JP3346578B2 - Automatic meter reading data communication system - Google Patents

Automatic meter reading data communication system

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は自動メーター読み取りデータ通信システムに
関する。より詳細には、本発明は、ユーティリティ(ut
ility:電気、ガス、水道等の公益事業/公益企業)メー
ターに取り付けられ、コモディティ(commodity:電気、
ガス、水等、公益事業における商品)使用データと他の
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)を介して遠隔の通信デバイスに伝える統合デバ
イスに関し、その遠隔の通信デバイスはそのデータを2
方向の据え付き(fixed)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。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic meter reading data communication system. More specifically, the present invention provides a utility (ut
ility: a utility / utility company such as electricity, gas, water, etc. attached to a meter, and a commodity (commodity: electricity,
An integrated device that transmits usage data and other information to a remote communication device via a two-way wireless local area network (LAN), such as gas, water, etc.
Transmit to the utility service provider over the directional fixed operator's wide area network (WAN).

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。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。
Traditionally, commodity usage is determined by utility companies using meters that monitor subscriber consumption. Utility service providers typically determine subscriber consumption by dispatching service personnel to each meter location and manually recording the information displayed on the meter dial. The results of the manual reading are input to a computer, which processes the information and outputs a bill for the subscriber. It is often very difficult for service personnel to get close to the meter. If access to the meter is not possible, billing is based on reading the estimate. These predictive charges often lead to customer complaints.

サービスマンが現地でメーターを目で見て読み取るこ
とは、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、現地での目による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。
It is very labor intensive, inefficient, and very expensive for service technicians to read the meters visually. Therefore, using modern technology to reduce operating costs and increasing efficiency by reducing the need for on-the-fly meter reading is a strong concern for utility companies in that area. .

現地での目による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、水、ガス及び電気メーターのた
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。
Many attempts have been made in recent years to develop automatic meter reading systems for water, gas and electric meters to avoid the high costs of on-site meter reading. However, most of these prior art systems have had little success.

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。
In an effort to simplify meter reading, various types of devices have been attached to utility meters. These devices were developed to transmit commodity usage data over a communication link to a centralized service center or utility. These communication links included telephone lines, power lines, or radio frequency (RF) links.

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。
The use of existing telephone and power lines to convey commodity usage data to utilities has faced significant technical difficulties. In a telephone line system, meter data may interfere with the subscriber's normal telephone line operation and may require cooperation between telephone companies and utility companies for shared use of telephone lines. Telephone line communication links may also require a hard-wired connection between the meter and the main telephone line, which increases installation costs. Power line carrier (PLC) communication links over existing power lines may also require a hard-wired connection between the meter and the main power line. Another disadvantage of PLC systems is that data can be lost due to interference on the power line.

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。
Meters that can be read remotely are being developed. Such meters are configured as transponders,
Includes a wireless transmitter for transmitting data to the utility. These prior art systems required the meter to be polled by the data interrogator at regular intervals. The data interrogator may be provided on a mobile unit that travels nearby, including a portable hand-held unit carried by a service person. Alternatively, the data transmitter is provided at a centrally located site. If the meter is interrogated by an RF signal from a data transmitter, the meter responds by sending a signal encoded with the meter reading and other information requested. The communication is not started from the meter.

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示できな
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。
However, such prior art has drawbacks.
The first disadvantage is that the devices installed in the meter typically have a very low power output and a small transmitter with a very short transmission range. This requires that the interrogation unit be close to the meter. Another disadvantage is that devices attached to the meter must be polled periodically by a data interrogator. Devices attached to the meter cannot disclose communications. Mobile and handheld data interrogators have limited value because it is still necessary for service technicians to roam around neighborhoods and businesses to read the meter remotely. It simply avoids the need to enter homes or other buildings to read the meter. Systems that use fixed-location data interrogators also have the disadvantage of requiring low power output from the device attached to the meter and polling by the data interrogator to initiate communication.

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、メーターか
らユーティリティへの信頼できる情報通信を提供し、ユ
ーティリティサービスマンが手作業でメーターを読み取
る必要を回避する自動メーター読み取りシステムを提供
することが特に望ましい。
Thus, although automatic meter reading systems are known in the prior art, currently available automatic meter reading systems have several disadvantages, such as low operating range and low communication reliability. Accordingly, it would be particularly desirable to provide an automated meter reading system that provides reliable communication of information from the meter to the utility, avoiding the need for utility service personnel to manually read the meter.

発明の要約 本発明の目的は、コモディティメーターからユーティ
リティサービスプロバイダに広がる、信頼できる自動メ
ーター読み取りデータ通信システムを提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a reliable automatic meter reading data communication system that extends from commodity meters to utility service providers.

本発明の他の目的は、既存のコモディティメーターの
レジスタヘッドの付き、2方向無線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遠隔地のゲートウェ
イノードにコモディティ使用データを提供するインター
フェース管理ユニットを提供することである。
It is another object of the present invention to provide an interface management unit with a register head of an existing commodity meter that provides commodity usage data to a remote gateway node via a two-way radio spread spectrum local area network. .

本発明の更なる目的は、インターフェース管理ユニッ
トからのコモディティ使用データを受信し、そのデータ
を、商業的に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介して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。
It is a further object of the present invention to provide a gateway for receiving commodity usage data from an interface management unit and transmitting the data to a utility service provider via a commercially available fixed-carrier wide area network. Is to provide nodes.

更に、本発明の他の目的は、ユーティリティからのデ
ータ要求、事前に計画された予定のメーター読み取りを
実施すること、及び、コモディティメーターに取りつけ
られたインターフェース管理ユニットから自然発生的不
正及びアラームメッセージを扱うことのために必要な通
信リンクを提供することである。
Yet another object of the present invention is to perform data requests from utilities, pre-planned and scheduled meter readings, and to generate spontaneous fraud and alarm messages from interface management units attached to commodity meters. To provide the necessary communication links for handling.

本発明は、自動メーター読み取りデータ通信システム
であり、そのシステムは、水、ガス及び電気メーターの
ようなコモディティメーターに取り付け可能で、データ
を収集し、処理し、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遠隔地のゲートウェイノード
へ、そのメーターから送信するためのインターフェース
管理ユニットを取り入れている。そのインターフェース
管理ユニットは、広範囲の製造者によって製造されたメ
ーターのために、既存のメーターボディにそのインター
フェース管理ユニットを後付けするためのアダプタリン
グを使用して、コモディティメーターのレジスタヘッド
と置き換わる。インターフェース管理ユニットはデジタ
ルエンコーダと2方向ワイヤレス送受信機を有し、ユー
ティリティからの要求又は予めプログラムされたスケジ
ュール読み取りに基き自動的にコモディティ使用量を読
み取る。インターフェース管理ユニットはまた、不正や
アラーム状態を決定するためにメーターの状態を監視す
る。
The present invention is an automatic meter reading data communication system that can be attached to commodity meters, such as water, gas and electricity meters, to collect and process data and to send the data to a utility service provider. It incorporates an interface management unit for transmitting from the meter to a remote gateway node. The interface management unit replaces the register head of the commodity meter using an adapter ring for retrofitting the interface management unit to an existing meter body for meters manufactured by a wide range of manufacturers. The interface management unit has a digital encoder and a two-way wireless transceiver and automatically reads commodity usage based on utility requests or pre-programmed schedule readings. The interface management unit also monitors the status of the meter to determine fraud and alarm conditions.

インターフェース管理ユニットのエンコーダー及び送
受信機は4つの主要な要素からなる。これらの要素は、
管理用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RF送受信機で
ある。管理用マイクロコントローラーは、メーターから
のコモディティ使用データを監視し、取得する。管理用
マイクロコントローラーはまた、ゲートウェイノードか
ら質問信号と存在を検出する。通信マイクロコントロー
ラーは管理用マイクロコントローラーに接続され、イン
ターフェース管理ユニットの内部及び外部通信機能を制
御する。拡散スペクトラムプロセッサは通信マイクロコ
ントローラーに接続され、インターフェース管理ユニッ
トが、ローカルエリアネットワークを介してRF拡散スペ
クトラム通信技術を使用してデータ送受信を行うことを
可能とさせる。RF送受信機は、拡散スペクトラムプロセ
ッサ及び通信マイクロコントローラーと接続され、メー
ターからのコモディティ使用データを送信し、ゲートウ
ェイノードからの質問信号を受信する。
The encoder and transceiver of the interface management unit consist of four main elements. These elements are
A management microcontroller, a communication microcontroller, a spread spectrum processor and an RF transceiver. The management microcontroller monitors and acquires commodity usage data from the meter. The management microcontroller also detects interrogation signals and presence from the gateway node. The communication microcontroller is connected to the management microcontroller and controls the internal and external communication functions of the interface management unit. The spread spectrum processor is connected to the communication microcontroller and enables the interface management unit to send and receive data using RF spread spectrum communication technology over a local area network. The RF transceiver is connected to the spread spectrum processor and the communication microcontroller, transmits commodity usage data from the meter, and receives interrogation signals from the gateway node.

ゲートウェイノードは、ローカルエリアネットワーク
を完成するためにインターフェース管理ユニットから遠
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。それらの要素は、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、初期化プロセッサ、
拡散スペクトラムプロセッサ及びRF送受信機である。ゲ
ートウェイノードは、ローカルエリアネットワークのた
めに、インターフェース管理ユニットに質問信号を提供
し、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。
The gateway node is located remotely from the interface management unit to complete the local area network. The gateway node also consists of four main elements. These elements include a wide area network interface module, an initialization processor,
A spread spectrum processor and an RF transceiver. The gateway node is responsible for providing interrogation signals to and receiving commodity usage data from the interface management unit for the local area network. However,
The gateway node also provides a link to the utility service provider via a commercially available stationary two-way telecommunications carrier wide area network.

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による読み取りのため
の予めプログラムされた信号をインターフェース管理ユ
ニットに送信し、インターフェース管理ユニットから返
答としてコモディティ使用データを、ワイドエリアネッ
トワークを介したユーティリティへ送信のために受信す
る。拡散スペクトラムプロセッサはRF送受信機に接続
し、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可能とさせる。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、及びユーティリティサービスプロバイダからデータ
を送信する。異なるWANインターフェースモジュール
が、商用で使用可能な所望の異なる各ワイドエリアネッ
トワークで使用され得る。初期化マイクロコントローラ
ーは、インターフェースモジュール及び拡散スペクトラ
ムプロセッサ間に置かれ、拡散スペクトラムプロセッサ
の動作の制御、及びゲートウェイノード内の通信制御を
行う。
The RF transceiver of the gateway node sends an interrogation signal from the utility or a pre-programmed signal for reading according to a schedule to the interface management unit, and returns the commodity usage data as a response from the interface management unit via the wide area network. Receive for transmission to the utility. A spread spectrum processor connects to the RF transceiver and enables the gateway node to transmit and receive data using spread spectrum communication technology. The WAN interface module is connected to the spread spectrum processor and transmits data to and from the utility service provider over the desired commercially available wide area network. Different WAN interface modules may be used in each of the different commercial wide-area networks desired. The initialization microcontroller is located between the interface module and the spread spectrum processor, and controls the operation of the spread spectrum processor and controls communication within the gateway node.

本発明の別の実施の形態として、中継ノードが、必要
に応じて追加の通信能力を提供するために、ローカルエ
リアネットワーク内でインターフェース管理ユニットと
ゲートウェイノード間に置かれる。従って、ゲートウェ
イノードがインターフェース管理ユニットのRF通信範囲
の外側にある場合、インターフェース管理ユニットへ、
及びインターフェース管理ユニットからのRF通信データ
を再送するために中継ノードが必要とされる。
In another embodiment of the invention, a relay node is located in the local area network between the interface management unit and the gateway node to provide additional communication capabilities as needed. Therefore, if the gateway node is outside the RF communication range of the interface management unit,
And a relay node is required to retransmit the RF communication data from the interface management unit.

メーター読み取り、メーター情報管理及びネットワー
ク通信は全て、製造及び設置の間にインターフェース管
理ユニットに予めプログラムされた、及びゲートウェイ
ノードに予めプログラムされた2方向システムソフトウ
ェアにより制御される。そのソフトウェアにより、イン
ターフェース管理ユニットが、広範囲の水道、ガス及び
電気メーターからの入力を符号化し管理するよう設定さ
れる。そのソフトウェアにより、操作者は、簡単にシリ
アル番号を変更でき、自動的又は要求によりメーター読
み取りができ、報告される測定単位を変更でき、不正、
アラーム又はバッテリー容量低下状態の報告のためのシ
ステム状態を監視できる。
Meter reading, meter information management and network communication are all controlled by two-way system software pre-programmed on the interface management unit during manufacturing and installation and on the gateway node. The software configures the interface management unit to encode and manage input from a wide range of water, gas and electricity meters. The software allows the operator to easily change the serial number, read the meter automatically or on request, change the reported units of measurement,
System status can be monitored for reporting alarms or low battery conditions.

図面の簡単な説明 図1は水道メーターに取り付けられた本発明のインタ
ーフェース管理ユニットの斜視図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of an interface management unit of the present invention mounted on a water meter.

