MX2010013581A - Aparato y metodo para establecer comunicacion de sitios remotos en una red fija de lectura del medidor. - Google Patents

Abstract

Se describen un método y aparato para ajustar un nivel de potencia de transmisión de un transceptor (12, 15) en un sitio de origen de datos del medidor de servicios (10). Un nivel de potencia de transmisión en el transceptor del sitio (12, 15) es ajustado a un nivel óptimo si no es recibido un acuse de recibo de la compuerta de red (30) en respuesta a las transmisiones de datos desde el transceptor del sitio (12, 15). También, por cada período de transmisión no exitoso, la cantidad de datos de medición es aumentada en el siguiente período de transmisión para compensar los intentos de comunicación fallados. Al momento de establecer comunicaciones con una compuerta (30), el transceptor del sitio (12, 15) puede recibir comandos de la compuerta (30) que ajusta adicionalmente su nivel de potencia de transmisión para optimizar la recepción de la compuerta de una pluralidad grande de sitios de origen de datos del medidor de servicios (10) dentro de un área geográfica a la que le da servicio la compuerta (30). La compuerta (30) comunica los datos de medición de servicios a través de una red inalámbrica (40), tales como WIFI, GPRS, POE o CDMA a un centro de recolección de datos (50) para el procesamiento de datos y operaciones de facturación.

Description

APARATO Y METODO PARA ESTABLECER COMUNICACIÓN DE SITIOS REMOTOS EN UNA RED FIJA DE LECTURA DEL MEDIDOR Referencia Cruzada con Solicitudes Relacionadas Esta es una continuación en parte de la Solicitud de Patente Norteamericana No. 12/635,079, presentada en Diciembre 10, 2009, y el beneficio de su fecha de presentación anterior es reclamado en la presente descripción para el asunto materia descrito comúnmente.

Campo de la Invención La presente invención se refiere a sistemas automáticos de lectura del medidor, y en particular a medidores de servicios que utilizan métodos y aparatos para transmitir señales de datos de medición a un receptor de radio fijo en una red inalámbrica de radiofrecuencia para recolectar los datos de la medición del servicio.

Antecedentes de la Invención Un sistema típico de red fija de lectura automática del medidor comprende algunos sitios de origen de datos del medidor de los servicios, repetidoras, compuertas, y redes de acarreo de fondo. Los puntos de origen de los datos del medidor de servicios incluyen transmisores de radiofrecuencia o transceptores localizados en un medidor del servicio, el cual está contemplado como un medidor de agua y un medidor de gas. Generalmente, estos medidores de servicio no son conectados a una fuente de energía de corriente alterna y son operados con la energía de una batería, la cual los distingue de los medidores eléctricos los cuales tienen una fuente lista de energía eléctrica. Los transmisores o transceptores se comunican con los receptores por medio de un enlace de comunicación inalámbrica de radio frecuencia. Si estos receptores se comunican con un número grande de sitios de origen de datos del medidor de servicios (a los que nos referimos algunas veces simplemente como "sitios") ya sea directamente o a través de aparatos relevadores conocidos como repetidores, y también hacen interfase con una red de acarreo de fondo, son conocidos como compuertas. Las compuertas recolectan los datos de una pluralidad de sitios de origen de datos del medidor de servicios y pasan información a través de una red cableada o inalámbrica (una red de área local o ancha), a la que algunas veces nos referimos como "red de acarreo de fondo", a un sistema de recolección de datos central, en donde los datos son procesados para propósitos de facturación. Esta red de acarreo de fondo puede incluir varios sistemas públicos o privados tales como la WIFI (una LAN inalámbrica), GPRS (una red celular de segunda generación), POE (Energía por Internet), o CDMA (un acceso múltiple de división de código) u otros conocidos en la técnica.

Estos sistemas, tanto móviles como fijos, son conocidos en la técnica como sistemas AMR o "Sistemas Automáticos de Lectura del Medidor". Más recientemente, el término "AMI" o "Infraestructura Avanzada de Medición" ha sido utilizado para describir los sistemas de red fija con algunas capacidades de comunicación de dos vías.

Cerny y asociados, en la Patente Norteamericana No. 5,298,894, describen un ejemplo temprano de un sistema móvil automático de lectura del medidor (AMR) en el cual un transmisor del medidor de servicios transmite los datos de medición de radiofrecuencia (RF) de lugares de la sub-superficie del medidor de servicios a una unidad de recolección de datos RF.

Gastouniotis y asociados, en la Patente Norteamericana No. 4,940,976, describen un ejemplo temprano de una red fija para transmitir datos de una pluralidad de sitios de medición remotos a un centro de datos a través de una pluralidad de estaciones receptoras fijas. En los sistemas de red de receptor fijo actuales, las unidades receptoras pueden ser montadas en polos de servicios, o en las torres de tanques de almacenamiento de agua, o dentro de medidores eléctricos o en pedestales de servicios. Opuestos a los sistemas móviles, no es necesario proporcionar personal y equipo para viajar a través de las áreas en donde son recolectadas las lecturas.

Existe un problema al instalar y operar los sistemas de red fija en sus diferentes características de la topografía, tales como árboles, edificios, terrenos disparejos, y estructuras, y particularmente estructuras de metal, que pueden atenuar o bloquear las señales de diferentes sitios en donde los medidores y transmisores están localizados.

