NO20110245A1 - Forskuddsbetalingssystem for vann eller gass ved hjelp av et tradlost intelligent kort, og en maler for dette systemet - Google Patents

Abstract

Det beskrives et forhåndsbetalingssystem fir levering av vann eller gass med bruk av et trådløst, intelligent kort. Oppfinnelsen vedrører også en toveis måler som er spesielt utformet for elektronisk registrering av forbruket av vann eller gass.

Description

OMRÅDE FOR OPPFINNELSEN

Oppfinnelsen vedrører et forhåndsbetalingssystem for levering via vann- eller gassmålere, og vedrører mer særskilt en effektiv fremgangsmåte og et effektivt system for kontroll av leveringen av vann eller gass, samtidig som det ved hjelp av trådløse, intelligente kort oppnås signifikant informasjon hos måleren. Oppfinnelsen vedrører også en måler, hvis hensikt er å måle gass- eller vannforbruk elektronisk.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Hittil har vann- og gasselskaper gjennomført forbruksmåling av slike tjenester på brukerens sted, slik at de senere kan avregne den tilsvarende tjenesten som har vært brukt av forbrukeren. I den senere tid har det imidlertid vært foreslått nye teknologiske systemer, så som et forbetalingssystem for levering av strøm, vann eller gass, for på den måten å kunne overvinne noen av de ulempene som hefter ved de tradisjonelle avregningssystemene.

Et forbehandlingssystem har vært utformet for levering av strøm, vann eller gass direkte fra et sentralt sted. Informasjonen vedrørende den leverte mengden blir overført til en måleinnretning som er installert på brukerstedet (eksempelvis vedkommendes butikk, selskap, kontor, hjem, etc.), hvor tjenesten brukes. Systemet mottar informasjon vedrørende forbetalingen, og overfører det nødvendige beløpet til det sentrale stedet. Måleinnretningen består vanligvis av en mekanisk måler som er plassert på utsiden av brukerens sted. Måleren innbefatter generelt et grensesnitt eller en terminal som er plassert ved måleren, og leser av forbetalingsinformasjonen, eller alternativt kan et slikt grensesnitt være forbundet med måleren ved hjelp av en ledning, eller ved hjelp av de samme ledningene som brukes i vann- eller gassleveringssystemet, når måleren er plassert inne hos brukeren. En ulempe med disse forbetalingssystemene er at de krever bestemte innretninger som er dyre og vanskelige å installere. Et annet problem er deres manglende evne til å sende informasjon til det sentrale stedet vedrørende forbruket, hvordan kreditten brukes, hvilken måler bruker slik kreditt, så vel som informasjon vedrørende ulovlig bruk av måleren. Disse systemene betegnes som ensrettede kommunikasjonssystemer.

Et annet forhåndsbetalingssystem baserer seg også på levering av vann eller gass direkte fra det sentrale stedet, eller fra andre tidligere tilordnede steder. Informasjon vedrørende den leverte mengden lagres i et magnetstripekort eller i et kontaktsmartkort (heretter benevnt "kontaktkort"). Dette forhåndsbetalingssystemet krever at den mekaniske gass- eller vannmåleren har en ekstern kortleser eller en magnetnøkkel, og flere ekstra kontrollinnretninger som overvåker kubikkmeterleveringen av vann eller gass. Kortleseren har en spalte hvor kontaktkortet føres inn for overføring av informasjon vedrørende forhåndsbetalingstjenesten. Eksempler på et slikt system beskriver i FR 2 777 677, EP 0 863 492, CN 1952613, 1952617, 2257636, 2444211, 2565000, 2727862, 2784887, 2837796 og WO 99/42963.

Uansett har denne typen målere med forhåndsbetalingskortlesere en stor ulempe. Leseren må være tilgjengelig fra utsiden for at man skal kunne føre inn forhåndsbetalingskortene. Dette medfører at leseren vil kunne være utsatt for skader (tilsiktet eller utilsiktet) fra brukeren, i saltholdige miljøer eller ved relativt høy fuktighet. Når kontaktkortet brukes ofte, vil magnetstripen eller brikken kunne slites ut, slik at kortet og overføringen av informasjonen blir vanskelig å lese. Et annet problem oppstår når kontaktkortleseren er tilknyttet måleren ved hjelp av en ledning, fordi en slik kabel også vil kunne være utsatt for skader. Det har vært foreslått å integrere leseren i måleren. Problemet er da at måleren må endres vesentlig, hvilket i tillegg til at målerens størrelse øker, også medfører at målerne blir mer utsatt for skader idet de delvis utsettes for det omgivende miljøet, og at de blir inkompatible med allerede eksisterende koblinger.