図2はインターフェース管理ユニットを取り付けるた
めに使用されるアダプタリングの斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of an adapter ring used to mount the interface management unit.

図3はインターフェース管理ユニットの内部構造の分
解斜視図である。
FIG. 3 is an exploded perspective view of the internal structure of the interface management unit.

図4はゲートウェイノードの正面図である。 FIG. 4 is a front view of the gateway node.

図5A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する、水、ガス及び電気メー
ターのためのインターフェース管理ユニットの概略図で
ある。
FIG. 5A is a schematic diagram of an interface management unit for water, gas and electricity meters that connects with remote gateway nodes and utility service providers.

図5Bは、近隣の中継ノード、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する、
水、ガス及び電気メーターのためのインターフェース管
理ユニットの概略図である。
FIG. 5B connects with neighboring relay nodes, remote gateway nodes and utility service providers.
FIG. 2 is a schematic diagram of an interface management unit for water, gas and electricity meters.

図6Aは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。
FIG. 6A is a flow diagram of the automatic meter reading data communication system.

図6Bは他の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。
FIG. 6B is a flowchart of another automatic meter reading data communication system.

図7はインターフェース管理ユニット回路のブロック
図である。
FIG. 7 is a block diagram of the interface management unit circuit.

図8は、インターフェース管理ユニット、中継ノード
及びゲートウェイノードのRF送信機のブロック図であ
る。
FIG. 8 is a block diagram of the RF transmitters of the interface management unit, the relay node, and the gateway node.

図9は、図8におけるRF送信機の周波数合成器部分の
ブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram of a frequency synthesizer portion of the RF transmitter in FIG.

図10はゲートウェイノード回路のブロック図である。 FIG. 10 is a block diagram of the gateway node circuit.

図11Aは、電力管理及び通信におけるインターフェー
ス管理ユニットの動作を示すフロー図である。
FIG. 11A is a flowchart showing the operation of the interface management unit in power management and communication.

図11Bは図11Aのフロー図の続きである。 FIG. 11B is a continuation of the flowchart in FIG. 11A.

図11Cは図11Bのフロー図の続きである。 FIG. 11C is a continuation of the flowchart in FIG. 11B.

図12はインターフェース管理ユニットの初期設定のフ
ロー図である。
FIG. 12 is a flowchart of the initial setting of the interface management unit.

図13はインターフェース管理ユニットの仮想停止機能
のフロー図である。
FIG. 13 is a flowchart of the virtual stop function of the interface management unit.

図14は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。
FIG. 14 is a functional diagram of the automatic meter reading data communication system.

図15Aは図14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。
FIG. 15A is a flowchart of a WAN processing portion of the data communication system shown in FIG.

図15Bは図14に示すデータ通信システムのメッセージ
発送部分のフロー図である。
FIG. 15B is a flowchart of a message sending part of the data communication system shown in FIG.

図15Cは図14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。
FIG. 15C is a flowchart of the RF processing part of the data communication system shown in FIG.

図15Dは図14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。
FIG. 15D is a flowchart of the scheduler portion of the data communication system shown in FIG.

図15Eは図14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。
FIG. 15E is a flowchart of a data storage portion of the data communication system shown in FIG.

好適な実施例の詳細な説明 システム 図5及び図6に示すように、本発明は、ゲートウェイ
ノード24と通信するインターフェース管理ユニット22を
有する自動メーター読み取りデータ通信システム20を提
供する。ここで、ゲートウェイノード24はインターフェ
ース管理ユニット22から遠隔に位置する。インターフェ
ース管理ユニット22とゲートウェイノード24の間には、
図5Bと図6Bに示す中継ノード26が存在し得、それはイン
ターフェース管理ユニット22の近隣に設置され、インタ
ーフェース管理ユニット22からゲートウェイノード24へ
の追加の通信パワーを提供する。インターフェース管理
ユニット22の通信範囲はおよそ400フィートである。従
って、ゲートウェイノード24がインターフェース管理ユ
ニット22から400フィートより遠い場合、メッセージを
インターフェース管理ユニット22からゲートウェイノー
ド24に再送信するために中継ノード26が必要になる。中
継ノード26とゲートウェイノード24のRF通信範囲はおよ
そ1マイルである。
Detailed Description of the Preferred Embodiment System As shown in FIGS. 5 and 6, the present invention provides an automatic meter reading data communication system 20 having an interface management unit 22 in communication with a gateway node 24. Here, the gateway node 24 is located remotely from the interface management unit 22. Between the interface management unit 22 and the gateway node 24,
There may be a relay node 26 shown in FIGS. 5B and 6B, which is located in the vicinity of the interface management unit 22 and provides additional communication power from the interface management unit 22 to the gateway node 24. The communication range of the interface management unit 22 is approximately 400 feet. Thus, if the gateway node 24 is more than 400 feet from the interface management unit 22, a relay node 26 is required to retransmit messages from the interface management unit 22 to the gateway node 24. The RF communication range between the relay node 26 and the gateway node 24 is about one mile.

インターフェース管理ユニット22は、水道やガスメー
ターのように住居のユーティリティメーター28に取り付
けられ得る、主にデータ収集装置であり、水道やガスの
使用量のようなコモディティの消費量に関する収集デー
タをゲートウェイノード24に送信する。インターフェー
ス管理ユニット22はまた、ホームセキュリティ、環境状
態、人の健康状態、煙や一酸化炭素の存在等を監視する
他のデバイスと接続され得る。
The interface management unit 22 is a data collection device, which can be attached to the utility meter 28 of the residence, such as a water or gas meter, and collects data on the consumption of commodities such as water or gas consumption by the gateway node 24. Send to The interface management unit 22 may also be connected to other devices that monitor home security, environmental conditions, human health, the presence of smoke and carbon monoxide, and the like.

ゲートウェイノード24は、無線周波数(RF)通信リン
クによって収集されたデータを得るためにインターフェ
ース管理ユニット22に応答させ、据え付けのワイドエリ
アネットワーク(WAN)34を介してユーティリティサー
ビスプロバイダ30にそのデータを送信する。
The gateway node 24 responds to the interface management unit 22 to obtain the data collected by the radio frequency (RF) communication link and sends the data to the utility service provider 30 via an installed wide area network (WAN) 34 I do.

図5A及び図6Aに示す本発明の好ましい実施の形態にお
いて、水道、ガス及び電気のような異なるコモディティ
のメーター28に取り付けられた複数のインターフェース
管理ユニット22は、ローカルエリアネットワーク(LA
N)32を介してゲートウェイノード24と通信し、ゲート
ウェイノード24は、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)34を介して、そのコモディ
ティデータをインターフェース管理ユニット22からユー
ティリティ30に送信する。ゲートウェイノード24はメー
ター28からユーティリティ30へのエンドツーエンドの通
信を提供する。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LAN32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、どの
ような商業上使用可能な2方向コモンキャリアWAN34に
よっても設計される。本実施の形態においては、ゲート
ウェイノード24は、インターフェース管理ユニット22
と、その通信範囲であるおよそ400フィート以内になけ
ればならない。しかしながら、ゲートウェイノード24が
インターフェース管理ユニットの通信範囲の外にある場
合、図5B及び図6Bに示すように、中継ノード26が、デー
タをインターフェース管理ユニット22からゲートウェイ
ノード24に再送信するために備えられ得る。中継ノード
の動作範囲はおよそ1マイルである。中継ノード26は、
インターフェース管理ユニット22及びゲートウェイノー
ド24と同じRF送信回路を利用している。図6Bに示される
LAN通信リンク32Aと32Bは技術的には図6Aに示すLAN32と
同じリンクからなる。唯一の違いは、図6Bにおけるゲー
トウェイノード24がインターフェース管理ユニット22の
通信範囲の外側にあり、中継ノード26によるデータの再
送信を必要とすることである。
In the preferred embodiment of the present invention shown in FIGS. 5A and 6A, a plurality of interface management units 22 attached to meters 28 of different commodities, such as water, gas and electricity, include a local area network (LA).
N) communicates with the gateway node 24 via 32, and the gateway node 24 transmits its commodity data from the interface management unit 22 to the utility 30 via the fixed carrier wide area network (WAN) 34. . Gateway node 24 provides end-to-end communication from meter 28 to utility 30. The first link in the data communication system is a two-way 900 MHz spread spectrum LAN 32.
The second link in the data communication system is designed with any commercially available two-way common carrier WAN. In the present embodiment, the gateway node 24 is the interface management unit 22
And within its communication range of approximately 400 feet. However, if the gateway node 24 is outside the communication range of the interface management unit, the relay node 26 prepares to retransmit data from the interface management unit 22 to the gateway node 24, as shown in FIGS. 5B and 6B. Can be The operating range of the relay node is approximately one mile. The relay node 26
The same RF transmission circuit as that of the interface management unit 22 and the gateway node 24 is used. Shown in FIG. 6B
LAN communication links 32A and 32B technically comprise the same links as LAN 32 shown in FIG. 6A. The only difference is that the gateway node 24 in FIG. 6B is outside the communication range of the interface management unit 22 and requires retransmission of data by the relay node 26.

インターフェース管理ユニット22から収集されたデー
タは典型的にはユーティリティ会社のコンピュータに提
供され、課金やコモディティ使用量データを生成するた
めに使用される。
The data collected from the interface management unit 22 is typically provided to a utility company computer and used to generate billing and commodity usage data.

インターフェース管理ユニット 図1を参照するに、インターフェース管理ユニット22
は、アダプタリング36によって、水道、ガス、電気ユー
ティリティメーター28に取り付けられる統合ユニットで
ある。インターフェース管理ユニット22は、広範囲の製
造者によって製造されたメーターのために、既存のメー
ターボディにそのインターフェース管理ユニットを後付
けするためのアダプタリングを使用して、コモディティ
メーターのレジスタヘッドと置き換わる。これは、複数
の異なるアダプタリング36及びインターフェース管理ユ
ニット22の中のプログラム可能なソフトウェアを使用す
ることにより達成される。
Interface Management Unit Referring to FIG.
Is an integrated unit attached to the water, gas and electricity utility meter 28 by an adapter ring 36. The interface management unit 22 replaces the register head of the commodity meter using an adapter ring to retrofit the existing meter body with the interface management unit for meters manufactured by a wide range of manufacturers. This is accomplished by using programmable software in a plurality of different adapter rings 36 and interface management unit 22.

図3は、インターフェース管理ユニット22の内部構造
を示す。インターフェース管理ユニット22は、上部カバ
ー40、下部カバー46、及び、2つのプリント回路基板42
及び44からなる。プリント回路基板42は、好ましくは、
プリント回路基板44上の液晶ディスプレイ38のための切
り抜きを有するRFアンテナである。液晶ディスプレイ38
は、メーター読み取り値、計測単位、不正(tamper)及
び状態を表示する。プリント回路基板44は、図7のブロ
ック図に詳細が示されているように種々の要素及びコネ
クタを含む。インターフェース管理ユニット22はバッテ
リー50により電力供給される。そのコンパクトな統合デ
ザイン及び、種々のメーター及びメーターブランドへの
適合性は、従来技術からのコスト削減となることを示
す。
FIG. 3 shows the internal structure of the interface management unit 22. The interface management unit 22 includes an upper cover 40, a lower cover 46, and two printed circuit boards 42.
And 44. The printed circuit board 42 is preferably
RF antenna with cutout for liquid crystal display 38 on printed circuit board 44. LCD display 38
Displays meter readings, units of measure, tampers and status. The printed circuit board 44 includes various components and connectors as detailed in the block diagram of FIG. The interface management unit 22 is powered by a battery 50. Its compact integrated design and compatibility with various meters and meter brands show that it is a cost savings over the prior art.

インターフェース管理ユニット22は、統合されたデジ
タルエンコーダ及び2方向ワイヤレス送受信機であり、
水道、ガス、電気メーターのようなユーティリティメー
ター28の動作を監視し、メーターの中の回転翼によって
生成される計測パルスによってコモディティ使用量を確
かめ、RFローカルエリアネットワーク(LAN)を介し
て、コモディティ使用量データを中継ノード26又はゲー
トウェイノード24に送る。インターフェース管理ユニッ
ト22により計測される事象は、通常、コモディティのメ
ーターへの流れに応答するタービンや他の変換要素によ
って生成されるパルスである。バルブ作動出力や改変入
力等の更なる機能もまたインターフェース管理ユニット
22に備えられる。
The interface management unit 22 is an integrated digital encoder and two-way wireless transceiver,
Monitor the operation of utility meters 28, such as water, gas, and electricity meters, ascertain commodities usage by measuring pulses generated by rotors in the meters, and use commodities through RF local area networks (LANs). The quantity data is sent to the relay node 26 or the gateway node 24. The events measured by the interface management unit 22 are typically pulses generated by a turbine or other conversion element in response to flow to the commodity meter. Additional functions such as valve actuation output and modified input are also provided by the interface management unit
Provided for 22.