Los sistemas AMR y AMI deben comunicarse por un número limitado de canales de radiofrecuencia. Los circuitos integrados que soportan estas comunicaciones están diseñados para operar por un número limitado de canales de radiofrecuencia. Se prefieren las frecuencias relativamente más bajas para transmitir a través de las obstrucciones. El número de canales que tienen licencia de la Comisión Federal de Comunicaciones es una limitación, y el ancho de banda de operación en estos canales es otra limitación.

También existe el problema de que los transmisores del sitio remoto operan bajo la energía de las baterías, y por lo tanto, el simple aumento de los niveles de potencia para la operación del transmisor no es una solución del sistema general si se acorta la vida de la batería. El sistema debe poderse adaptar para permitir que un número grande de sitios remotos se comuniquen a través de compuertas a un lector de datos de red en un centro de recolección de datos.

Breve Descripción de la Invención La presente invención proporciona un método y aparato para optimizar y ajustar los niveles de energía en los sitios de origen de los datos de medición de servicios en una red automática de lectura del medidor.

En un método de comunicaciones entre un transmisor de compuerta fija y una pluralidad de transceptores localizados en los sitios de origen de los datos del medidor de servicios, las señales de radiofrecuencia son transmitidas de un transmisor del sitio en uno de los sitios de origen de los datos del medidor de servicios en un primer mensaje que será recibido por el transceptor fijo de la compuerta. El transmisor del sitio, el cual también tiene alguna capacidad de recepción, escucha una señal de acuse de recibo del transceptor fijo de la compuerta. Al no detectar la señal de acuse de recibo dentro de un período de tiempo definido, el transmisor del sitio transmite el primer mensaje del transmisor del sitio en uno o más nuevos intentos en una condición de recepción por el transceptor fijo de compuerta; y escucha nuevamente esperando una señal de acuse de recibo del transceptor fijo de compuerta. Al no detectar la señal de acuse de recibo dentro de un segundo período de tiempo definido o dentro de un número de nuevos intentos en el transmisor del sitio, un nivel de potencia de transmisión del transmisor del sitio es cambiado a un nivel óptimo y las señales de radiofrecuencia son transmitidas en el último intento del primer mensaje en una condición para la recepción por el transceptor fijo de la compuerta. Al momento de recibir las señales de radiofrecuencia del transmisor del sitio, el transceptor fijo de la compuerta envía una señal de acuse de recibo; y el transceptor fijo de la compuerta también puede transmitir un comando para ajustar el nivel de potencia de transmisión del transmisor del sitio para comunicaciones adicionales.

La presente invención también está incorporada en un circuito de interfase del medidor de servicios para utilizarse en un circuito automático del lector del medidor, comprendiendo el circuito de interfase del medidor de servicios en un transmisor del sitio que transmite señales de radiofrecuencia de una pluralidad de los sitios de origen de datos del medidor de servicios en una condición para ser recibidos por un transmisor fijo de compuerta y dentro de una ranura de tiempo definida asociada con la ranura de los sitios de origen de los datos del medidor de servicios respectivo. El circuito de interfase también tiene un receptor que escucha una señal de acuse de recibo del transceptor fijo de compuerta; y en donde el receptor del sitio no detecta la señal de acuse de recibo dentro de un período de tiempo definido, el circuito de interfase del medidor de servicios proporciona al sistema de circuitos de control para ejecutar uno o más nuevos intentos en los cuales el transmisor del sitio transmite el primer mensaje en una condición para la recepción por el transceptor fijo de compuerta. El receptor del sitio nuevamente trata de escuchar una señal de acuse de recibo del transceptor fijo de compuerta; y al momento de no detectar el receptor del sitio la señal de acuse de recibo dentro de un intervalo de tiempo definido o un número de nuevos intentos, el sistema de circuitos de control ajusta el nivel de potencia de la transmisión para el transmisor del sitio a un nivel óptimo en un último intento, y el transmisor del sitio nuevamente transmite señales de radiofrecuencia en una condición para la recepción por el transmisor fijo de compuerta. El sistema de circuitos de control actúa en respuesta a una señal de acuse de recibo recibida del transceptor fijo de la compuerta para saltarse nuevos intentos adicionales, y también actúa en respuesta a un comando que es recibido del transceptor fijo de compuerta para ajustar adicionalmente el nivel de potencia de transmisión del transmisor del sitio.

Como una característica adicional, la lectura del medidor de corriente es transmitida en todas las transmisiones de datos de medición que se originan de los sitios, pero en donde se ha hecho una transmisión del sitio y no se ha recibido una señal de acuse de recibo, el siguiente sitio de transmisión incluirá datos de lectura del medidor adicionales en mensajes posteriores para formar el ciclo de transmisiones de las cuales no se ha acusado recibo.

El ajuste de nivel de potencia es controlado primero por los transmisores del sitio y no el receptor fijo de compuerta o el centro de recolección de datos. Solamente después de que son establecidas por algún tiempo las comunicaciones, los centros de recolección de datos transmiten datos para ajustar los niveles de potencia de las transmisiones en los transmisores del sitio.