Andre forhåndsbetalingssystemer som kontrollerer vann- og gassleveringene, er slike som innbefatter noen innretninger som stenger leveransen automatisk når kreditten er brukt opp.

De fleste vann- eller gassmålere som brukes i forhåndsbetalingssystemer innbefatter mekaniske elementer som registrerer forbruket av slike tjenester. Disse målertypene bruker et mekanisk register med et girverk som måler kubikkmeter, liter og tiendedels liter vann eller gass. Ulempen med slike målere er at de vil kunne være utsatt for ulovlige handlinger som følge av at de kan registrere den sirkulerende strømmen i én retning. Dersom imidlertid målerens registreringsmekanisme snus, så vil denne begynne å gå bakover og derved registrere et redusert forbruk. En annen ulempe ved de foran beskrevne forhåndsbetalingsmålerne, særlig vannmålere, skyldes at de mekaniske elementene som registrerer vanntjenesten ikke tåler de vannslag som skyldes de høye trykk som dannes når vannleveransen skjer på en kontrollert og bestemt måte. Slike vannslag har en tendens til å skade de mekaniske elementene. Ved kontrollert og bestemt vannleveranse er det nok en ulempe ved slike målere at de mekaniske elementene som registrerer forbruket, vil kunne aktiveres av luft i ledningene og begynne å trekke vannforbruket fra den forhåndsbetalte mengden når luften sirkulerer gjennom slike målerelementer.

På bakgrunn av de foran nevnte ulempene er det en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et forhåndsbetalingssystem som på en mer effektiv måte kan kontrollere vann- eller gassleveringen ved hjelp av en måler som er installert på brukerens sted, basert på den forhåndsbetalte tjenestemengden.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe et forhåndsbetalingsmålesystem for forhåndsbetalt vann- eller gassforbruk i kubikkmeter, med bruk av en hermetisk lukket, integrert måler og et trådløst, intelligent kort. Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe et vann- eller gassforbruksmålesystem med forhåndsbetaling, hvilket system innbefatter en automatisk innretting for avbryting av vann- eller gassleveransen.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe et forhåndsbetalingssystem med måling av forhåndsbetalt vann- eller gassforbruk i kubikkmeter, idet tjenesteleverandøren ved hjelp av et trådløst, intelligent kort får informasjon vedrørende forbruket, hvordan kreditten brukes, hvor eller like måler som bruker kreditten, og også informasjon vedrørende ulovlige handlinger og manipuleringer av måleren.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte med forhåndsbetaling av en kubikkmeter-vann- eller gasslevering ved hjelp av et system som innbefatter en trådløs kartleser.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en måler som har elektroniske midler som kan registrere forbruket i et toveis system, uavhengig av hvordan måleren er tilknyttet.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe et forhåndsbetalingssystem og en måler som innbefatter midler som detekterer og frigjør luft som er fanget i rørene og luft som sirkuleres gjennom måleren. Slike midler som frigjør luft som sirkulerer i vannledninger og luft som når målerne, vil hindre at denne luften registreres som en vannstrøm, som i virkeligheten ikke går gjennom måleren.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

Oppfinnelsen vedrører en enhetlig måler som integrerer et mer effektivt forhåndsbetalingssystem og en fremgangsmåte for kontroll av vann- eller gassleveransen som er bestilt. Samtidig oppnås det vesentlig informasjon vedrørende måleren ved hjelp av trådløse, intelligente kort.