以下で詳細に説明するように、インターフェース管理
ユニット22と中継ノード26又はゲートウェイノード24間
の通信は、好ましくは2方向900MHz直接拡散の、採用さ
れた周波数帯において複数チャネルを有する拡散スペク
トルデータを送信技術を使用して確立される。インター
フェース管理ユニット22は、ユーティリティから、事前
プログラムされたスケジュール読み取りから、もしくは
自然発生アラームメッセージからの要求に応答して自動
メーター読み取り機能を実行する。これらの自動メータ
ー読み取り機能は、月使用量読み取り、遠隔の最初と最
後のメーター読み取り、リアルタイムの不正発見及び通
知、仮想停止機能、及びアラームシステム機能を含む。
加えて、水道メーターに取り付けられたインターフェー
ス管理ユニット22は、もれ発見及び低流量の通知の機能
を有し、固定のアンテナアタッチメントなしに、ピット
アプリケーションにおいて水中で機能する。ガスメータ
ーに取り付けられたインターフェース管理ユニット22は
暴走メーター検出が可能である。インターフェース管理
ユニット22はまた、セキュリティ及び情報管理タスクを
実行する。
As described in detail below, the communication between the interface management unit 22 and the relay node 26 or the gateway node 24 transmits spread spectrum data having multiple channels in the adopted frequency band, preferably two-way 900 MHz direct spread. Established using technology. The interface management unit 22 performs an automatic meter reading function in response to a request from a utility, from a pre-programmed schedule read, or from a spontaneous alarm message. These automatic meter reading functions include monthly usage reading, remote first and last meter reading, real-time fraud detection and notification, virtual stop function, and alarm system function.
In addition, the interface management unit 22 attached to the water meter has the function of leak detection and low flow notification and works underwater in pit applications without a fixed antenna attachment. The interface management unit 22 attached to the gas meter can detect a runaway meter. Interface management unit 22 also performs security and information management tasks.

インターフェース管理ユニット22は、ユーティリティ
識別番号、メーター設定及び読み取り、計測単位、及
び、アラームセットポイントをプログラムするポータブ
ルコンピュータを使用してインストールされる。インタ
ーフェース管理ユニットが一度インストールされると、
それは2方向ワイヤレスLAN32を介してゲートウェイノ
ードと接続される。上述したように、インターフェース
管理ユニット22はデータを送信するために起動される必
要はない。インターフェース管理ユニットはそれ自身で
通信を開始し、事前にプログラムされた予定の読み取り
を実行することも、ゲートウェイ24を介してユーティリ
ティからの要求に応答することもできる。
The interface management unit 22 is installed using a portable computer that programs utility identification numbers, meter settings and readings, units of measurement, and alarm set points. Once the interface management unit is installed,
It is connected to the gateway node via a two-way wireless LAN 32. As mentioned above, the interface management unit 22 does not need to be activated to send data. The interface management unit can initiate communication on its own, perform a pre-programmed scheduled read, or respond to requests from the utility via the gateway 24.

通信ノード ゲートウェイノード24は図4に示されている。ゲート
ウェイノード24は典型的には、LAN32とWAN34間の通信ノ
ードとして動作するように電柱の頂上に位置する。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24は、その通信リンク上でデータを
送受信するためのアンテナ52と、ゲートウェイノード24
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54を含む。ゲートウェイ24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24は、メーターから
ユーティリティ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24は、2方向900MHz
拡散スペクトラムLAN32を介してインターフェース管理
ユニット22と接続する。また、ゲートウェイノード24
は、ユーティリティと通信するために、いかなるWAN34
とも接続し、適合する。ゲートウェイノード24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。
Communication Node The gateway node 24 is shown in FIG. Gateway node 24 is typically located on top of a utility pole to operate as a communication node between LAN 32 and WAN 34. It thus acts as a LAN to WAN connection.
Gateway node 24 includes an antenna 52 for transmitting and receiving data over the communication link, and a gateway node 24.
And a power line carrier connector 54 for connecting a power line for supplying power to the power line. Gateway 24 can also be powered by the sun. Due to its compact design, it can be easily installed on any existing utility pole or in similar high places. Gateway node 24 provides end-to-end communication from the meter to the utility. Wireless gateway node 24, 900MHz in two directions
It is connected to the interface management unit 22 via the spread spectrum LAN32. Also, the gateway node 24
To communicate with utilities, any WAN34
Connect with and fit. Gateway node 24 is field programmable to satisfy various data reporting requirements.

ゲートウェイノード24は、水道、ガス及び電気メータ
ーデータの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使用量データをWAN34を介してユー
ティリティ30に転送する。それはまた、他の安全なセキ
ュリティ及び情報ノードに通信リンクを提供する。ゲー
トウェイノード24は、それが責任を持つ、ある予め定め
られたインターフェース管理ユニットとデータを交換
し、それらのインターフェース管理ユニットからの信号
を“聞く”。ゲートウェイノード24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。
The gateway node 24 receives data requests for water, gas and electricity meter data and causes the meters to respond,
The usage data is transferred to the utility 30 via the WAN 34 together with the status data. It also provides a communication link to other secure security and information nodes. The gateway node 24 exchanges data with certain predefined interface management units for which it is responsible and "listens" for signals from those interface management units. Gateway node 24 does not store long-term data, thus minimizing security risks. The RF communication range of the gateway node is typically one mile.

中継ノード26は、インターフェース管理ユニット22か
らゲートウェイノード24へのRF信号を取得し、追加のパ
ワー増強を行う中間の送受信装置として動作する。中継
ノード26は、太陽による電力供給も、電力線キャリアコ
ネクションを介しての電力供給も両方可能である。イン
ターフェース管理ユニット22及びゲートウェイノード24
において見られる同一のRF送受信機回路は中継ノード26
に用いられている。
The relay node 26 operates as an intermediate transmitting / receiving device that acquires an RF signal from the interface management unit 22 to the gateway node 24 and performs additional power enhancement. The relay node 26 is capable of both solar power supply and power supply via a power line carrier connection. Interface management unit 22 and gateway node 24
The same RF transceiver circuit found at
It is used for

2方向ページャー、セルラー電話、従来の電話、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、インターフェース管
理ユニット、中継ノード及び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。
A wide variety of stationary wide area network (WAN) communication systems such as those used for two-way pagers, cellular telephones, conventional telephones, personal communication services (PCS), cellular digital packet data (CDPD) systems, and satellite gateways It can be used to perform data communication between nodes and utilities. The data communication system utilizes channelized direct spread spread spectrum transmission for communication between the interface management unit, relay nodes and gateway nodes.

インターフェース管理ユニットの回路 図7は、インターフェース管理ユニット22の中の半二
重のチャネル化された直接シーケンスの拡散スペクトラ
ム回路基板44のブロック図である。その回路基板は、管
理用マイクロコントローラー56、通信マイクロコントロ
ーラー58、拡散スペクトラムプロセッサ60、及び無線周
波数(RF)送受信機62の4つの主要な機能要素からな
る。
Interface Management Unit Circuit FIG. 7 is a block diagram of a half-duplex channelized direct sequence spread spectrum circuit board 44 in the interface management unit 22. The circuit board consists of four main functional components: a management microcontroller 56, a communication microcontroller 58, a spread spectrum processor 60, and a radio frequency (RF) transceiver 62.

管理用マイクロコントローラー56はインターフェース
管理ユニット22とメーター28間の主要インターフェース
機能を実行する。これは、ユーティリティメーター変換
器64からのパルスを捉えて蓄積することを含む。蓄積さ
れたパルスの全体は、コモディティ量の対応する単位及
び結果に変換され得、その結果はコモディティ消費量を
視覚で示すために液晶ディスプレイ(LCD)に表示され
る。管理用マイクロコントローラーはまた、許可されて
いない使用又は状況通知のために不正スイッチ66からの
入力を監視する。そのマイクロコントローラ56はバッテ
リパワーを監視するための低バッテリ検出器68と接続さ
れている。
The management microcontroller 56 performs the main interface function between the interface management unit 22 and the meter 28. This involves capturing and accumulating pulses from the utility meter converter 64. The entire accumulated pulse can be converted into a corresponding unit of commodity quantity and the result, which is displayed on a liquid crystal display (LCD) to visually indicate the commodity consumption. The administrative microcontroller also monitors inputs from unauthorized switches 66 for unauthorized use or status notifications. The microcontroller 56 is connected to a low battery detector 68 for monitoring battery power.

このマイクロコントローラ56はまた、パワー管理機能
を制御するデータシステム管理タイマーを含む。通常の
動作の間、管理用マイクロコントローラー56は、外部水
晶発振器70により供給される、例えば32.768KHzの予め
定められたクロックスピードで動作している。インター
フェース管理ユニット22における全ての他の要素は、低
電力の“スリープ”モードか、完全に電力が除かれるか
の状態にある。定期的に、管理用のマイクロコントロー
ラー56が他の要素に電力を加え、ゲートウェイノード24
からの応答させるためのRF信号があるかないかを確かめ
るためにそれらを“起こす(起動する)”。典型的に
は、起動するための電力の適用は2−8秒毎であり得
る。応答させる信号が存在しない場合、電力は他の要素
から除かれるか、低電力のスリープモードに戻る。この
技術はバッテリ電力を節約することに使用され、従っ
て、バッテリ寿命を延ばす。有効な応答させる信号が存
在する場合、インターフェース管理ユニット22はデータ
を中継ノード26又はゲートウェイノード24に伝送する。
The microcontroller 56 also includes a data system management timer that controls power management functions. During normal operation, the managing microcontroller 56 is operating at a predetermined clock speed of, for example, 32.768 KHz, provided by an external crystal oscillator 70. All other elements in the interface management unit 22 are in a low power "sleep" mode or completely powered off. Periodically, a management microcontroller 56 applies power to other elements and
"Wake up" them to see if there are any RF signals to respond from. Typically, the application of power to activate may be every 2-8 seconds. If there is no signal to respond, power is removed from other factors or returns to a low power sleep mode. This technique is used to conserve battery power, thus extending battery life. If a valid response signal exists, the interface management unit 22 transmits the data to the relay node 26 or the gateway node 24.

管理用マイクロコントローラー56は、TMP47P422VNの
名称で日本の東芝により販売されているマイクロプロセ
ッサコンポーネントからなり得る。
The management microcontroller 56 may consist of a microprocessor component sold by Toshiba of Japan under the name TMP47P422VN.

通信マイクロプロセッサー58は、与えられたRF信号が
有効な質問の信号かどうかを決定することや、ゲートウ
ェイノード24と実際のデータ交換を実行することを含
む、インターフェース管理ユニット22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。マイクロコ
ントローラー58は、拡散スペクトラムプロトコル及びRF
チャネル化を制御するために、拡散スペクトラムプロセ
ッサー60及びRF送受信機62に制御情報を提供する。
The communication microprocessor 58 controls the radio frequency (RF) at the interface management unit 22, including determining whether the applied RF signal is a valid interrogation signal, and performing the actual data exchange with the gateway node 24. Responsible for all aspects of communications management. The microcontroller 58 uses a spread spectrum protocol and RF
Control information is provided to the spread spectrum processor 60 and the RF transceiver 62 to control channelization.

上述したように、通信マイクロコントローラー58が通
信動作をしない場合にはそれは“スリープ”モードにあ
る。
As mentioned above, when the communication microcontroller 58 is not communicating, it is in a "sleep" mode.

通信マイクロコントローラー58は、PIC16LC74−04/L
の名称でChandler,ArizonaのMicrochipにより販売され
るマイクロプロセッサコンポーネントからなり得る。
Communication microcontroller 58 is PIC16LC74-04 / L
And a microprocessor component sold by Microchip of Chandler, Arizona.

上述したように、本発明のデータ通信システム20は、
好ましくは、インターフェース管理ユニット22と、ゲー
トウェイノード24又は中継ノード26間において拡散スペ
クトラム通信を採用する。
As described above, the data communication system 20 of the present invention includes:
Preferably, spread spectrum communication is employed between the interface management unit 22 and the gateway node 24 or the relay node 26.

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
ンス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。受信機はこれらの信号を関連
付け、元の情報信号を取得する。この技術は、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。
Spread spectrum communication techniques typically use a signal structure such as sequential noise, such as a pseudo-noise (PN) code, to spread the narrowband information signal over a relatively wide band of frequencies. The receiver associates these signals and obtains the original information signal. This technology is a US patent
No. 5,166,952 and many of the references cited therein can be better understood.

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、データ通信システム20に、セキュリティ対策手段、
干渉に対する耐性の増強、及び与えられた環境の中で1
つ以上のインターフェース管理ユニットを動作させる能
力を与える。改善された信号対雑音比によりシステムは
拡大された範囲で動作する。これらの通信技術はまた、
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。
As described below, using spread spectrum communication technology, when used with direct spread modulation technology, provides the data communication system 20 with security measures,
Increased resistance to interference, and 1 in a given environment
Provides the ability to operate one or more interface management units. The system operates over an extended range due to the improved signal-to-noise ratio. These communication technologies also
Eliminates the need to obtain rights from government agencies governing wireless communications.