La presente invención es particularmente aplicable a sistemas de circuito asociados con medidores de agua y medidores de gas incluyendo transmisores que operan bajo la energía de una batería.

La presente invención proporciona la extensión de la vida de la batería, para el uso óptimo de los canales de radiofrecuencia y para un aumento de volumen de la recolección de datos de medición de utilidad para un área geográfica definida.

Otras características de la presente invención, además de aquellas explicadas anteriormente, podrán ser apreciadas por aquellos expertos en la técnica a partir de la descripción de las modalidades preferidas siguientes. En la descripción, se hace referencia a los dibujos adjuntos, los cuales forman parte de la misma, y los cuales ilustran ejemplos de la presente invención. Dichos ejemplos son ilustrativos, y para el alcance de la presente invención, se hace referencia a las reivindicaciones que siguen a la descripción.

Breve Descripción de los Dibujos La figura 1 es una vista esquemática de un sistema para transmitir datos del medidor de los puntos de origen de datos del medidor de servicios a un centro de recolección de datos por medio de una compuerta; La figura 2 es un diagrama de bloques de un transceptor de datos de medición asociados con un medidor de servicio; La figura 3 es una gráfica de flujo de la operación programada del transceptor de la figura 2 en la red de la figura 1; y La figura 4 es una gráfica de flujo de la operación programada de los transceptores de compuerta en la red de la figura 1.

Descripción Detallada de la Invención Haciendo referencia a la figura 1, un sistema fijo de lectura automática del medidor incluye un medidor, y un ensamble de registro del medidor 11 conectados en una línea de agua (mostrado esquemáticamente como una línea punteada en la figura 1) que sirve a un edificio residencial 10 a través de los cimientos 16 o un espacio en los cimientos. Para edificios construidos sobre una cimentación de losa de concreto, la entrada se puede hacer a través de la losa o a través de una pared lateral. El ensamble 11 incluye un registro medidor para transmitir los impulsos de un ensamble transceptor 12 montado en alguna parte dentro o sobre el edificio 10. Alternativamente, un medidor y un ensamble de registro del medidor 14 pueden ser conectados en una línea de agua (mostrada esquemáticamente como una línea punteada en la figura 1) y colocada en un pozo de la sub-superficie 13 adyacente al edificio 10. Los ensambles del medidor 11, 14 cada uno incluye un registro para transmitir impulsos a un ensamble del transceptor 15 montado en la tapa del pozo, por ejemplo, como las describen adicionalmente Cerny y asociados, en la Patente Norteamericana No. 5,298,894 y Bloss Jr. y asociados, en la Patente Norteamericana No, 5,825,303 y otros bien conocidos en la técnica anterior.

El registro del medidor en el ensamble 11, 14 pueden ser una unidad que es distribuida comercialmente por Badger Meter, Inc., los cesionarios de la presente invención, bajo la designación comercial de Registro de Transmisor "RecordaU" (RTR). Además de mostrar unidades de consumo, este aparato utiliza un transmisor de impulsos que lo describen Strobel y asociados, en la Patente Norteamericana No. 4,868,566, titulada "Generadores de Impulso de Medición Activados por un Interruptor Piezoeléctrico Flexible", para convertir los movimientos mecánicos del medidor en señales eléctricas. Otros transductores de medición conocidos en la técnica, tales como el circuito de codificador digital absoluto (ADE) ofrecido por el cesionario de la presente invención también puede ser utilizado como el registro del medidor.

Generalmente, los ensambles del transceptor del sitio 12, 15 no están conectados a una fuente de energía de corriente alterna o corriente directa y son operados por la energía de una batería. Los ensambles del transceptor del sitio 12, 15 se comunican con los ensambles transceptores de red 20, 30 por medio de un enlace de comunicación inalámbrico de radiofrecuencia. La red es una red fija, la cual se caracteriza por ensambles de transceptores fijos de red 30, opuestos a los transceptores móviles portados en un vehículo o portados por un empleado humano para recolectar los datos del medidor. Los ensambles del transceptor 20, 30 pueden comunicarse con los ensambles transceptores del sitio 12, 15, ya sea directamente, o a través de ensambles intermedios del transceptor fijo 20 conocidos como repetidoras. Las repetidoras 20 reciben los mensajes de los ensambles del transceptor del sitio 12, 15 y relevan los datos en mensajes adicionales de radiofrecuencia a los ensambles transceptores de compuerta 30. O, las repetidoras 20 se pueden comunicar en una dirección opuesta recibiendo los mensajes de radiofrecuencia de los ensambles del transceptor de compuerta 30, y relevando el contenido de los datos en mensajes adicionales de radiofrecuencia a los ensambles del transceptor del sitio 12, 15.

