７２は、そのＲＦ通信リンク上でデー タを送受信するためのアンテナ９０と、ゲートウェイノード７２に電力供給する ための電力線を接続するための電力線キャリアコネクタ９２を含む。ゲートウェ イノード７２はまた太陽から電力を供給されることができる。そのコンパクトな デザインによって、どのような既存のユーティリティポールにも、又は同様な状 態の高い場所にも簡単に設置することができる。ゲートウェイノード７２は、メ ーター１０からユーティリティ７６へのエンドツーエンドの通信を提供する。ワ イヤレスゲートウェイノード７２は、２方向９００ＭＨｚ拡散スペクトラムＬＡ Ｎ７４を介して電気メーター１０と接続する。また、ゲートウェイノード７２は 、コモディティ使用と電源品質情報をユーティリティと通信するために、いかな る商用で使用可能なＷＡＮ７８とも接続し、適合する。ゲートウェイノード７２ は種々のデータ報告要求を満足させるために現場プログラム可能である。 ゲートウェイノード７２は、ユーティリティからデータ要求を受信し、メータ ーに応答させ、状態データとともにコモディティ使用量データをＷＡＮ７８を介 してユーティリティ７６に転送する。ゲートウェイノード７２は、それが責任を 持つ、ある予め定められたメーターとデータを交換し、それらのメーターからの 信号を”聞く”。ゲートウェイノード７２は長期間にわたるデータを格納せず、 従ってセキュリティリスクを最小としている。ゲートウェイノードのＲＦ通信範 囲は典型的には１マイルである。 ２方向ページャー、セルラー電話、従来の電話、狭帯域パーソナル通信サービ ス（ＰＣＳ）、セルラーディジタルパケットデータ（ＣＤＰＤ）システム、及び 衛星に関して使用されているような幅広い種類の据え付けワイドエリアネットワ ーク（ＷＡＮ）通信システムはゲートウェイノードとユーティリティ間のデータ 通信を行なうために使用され得る。そのデータ通信システムは、メーターとゲー トウェイノード間の通信を行なうためチャネル化された直接拡散の拡散スペクト ラム伝送を利用する。 ゲートウェイノードの回路 図７はゲートウェイノード回路のブロック図である。ゲートウェイノード７２ のＲＦ送受信機セクション９４は電気メーター１０のＲＦ送受信機セクション６ ０及びそのメーターのある部分と同一である。ある部分とは、図７により詳しく 示すように、拡散スペクトラムプロセッサ及び周波数合成器等である。ゲートウ ェイノード７２は、２方向ページャー、電力線キャリア（ＰＬＣ）、衛星、セル ラ電話、ファイバオプティクス、セルラデジタルパケットデータ（ＣＤＰＤ）シ ステム、パーソナル通信サービス（ＰＣＳ）もしくは他の商用で使用可能な据え 付けワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）システムの電気回路を取り入れ得るＷ ＡＮインターフェースモジュール９６を含む。ＷＡＮインターフェースモジュー ル９６と初期化マイクロコントローラー９８の構造は、望ましいＷＡＮインター フェースに依って変わり得る。ＲＦチャネル選択は、初期化マイクロコントロー ラー９８と直接に接続するＲＦチャネル選択バス１００を介して達成される。 初期化マイクロコントローラー９８は、拡散スペクトラムプロセッサー１０２ のプログラミング、ＲＦ送受信機９４の周波数合成 器１０４におけるＲＦチャネル選択、送信／受信スイッチング、及びＷＡＮイン ターフェースモジュール９６における捕捉失敗を含む全てのノード機能を制御す る。 電源投入すると、初期化マイクロコントローラー９８は、拡散スペクトラムプ ロセッサー１０２の内部インターフェースをプログラムし、電気メーター１０か らＲＦチャネル選択を読み、そして、メーター１０により選択されたチャネルに 対応する周波数の通信のためにシステムを設定する。 