拡散スペクトラムプロセッサー60は、RF送受信機62に
与えられる通信マイクロコントローラー58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
スペクトラムプロセッサはまた、通信マイクロコントロ
ーラー58及びRF送受信機62の周波数合成器72のために2.
4576MHzのクロック信号を生成する。拡散スペクトラム
プロセッサ60は、9.8304MHzの水晶発振器74、データレ
ジスタ及び符号化/復号化論理を含むSST32ADLの名称の
Sunnyvale,CaliforniaのCylink Corporationにより製
造、販売される特定用途向け集積回路(ASIC)ゲートア
レーから構成され得る。
The spread spectrum processor 60 functions to perform spread spectrum coding of data from the communication microcontroller 58 provided to the RF transceiver 62 and decoding of spread spectrum data from the RF transceiver. A spread spectrum processor is also provided for the communication microcontroller 58 and the frequency synthesizer 72 of the RF transceiver 62.
Generates a 4576 MHz clock signal. The spread spectrum processor 60 has the name SST32ADL, which includes a 9.8304 MHz crystal oscillator 74, data registers and encoding / decoding logic.
It may consist of an application specific integrated circuit (ASIC) gate array manufactured and sold by Cylink Corporation of Sunnyvale, California.

拡散スペクトラムプロセッサ60の符号化/復号化論理
は、通信マイクロコントローラーからの入力シリアルデ
ータを標本化し、それを、192のファクターによって水
晶発振器74から割られた速度の32ビット擬似雑音(PN)
符号化データストリームに変換する。シリアルデータビ
ットの各組もしくは“2つのビット(dibits)”は一意
の32ビットPNシーケンスで表される。
The encoding / decoding logic of the spread spectrum processor 60 samples the incoming serial data from the communications microcontroller and converts it to 32-bit pseudo noise (PN) at a rate divided by the crystal oscillator 74 by a factor of 192.
Convert to encoded data stream. Each set or "dibits" of serial data bits is represented by a unique 32-bit PN sequence.

図8はインターフェース管理ユニット22のRF受信機62
のブロック図である。
FIG. 8 shows the RF receiver 62 of the interface management unit 22.
It is a block diagram of.

インターフェース管理ユニット22への通信及びインタ
ーフェース管理ユニット22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。インターフェース管理ユニット22は、当受
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(commission
ing)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。
Communication to and from the interface management unit 22 may be performed in a pre-selected number of channels in a pre-selected band, e.g., 902 to 928 MHz, e.g., one of 24 channels. The interface management unit 22 receives data on the same one RF channel in this reception operation,
Send response. As described below, the specific RF channel used for communication depends on the unit configuration (commission).
ing) and selected during installation and loaded into memory. To avoid that two or more interface management units respond to the same interrogation signal, the RF channel is selected to be different from the operating channel of the other adjacent interface management unit.

周波数合成器72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76及
び受信機78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72から信号を供給される。
The frequency synthesizer 72 modulates and demodulates the spread spectrum data supplied by the spread spectrum processor 60 into a carrier signal and demodulates the carrier signal into such data. The RF transceiver has a separate transmitter 76 and receiver 78 sections, which are fed by a frequency synthesizer 72 shared by the two sections.

アンテナ80はバンドパスフィルター82を介して送信−
受信アンテナスイッチ84に接続され、通信マイクロコン
トローラー58により操作され、通信マイクロコントロー
ラー58は送信機76又は受信機78のうち所望のものをアン
テナ80に接続する。
The antenna 80 transmits via the band-pass filter 82-
Connected to the receive antenna switch 84 and operated by the communication microcontroller 58, the communication microcontroller 58 connects the desired one of the transmitter 76 or the receiver 78 to the antenna 80.

拡散スペクトラムプロセッサ60の、周波数合成器72へ
の出力は、導線86における2.4576MHzの参照周波数信号
及び導線88におけるPN符号化ベースバンド信号からな
る。周波数合成器72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。
The output of the spread spectrum processor 60 to the frequency synthesizer 72 comprises a 2.4576 MHz reference frequency signal on lead 86 and a PN coded baseband signal on lead 88. Frequency synthesizer 72 is National Semiconductor's
It can be configured with an LMX2332A dual frequency synthesizer.

周波数合成器72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。
The direct spread modulation technique employed in frequency synthesizer 72 uses a high-speed binary code (PN code) to modulate the baseband signal. The resulting spread signal is used to modulate the transmitter's RF carrier signal.
The spreading code is a fixed length PN sequence of bits called chips, which is constantly recycled. The pseudo-random nature of the sequence allows for the desired signal spreading, and the fixed length sequence allows the code to be duplicated at the receiver for signal recovery. Therefore,
In direct spreading, the baseband signal is modulated by a PN code spreading function and the carrier is modulated to generate a wideband signal.

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。
Minimum phase modulation (MSK) is used for reliable communication, efficient use of the radio spectrum, and low element count and low power consumption. The modulation performed by the frequency synthesizer 72 is a minimum phase modulation (MSK) with a chip rate of 819.2K chips per second, providing a 6dB instantaneous bandwidth of 670.5KHz.

インターフェース管理ユニット22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。
The reception band of the interface management unit 22 is a minimum band of 900 KHz and usually 1 MHz. The frequency resolution of the synthesizer is 0.2048-MHz and is used to channel the band into 24 channels with a minimum of 1.024Mz spacing. This frequency channelization is used to provide future expansion, advanced features associated with this data communication system, and to minimize interference between interface management units within common communications.

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100を
介して通信マイクロコントローラー58により制御されプ
ログラムされる。図9に示すように、周波数合成器72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、導線102で供給される7
82から807MHzの範囲の周波数に基き、復調信号は導線10
4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信号ローカル発信信号と呼
ばれ得る。
The frequency control of the oscillator for RF in the system is
Double phase locked loop (PLL) in frequency synthesizer
Supplied by Its phase locked loop circuit (PLL)
Are controlled and programmed by the communication microcontroller 58 via the serial programming control bus 100 shown in FIG. As shown in FIG. 9, the frequency synthesizer 72 generates two RF signals, and the two RF signals are mixed in various combinations to generate a transmission carrier and demodulate the input RF signal. The transmitted carrier is supplied on conductor 102
Based on frequencies in the range of 82 to 807 MHz, the demodulated signal is
Based on a frequency in the range of 792 to 817 MHz provided at 4. These signals may be referred to as RF transmissions and RF signal local emission signals.

次の表Iは伝送チャネル周波数、及び導線102と104に
おける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72の中の2つのPL
Lセクションによって提供される。
Table I below summarizes the transmission channel frequencies and the associated frequency synthesizer transmit / receive power on leads 102 and 104. The signals in the table are the two PLs in the dual frequency synthesizer 72.
Provided by L section.

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10
6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。
The third signal, fixed at 120.4224 MHz, also
Supplied by a heavy frequency synthesizer. This signal is
6 and may be referred to as an intermediate frequency (IF) local emission signal.

RF送受信62のRF受信機セクション78は低ノイズ増幅器
108を含み、それの入力は送信−受信スイッチ84に接続
されている。低ノイズ増幅器108の出力は、中間周波数
(IF)信号混合器110に接続されている。信号混合器110
への他の入力は、導線104の周波数合成器72からの出力
である。信号混合器110の出力は、バンドパスフィルタ
ー112を介して中間周波数信号混合器114へ送られる中間
周波数信号である。中間周波数信号混合器114への他の
入力は、導線106における周波数合成器72からの120.422
4MHzの固定周波数信号である。中間周波数信号混合器11
4は受信した信号を最終の中間周波数、例えば、9.8304M
Hzに変換する。
RF transceiver 62, RF receiver section 78, low noise amplifier
108, the input of which is connected to the transmit-receive switch 84. The output of the low noise amplifier 108 is connected to an intermediate frequency (IF) signal mixer 110. Signal mixer 110
The other input to is the output from frequency synthesizer 72 on lead 104. The output of signal mixer 110 is an intermediate frequency signal sent to intermediate frequency signal mixer 114 via bandpass filter 112. Another input to the intermediate frequency signal mixer 114 is 120.422 from the frequency synthesizer 72 on line 106.
This is a fixed frequency signal of 4 MHz. Intermediate frequency signal mixer 11
4 converts the received signal to the final intermediate frequency, for example, 9.8304M
Convert to Hz.

中間周波数信号混合器114からの中間周波数信号は、
バンドパスフィルター116、増幅器118、バンドパスフィ
ルター120及び増幅器122からなるバンドパス制限回路を
通される。
The intermediate frequency signal from the intermediate frequency signal mixer 114 is
The signal passes through a band-pass limiting circuit including a band-pass filter 116, an amplifier 118, a band-pass filter 120, and an amplifier 122.

増幅器122からの信号は、バンドパスフィルター126及
び信号混合器128からなる直交周波数弁別器124に供給さ
れる。周波数弁別器124の出力は、線形位相ローパスフ
ィルター130及びボルテッジコンパレータ132に供給され
る。導線134のボルテッジコンパレータ132の出力は、イ
ンターフェース管理ユニット22のための受信ベースバン
ドデータ信号からなる。導線134における信号は拡散ス
ペクトラムプロセッサ60に供給され、そして、通信マイ
クロコントローラー58に供給される。
The signal from the amplifier 122 is supplied to a quadrature frequency discriminator 124 including a band-pass filter 126 and a signal mixer 128. The output of the frequency discriminator 124 is supplied to a linear phase low-pass filter 130 and a voltage comparator 132. The output of voltage comparator 132 on lead 134 comprises the received baseband data signal for interface management unit 22. The signal on lead 134 is provided to spread spectrum processor 60 and then to communication microcontroller 58.

伝送モードにおいて、周波数合成器72は、導線102に
おける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76は、導線102の信号を導線106における固定周波数
IFローカル発信信号と混合する信号混合器136を有す
る。このことは、902MHzから928MHzの間の範囲のRF信号
をもたらす。その信号はバンドパスフィルタ138により
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、中間パワー増幅器138によって増幅され、送信/受
信スイッチ84に供給される。
In the transmission mode, frequency synthesizer 72 has a frequency in the range of 782 to 807 MHz on lead 102 and provides a modulated signal of the data to be transmitted. RF transmitter section 76 converts the signal on lead 102 to a fixed frequency on lead 106.
It has a signal mixer 136 for mixing with the IF local transmission signal. This results in RF signals in the range between 902 MHz and 928 MHz. The signal is filtered by a bandpass filter 138 to reduce harmonics and out-of-band signals, amplified by an intermediate power amplifier 138, and provided to a transmit / receive switch 84.

インターフェース管理ユニットの動作 インターフェース管理ユニット22の中のシステムのタ
イミング及び電力の管理は管理用マイクロコントローラ
ー56によって制御される。そのユニットの通信ハードウ
ェアは、ゲートウェイノード24からの質問信号の存在を
テストするためにスリープモードから定期的にパワーア
ップされる。図11Aから11Cは、本発明におけるインター
フェース管理ユニット22のパワー管理とシステム通信の
フロー図である。
Operation of the Interface Management Unit The management of system timing and power within the interface management unit 22 is controlled by a management microcontroller 56. The communication hardware of the unit is periodically powered up from sleep mode to test for the presence of the interrogation signal from gateway node 24. 11A to 11C are flowcharts of power management and system communication of the interface management unit 22 according to the present invention.

図7及び11AからCを参照するに、要求通信のエピソ
ードは3つの異なる段階からなる。すなわち、時々“点
滅(blinking)”と呼ばれるインターフェース管理ユニ
ットの通信ハードウェアの起こし(起動)間隔、ゲート
ウェイノードからのポーリングデータ、及びインターフ
ェース管理ユニットからの応答である。その応答は消費
されたコモディティの量を示すメーターのカウントを含
み得る。
Referring to FIGS. 7 and 11A-C, the episode of the request communication consists of three distinct stages. The wake-up interval of the communication hardware of the interface management unit, sometimes referred to as "blinking", the polling data from the gateway node, and the response from the interface management unit. The response may include a meter count indicating the amount of commodities consumed.

バッテリー電力を節約する必要性から、インターフェ
ース管理ユニットは、典型的には2から8秒といった一
定間隔でスリープモードから起動されるところのパルス
化モードにおいて運用される。インターフェース管理ユ
ニットは、図11Aの符号300で示されるように、スリープ
モードから開始する。
Due to the need to conserve battery power, the interface management unit is operated in a pulsed mode, which is woken up from sleep mode at regular intervals, typically 2 to 8 seconds. The interface management unit starts from a sleep mode, as indicated by reference numeral 300 in FIG. 11A.