Si estos ensambles del transceptor 30 se comunican con una red de acarreo de fondo, tal como la red 40, ellos son conocidos como compuertas (para la red). Estas unidades transceptoras o compuertas 30 pueden ser montadas en polos de utilidad, polos de energía eléctrica del alumbrado de la calle, o sobre otras estructuras altas tales como edificios o torres de tanques de almacenamiento de agua, y pueden ser colocados dentro de los medidores eléctricos o en los pedestales de servicios. Las compuertas generalmente tienen una fuente de energía de corriente alterna, la cual puede ser convertida en energía de corriente directa para operar el sistema de circuitos en la compuerta. Las compuertas recoleccionan los datos que son recibidos de una pluralidad de transceptores 12, 15 en los sitios de origen de los datos del medidor de servicios y pasan los datos por medio de una segunda red, a la que a veces denominamos una red de acarreo de fondo a un sistema central de recolección de datos mostrado como un centro de control 50 en la figura 1. En este ejemplo, la red de acarreo de fondo es una red inalámbrica 40. Esta red inalámbrica 40 puede incluir varios sistemas inalámbricos públicos o privados que operan de acuerdo con al menos uno de los protocolos siguientes; WIFI (una red de área local inalámbrica conectada a la Internet), GPRS (una red celular de segunda generación), POE (Energía por Eternet a la Internet), o CDMA (acceso múltiple de división de código) y otras conocidas en la técnica.

Los ensambles del transceptor de red 20, 30, tienen cada uno un soporte maestro 22, 32, para instalación en una estructura de soporte, tal como un polo de servicios, un polo de alumbrado eléctrico, un edificio o una torre. Dos antenas 23, 24 y 33, 34 se proporcionan en los elementos de cruz de los soportes maestros 22, 32 para recibir las señales de los transceptores del sitio 12, o en el caso de una unidad del transceptor de compuerta 30, recibir señales de las repetidoras 20. Las señales también pueden ser transmitidas a través de las antenas 23, 24 al transmisor de compuerta 30. Una tercera antena 25, 35 se proporciona en los ensambles fijos del transceptor 20, 30 para transmitir señales a la red inalámbrica 40. Los componentes electrónicos del transceptor son alojados en un alojamiento 21, 31 situado en los postes maestros 22, 32, justamente debajo de una barra de cruz que soporta las antenas 23, 24 y 33, 34.

Los ensambles del transceptor del sitio 12, 15 transmiten un mensaje electrónico que generalmente incluye un código de identificación, los datos de lectura actual del medidor, datos de consumo histórico, información de las condiciones, y un código de error para revisar los datos en el extremo del receptor. Los datos del medidor son eventualmente recolectados en el centro de recolección de datos 50 para propósitos de facturación. Estos centros de recolección de datos 50 incluyen una o más computadoras 51 para comunicarse con la red de acarreo de fondo 40 y el procesamiento de los datos de la medición de servicios en los estados de cuenta de facturación del cliente. El centro de recolección de datos 50 también incluye un programa de cómputo lector de la red 52, ejecutado en una computadora 51 para la administración de comunicaciones con la red de recolección de datos del medidor. Este programa de cómputo es descrito adicionalmente en la Publicación de Patente Norteamericana No. US2009/021678, publicada en Agosto 27, 2009.

Haciendo referencia a la figura 2, el ensamble del transceptor 12, 15 más particularmente incluye un circuito eléctrico formado generalmente en un tablero de circuito y que incluye un CPU 60 micro-electrónico que opera de acuerdo con un programa de control almacenado en una memoria 60a de un programa a bordo. La memoria del programa 60a preferentemente no es volátil, pero puede ser escrita con una unidad de programación especial, la cual se comunica con el transceptor a través de un puerto de entrada/salida (l/O) óptico 62. El CPU 60 generalmente también utiliza una memoria RAM externa 61 para el almacenamiento temporal de los datos de consumo históricos.

Como se ve adicionalmente en la figura 2, el CPU 60 recibe impulsos a través de una sección de entrada de impulsos del medidor 63 de un codificador de impulsos (no mostrado) en un registro del medidor. Esta sección de entrada puede recibir una entrada de impulsos o un impulso de un circuito codificador digital absoluto (ADE) de un tipo conocido en la técnica. El CPU 60 entonces transmite datos de medición en un protocolo de mensaje, el cual es modulado en las señales portadoras de radiofrecuencia (RF) por una sección de modulación de RF 64. Las señales RF son transmitidas a través de una antena 66 a uno de los ensambles transceptores de red 20, 30 en la red fija (figura 1). Las señales de radío también pueden ser recibidas a través de la antena 66 de los receptores o compuertas 20, 30 y estas señales son demoduladas por la sección de demodulación 65 para extraer los datos de las señales portadoras RF para el procesamiento por el CPU 60. Estos datos pueden incluir comandos y datos de configuración para la operación del ensamble del transceptor en el sitio 12, 15.

Un transceptor 12, 15 en el sitio de origen de los datos del medidor de servicios generalmente transmitirá datos a un receptor de red 20, 30 en la red fija tres veces al día. La transmisión se hará a través del salto de frecuencia dentro de un rango de frecuencia de 902 MHz a 928 MHz. Un tipo de modulación de codificación de salto de frecuencia (FSK) es utilizado para estas transmisiones. El receptor de la red 20, 30 puede responder con señales de radiofrecuencia portadoras de información de comando para ajustar el reloj de tiempo real en el transceptor del sitio 12, 15, ajusfando el nivel de potencia de las transmisiones del transceptor del sitio, ajustando la frecuencia de las transmisiones y solicitando los datos históricos de consumo de los transceptores del sitio 12, 15. El nivel de potencia de transmisión del transceptor del sitio 12, 15 se puede programar en un rango de 1 a 30 dBm, el cual es aplicado a la ganancia de la antena para que la antena 66 determine el nivel de potencia de transmisión.