送信及び受信で用いられるＲＦチャネルの選択は、初期化マイクロコントロー ラー９８へのＲＦチャネル選択バス１００を介して達成される。有効なチャネル 番号は０から２３の範囲にある。誤ったチャネルスイッチングを引き起こす、初 期化マイクロコントローラー９８への入力でのノイズの可能性を最小にするため に、その入力はソフトウェアによりデバウンスされる。チャネル選択データは、 初期化マイクロコントローラー９８が受け入れてチャネル変更を開始する前に、 およそ２５０μｓの間、初期化マイクロコントローラー９８への入力において存 在して安定していなければならない。チャネル変更が開始された後、ＲＦ送受信 機９４の周波数合成器１０４がプログラミングデータを受信し、周波数合成器の 発振器がその変更された周波数に落ち着くまでに６００μｓかかる。チャネル選 択は、ゲートウェイノード７２が受信モードの間にのみ完了し得る。ＲＦチャネ ル選択線が、送信モードの間に変更される場合、その変更は、ゲートウェイノー ドが受信モードに戻った後でなければ有効でない。 一度初期パラメーターが確立されると、初期化マイクロコントローラー９８は その監視機能を開始する。ゲートウェイノード７２が受信モードに有る場合、初 期化マイクロコントローラー９８は継続的にＲＦチャネル選択バス１００を監視 して、チャネル変更がインプリメントされたかを決定する。 データを受信するために、ゲートウェイノード７２はインターフェース管理ユ ニット２２を監視し、データがあるかどうかを決定する。いくらかの追加のハン ドシェークのハードウェアが、拡散スペクトラム信号の存在を認識するために、 必要とされ得る。 アラームメッセージは、電源故障のような、不正又はアラーム状態の場合に電 気メーター１０により自動的に送信される。そのメッセージはエラーがクリアさ れるまで定期的に送信される。ゲートウェイノード７２は、何バイトのデータを 見ようとしているかを知らなければならず、それらが入ってきたらそれらを数え なければならない。適切な数のバイトが受信されると、受信は完了とされ、メッ セージは処理される。予期していた数の受信バイト数からいくらかでもはずれる と、それは誤メッセージとされ得る。 ゲートウェイノード７２の送信モードの間、初期化マイクロコントローラー９ ８は、アイドル状態、スタートビット及びストップビットを検出するためにデー タ線を監視する。これは、ＷＡＮインターフェースモジュール９６の故障が起こ った場合に、ゲートウェイノード７２が継続的に意味の無い情報を送信すること を防止し、また、タイムリーに送信を終了しない誤った付随のエッジデータが送 られることを防止するために行われる。初期化マイクロコントローラー９８は、 通信が開始されたときにデータ線が無効なアイドル状態に無い限り、ＲＦ送受信 機９４のＲＦ送信機１０６を有効にしない。 ゲートウェイノード７２が送信モードに有る場合の初期化マイクロコントロー ラー９８の第２の番犬機能は、送信されるシリアルデータストリームにおける有 効なスタート及びストップビットをテストすることである。これにより、データ が正しく読まれたことを確認できる。第１のスタートビットは、アイドルステー ジに入った後の、シリアルデータの第１の立下り端と定義される。その通信エピ ソードの間の全ての更なるタイミングは、そのスタートビットか ら参照される。ストップビットの場所のタイミングは、その特定のデータのバイ トのための、スタートビットの立ち上がり端から計測される。初期化マイクロコ ントローラー９８は、そのスタートビットエッジから９．５ビット時間の間隔を 計測し、ストップビットを探す。同様にして、１ビット間隔のタイマーは、次の スタートビットを探すために、その９．５ビットポイントから開始される。次の スタートビットが、９．５ビットタイムメーカーの１ビットタイム内でそれ自身 をアクティブにしない場合、失敗が宣言される。