図11Aから11Cを参照するに、通信マイクロコントロー
ラー58は、管理用マイクロコントローラー56からの信号
に応答して、RF受信機78を定期的に短時間もしくは“点
滅(blink)”間隔で活性化させ、インターフェース管
理ユニットのために確立されたRFチャネル上でゲートウ
ェイノード24からの信号があるかどうかを決定する。ス
テップ302を参照されたい。ゲートウェイノード24から
の信号は、インターフェース管理ユニット22が有効な質
問信号として認識できる拡散スペクトラムPNデータから
なる。拡散スペクトラムPNデータがない場合、もしくは
そこにあるデータが無効であるとされた場合、受信機78
は停止し、“スリープ”に戻る。PNシーケンスが有効で
あると認められると、受信機78は通信エピソードが完了
するまでオンのままでいる。
Referring to FIGS. 11A-11C, the communication microcontroller 58 activates the RF receiver 78 periodically in short or “blink” intervals in response to a signal from the managing microcontroller 56. , Determine if there is a signal from gateway node 24 on the RF channel established for the interface management unit. See step 302. The signal from the gateway node 24 is composed of spread spectrum PN data that the interface management unit 22 can recognize as a valid interrogation signal. If there is no spread spectrum PN data or if the data there is invalid, the receiver 78
Stops and returns to “sleep”. If the PN sequence is found to be valid, receiver 78 remains on until the communication episode is completed.

インターフェース管理ユニット22はデータを継続して
監視していないので、ゲートウェイノード24は、データ
を送る前にインターフェース管理ユニットを“起こす
(起動)”必要がある。ポーリング又は設定データは、
インターフェース管理ユニットが起きるのに十分な時間
の後にのみ送られる。インターフェース管理ユニットは
ポーリングが終わってすぐに要求された情報を応答す
る。一度通信エピソード(episode)が終了すると、イ
ンターフェース管理ユニットは、RFチャネルにデータ質
問機からの信号があるかをテストするための点滅をおこ
なう通常の動作を再開する。
Since the interface management unit 22 is not continuously monitoring the data, the gateway node 24 needs to “wake up” the interface management unit before sending data. Polling or configuration data
Only sent after enough time for the interface management unit to wake up. The interface management unit responds with the requested information immediately after the polling is completed. Once the communication episode has ended, the interface management unit resumes normal operation of blinking to test for a signal from the data interrogator on the RF channel.

ステップ304において、拡散スペクトラムプロセッサ6
0に電力を供給し、インターフェース管理ユニット22に
おける全ての発振器を開始させる電力制御線を管理用マ
イクロコントローラー56がローにアサートすることで、
点滅サイクルが始まる。ステップ306において、発振器
が開始して安定する時間経過の後、管理用マイクロコン
トローラーは、通信マイクロコントローラー58を活性化
させるために起動線142にパルスを供給する。通信マイ
クロコントローラー58は“活動保持”信号を線144にて
管理用マイクロコントローラー56へ生成し、管理用マイ
クロコントローラー56が活動中でありインターフェース
管理ユニットの要素を動作状態に維持し続けなければな
らないということを、管理用マイクロコントローラー56
に示す。これは、ステップ308に示されている。
In step 304, the spread spectrum processor 6
The management microcontroller 56 asserts low a power control line that powers 0 and starts all oscillators in the interface management unit 22,
The blinking cycle starts. In step 306, after a period of time after the oscillator has started and settled, the managing microcontroller supplies a pulse on the activation line 142 to activate the communication microcontroller 58. The communication microcontroller 58 generates an "active" signal on line 144 to the management microcontroller 56, indicating that the management microcontroller 56 is active and must keep the elements of the interface management unit operational. The management microcontroller 56
Shown in This is shown in step 308.

通信プロセスにおける次のステップであるステップ31
0はゲートウェイノード24によるポーリングである。ど
のようなものでも意味の有るデータ相互交換を起こすた
めには、拡散スペクトラムプロセッサ60にPNコード及び
モード制御データをロードする必要がある。このコード
において、“2つのビット(dibits)”と称される、シ
リアルデータビットの全ての組は一意の32ビットPNシー
ケンスにより表される。制御バス100を介して適切なチ
ャネルプログラミングデータをMSK周波数合成器72にロ
ードすることも必要である。拡散スペクトラムデータ
は、通信マイクロコントローラー58と拡散スペクトラム
プロセッサ60間に、8ビット制御バス146を介して転送
される。
The next step in the communication process, step 31
0 is polling by the gateway node 24. In order for any meaningful data interchange to occur, the spread spectrum processor 60 must be loaded with PN codes and mode control data. In this code, every set of serial data bits, called "dibits", is represented by a unique 32-bit PN sequence. It is also necessary to load the appropriate channel programming data into the MSK frequency synthesizer 72 via the control bus 100. Spread spectrum data is transferred between the communication microcontroller 58 and the spread spectrum processor 60 via an 8-bit control bus 146.

周波数合成器72が正しいRFチャネルにプログラムされ
た後、有効な拡散スペクトラムデータを得るためにRFチ
ャネルを標本化する。ステップ312及び314を参照された
い。直接拡散スペクトラムシリアルデータは全ての通信
エピソードにおいて2400ビット毎秒の速度で転送され
る。
After the frequency synthesizer 72 has been programmed to the correct RF channel, the RF channel is sampled to obtain valid spread spectrum data. See steps 312 and 314. Direct spread spectrum serial data is transmitted at a rate of 2400 bits per second in all communication episodes.

RF送受信機62が安定すると、拡散スペクトラムプロセ
ッサ60の入力において復調データが可能になる。有効な
コードが受信された場合、拡散スペクトラムプロセッサ
60は、ステップ316において、“ロック検出”信号148を
通信マイクロコントローラー58へアサートする。ロック
検出信号が所定の時間内に導線148においてアクティブ
にされない場合、インターフェース管理ユニット22はス
リープモードに戻る。しかし、ロック検出が起こった場
合、通信マイクロコントローラー58の入力にシリアルデ
ータが現れる。ステップ318を参照されたい。ゲートウ
ェイノード24がそのパケットデータを送信し終えると、
RFチャネル上での伝送を停止し、その伝送の終了のある
ランダム時間の後にロック検出信号が失われる。一度ロ
ック検出が失われると、RF受信機78への電力ははずされ
る。ステップ320を参照されたい。
Once the RF transceiver 62 is stable, demodulated data is available at the input of the spread spectrum processor 60. Spread spectrum processor if a valid code is received
60 asserts a "lock detected" signal 148 to the communication microcontroller 58 in step 316. If the lock detect signal is not activated on lead 148 within a predetermined time, interface management unit 22 returns to sleep mode. However, if lock detection occurs, serial data will appear at the input of the communication microcontroller 58. See step 318. When the gateway node 24 finishes transmitting the packet data,
Stop the transmission on the RF channel and lose the lock detect signal after some random time of the end of the transmission. Once lock detection is lost, power to RF receiver 78 is removed. See step 320.

通信マイクロコントローラー58への入力におけるシリ
アルデータは、通信マイクロコントローラーにより復号
化され、受信メッセージの有効性が決定される。そのメ
ッセージが正しく並べられ、そのメッセージに含まれる
シリアル番号データがそのメッセージを受信したインタ
ーフェース管理ユニットのシリアル番号と一致した場
合、データは、シリアルデータ導線150、152及び154を
介して、通信マイクロコントローラー58がマスターとし
て動作して、管理用マイクロコントローラー56と相互交
換される。メッセージが通信マイクロコントローラー58
から管理用マイクロコントローラー56に送信される。管
理用マイクロコントローラー56が応答すると、導線156
のスレーブイネーブル信号をアクティブにすることによ
って、シリアルインターフェースシステムにおけるマス
ター/スレーブの関係の方向を反対にする。そして、デ
ータは管理用マイクロコントローラーをシリアルインタ
ーフェースクロックとして使用して返送される。スレー
ブイネーブル信号は、メッセージが完了した時に除かれ
る。ステップ322、324、326及び328を参照されたい。
The serial data at the input to the communication microcontroller 58 is decoded by the communication microcontroller to determine the validity of the received message. If the message is correctly ordered and the serial number data contained in the message matches the serial number of the interface management unit that received the message, the data is transmitted via serial data leads 150, 152 and 154 to the communication microcontroller. 58 operates as a master and is interchanged with the management microcontroller 56. Message communication microcontroller 58
To the management microcontroller 56. When the management microcontroller 56 responds, the conductor 156
Activating the slave enable signal of the serial interface system reverses the direction of the master / slave relationship in the serial interface system. The data is then returned using the management microcontroller as the serial interface clock. The slave enable signal is removed when the message is completed. See steps 322, 324, 326 and 328.

このデータ交換は、バルブ作動メッセージ及びシリア
ル番号メッセージの要求を除いて受信メッセージ毎に行
われる。データ交換が必要とされない場合、その効果へ
の応答が送られる。
This data exchange is performed for each received message except for the request for the valve operation message and the serial number message. If no data exchange is required, a response to the effect is sent.

要求データ(いかなるものでも)が管理用マイクロコ
ントローラー56から通信マイクロコントローラー58に返
された後、ゲートウェイノード24への返却メッセージが
ステップ330において形成される。通信マイクロコント
ローラー58が送信するとき、通信マイクロコントローラ
ー58は、周波数合成器72を、その周波数オフセットを変
更するために再プログラムしなければならない。これ
は、制御バス100でなされる。RF送信機76及び拡散スペ
クトラムプロセッサ60は、インターフェース管理ユニッ
ト22によって応答を送信できるようにされる。拡散スペ
クトラムプロセッサ60が安定する時間経過した後、返却
メッセージが送信される。このメッセージは拡散スペク
トラムプロセッサ60とRF送信機76を動作しない状態にす
ることによって停止する。ステップ332から340を参照さ
れたい。
After the request data (anything) is returned from the managing microcontroller 56 to the communication microcontroller 58, a return message to the gateway node 24 is formed at step 330. When the communication microcontroller 58 transmits, the communication microcontroller 58 must reprogram the frequency synthesizer 72 to change its frequency offset. This is done on the control bus 100. The RF transmitter 76 and the spread spectrum processor 60 are enabled to send a response by the interface management unit 22. After the elapse of the time when the spread spectrum processor 60 stabilizes, a return message is transmitted. This message is stopped by disabling the spread spectrum processor 60 and the RF transmitter 76. See steps 332-340.

送信の完了に続き、ステップ342において、RF受信機7
8は、更なる入力データをチェックするために、再び活
性化される。これは、一度インターフェース管理ユニッ
ト22が起こされると、各メッセージの起動サイクルを完
了する必要無く、複数のメッセージが交換されるために
行われる。通信マイクロコントローラー58が、所定の時
間内に入力メッセージを捉えることが無かった場合、イ
ンターフェース管理ユニットがスリープモードに戻るよ
うにする。ステップ44を参照されたい。周波数合成器72
は、制御バス100のメッセージによって低電力モードに
戻され、管理用マイクロコントローラー56への、導線14
4における活動保持信号が、管理用マイクロコントロー
ラーに通信が終了したことを伝えるために送られる。ス
テップ346を参照されたい。管理用マイクロコントロー
ラー56は、そして、インターフェース管理ユニット22の
残りの部分への電力を取り除く。ステップ348を参照さ
れたい。
Following completion of the transmission, at step 342, the RF receiver 7
8 is activated again to check for further input data. This is done because once the interface management unit 22 is awakened, multiple messages are exchanged without having to complete the activation cycle for each message. If the communication microcontroller 58 does not catch the input message within a predetermined time, the interface management unit returns to the sleep mode. See step 44. Frequency synthesizer 72
Is returned to the low power mode by a message on the control bus 100 and leads 14 to the management microcontroller 56.
The activity hold signal at 4 is sent to inform the management microcontroller that communication has ended. See step 346. The management microcontroller 56 then removes power to the rest of the interface management unit 22. See step 348.

管理用マイクロコントローラー56と通信マイクロコン
トローラー58間の通信は、信号150、152及び154からな
るシリアルインターフェースバスを介して達成される。
全てのプロセッサ内通信は、制御コードバイト、データ
バイト、及びチェックサムバイトからなる。情報を要求
するメッセージは、制御コードバイトとチェックサムバ
イトのみからなる。そのチェックサムは2の補数チェッ
クサムである。
Communication between the managing microcontroller 56 and the communication microcontroller 58 is achieved via a serial interface bus consisting of signals 150, 152 and 154.
All intra-processor communications consist of control code bytes, data bytes, and checksum bytes. A message requesting information consists of only control code bytes and checksum bytes. The checksum is a two's complement checksum.

通信エピソードの一例は次のように説明され得る。 One example of a communication episode may be described as follows.

インターフェース管理ユニット22のRF受信機78が起動
し、データを発見しないと、スリープに戻る。次に、RN
受信機が起動し、ゲートウェイノード24から拡散スペク
トラムPNシーケンスを発見すると、それを認識し、拡散
スペクトラムプロセッサ60からポーリングデータが発生
するのを待つ。一度そのユニットが起動すると、それは
ゲートウェイノード24からポーリングメッセージを受信
して復号し、適切な応答を形成する。
The RF receiver 78 of the interface management unit 22 is activated, and returns to sleep if no data is found. Then, RN
When the receiver starts up and finds the spread spectrum PN sequence from the gateway node 24, it recognizes it and waits for the generation of polling data from the spread spectrum processor 60. Once the unit has been activated, it receives and decodes the polling message from gateway node 24 and forms an appropriate response.