Det trådløse forhåndsbetalingssystemet innbefatter en måler, som i sin tur innbefatter elektroniske midler som registrerer et toveis vann- eller gassforbruk, en trådløs elektronisk måleinnretning, en forhåndsbetalingskontroll- og leveringsstoppmekanisme som detekterer og validerer et trådløst, intelligent forhåndsbetalingskort. Denne mekanismen kontrollerer også forhåndsbetalingssystemet, og leverer vann eller gass til måleren. En slik trådløs, elektronisk måle-, forbetalings- og vann- eller gassleveringsinnretning innbefatter også et lese/skriveelement for et trådløst, intelligent kort, en mikrokontroller, en kontroller som overvåker leveringsavbrudd, og en energikilde (batteri). Dette forhåndsbetalingssystemet leser det trådløse, intelligente kortet for opplysning vedrørende leveringen av vann eller gass i kubikkmeter. Denne operasjonen skjer bare noen få ganger, for ikke å kreve for mye energi. I én utførelse av oppfinnelsen innbefatter vann- eller gassmåleren en tast for å starte avlesingen av det trådløse kortet, og overføre den forhåndsbetalte mengden fra et slikt kort og til måleren. Denne prosessen har til hensikt å medføre større energibesparelser, og å øke batteriets levetid.

Fremgangsmåten med forbetaling av vann eller gass ved å bruke et trådløst, intelligent forbetalingskort, og en vann- eller gassmåler med et internt lese-skrive-element for trådløse, intelligente kort, innbefatter trinnene utveksling av informasjon mellom måleren og det trådløse, intelligente forbetalingskortet ved hjelp av en radiofrekvensteknikk. Samtidig autentiseres kortet, og den interne kortleseren/skriveren så vel som målerens serienummer. Deretter trekkes og lagres kreditten i det trådløse, intelligente forhåndsbetalingskortet i målerhukommelsen, og informasjon vedrørende målertilstanden registreres i det trådløse, intelligente kortet.

Den elektroniske måleren som registrerer det torettede vann- eller gassforbruket, er hermetisk avtettet, slik at det ikke kreves noen spalte for det trådløse kortet. Måleren har et hovedlegeme, et øvre og et nedre deksel, et målekammer så vel som et leverings- og lukkekammer som har fluidforbindelse inne i målerens hovedlegeme. Videre finnes det en trådløs elektronisk måle-, forhåndsbetalings- og leveringsstoppinnretning, en primærsensor som registrerer vann- eller gassforbruket - en halleffektsensor som detekterer mengden av kubikkmeter som sirkulerer gjennom målekammeret -, en innretning som omformer det magnetiske signalet til et digitalt signal, denne omformeren er koblet til primærsensorene. Videre finnes det sekundære sikkerhetssensorer som detekterer en eventuell åpning av ett av dekslene. I tilfellet at et deksel, det øvre eller nedre, løsnes fra målerens hus eller hovedlegeme, vil måleren stoppe å virke helt til en teknikker fra leveransen har reetablert forholdene. Måleren har et toveis system, det vil si at den alltid vil akkumulere forbruket på en positiv måte uansett hvilken vei den er tilkoblet.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Elementer som utgjør særlige trekk i oppfinnelsen er beskrevet nærmere i patentkravene. Selve oppfinnelsen, dens utforming og hvordan den virker, vil bli beskrevet nærmere i form av visse utførelseseksempler, og andre hensikter og fordeler vil også bli beskrevet. Tegningsfigurene vil bidra til å belyse ulike deler av oppfinnelsen. I tegningsfigurene er det benyttet samme henvisningstall for identiske elementer. På tegningen viser: Fig. 1 et forenklet skjema over forhåndsbetalingssystemet for måling av vann eller gass, alt i samsvar med en foretrukket utførelse av oppfinnelsen,

Fig. 2 er et snitt gjennom måleren ifølge oppfinnelsen,

Fig. 3 er et forenklet blokkskjema som viser et forhåndsbetalingssystem integrert i en måler, i samsvar med en foretrukket utførelse av oppfinnelsen, og Fig. 4 og 4A er flytskjemaer som viser virkemåten til forhåndsbetalingssystemet med måling av vann eller gass, som vist i fig. 1 og 2.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

Uttrykket "trådløst eller kontaktløst kort", slik det brukes her, refererer seg til utveksling av et signal mellom et intelligent forhåndsbetalingskort og et trådløst lese/skriveelement uten bruk av galvaniske elementer (dvs. fravær av en ohmsk kontakt med lese/skriveinnretningen). Det trådløse kortet har en integrert krets, og den energien som medfører at en slik krets virker, tas fra det signalet som genereres av det trådløse lese/skriveelementet. Kommunikasjon og energi med/for slike integrerte kretser skjer ved hjelp av en induktiv kobling. Et trådløst eller kontaktløst kort behøver ikke tilknytning til det trådløse lese/skriveelementet. En kontaktløs avstand som varierer fra noen mm til noen cm, er nok til å muliggjøre informasjonsoverføringen mellom dem.