失敗状態への応答はＲＦ送信機 １０６を動作しない状態にすることである。 電気メーター１０への通信及び電気メーター１０からの通信は、予め選択され た帯域、例えば９０２から９２８ＭＨｚにおける予め選択された個数のチャネル 、例えば２４チャネルの中の１つの中で実行され得る。電気メーター１０は、送 受信動作で同一の１つのＲＦチャネル上でデータを受信し、応答を送信する。以 下で説明するように、通信で使用される特定のＲＦチャネルは、ユニットの設定 （commissioning）及びインストールの間に選択され、メモリにロードされる。 ２つ又はそれ以上のインターフェース管理ユニットが同一の質問信号に応答する ことを避けるために、ＲＦチャネルは、他の隣り合ったインターフェース管理ユ ニットの運用チャネルとは異なるように選択される。 周波数合成器１０４は、拡散スペクトラムプロセッサ６０により供給された拡 散スペクトラムデータの、搬送信号への変調及び復調を実行し、搬送信号からの そのようなデータへの復調を行う。ＲＦ送受信機は、別々の送信機１０６及び受 信機１０８セクションを有し、その２つのセクションにより共有される周波数合 成器１０４から信号を供給される。 拡散スペクトラムプロセッサの、周波数合成器への出力は、導線における２． ４５７６ＭＨｚの参照周波数信号及び導線におけるＰ Ｎ符号化ベースバンド信号からなる。周波数合成器は、ナショナルセミコンダク ターのＬＭＸ２３３２Ａデュアル周波数合成器で構成され得る。 周波数合成器で採用される直接拡散変調技術は、ベースバンド信号を変調する ために高速度バイナリコード（ＰＮコード）を使用している。結果としての拡散 信号は、送信機のＲＦ搬送信号を変調するために使用される。拡散コードは、チ ップと呼ばれるビットの固定長ＰＮシーケンスであり、絶えずリサイクルされる 。そのシーケンスの擬似ランダムの性質により、望ましい信号拡散ができ、固定 長シーケンスであることにより、信号の回復のために受信機においてコードが複 製され得る。従って、直接拡散において、ベースバンド信号はＰＮコード拡散機 能によって変調され、搬送波は広帯域信号を生成するために変調される。 信頼性の高い通信、無線スペクトラムの効率的な使用を行ない、要素数と電力 消費を低く抑えるために、最小位相変調（ＭＳＫ）が使用される。周波数合成器 ７２により実行される変調は、毎秒８１９．２Ｋチップのチップ速度の最小位相 変調（ＭＳＫ）であり、６ｄＢの瞬間帯域６７０．５ＫＨｚの伝送を実現する。 この拡散スペクトラム通信技術の受信帯域は、最低帯域９００ＫＨｚで通常は １ＭＨｚである。合成器の周波数解像度は０．２０４８−ＭＨｚであり、帯域を 最小１．０２４Ｍｚ間隔で２４チャネルにチャネル化するために使用される。こ の周波数チャネル化は、将来の拡大、このデータ通信システムに関連する進歩し た機能を提供するとともに、インターフェース管理ユニット間の干渉を一般的な 通信の範囲内で最小化するために使用される。 システムにおけるＲＦに関する発振器の周波数制御は、周波数合成器の中の２ 重の位相同期ループ回路（ＰＬＬ）により供給される。その位相同期ループ回路 （ＰＬＬ）は、図７に示すシリアルプログラミング制御バスを介して通信マイク ロコントローラーにより制御 されプログラムされる。周波数合成器は２つのＲＦ信号を生成し、それら２つの ＲＦ信号は種々の組み合わせで混合され、伝送搬送波を生成し、入力ＲＦ信号を 復調する。その伝送搬送波は、７８２から８０７ＭＨｚの範囲の周波数に基き、 復調信号は導線１０４で供給される７９２から８１７ＭＨｚの範囲の周波数に基 く。これらの信号は、ＲＦ送信及びＲＦ受信ローカル発信信号と呼ばれ得る。 次の表Ｉは伝送チャネル周波数、及び関連する周波数合成器の送信／受信出力 の要約である。