起動のインターバルの間、ゲートウェイノード24は、
拡散スペクトラムプロセッサ60に、同期させ、インター
フェース管理ユニットの点滅ウィンドウが入力PNシーケ
ンスを発見するために十分な長さだけ開いていることを
確認させる継続アイドル状態を送信する。一度コードロ
ックが達成されると、監視の間隔は入力データを受け入
れるように伸ばされる。なぜならば、起動は、コードロ
ックが達成されれば、成功と考えられるからである。コ
ードロックが起こったが、メッセージが認識されたかっ
たり、所定の時間ウィンドウの中でデータが見られなか
った場合には、通信マイクロコントローラー58はスリー
プ状態に戻る。
During the startup interval, the gateway node 24
The spread spectrum processor 60 sends a continuous idle state that synchronizes and confirms that the blinking window of the interface management unit is open long enough to find the incoming PN sequence. Once code lock is achieved, the monitoring interval is extended to accept input data. This is because the activation is considered successful if the code lock is achieved. If a code lock occurs, but the message is not acknowledged or no data is seen within a predetermined time window, the communication microcontroller 58 returns to sleep.

ユニット22がうまく起動された後、ゲートウェイノー
ド24は多くの予め定められた機能のうちの一つを実行す
るように命令しなければならない。そのユニットがメッ
セージに応答した場合、それは、最高位のビットをクリ
アして、返却メッセージの出所の確認としてのメーター
シリアル番号と共に制御ワードを返送する。このスキー
ムによって、ゲートウェイノード24が、目的とするイン
ターフェース管理ユニット22から発生したものでないい
かなる返却データにも応答しないことが確証される。
After unit 22 is successfully activated, gateway node 24 must command to perform one of a number of predetermined functions. If the unit responds to the message, it clears the most significant bit and returns a control word with the meter serial number as confirmation of the origin of the return message. This scheme ensures that the gateway node 24 does not respond to any return data that did not originate from the intended interface management unit 22.

各データメッセージは、必要なデータに続く所定の制
御コード及びチェックサムバイトまでの全てのバイトの
チェックサムで開始する。チェックサムは、チェックサ
ムバイトに先行する全てのバイトの和の2の補数をとる
ことにより計算される。これにより、チェックサムを含
むメッセージバイトの全てを加え、0の結果のためにテ
ストすることによりチェックサムをテストすることを可
能とする。データ交換のために使用されるデータタイプ
は次のものを含む。すなわち、メーターカウント、ユー
ティリティシリアル番号、RFチャネル、計測単位、メー
タータイプ、変換係数、エラーコード、アクチュエータ
ポート、送信カウント、会社識別子、ソフトウェアバー
ジョン及び製造業者シリアル番号である。
Each data message starts with a predetermined control code following the required data and a checksum of all bytes up to the checksum byte. The checksum is calculated by taking the two's complement of the sum of all bytes preceding the checksum byte. This allows the checksum to be tested by adding all of the message bytes including the checksum and testing for a zero result. Data types used for data exchange include: That is, meter count, utility serial number, RF channel, unit of measurement, meter type, conversion factor, error code, actuator port, transmission count, company identifier, software version, and manufacturer serial number.

ゲートウェイノードの回路 図10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24のRF送受信機セクション156はイ
ンターフェース管理ユニット22のRF送受信機セクション
62と同一である。拡散スペクトラムプロセッサ158はま
た、インターフェース管理ユニット22における拡散スペ
クトラムプロセッサ60と同一であり、従って、ゲートウ
ェイノード24における周波数合成、変調、復調、及び拡
散スペクトラム制御がインターフェース管理ユニットに
おけるものと同一である。
FIG. 10 is a block diagram of a gateway node circuit.
The RF transceiver section 156 of the gateway node 24 is the RF transceiver section of the interface management unit 22
Same as 62. Spread spectrum processor 158 is also identical to spread spectrum processor 60 in interface management unit 22, so that frequency synthesis, modulation, demodulation, and spread spectrum control in gateway node 24 are the same as in the interface management unit.

インターフェース管理ユニット22における通信と管理
マイクロコントローラー58、56は初期化マイクロコント
ローラー160及びWANインターフェースモジュール162と
それぞれ置きかえられる。WANインターフェースモジュ
ール162は、2方向ページャー、電力線キャリア(PL
C)、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。WANインターフェースモジュール162と初期化マ
イクロコントローラー160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160と直接に接続するRFチ
ャネル選択バス164を介して達成される。
The communication and management microcontrollers 58 and 56 in the interface management unit 22 are replaced with the initialization microcontroller 160 and the WAN interface module 162, respectively. The WAN interface module 162 is a two-way pager, power line carrier (PL
C), may incorporate the electronics of satellite, cellular telephone, fiber optics, cellular digital packet data (CDPD) systems, personal communication services (PCS) or other fixed wide area network (WAN) systems. The structure of the WAN interface module 162 and the initialization microcontroller 160 can vary depending on the desired WAN interface. RF channel selection is achieved via an RF channel selection bus 164 that connects directly to the initialization microcontroller 160.

初期化マイクロコントローラー160は、拡散スペクト
ラムプロセッサー158のプログラミング、RF送受信機156
の周波数合成器166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1
62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16
0は、拡散スペクトラムプロセッサー158の内部インター
フェースをプログラムし、インターフェース管理ユニッ
ト22からRFチャネル選択を読み、そして、インターフェ
ース管理ユニット22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。
The initialization microcontroller 160 controls the programming of the spread spectrum processor 158, the RF transceiver 156
Channel Selection, Transmit / Receive Switching, and WAN Interface Module 1 in Frequency Synthesizer 166
Control all node functions, including acquisition failure at 62. When the power is turned on, the initialization microcontroller 16
0 programs the internal interface of the spread spectrum processor 158, reads the RF channel selection from the interface management unit 22, and configures the system for communication on the frequency corresponding to the channel selected by the interface management unit 22.

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160へのRFチャネル選択バス1
64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160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160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156の周波数合成器166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24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。
The selection of the RF channel used for transmission and reception is performed by the RF channel selection bus 1 to the initialization microcontroller 160.
Achieved through 64. Valid channel numbers are 0 to 23
In the range. The input is debounced by software to minimize the possibility of noise at the input to the initialization microcontroller 160, which causes erroneous channel switching. Channel selection data is
Before the initialization microcontroller accepts and initiates a channel change, it must be present and stable at the input to the initialization microcontroller 160 for approximately 250 μs. After a channel change is initiated,
It takes 600 μs for the frequency synthesizer 166 of the RF transceiver 156 to receive the programming data and for the frequency synthesizer oscillator to settle to its changed frequency. Channel selection may only be completed while gateway node 24 is in receive mode. If the RF channel selection line is changed during transmit mode, the change will not take effect until after the gateway node returns to receive mode.

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160はその監視機能を開始する。ゲー
トウェイノード24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160は継続的にRFチャネル選択バス1
64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。
Once the initial parameters have been established, the initialization microcontroller 160 initiates its monitoring function. When the gateway node 24 is in the receive mode, the initialization microcontroller 160 continuously
Monitor 64 to determine if a channel change has been implemented.

データを受信するために、ゲートウェイノード24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。
To receive the data, the gateway node 24 monitors the interface management unit 22 to determine if there is data. Some additional handshake hardware may be needed to recognize the presence of the spread spectrum signal.

アラームメッセージは、メーター28が不正又はアラー
ム状態の場合にインターフェース管理ユニット22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24
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と、それは誤メ
ッセージとされ得る。
The alarm message is automatically sent by the interface management unit 22 when the meter 28 is in a fraudulent or alarm state. The message is sent periodically until the error is cleared. Gateway node 24
Must know how many bytes of data you are looking at, and count them as they come in. Once the appropriate number of bytes have been received, the reception is complete and the message is processed. Any deviation from the expected number of bytes received may be a false message.

ゲートウェイノード24の送信モードの間、初期化マイ
クロコントローラー160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162の
故障が起こった場合に、ゲートウェイノード24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160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156
のRF送信機168を有効にしない。
During the transmission mode of the gateway node 24, the initialization microcontroller 160 monitors the data lines to detect idle states, start and stop bits. This prevents the gateway node 24 from continuously transmitting meaningless information in the event of a failure of the WAN interface module 162, and prevents erroneous accompanying edge data that does not end transmission in a timely manner. This is done to prevent it from being sent. The initialization microcontroller 160 controls the RF transceiver 156 unless the data line is in an invalid idle state when communication is initiated.
Do not enable the RF transmitter 168.

ゲートウェイノード24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160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160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168を動作しない状態にすることで
ある。
The second watchdog function of the initialization microcontroller 160 when the gateway node 24 is in the transmit mode is to test for valid start and stop bits in the transmitted serial data stream. Thus, it can be confirmed that the data has been read correctly. The first start bit is defined as the first falling edge of serial data after entering the idle stage. All further timing during the communication episode is referenced from the start bit. The timing of the stop bit location is measured from the rising edge of the start bit for that particular data byte. The initialization microcontroller 160 measures a 9.5 bit time interval from the start bit edge and looks for a stop bit. Similarly, the one-bit interval timer starts at its 9.5 bit point to look for the next start bit. The next start bit is 9.5
If it does not activate itself within one bittime of the bittime maker, a failure is declared. The response to the failure state is to render the RF transmitter 168 inoperative.

インターフェース管理ユニットの設定(commissionin
g) インターフェース管理ユニットが最初に設置される場
合、それは、ユーティリティシリアル番号、メータース
ケーリング、もしくはRFチャネル情報を含まない。これ
らの定数は、設置及び使用開始の間に、インターフェー
ス管理ユニットがユーティリティ課金ソフトウェア及び
メータータイプと適合するようにプログラムされなけれ
ばならない。インターフェース管理ユニット使用開始の
フローを図12に示す。
Interface management unit settings (commissionin
g) If the interface management unit is first installed, it does not include utility serial number, meter scaling, or RF channel information. These constants must be programmed during installation and commissioning so that the interface management unit is compatible with the utility billing software and meter type. FIG. 12 shows a flow of starting the use of the interface management unit.

インターフェース管理ユニットが製造されるとき、デ
フォルトで、内部周波数リストの第1のRFチャネルが設
定される。この知られたチャネルは、速度生成線テスト
及びインターフェース管理ユニット使用開始に用いられ
る。インターフェース管理ユニットが設置されると、設
定用デバイスがインターフェース管理ユニットに、ユー
ティリティシリアル番号、メータースケーリング特性、
及びRFチャネル選択データをプログラムする。ステップ
360を参照されたい。そして、それは、まずデフォルト
のRFチャネル上の応答を取得するように試みる。デフォ
ルトチャネルからの応答がない場合、使用開始用デバイ
スは、周波数リストの次のチャネルに移動し、インター
フェース管理ユニットが応答するまでそのプロセスを繰
り返す。これにより、設定用デバイスが、新しいメータ
ーを設定することができると共に、既に使用中のメータ
ーを再設定できる。
When the interface management unit is manufactured, by default the first RF channel of the internal frequency list is set. This known channel is used for speed generation line testing and interface management unit activation. When the interface management unit is installed, the setting device sends the utility serial number, meter scaling characteristics,
And program the RF channel selection data. Steps
See 360. And it first tries to get a response on the default RF channel. If there is no response from the default channel, the activation device moves to the next channel in the frequency list and repeats the process until the interface management unit responds. This allows the setting device to set a new meter and reset a meter already in use.

インターフェース管理ユニットが、ネットワークの一
部として機能し、そのエリアの他のインターフェース管
理ユニットと共存するために、データ衝突を最小にする
ように運用周波数を調整することが必要となり得る。こ
の仕事は、インターフェース管理ユニットの初期設定時
になされなければならず、設定用デバイスの責任であ
る。据え付けのローカルエリアネットワークの設定にお
いては、シリアル番号により一度にアクセスされるた
め、全てのインターフェース管理ユニットは、同一の周
波数を占め得る。
In order for the interface management unit to function as part of the network and coexist with other interface management units in the area, it may be necessary to adjust the operating frequency to minimize data collisions. This task must be done during the initial configuration of the interface management unit and is the responsibility of the configuration device. In a fixed local area network setup, all interface management units can occupy the same frequency, since they are accessed at once by serial number.

各インターフェース管理ユニットは、RF信号を送信及
び受信できる有限の距離、典型的には400フィートを有
する。ゲートウェイノードがインターフェース管理ユニ
ットと通信を成功させるために、それは、RF信号を送信
及び受信できる有限の距離内になければならず、そうで
なければ、RF信号を増強するための中継ノードを設置す
ることが必要である。上述したように、ゲートウェイに
よるポーリング手順の一部として一意のシリアル番号要
求があるため、ネットワーク設定において全てのインタ
ーフェース管理ユニットを同一のチャネルに有すること
が可能である。複数のインターフェース管理ユニットが
ポーリングメッセージを監視する場合でも、指定された
シリアル番号付けされたユニットのみが応答する。
Each interface management unit has a finite distance, typically 400 feet, that can transmit and receive RF signals. In order for the gateway node to successfully communicate with the interface management unit, it must be within a finite distance where it can send and receive RF signals, otherwise it will install relay nodes to augment the RF signals It is necessary. As described above, since there is a unique serial number request as part of the polling procedure by the gateway, it is possible to have all interface management units on the same channel in the network setting. Even if multiple interface management units monitor the polling message, only the designated serialized unit will respond.