Cada ensamble del transceptor del sitio 12, 15 es abastecido de energía por una o más baterías a bordo como es bien conocido en la técnica. Con el objeto de proporcionar una vida más larga de la batería, la comunicación entre un transceptor del sitio 12, 15 y los transceptores de red fija 20, 30 preferentemente es iniciada desde el transceptor del sitio 12, 15. Los transceptores del sitio 12, 15 reciben la energía de la batería mientras que los transceptores de red 20, 30 generalmente reciben la energía de una fuente de corriente alterna disponible. Como parte de la operación de la red, los transceptores del sitio 12, 15 tienen números de serie individuales los cuales son parte de cualquier comunicación a y desde la compuerta asignada 30. Para conservar los recursos de la batería. Los transceptores del sitio 12, 15 intentan comunicarse con su compuerta asignada 30 en los tiempos programados solamente unas cuantas veces por día y por lo menos una vez al día. Cuando la comunicación es iniciada por los transceptores del sitio 12, 15 para enviar los datos de consumo de servicios, la compuerta 30 entonces puede responder (a través de la repetidora 20, de ser necesario) con solicitudes de datos adicionales o la compuerta 30 puede enviar comandos y datos de configuración a los transceptores del sitio 12, 15.

Haciendo referencia a la figura 3, se ha dibujado una rutina del programa ejecutado en los transceptores del sitio 12, 15 en los sitios de origen de los datos del medidor de servicios.

En esta rutina, los bloques representan grupos de instrucciones en un programa de control almacenado en la memoria del programa 60a y ejecutado por el CPU 60. Como lo representa el bloque de inicio 70, éste representa un inicio de la rutina. Como lo representa el bloque de decisión 71, se hace una revisión del CPU 60 para determinar si éste es la ranura de tiempo para la comunicación por los transceptores del sitio a la compuerta 30. Los ensambles del transceptor del sitio 12, 15 son asignados para comunicarse con las compuertas específicas en las ranuras de tiempo programadas específicas. Todas las secuencias de comunicación RF entre los ensambles del transceptor del sitio 12, 15 y la compuerta 30 son iniciadas por los ensambles del transceptor del sitio 12, 15. En el tiempo programado, los ensambles del transceptor del sitio 12, 15 transmitirán uno de tres mensajes que contienen cantidades variables de los datos del medidor en una primera frecuencia del canal (A). El transceptor del sitio 12, 15 tratará de completar un ciclo de transmisión-y-acuse de recibo tres veces por cada mensaje en estos canales (A, B y C). Los ensambles del transceptor del sitio 12, 15 entonces escucharán una respuesta en el mismo canal de frecuencia que es enviada la información. Como mínimo, se recibió esta respuesta de la compuerta 30 la cual comprende un tiempo del sistema actualizado que actúa como una señal de acuse de recibo de que el mensaje fue recibido. La compuerta 30 puede solicitar información adicional en el mensaje que contiene el acuse de recibo. Si existe información adicional requerida, el transceptor del sitio transmitirá los datos en el mismo canal de frecuencia.

Si un ensamble del transceptor del sitio 12, 15 recibe el acuse de recibo y transmite la información requerida, cuando es solicitada, entonces la secuencia se ha completado. Si el ensamble del transceptor del sitio 12, 15 no recibe un acuse de recibo intentará una transmisión dos veces adicionales. Estos dos nuevos intentos adicionales se harán en diferentes frecuencias de canal (B y C). La única diferencia en el contenido del mensaje es la dirección de destino la cual es la dirección de la compuerta asignada. Los dos primeros intentos tendrán la dirección de destino que es la compuerta asignada específica. El tercer intento incluirá una dirección de receptor global, tal como FFFFFFFF. El tercer intento también ser hará en un nivel de potencia ajustado para promover una comunicación exitosa.

Como lo representa el bloque de decisión 72, el CPU 60 revisa para determinar si la última transmisión programada fue exitosa como lo determina la recepción de una señal de acuse de recibo de la compuerta. Si la respuesta es "Sí", como lo representa el resultado "Sí", las ramas de ramificaciones de rutina y el CPU 60 ejecutan las instrucciones representadas por el bloque del proceso 73 para cargar las ocho lecturas del medidor más recientes en un primer mensaje para la transmisión. Si la respuesta es "No", como lo representa la rama de resultado "No" del bloque 72, la rutina procede para ejecutar instrucciones adicionales representadas por el bloque de decisión 74 para determinar si la segunda última transmisión fue exitosa, en cuyo caso, las ramificaciones de la rutina, como lo representa el resultado "Sí" para procesar el bloque 75, en donde el CPU 60 ejecuta instrucciones adicionales para formar las dieciséis lecturas del medidor más recientes en un segundo mensaje para la transmisión. Si la respuesta es "No", como resultado de la ejecución del bloque 74, el CPU 60 procede a ejecutar las instrucciones representadas por el bloque del proceso 76 para formar las veinticuatro lecturas del medidor más recientes en un tercer mensaje para transmisión.