表中の信号は２重周波数合成器の中の２つのＰＬＬセクションに よって提供される。 １２０．４２２４ＭＨｚに固定された第３の信号はまた、その２重周波数合成 器により供給される。この信号は、導線１０６に供給され、中間周波数（ＩＦ） ローカル発信信号と称され得る。 伝送モードにおいて、周波数合成器１０４は、７８２から８０７ＭＨｚの範囲 の周波数を有し、送信されるデータが変調された信号 を供給する。ＲＦ送信機セクション１０６は、信号を固定周波数ＩＦローカル発 信信号と混合する。このことは、９０２ＭＨｚから９２８ＭＨｚの間の範囲のＲ Ｆ信号をもたらす。その信号はフィルタ処理されて、高調波及び帯域外の信号が 減らされ、増幅され、アンテナスイッチ１１０及びアンテナ１１２に供給される 。 これまでに述べたものの他に、他の同等のもの、代替品及び変更品が添付のク レームの範囲内で可能であることが認められる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドレセルヒュイズ，ドン アール アメリカ合衆国，ウィスコンシン州 53211，ショアウッド，ノース・レイク・ ドライヴ 3565 【要約の続き】 そのメーターはまた、ローカルエリアネットワーク通信 リンク及びゲートウェイノードを通ることにより、メー ターのバックプレーン又はバスシステムにプラグインす る、商用で使用可能なネットワークインターフェースを 介してユーティリティと直接通信する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． コモディティ使用量を計測し及び電源品質を監視する電子式変換器と、 該電子式変換器と接続され、前記コモディティ使用データ及び前記電源品質情 報を変換するメーターマイクロコントローラーと、 該メーターマイクロコントローラーと接続され、前記コモディティ使用データ 及び前記電源品質情報を処理する計測マイクロコントローラーと、 該計測マイクロコントローラーと接続し、コモディティ使用データと電源品質 情報を前記メーターから遠隔のゲートウェイノードに送信し、該遠隔のゲートウ ェイノードからデータ要求を受信する２方向ワイヤレス送受信機と、 該計測マイクロコントローラーと接続し、コモディティ使用データと電源品質 情報を前記メーターからユーティリティサービスプロバイダに送信し、該ユーテ ィリティサービスプロバイダからデータ要求を受信する少なくとも１つの通信ネ ットワークモジュールとを有する電子式電気メーター。 ２． 前記通信ネットワークモジュールは前記メーターから取り外し可能であり 、他の通信ネットワークモジュールと互換性がある請求項１に記載の電気メータ ー。 ３． 前記通信ネットワークモジュールは狭帯域パーソナル通信サービス（ＰＣ Ｓ）モジュールである請求項２に記載の電気メーター。 ４． 前記通信ネットワークモジュールは電源線キャリア（ＰＬＣ）モジュール である請求項２に記載の電気メーター。 ５． コモディティ使用を計測し及び電源品質を監視する電子式変換器と、 該電子式変換器と接続され、ユーティリティサービスプロバイダに送るために 前記コモディティ使用データ及び前記電源品質情報を処理する計測マイクロコン トローラーと、 該計測マイクロコントローラーと接続し、コモディティ使用データを前記メー ターから送信し、遠隔のゲートウェイノードからデータ要求を受信する２方向ワ イヤレス送受信機と、 該計測マイクロコントローラーと接続し、コモディティ使用データと電源品質 情報を前記メーターからユーティリティサービスプロバイダに送信し、該ユーテ ィリティサービスプロバイダからデータ要求を受信する少なくとも１つのネット ワークインターフェースモジュールとを有する電子式電気メーター。 ６． 