インターフェース管理ユニット周波数の割り付けは、
設置時に設定用デバイスにより実行される。これは、干
渉しているインターフェース管理ユニット又は他の衝突
しているRF信号の存在を決定するために、RF調査の使用
を通して達成される。ステップ362を参照されたい。
Assignment of interface management unit frequency
Performed by the configuration device during installation. This is achieved through the use of RF interrogation to determine the presence of interfering interface management units or other colliding RF signals. See step 362.

ステップ364において、調査開始にあたり、設定用デ
バイスは、第1の又はデフォルトのRFチャネル上にシリ
アル番号メッセージを送信する。これはシリアル番号の
依存しないメッセージなので、初期設定デバイスの範囲
内のインターフェース管理ユニットは応答しなければな
らない。設定用デバイスがこのチャネルで応答を獲得し
ない場合、それに使用可のラベル付けし、調査はストッ
プする。しかしながら、チャネルが使用されている場
合、設定用デバイスは、ステップ366に示すように、リ
ストの中の次のチャネルに移動する。このプロセスは、
使用されていないチャネルが見つかるか、全ての24チャ
ネルが調べられるまで繰り返す。ステップ368を参照さ
れたい。一度、使用されていないRFチャネルが見つかる
と、設定用デバイスは、ユーティリティシリアル番号、
運用RFチャネル、及び全ての残りのメーターのパラメー
ターを、インターフェース管理ユニットのメモリにプロ
グラムする。ステップ370及び372を参照されたい。ユー
ティリティシリアル番号、RFチャネル及び他のメーター
パラメーターは、ステップ374に示されるように、設定
デバイスからの“シリアル番号設定”メッセージによっ
ていつでも変更され得る。
In step 364, at the start of the survey, the configuration device sends a serial number message on the first or default RF channel. Since this is a serial number independent message, the interface management unit within range of the initialization device must respond. If the configuration device does not get a response on this channel, it labels it as available and the probe stops. However, if a channel is being used, the configuration device moves to the next channel in the list, as shown in step 366. This process is
Repeat until an unused channel is found or all 24 channels have been examined. See step 368. Once an unused RF channel is found, the configuration device will display the utility serial number,
The operating RF channel and all remaining meter parameters are programmed into the memory of the interface management unit. See steps 370 and 372. The utility serial number, RF channel and other meter parameters can be changed at any time by a "serial number setting" message from the setting device, as shown in step 374.

同一のRF周波数が何度も使用され得る。例えば、イン
ストーラーがチャネル1上でインターフェース管理ユニ
ットの範囲外に移動した場合、このチャネルはまた他の
インターフェース管理ユニットにより使用可能となる。
この計画は、その地域の実際の無線伝播状態を考慮し、
詳細な事前計画や、チャネルの複雑な図を必要としない
ため、予め割り当てられた周波数計画に好ましいもので
ある。
The same RF frequency can be used many times. For example, if the installer moves out of range of the interface management unit on channel 1, this channel will also be usable by other interface management units.
This plan takes into account the actual radio propagation conditions in the area,
It is preferred for pre-assigned frequency planning because it does not require detailed pre-planning or complex diagrams of the channels.

インターフェース管理ユニットの仮想停止機能の動作 図13は、本発明のインターフェース管理ユニットの仮
想停止機能のフロー図である。
Operation of Virtual Stop Function of Interface Management Unit FIG. 13 is a flowchart of the virtual stop function of the interface management unit of the present invention.

インターフェース管理ユニットの仮想停止機能は、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。漏れか不正使用を示す、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。この不正モード状態は、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。
The virtual stop function of the interface management unit is used in situations where utility services are temporarily stopped, such as a change of owner. If the inhabitants are gone, there should be no noticeable consumption of utilities at that location. If there is any meter movement indicating leakage or misuse, the utility must be notified. This fraudulent mode condition provides a means of alerting and reporting of meter movement above a current threshold.

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、インターフェース管理ユニット
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。中継ノード、ゲートウェイノード、設
定用デバイス、もしくは他のインターフェース管理ユニ
ット通信デバイスは、ステップ376及び378において、そ
のメーター値を読み、ステップ380において、適当なオ
フセットを加え、ステップ382において、“仮想停止設
定”メッセージとしてインターフェース管理ユニットに
結果を送らなければならない。そして、インターフェー
ス管理ユニットは、ステップ384において、仮想停止モ
ードを有効化する。ステップ386において、インターフ
ェース管理ユニット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、ステップ388及び390
に詳しく示されているように、“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、インターフェース管理ユニットは“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大きくない場合、
ステップ392に示すように、インターフェース管理ユニ
ットはメーター値を監視し続ける。仮想停止モードは、
ステップ394において、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。
Activation of the virtual stop mode is achieved through a "set virtual threshold" message and is defined as a meter value that the interface management unit does not exceed. In order to know where to set the threshold, it is necessary to know the current meter value. The relay node, gateway node, configuration device, or other interface management unit communication device reads the meter values in steps 376 and 378, adds the appropriate offset in step 380, and enters the "virtual stop setting" in step 382. "The result must be sent to the interface management unit as a message. Then, in step 384, the interface management unit activates the virtual stop mode. In step 386, the interface management unit stores the meter value. If the meter value is greater than the current threshold, steps 388 and 390
"Error code clear" as detailed in
The interface management unit sends an "send alarm" message to the gateway node until the message is issued from the gateway node in response. However, if the meter value is not greater than the current threshold,
As shown in step 392, the interface management unit continues to monitor the meter value. Virtual stop mode is
In step 394, it can be cleared at any time by an "error code clear" message from the gateway node.

インターフェース管理ユニット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、そのユニットは、(ステップ392)現在の閾
値に到達するか、(ステップ394)仮想停止モードが解
除されるまで、計測を続ける。
If the meter value in the interface management unit does not exceed the current threshold at a given sampling time, the unit will either (step 392) reach the current threshold or (step 394) until the virtual stop mode is released. Continue measuring.

自動メーター読み取りデータ通信システム 図14は本発明の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。フロー図は、ゲートウェイノード24の主
要機能要素を含み、それは、メッセージ発送部200、RF
処理部202、WAN処理部204、データ格納要素206、及びス
ケジューラ要素208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はインタ
ーフェース管理ユニット又は中継ノード210と2方向無
線LANを介して接続される。ゲートウェイノード24はま
た、据え付けの電気通信事業者WANを介してユーティリ
ティサービスプロバイダと接続される。
Automatic Meter Read Data Communication System FIG. 14 is a functional flow diagram of the automatic meter read data communication system of the present invention, with elements shown as functional blocks. The flow diagram includes the main functional elements of the gateway node 24, including the message dispatcher 200, RF
It includes a processing unit 202, a WAN processing unit 204, a data storage element 206, and a scheduler element 208. The data storage and scheduler elements consist of data pre-programmed into the memory of the gateway node. The gateway node is connected to the interface management unit or the relay node 210 via a two-way wireless LAN. The gateway node 24 is also connected to a utility service provider via the fixed carrier WAN.

図15Aは図14のWAN処理部204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212
は、WANを介してデータストリームを送信することによ
り、インターフェース管理ユニット212からのデータの
要求を開始する。ゲートウェイノードのWAN処理部はWAN
データストリームを受け取り、WANメッセージを作成
し、データ格納206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200にそのWANメッセージを
送る。
FIG. 15A is a detailed functional diagram of the WAN processing unit 204 in FIG. In a typical communication episode, utility 212
Initiates a request for data from the interface management unit 212 by transmitting a data stream over the WAN. WAN processing part of gateway node is WAN
It receives the data stream, creates a WAN message, identifies the sender's utility ID from data store 206, and sends the WAN message to message dispatcher 200 at the gateway node.

ここで、図15Bを参照するに、メッセージ発送部200は
WAN処理部からWANメッセージを受信し、ユーティリティ
212からの要求を決定する。メッセージ発送部200は、最
後の受信者又はターゲットがインターフェース管理ユニ
ット又は中継ノード210であることを決定する。そし
て、メッセージ発信部は、データ格納部206からインタ
ーフェース管理ユニット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202に送信する。
Here, referring to FIG. 15B, the message sending unit 200
Utility to receive WAN message from WAN processing unit
Determine the request from 212. The message sender 200 determines that the last recipient or target is the interface management unit or relay node 210. Then, the message transmission unit collates the interface management unit ID from the data storage unit 206, generates an RF message, and transmits the RF message to the RF processing unit 202.

図15Cを参照すると、RF処理部はメッセージ発送部200
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、LAN
を介してそのRFデータストリームをインターフェース管
理ユニット又は中継ノード210に送信し、応答を待つ。
そして、インターフェース管理ユニットは、LANを介し
てRFデータストリームをゲートウェイノード24のRF処理
部202に送信することにより応答する。RF処理部202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200に送信する。図15Bに示すように、メッセー
ジ発送部はRFメッセージを受信し、データ格納部206か
ら応答のためのターゲットユーティリティを決定し、WA
Nメッセージを生成し、そのWANメッセージをWAN処理部2
04に送信する。WAN処理部204はメッセージ発送部からそ
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15A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WANを介
してユーティリティに送信し、通信エピソードを完了す
る。
Referring to FIG. 15C, the RF processing unit includes a message sending unit 200.
Receives RF messages from, selects the appropriate RF channel, converts the RF messages into RF data streams,
And sends the RF data stream to the interface management unit or the relay node 210 via a.
Then, the interface management unit responds by transmitting the RF data stream to the RF processing unit 202 of the gateway node 24 via the LAN. The RF processing unit 202 receives the RF data stream, generates an RF message from the RF data stream, and transmits the RF message to the message sending unit 200. As shown in FIG.15B, the message sending unit receives the RF message, determines a target utility for a response from the data storage unit 206,
N message is generated and the WAN message is sent to the WAN processing unit 2
Send to 04. The WAN processing unit 204 receives the WAN message from the message sending unit, converts the WAN message into a WAN data stream, and, as shown in FIG.
Send the data stream to the utility via the in-house telecommunications carrier WAN to complete the communication episode.

通信エピソードはまた、図15Dに示すように、ゲート
ウェイノードのスケジューラ208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24内のメモリに予めプログラムされる。スケジ
ューラー208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208は、データ格納部206からインタ
ーフェース管理ユニット又は中継ノードの情報を取得
し、RFメッセージを生成し、そのRFメッセージをRF処理
部202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インターフェース
管理ユニット又は中継ノード210に送信し、応答を待
つ。そして、インターフェース管理ユニットは、RFデー
タストリームでRF処理部202に応答する。RF処理部202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
ージ送信部202に送信する。メッセージ発送部はRFメッ
セージを受信し、データ格納部206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204に送信する。W
AN処理部はそのWANメッセージを受信し、WANデータスト
リームに変換し、WANデータストリームをユーティリテ
ィ212に送信する。
The communication episode is also initiated by a read according to a pre-programmed schedule in the scheduler 208 of the gateway node, as shown in FIG. 15D. The list of schedule read times is pre-programmed into memory in the gateway node 24. The scheduler 208 is executed periodically at the time of reading according to a schedule. When the schedule reading time comes, the scheduler 208 acquires information on the interface management unit or the relay node from the data storage unit 206, generates an RF message, transmits the RF message to the RF processing unit 202, and receives the RF message. , Select an appropriate RF channel, convert the RF message to an RF data stream, send the RF data stream to the interface management unit or relay node 210, and wait for a response. Then, the interface management unit responds to the RF processing unit 202 with the RF data stream. RF processing unit 202
The RF data stream is received, an RF message is generated from the RF data stream, and the RF message is transmitted to the message transmitting unit 202. The message sending unit receives the RF message, determines a target utility for a response from the data storage unit 206, generates a WAN message, and transmits the WAN message to the WAN processing unit 204. W
The AN processing unit receives the WAN message, converts it into a WAN data stream, and sends the WAN data stream to the utility 212.

場合によっては、ユーティリティは、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、ユーティリティは、WANデータストリームをWAN処理
部204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206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200に送信する。図15Bに示すように、メッセージ発
送部200はWANメッセージを受信し、ユーティリティ212
からの要求を決定する。そして、メッセージ発送部200
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のメモリに格納されている場
合、ゲートウェイノード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204に送信する。WAN処理
部204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212に送信する。
In some cases, the utility may request data stored in the gateway node's memory. In this case, the utility starts a communication episode by sending the WAN data stream to the WAN processing unit 204. The WAN processing unit receives the WAN data stream, generates a WAN message, checks the utility ID of the sender in the data storage unit 206, and transmits the WAN message to the message sending unit 200. As shown in FIG. 15B, the message sending unit 200 receives the WAN message and
Determine the request from Then, the message sending unit 200
Determines the target of the message. If the requested data is stored in the gateway node's memory, the gateway node performs the requested task,
Determines that the requested utility is the target utility for the response, generates a WAN message,
The WAN message is transmitted to the WAN processing unit 204. The WAN processing unit 204 receives the WAN message, converts the WAN message into a WAN data stream, and sends the WAN data stream to the utility 212.