Después de determinar cual de estos tres mensajes es éste, el CPU 60 entonces trata de enviar el mensaje en una de las tres frecuencias de salto A, B o C, de entre cincuenta de dichas frecuencias en la banda de frecuencia de transmisión. El primer intento es representado por el bloque marcado "ajusfar la dirección del destino a la compuerta asignada", (bloque del proceso 77), "transmitir en el canal A" (bloque de entrada/salida (l/O) 78) y revisa la recepción de una señal de acuse de recibo (bloque de decisión 79). El segundo intento es representado por el bloque etiquetado "ajusfar dirección de destino a la compuerta asignada ", (bloque del proceso 81), "transmitir en el canal B" (bloque de entrada/salida (l/O) 82) y se revisa la recepción de una señal de acuse de recibo (bloque de decisión 83). Para ta tercera transmisión en el Canal C, el CPU 60 también ejecuta las instrucciones para "ajustar la dirección de destino a FFFFFFFF", una dirección global, y ajusta la potencia de transmisión (bloque del proceso 84), "transmitir en el canal C" (bloque de entrada/salida (l/O) 85) y revisa la recepción de una señal de acuse de recibo (bloque de decisión 86). Si el primer intento no tuvo éxito, como lo representa el resultado "No" del bloque de decisión 79, entonces la rutina procede para tratar de transmitir y recibir un acuse de recibo en el segundo canal. Si el segundo intento no tiene éxito, como lo representa el resultado "No" del bloque de decisión 83, entonces la rutina procede para tratar de transmitir y recibir un acuse de recibo en el tercer canal. Si el tercer intento no tiene éxito, como lo representa el resultado "No" del bloque de decisión 86, entonces la rutina procede al bloque "Hecho" 88.

En cualquiera de los tres intentos, si una señal de acuse de recibo es recibida de una compuerta, entonces se revisa para ver si se solicitaron más datos por la compuerta representados por el bloque de decisión 80. Si el resultado es "Sí", los ensambles del transceptor del sitio 12, 15 harán otra transmisión en el mismo canal con la transmisión exitosa. La rutina entonces procede al bloque "Hecho" 88.

Como se muestra en el bloque de entrada/salida (l/O) 87, la respuesta de los receptores 20, 30 y la respuesta del ensamble del transceptor del sitio 12, 15 con información adicional, siempre es comunicada en el mismo canal que la transmisión inicial. Esto simplifica el sistema de circuitos en el ensamble del transceptor del sitio 12, 15. Cuando el ensamble del transceptor del sitio 12, 15, puede escuchar en el mismo canal que la información fue enviada, el sistema de circuitos de exploración llega a ser innecesario. Debido a que la exploración no es requerida en los sitios de origen de los datos del medidor, los mensajes de compuerta pueden ser recibidos más rápido limitando el tiempo de recepción en el transceptor del sitio 12, 15 para conservar la vida de la batería.

Al final de los tres intentos para transmitir cada uno de los tres mensajes, la rutina es completada como lo representa la rama del resultado "No" del bloque de decisión 86, y la rutina vuelve a salir a la tarea principal, como lo representa el bloque "Hecho" 88. Aunque en este ejemplo, existen tres intentos con tres mensajes, la invención también puede ser practicada en un sistema que utiliza un número mayor de intentos y un número mayor de mensajes.

Haciendo referencia a la figura 4, se ilustra una rutina de programa ejecutada en los transceptores en la compuerta 30. En esta rutina, los bloques representan grupos de instrucciones en un programa de control almacenado en la memoria del programa 60a y ejecutado por un CPU 60 similar a aquellos mostrados en la figura 2, pero ubicado en la compuerta 30.

Como lo representa el bloque de inicio 90, éste representa el inicio de la rutina después de una ramificación de una tarea o cuerda principal del programa de control. El CPU 60 ejecuta una o más Instrucciones del programa para explorar simultáneamente cuatro de los cincuenta canales de frecuencia posibles para detectar una transmisión de un transceptor del sitio. Se utiliza un sistema de establecimiento de prioridades para procesar las comunicaciones que están siendo recibidas. La primera prioridad es procesar un mensaje con la dirección actual de la compuerta. La segunda prioridad es procesar un mensaje con la dirección global. Finalmente, la compuerta detectará y almacenará los mensajes dirigidos a otras compuertas.

Como lo representa el bloque de decisión 92, el procesador de la compuerta ejecuta instrucciones para determinar si es recibido cualquier mensaje. Si la respuesta es "Sí", como lo representa la rama del resultado "Sí" del bloque 92, el programa ejecuta las instrucciones representadas por el bloque de decisión 93 para determinar si el mensaje incluye la dirección para esta compuerta. Si la respuesta es "Sí", representada por la rama del resultado "Sí" del bloque 93, el programa ejecuta una instrucción para almacenar los datos la cual es utilizada para evaluar el nivel de potencia de las señales del sitio representadas por el bloque del proceso 94. Si la respuesta es "No", representada por la rama del resultado "No" del bloque 93, el CPU ejecuta instrucciones para almacenar los datos que son utilizados para evaluar el nivel de potencia de las señales de otros sitios que no están asignados a esta compuerta, como lo representa el bloque del proceso 94.