Uttrykket "intelligent kort", slik det brukes her, refererer seg til et kort som har samme størrelse som et vanlig plastkredittkort. Kortet har en integrert krets (en mikroprosessor, et minne eller en tilsvarende innretning), og en leser med en prosesskraft som kan brukes for ulike applikasjoner med særlig stor sikkerhet.

Uttrykkene "digital signatur" eller "digital nøkkel", som brukes her, refererer seg til en sekvens av data hvormed et signal som er kodet med samme sekvens av data, kan dekodes.

Uttrykket "ulovlig", slik det brukes her, refererer seg til all aktivitet som skjer i den hensikt å endre registreringen av en kundes vann- eller gassforbruk.

Uttrykket "antikollisjon", slik det brukes her, relaterer seg til en fremgangsmåte for bestemmelse av hvilket kort som skal brukes. Avhengig av kortets serienummer, velges bare ett. En slik prosess er beskrevet i standardene ISO 14443-3A og ISO 14443-4A.

Uttrykket "kontrollert og bestemt vannlevering", slik det brukes her, refererer seg til det vannet som leveres på visse tidspunkter, og i bestemte kubikkmetermengder, eller begge deler.

Uttrykket "måler", slik det brukes her, referer seg til en måler som registrerer vann-eller gassforbruket elektronisk, og som kontrollerer åpning eller lukking av forhåndsbetalingssystemets leveringsventil.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et trådløst eller kontaktløst forhåndsbetalingssystem og fremgangsmåte for registrering og måling av vann- eller gassforbruket ved hjelp av et datakommunikasjonssystem, idet måleren og det trådløse forhåndsbetalingssystemet er helt integrert i en del som er hermetisk beskyttet mot vann og luft, og ikke har noen kontakt med omgivelsene. Det trådløse forhåndsbetalingssystemet og fremgangsmåten for måling av vann- eller gassforbruk reduserer installerings- og virkningskostnader ved at det brukes en integrert måler som muliggjør en trådløs datakommunikasjon med både brukerens måler og vann- eller gasstjenesteleverandøren uten bruk av ytterligere og komplisert dataoverføringsutstyr. Videre skjer den trådløse datakommunikasjonen ved hjelp av et trådløst lese/skriveelement som er integrert i en trådløs elektronisk måle-, forhåndsbetalings- og vann- eller gasstoppinnretning som er plassert inne i måleren, idet det intelligente kortet leverer informasjon til måleren vedrørende den leverte mengden på en direkte og trådløs måte. Samtidig opplastes og lagres informasjon vedrørende variasjon i målerfunksjonen. Når det dreier seg om en forhåndsbetalt vannlevering, og særlig om en kontrollert og bestemt vannlevering, så vises informasjon vedrørende den kontrollerte leveransen. Dette systemet muliggjør betaling av slike tjenester før forbruket ved hjelp av et trådløst, intelligent kort. Det intelligente, trådløse kortet lastes med: i) beløp ved en salgsterminal eller direkte i vann- eller gassleverandørens kontor, og aktuell leveranseinformasjon når det dreier seg om en kontrollert og bestemt vannlevering.

I samsvar med oppfinnelsen vil kunden motta vann- eller gassleveranse fra leveringsselskapet direkte til sin måler, og dette uten at det er behov for å forbinde måleren med en terminal eller et kommunikasjonsgrensesnitt, eller en annen ekstern innretning som brukes som en link (eksempelvis en infrarød link, direkte ledningsforbindelse, RF-link eller en annen kommunikasjon ved hjelp av en CA-linje) for kontroll av vann- eller gassleveringen.