通信エピソードの最後のタイプは、インターフェース
管理ユニットにより開始されるものである。この場合、
インターフェース管理ユニット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24
のRF処理部202に送信する。RF処理部202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20
0に送信する。メッセージ発送部200は、そのRFメッセー
ジを受信し、データ格納部206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204に送信する。WAN
処理部はその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
ティに送信する。
The last type of communication episode is one initiated by the interface management unit. in this case,
The interface management unit detects an alarm or an improper state and sends the RF data stream to the gateway node 24.
To the RF processing unit 202. The RF processing unit 202 receives the RF data stream, generates an RF message from the RF data stream, and transmits the RF message to the message sending unit 20.
Send to 0. Message sending section 200 receives the RF message, determines a target utility for a response from data storage section 206, generates a WAN message, and transmits the WAN message to WAN processing section 204. WAN
The processing unit receives the WAN message, converts it into a WAN data stream, and sends the WAN data stream to the utility.

よって、図14及び15A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。
Thus, there are three different types of communication episodes that can be implemented in the automated meter reading data communication system shown in FIGS. 14 and 15A-E.

図15D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。
FIG. 15D shows information or data pre-programmed in the gateway node memory. The memory contains a list of schedule read times performed by the interface management unit. These reading times can correspond to monthly or weekly usage readings and the like.

図15E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。
FIG. 15E shows data or information stored in the memory of the gateway node that handles the registered utility information and the registered interface management unit information. This data includes the utility identification number of the registered utility, the interface management unit identification number of the registered interface management unit, and other information for the particular utility and the particular interface management unit, and thus the gateway node Can communicate directly with the desired utility or the correct interface management unit.

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。
It is recognized that other equivalents, alternatives and modifications other than those described above are possible within the scope of the appended claims.

───────────────────────────────────────────────────── 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 (56)参考文献 特開 平8−194023(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G08C 15/00 - 15/12 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Dressel Huiz, Don Earl 53211, Wisconsin, United States, 53211, Shorewood, North Lake Drive 3565 ) Surveyed field (Int.Cl. 7 , DB name) G08C 15/00-15/12

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】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、 前記コモディティメーターに取り付け可能なインターフ
ェース管理ユニットと、 該インターフェース管理ユニット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イ
ンターフェース管理ユニットと通信するゲートウェイノ
ードとを有し、 前記インターフェース管理ユニットは、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入
力を有するデジタルエンコーダを入れた筐体を有し、更
に、前記インターフェース管理ユニットは、該インター
フェース管理ユニットが取り付けられているコモディテ
ィメーターの種類に応じてコモディティ使用データを解
釈するようにプログラム可能なソフトウェアを有し、 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う自動メーター読み取
りデータ通信システム。
1. An automatic meter reading data communication system for acquiring commodity usage data from a commodity meter, comprising: an interface management unit attachable to the commodity meter;
A gateway node communicating with the interface management unit over a two-way wireless local area network, the interface management unit including a housing containing a digital encoder having an input for obtaining commodity usage data from a commodity meter. Further comprising: software programmable to interpret commodity usage data according to the type of commodity meter to which the interface management unit is attached; An automatic meter reading data communication system that communicates with utility service providers over the telecommunications carrier's wide area network.
【請求項2】前記インターフェース管理ユニットは、 前記メーターからコモディティ使用データを取得し、該
データを格納する、該メーターと接続可能な入力を有す
るデジタルエンコーダと、 該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データ要求を受信する、前
記デジタルエンコーダに接続された2方向ワイヤレス送
受信機とを有する請求項1に記載のデータ通信システ
ム。
2. The interface management unit obtains commodity usage data from the meter, stores the data, a digital encoder having an input connectable to the meter, and transmits commodity usage data from the meter. The data communication system according to claim 1, further comprising: a two-way wireless transceiver connected to the digital encoder for receiving a data request from the gateway node.
【請求項3】前記ゲートウェイノードは、 前記インターフェース管理ユニットに質問信号を送信
し、該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インターフェース管理ユニット
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
1に記載のデータ通信システム。
3. The gateway node transmits an interrogation signal to the interface management unit, receives a commodity use data from the interface management unit, receives a data request from the utility, and sends a commodity to the utility. A wide-area network processing unit for transmitting usage data; a message sending unit for transmitting and processing an interrogation signal and commodity usage data; a data storage memory for storing utility information and interface management unit information; The data communication system according to claim 1, further comprising a scheduler for storing a pre-programmed list.
【請求項4】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1に記載のデータ通信システム。
4. The data communication system according to claim 1, wherein said two-way wireless local area network utilizes radio frequency spread spectrum communication technology.
【請求項5】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
リアネットワークシステムを利用する請求項4に記載の
データ通信システム。
5. The wide area network processing section,
5. The data communication system according to claim 4, wherein the data communication system utilizes a commercially available fixed telecommunications carrier wide area network system.
【請求項6】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1に記載のデータ通信システ
ム。
6. The data communication system according to claim 1, wherein said gateway node can start communication in said data communication system in response to a utility request message from said utility service provider.
【請求項7】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3に記載のデータ通信シ
ステム。
7. The data communication system according to claim 3, wherein said gateway node is capable of starting communication in said data communication system in response to a read message of a pre-programmed schedule from said scheduler.
【請求項8】前記インターフェース管理ユニットは、ア
ラーム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1に記載のデー
タ通信システム。
8. The data communication system according to claim 1, wherein said interface management unit is capable of starting communication in said data communication system in response to an alarm or an illegal state.
【請求項9】前記インターフェース管理ユニットと前記
ゲートウェイノード間に置かれ、該インターフェース管
理ユニットへ、及び該インターフェース管理ユニットか
らデータ及び要求を再送信する中継ノードを更に有する
請求項1に記載のデータ通信システム。
9. The data communication of claim 1, further comprising a relay node located between the interface management unit and the gateway node for retransmitting data and requests to and from the interface management unit. system.
【請求項10】前記ゲートウェイノードは、ユーティリ
ティ識別情報と、インターフェース管理ユニット識別
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1に記載のデータ通信システム。
10. The data communication system of claim 1, wherein said gateway node stores utility identification information, interface management unit identification, and scheduled meter reading in a memory.
【請求項11】コモディティメーターに取り付け可能な
インターフェース管理ユニットと、該インターフェース
管理ユニット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インターフェース管理
ユニットと通信するゲートウェイノードとを有し、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にお
いて使用される該インターフェース管理ユニットであっ
て、該インターフェース管理ユニットは、 前記ゲートウェイノードと通信し、 前記コモディティメーターと接続可能な入力を有し、該
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
得して該データを格納するデジタルエンコーダを入れた
筐体と、 該インターフェース管理ユニットが取り付けられている
コモディティメーターの種類に基づきコモディティ使用
データを解釈するようにプログラム可能なソフトウェア
と、 該デジタルエンコーダに接続され、該コモディティメー
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インターフェース管理ユニ
ット。
11. A commodity meter having an interface management unit attachable to the commodity meter, and a gateway node remote from the interface management unit and communicating with the interface management unit over a two-way wireless local area network. An interface management unit for use in an automatic meter reading data communication system for obtaining commodity usage data from the gateway node, the interface management unit communicating with the gateway node and having an input connectable to the commodity meter. And a housing containing a digital encoder for acquiring commodity use data from the commodity meter and storing the data, and the interface management unit. Software programmable to interpret commodity usage data based on the type of commodity meter being used, connected to the digital encoder, transmitting commodity usage data from the commodity meter, and requesting data from the gateway node. Interface management unit having a two-way wireless transceiver.
【請求項12】前記インターフェース管理ユニットはア
ダプタリングを用いて前記メーターに取り付けられる請
求項11に記載のインターフェース管理ユニット。
12. The interface management unit according to claim 11, wherein the interface management unit is attached to the meter using an adapter ring.
【請求項13】前記デジタルエンコーダは、管理用マイ
クロコントローラーと、該管理用マイクロコントローラ
ーに接続された通信マイクロコントローラーを有し、該
通信マイクロコントローラーは前記インターフェース管
理ユニットの内部及び外部通信機能を制御し、 前記2方向ワイヤレス送受信機は、前記インターフェー
ス管理ユニット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11
に記載のインターフェース管理ユニット。
13. The digital encoder includes a management microcontroller and a communication microcontroller connected to the management microcontroller, wherein the communication microcontroller controls internal and external communication functions of the interface management unit. A spread spectrum processor connected to the communication microcontroller, wherein the two-way wireless transceiver enables the interface management unit to transmit and receive data using spread spectrum communication technology;
Transmitting commodity usage data from the meter,
12. An RF transceiver connected to the spread spectrum processor receiving the interrogation signal from the gateway node and the communication microcontroller.
An interface management unit according to item 1.
【請求項14】前記インターフェース管理ユニットは、
複数の異なるメーターと接続し、複数の異なるデータの
報告の必要性に対応するようにプログラム可能である請
求項11に記載のインターフェース管理ユニット。
14. The interface management unit,
The interface management unit according to claim 11, wherein the interface management unit is connected to a plurality of different meters and is programmable to respond to a need for reporting a plurality of different data.
【請求項15】コモディティメーターに取り付け可能な
インターフェース管理ユニットと、該インターフェース
管理ユニット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インターフェース管理
ユニットと通信するゲートウェイノードとを有し、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にお
いて使用される該インターフェース管理ユニットであっ
て、 該インターフェース管理ユニットは遠隔のゲートウェイ
ノードと通信し、 前記メーターからコモディティ使用データを取得し格納
する、該メーターに接続可能な入力を有する管理用マイ
クロコントローラーであって、質問信号を検出するため
に前記インターフェース管理ユニットの残りの部分に定
期的に通電する該管理用マイクロコントローラーと、 該管理用マイクロコントローラーに接続された通信マイ
クロコントローラーであって、該インターフェース管理
ユニットの内部及び外部の通信機能を制御する該通信マ
イクロコントローラーと、 該通信マイクロコントローラーに接続され、該インター
フェース管理ユニット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及び前記通信マイクロコ
ントローラーと接続され、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RF送受信機とを有するインターフ
ェース管理ユニット。
15. A commodity meter having an interface management unit attachable to the commodity meter, and a gateway node remote from the interface management unit and communicating with the interface management unit over a two-way wireless local area network. An interface management unit for use in an automatic meter reading data communication system for obtaining commodity usage data from a communication device, wherein the interface management unit communicates with a remote gateway node to obtain and store commodity usage data from the meter. A management microcontroller having an input connectable to the meter, the remainder of the interface management unit for detecting an interrogation signal. A communication microcontroller connected to the management microcontroller, the communication microcontroller controlling internal and external communication functions of the interface management unit; and A spread spectrum processor connected to the communication microcontroller and enabling the interface management unit to transmit and receive data using spread spectrum communication technology; and a commodity used from the meter connected to the spread spectrum processor and the communication microcontroller. An interface management unit having an RF transceiver for transmitting data and receiving an interrogation signal from the gateway node.
【請求項16】複数種類のコモディティメーターの中の
1つのコモディティメーターから自動的にデータを読み
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、該方法は、 コモディティメーターの種類に応じてアダプタリングを
選択するステップと、 該アダプタリングをコモディティメーターの外に取り付
けるステップと、 コモディティメーターに取り付けられた該アダプタリン
グにインターフェース管理ユニットを取り付けるステッ
プとを有し、該アダプタリングはインターフェース管理
ユニットがコモディティ使用データを読み取れるように
該インターフェース管理ユニットを配置するものであ
り、前記方法は更に、 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、前記インターフェース管理ユニッ
トから遠隔に置かれたゲートウェイノードを用いて該イ
ンターフェース管理ユニット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。
16. A method for automatically reading data from one of a plurality of commodity meters and transmitting the data via a two-way wireless communication link, the method comprising: Selecting an adapter ring according to the type, attaching the adapter ring to the outside of the commodity meter, and attaching an interface management unit to the adapter ring attached to the commodity meter, the adapter ring comprising: Arranging the interface management unit so that the interface management unit can read the commodity usage data, the method further comprising: transmitting the commodity usage data via a two-way wireless RF spread spectrum local area network. Responding to the interface management unit using a gateway node remotely located from the interface management unit; and providing a signal to the gateway node via the local area network to provide the gateway node with an RF message, thereby causing the gateway node to respond. And transmitting the requested data from the gateway node to a utility service provider via an installed two-way telecommunications carrier wide area network.
【請求項17】前記インターフェース管理ユニットと前
記ゲートウェイノード間で信号を転送するために、該イ
ンターフェース管理ユニットと該ゲートウェイノード間
に中継ノードを置くステップを更に有する請求項16に記
載の方法。
17. The method of claim 16, further comprising the step of placing a relay node between the interface management unit and the gateway node for transferring signals between the interface management unit and the gateway node.
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