前記通信ネットワークモジュールは前記メーターから取り外し可能であり 、他の通信ネットワークモジュールと交換可能である請求項５に記載の電気メー ター。 ７． 前記通信ネットワークモジュールは、狭帯域パーソナル通信サービス（Ｐ ＣＳ）モジュールである請求項６に記載の電気メーター。 ８． 前記通信ネットワークモジュールは電力線キャリア（ＰＬＣ）モジュール である請求項５に記載の電気メーター。 ９． コモディティメーターからコモディティ使用データを取得するための自動 メーター読み取りデータ通信システムであって、 ローカルエリアネットワークインターフェースとワイドエリア ネットワークインターフェースを有する電子式電気メーターと、 該電気メーターから遠隔に設置され、２方向ワイヤレスローカルエリアネット ワーク上で該電気メーターと通信するゲートウェイノードとを有し、 該ゲートウェイノードが、２方向の据え付けの電気通信事業者のワイドエリア ネットワーク上でユーティリティサービスプロバイダと通信を行ない、 前記メーターが、ネットワーク化された通信システムを介して前記ユーティリ ティと通信する自動メーター読み取りデータ通信システム。 １０． 前記ゲートウェイノードは、 前記電気メーターに質問信号を送信し、該電気メーターからコモディティ使用 データを受信するＲＦ処理部と、 前記ユーティリティからデータ要求を受信し、該ユーティリティへコモディテ ィ使用データを送信するワイドエリアネットワーク処理部と、 質問信号とコモディティ使用データを送信し、処理するメッセージ発送部と、 ユーティリティ情報及びメーター情報を格納するデータ格納メモリと、 スケジュールされたメーター読み取りの予めプログラムされたリストを格納す るスケジューラとを有する請求項９に記載のデータ通信システム。 １１． 前記２方向ワイヤレスローカルエリアネットワークは無線周波数拡散ス ペクトラム通信技術を利用する請求項９に記載のデータ通信システム。 １２． 前記ワイドエリアネットワーク処理部は、商用で使用可能な据え付けの 電気通信事業者のワイドエリアネットワークシステムを利用する請求項９に記載 のデータ通信システム。 １３． 前記ゲートウェイノードは、前記ユーティリティサービスプロバイダか らのユーティリティ要求メッセージに応答して前記データ通信システムにおける 通信を開始可能である請求項９に記載のデータ通信システム。 １４． 前記ゲートウェイノードは、前記スケジューラからの予めプログラムさ れたスケジュールの読み取りメッセージに応答して前記データ通信システムにお ける通信を開始可能である請求項１０に記載のデータ通信システム。 １５． 前記電気メーターは、アラーム停止又は不正の状態に応答して前記デー タ通信システムにおける通信を開始可能である請求項９に記載のデータ通信シス テム。 １６． 前記ゲートウェイノードは、ユーティリティ識別情報と、メーター識別 と、スケジュール設定されたメーター読み取りとをメモリに格納する請求項９に 記載のデータ通信システム。 １７． コモディティ使用量を計測し及び電源品質を監視する電子式変換器と、 該電子式変換器と接続し、コモディティ使用データと電源品質情報を前記メー ターから送信し、ゲートウェイノードからデータ要求を受信する２方向ワイヤレ ス送受信機とを有する電子式電気メーター。 １８． 前記電気変換器はコモディティ使用を検出する変流器及び変圧器を有す る請求項１７に記載の電気メーター。 １９． 前記２方向ワイヤレス送受信機は、 前記電気メーターに拡散スペクトラム通信技術を利用したデータの送受信を可 能とさせる、前記通信マイクロコントローラーに接続された拡散スペクトラムプ ロセッサと、 前記メーターからのコモディティ使用データを送信し、前記ゲートウェイノー ドからの質問信号を受信する前記拡散スペクトラムプロセッサ及び前記通信マイ クロコントローラーと接続されたＲＦ送受信機とを有する請求項１７に記載の電 気メーター。 ２０． 前記電気メーターはプログラム可能である請求項１７に記載の電気メー ター。 ２１． 質問信号を電気メーターに提供し、該電気メーターからコモディティ使 用データ及び電源品質情報を受信する、該電子式電気メーターとの使用に適した ゲートウェイノードであって、 該電気メーターに質問信号を送信し、該電気メーターからコモディティ使用デ ータ及び電源品質情報を受信するＲＦ処理部と、 ユーティリティからデータ要求を受信し、該ユーティリティにコモディティ使 用データ及び電源品質情報を送信するワイドエリアネットワーク処理部と、 質問信号、コモディティ使用データ及び電源品質情報を送信し、処理するメッ セージ発送部と、 ユーティリティ情報とメーター情報を格納するデータ格納メモリと、 予めプログラムされたスケジュールによるメーター読み取りのリストとを有す るゲートウェイノード。 ２２． 前記ＲＦ処理部は、拡散スペクトラム通信技術を利用する２方向ワイヤ レスＲＦ送受信機インターフェースを含む請求項２１に記載のゲートウェイノー ド。 ２３． 前記ワイドエリアネットワーク処理部は、商用で使用可能な２方向の据 え付けの電気通信事業者のワイドエリアネットワークインターフェースを含む請 求項２１に記載のゲートウェイノード。 ２４． 前記メッセージ発送部は、ＲＦ処理部及びワイドエリアネットワーク処 理部からのデータ送信及び要求を、送信し及び処理する初期化マイクロコントロ ーラー及び拡散スペクトラムプロセッサを含む請求項２１に記載のゲートウェイ ノード。 ２５． 前記データ格納メモリは、ユーティリティＩＤ照合のために前記ＷＡＮ 処理部に接続され、電気メーター識別照合のために前記メッセージ発送部に接続 され、電気メーター情報のために前記スケジューラに接続される請求項２１に記 載のゲートウェイノード。 ２６． 前記スケジューラは、スケジュールされたメーターの読み取りを実行す るために前記データ格納メモリと前記ＲＦ処理部に接続される請求項２１に記載 のゲートウェイノード。 ２７． 質問信号を電気メーターに提供し、該電気メーターからコモディティ使 用データ及び電源品質情報を受信する、電子式電気メーターとの使用に適したゲ ートウェイノードであって、 該電気メーターに質問信号を送信し、該電気メーターからコモディティ使用デ ータ及び電源品質情報を受信するＲＦ処理部と、 該ＲＦ送受信機に接続され、前記ゲートウェイノードに拡散スペ クトラム技術を使用したデータの送受信を可能とさせる拡散スペクトラムプロセ ッサと、 該拡散スペクトラムプロセッサに接続され、該拡散スペクトラムプロセッサに データを送信し、該拡散スペクトラムプロセッサからデータを受信するインター フェースモジュールと、 該インターフェースモジュールと該拡散スペクトラムプロセッサ間に置かれ、 該拡散スペクトラムプロセッサの動作を制御する初期化マイクロコントローラー とを有するゲートウェイノード。 ２８． 自動的にコモディティメーターからデータを読み取り、そのデータを２ 方向ワイヤレス通信リンクを介して送信する方法であって、 計測されたコモディティ使用データ及び電源品質情報を送受信するＲＦ送受信 機を有する電子式電気メーターを設置するステップと、 ２方向ワイヤレスＲＦ拡散スペクトラムローカルエリアネットワークを介して 、前記電気メーターから遠隔に置かれたゲートウェイノードを用いて該電気メー ターに応答させるステップと、 前記ローカルエリアネットワークを介して前記ゲートウェイノードにＲＦメッ セージを提供することにより、前記応答させるための信号に応答するステップと 、 据え付けの２方向の電気通信事業者のワイドエリアネットワークを介して、要 求されたデータを前記ゲートウェイノードからユーティリティサービスプロバイ ダに送信するステップとを有する方法。