Después de ejecutar las instrucciones para realizar las acciones del bloque del proceso 94, el CPU 60 ejecuta instrucciones adicionales representadas por el bloque de decisión 96, para determinar si el nivel de potencia debe ser cambiado en el sitio transmitiendo un comando en un mensaje al sitio. Si el resultado de esta decisión es "Sí", como lo representa la rama del resultado "Sí" del bloque de decisión 96, luego el CPU 60 ejecuta instrucciones para transmitir una señal de acuse de recibo y para cambiar la señal de comando del nivel de potencia en el sitio como lo representa el bloque de entrada/salida (l/O) 98. Si el resultado de esta decisión es "No", como lo representa la rama del resultado "No" del bloque de decisión 96, el CPU 60 ejecuta después las instrucciones para transmitir una señal de acuse de recibo pero no un cambio a la señal de comando de nivel de potencia al sitio, como lo representa el bloque de entrada/salida (l/O) 97. Después de una de estas dos acciones, la rutina volverá a salir a la tarea principal a través del bloque del fin 99.

La compuerta 30 puede transmitir parámetros de datos de operación recibidos del transceptor del sitio 12, 15 al centro de control 50 para el cálculo de un nivel de potencia de transmisión óptimo para el transceptor en el sitio basado en las condiciones de la red, incluyendo el número y distribución de los sitios y el éxito de la transmisiones y la potencia relativa de la transmisión de los sitios en un área geográfica común. El parámetro del nivel de potencia de transmisión en el sitio es enviado del centro de control 50 a la compuerta 30, la cual entonces puede enviar un mensaje con un comando al transceptor del sitio 12, 15 (a través de una repetidora 20, de ser necesario) para ajustar el nivel de potencia de transmisión del sitio al calculado, el nivel de potencia óptimo basado en las condiciones de la red.

Una ventaja de la presente invención, es que requiere solamente un solo transceptor por sitio de origen de datos del medidor de servicios y proporciona ambos modos de operación de transmisión y recepción con un sistema de circuitos común.

Otra ventaja de la presente invención, es que conserva la vida de la batería.

Otra ventaja de la presente invención, es que seleccionando ciertos períodos de tiempo, maximiza la comunicación y minimiza la interferencia entre las comunicaciones. Ésta ha sido una descripción de las modalidades preferidas, pero aquellos expertos en la técnica apreciarán que se le pueden hacer variaciones en los detalles de estas modalidades específicas sin salirse del alcance y espíritu de la presente invención, y que dichas variaciones pretenden estar comprendidas en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Un circuito de interfase del medidor de utilidad para utilizarse en una red fija automática de lectura del medidor, comprendiendo el circuito de interfase del medidor de servicios: un transmisor del sitio que transmite un primer mensaje como una primera transmisión de señales de radiofrecuencia desde una de una pluralidad de sitios de origen de datos del medidor de servicios en una condición para ser recibidos por un transceptor fijo de compuerta; un receptor en el sitio en uno de los sitios de origen de datos del medidor de servicios que escucha una señal de acuse de recibo del transceptor fijo de compuerta; y en donde el receptor del sitio que no detecta la señal de acuse de recibo dentro de un período de tiempo definido; un sistema de circuitos de control para ejecutar uno o más nuevos intentos de transmisión del primer mensaje transmitiendo señales de radiofrecuencia en una condición para la recepción por el transceptor fijo de compuerta; y un receptor del sitio que escucha nuevamente una señal de acuse de recibo del transceptor fijo de la compuerta; y al momento de que el receptor del sitio no detecta la señal de acuse de recibo dentro de un segundo tiempo definido, ajusfando dicho sistema de circuitos de control el nivel de potencia de transmisión para el transmisor del sitio a un nivel óptimo en el último nuevo intento y transmitiendo el transmisor del sitio señales de radiofrecuencia en una condición para la recepción por el transceptor fijo de la compuerta; y actuando en respuesta el sistema de circuitos de control a una señal de acuse de recibo recibida desde el transceptor fijo de la compuerta para saltarse nuevos intentos y actuando en respuesta el sistema de circuitos de control a un comando que es recibido del transceptor fijo de compuerta para ajustar adicionalmente el nivel de potencia de transmisión del transmisor del sitio.

2. El circuito de inferíase del medidor de servicios tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el primer mensaje transmitido desde el transmisor del sitio incluye datos de lectura del medidor para los últimos ocho intervalos de lectura del medidor.

3. El circuito de inferíase del medidor de servicios tal y como se describe en la reivindicación 2, caracterizado porque después de tres intentos de transmitir un primer mensaje, y al momento de no recibir una señal de acuse de recibo, se transmite un segundo mensaje del transmisor del sitio e incluye los datos de lectura del medidor para los últimos dieciséis intervalos de lectura del medidor.

4. El circuito de inferíase del medidor de servicios tal y como se describe en la reivindicación 3, caracterizado porque después de tres intentos de transmitir un primer mensaje y tres intentos de transmitir un segundo mensaje, y al no recibir una señal de acuse de recibo, se transmite un tercer mensaje desde el transmisor del sitio e incluye datos de lectura del medidor para los últimos veinticuatro intervalos de lectura del medidor.

5. El circuito de interfase del medidor de servicios tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque en el último nuevo intento, el transmisor del sitio incluye una dirección global en la comunicación que va a ser recibida por cualquier receptor fijo de compuerta en la red.

6. El circuito de interfase del medidor de servicios tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el receptor fijo de compuerta se comunica a través de la red de acarreo de fondo a un centro de recolección de datos.

7. El circuito de interfase del medidor de servicios tal y como se describe en la reivindicación 6, caracterizado porque el comando del transceptor fijo de compuerta para ajustar el nivel de potencia del transmisor del sitio está basado en los datos de ajuste del nivel de potencia recibido del centro de recolección de datos.

8. El circuito de interfase del medidor de servicios tal y como se describe en la reivindicación 6, caracterizado porque la red de acarreo de fondo es una red inalámbrica que proporciona comunicaciones de Internet o celular.

9. El circuito de interfase del medidor de servicios tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque: el sistema de circuito de control está incorporado en un CPU que opera de acuerdo con un programa de control almacenado; y en donde el transmisor del sitio incluye una sección de modulación de radiofrecuencia para modular las señales de datos del medidor en señales RF para la transmisión; y en donde el receptor del sitio incluye una sección de demodulación de radiofrecuencia para demodular los datos de señales RF recibidos de otro aparato dentro de una red.

10. El circuito de interfase del medidor de servicios tal y como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el transmisor del sitio y el receptor del sitio de origen de los datos del medidor de servicios son formados por un sistema de circuitos común.

11. Un método de comunicaciones entre un transceptor fijo de compuerta y una pluralidad de transceptores localizados en los sitios respectivos de origen de datos del medidor de servicios, comprendiendo el método: transmitir señales de radiofrecuencia de un transmisor del sitio en uno de los sitios de origen de los datos del medidor de servicios en un primer mensaje para ser recibido por el transceptor fijo de compuerta; escuchar en el transmisor del sitio una señal de acuse de recibo del transceptor fijo de compuerta; y al no detectar la señal de acuse de recibo dentro de un período de tiempo definido, transmitir señales de radiofrecuencia del transmisor del sitio en uno o más nuevos intentos del primer mensaje para la recepción por el receptor fijo de compuerta; y escuchar en el transmisor del sitio una señal de acuse de recibo del transceptor fijo de compuerta; y al no detectar la señal de acuse de recibo dentro de un segundo período de tiempo definido o dentro de un número de nuevos intentos en el sitio de origen de los datos del medidor de utilidad, aumentar el nivel de potencia de la transmisión del transmisor del sitio por una cantidad previamente determinada y transmitir las señales de radiofrecuencia en un último nuevo intento para la recepción del primer mensaje por el transceptor fijo de compuerta; y en donde al recibir las señales de radiofrecuencia del transmisor del sitio, el transceptor fijo de compuerta envía una señal de acuse de recibo; y en donde el transceptor fijo de compuerta está adaptado para transmitir un comando para ajustar el nivel de potencia de transmisión del transmisor del sitio para comunicaciones adicionales.

12. El método tal y como se describe en la reivindicación 11, caracterizado porque el primer mensaje del transmisor del sitio incluye datos de lectura del medidor por los últimos ocho intervalos de lectura del medidor.

13. El método tal y como se describe en la reivindicación 12, caracterizado porque después de tres intentos de transmitir un primer mensaje, y al no recibir una señal de acuse de recibo, se transmite un segundo mensaje del transmisor del sitio e incluye los datos de lectura del medidor para los últimos dieciséis intervalos de lectura del medidor.

14. El método tal y como se describe en la reivindicación 13, caracterizado porque después de tres intentos de transmitir un primer mensaje y tres intentos de transmitir un segundo mensaje, y al no recibir una señal de acuse de recibo, se transmite un tercer mensaje del transmisor del sitio e incluye los datos de lectura del medidor por los últimos veinticuatro intervalos de lectura del medidor.

15. El método tal y como se describe en la reivindicación 11, caracterizado porque en el último nuevo intento, el transmisor del sitio incluye una dirección global en el primer mensaje que va a ser recibido por cualquier receptor fijo de compuerta en la red.

16. El método tal y como se describe en la reivindicación 11, caracterizado porque el transceptor fijo de compuerta también transmite los datos recibidos de un transmisor del sitio a un centro de recolección de datos; y en donde el centro de recolección de datos determina un nuevo nivel de potencia de transmisión para el sitio basado en los datos recibidos del transmisor del sitio y otras condiciones de la red; y en donde el centro de recolección de datos comunica entonces el nuevo nivel de potencia de transmisión al transceptor fijo de compuerta para la transmisión en un comando al transmisor del sitio.

17. El método tal y como se describe en la reivindicación 16, caracterizado porque el receptor fijo de compuerta se comunica con el centro de control a través de una red de acarreo de fondo.

18. El método tal y como se describe en la reivindicación 17, caracterizado porque la red de acarreo de fondo es una red que opera de acuerdo con al menos uno de los siguientes protocolos: WiFi-Internet; Potencia por Eternet a Internet; o un protocolo de red celular.