Fig. 1 viser et skjema for det trådløse forhåndsbetalingssystemet med måling av vann- og gassforbruk, i samsvar med en foretrukket utførelse av oppfinnelsen. Som vist i fig. 1 innbefatter det trådløse forhåndsbetalingssystemet for måling av vann-og gassforbruk, minst én salgsterminal 20 som kan være lokalisert på et sentralt sted og/eller i betalingskontor hos leverandøren. I det minste ett salgssted 20 er utstyrt med en lese/skriveinnretning 23 for et trådløst, intelligent kort. Denne innretningen 23 kan være enhver egnet, kommersielt tilgjengelig kortleser/skriver. Salgsterminalen 20 har også et kommunikasjonsgrensesnitt 27 for forbindelse, ved hjelp av en server 21, med betalingssystemet som er lokalisert på det sentrale stedet eller i leverandørens kontor, hvor det finnes realtidinformasjon vedrørende kundens konto, og de data som er lagret i leverandørens database 22. Typisk kan kommunikasjonsmidlet som brukes i grensesnittet 27 eksempelvis innbefatte bruk av et MODEM med bruk av internett eller et intranett, eller kommunikasjonen kan skje ved hjelp av en for formålet bestemt link. Databasen 22 vil lagre den forhåndsbetalte kubikkmetermengden vann eller gass som brukeren kjøper, og vil også lagre oppdatert informasjon vedrørende leveringsplanen når det dreier seg om en kontrollert vannlevering, den totale mengden kubikkmeter vann eller gass som måles i løpet av målerens levetid, informasjon vedrørende batteri, uautorisert manipulering og ulovlig bruk fra kundens side, slik at derved leverandøren kan analysere disse data og treffe nødvendige tiltak.

For å muliggjøre en sikker kommunikasjon mellom salgsterminalen 20 og serveren 21, inkludert overføringsvalidering - datamottak, vil det trådløse forhåndsbetalingssystemet med måling av kubikkmeter vann- eller gassforbruk innbefatte minst et par sikkerhetsmoduler 24 og 25 som, som vist i fig. 1, er installert i både serveren 21 og på salgsstedet 20. Fordelaktig vil sikkerhetsmodulene 24 og 25 muliggjøre kryptering og dekryptering av dataoverføringen mellom serveren 21 og salgsterminalen 20, eksempelvis ved hjelp av digitale nøkler, slik at data bare kan dekrypteres med bruk av slike digitale nøkler, slik at når data overføres fra salgsterminalen til serveren og vice versa, kan disse dataene ikke dekodes selv om overføringen skulle bli avlyttet eller avskåret, med mindre man har de nødvendige dekrypteringsnøklene. Data som overføres mellom salgsstedet 20 og det trådløse, intelligente forhåndsbetalingskortet 25, blir kryptert med sikkerhetsmodulen 24 ved hjelp av digitale nøkler som finnes i de intelligente kortene 15. Sikkerhetsmodulen 24 leverer også datasikkerhet for alle transaksjoner som gjennomføres med det trådløse, intelligente kortet 15 og lese/skrivemodulen 23 for kortene. Fordelaktig har både de trådløse, intelligente kortene 15 og måleren 18 kryptering/dekrypteringsmidler, installert i deres egne mikrokontroller, for derved å kunne gjennomføre den krypterte informasjonsvekslingen. I en særlig foretrukket utførelse befinner målerens 18 krypteringsmidler seg i den trådløse, elektroniske måle-, forhåndsbetalings- og vann- eller gassleveringsstoppinnretningen, eller de kan alternativt være plassert i det intelligente, trådløse lese/skriveelementet.

Med bestilling eller fornying av vann- eller gasstjenester, vil leverandøren installere en måler 18 med forhåndsbetalingssystemet ifølge oppfinnelsen på brukerens sted, og vil levere et gjentatt anvendbart trådløst, intelligent kort 15 som er lastet med en viss mengde forhåndsbetalt kubikkmeter vann eller gass på salgsstedet 20. Når det dreier seg om en kontrollert og planmessig vannlevering, vil leverandøren også innbefatte informasjon vedrørende når vannleveringsmålerventilen skal åpnes eller lukkes om dagen, og/eller hvilken kubikkmetermengde som skal leveres pr. dag. I en foretrukket utførelse blir det trådløse, intelligente forhåndsbetalingskortet 15 personalisert med informasjon som lagres i minnet til kortets mikrokontroller. Slik informasjon velges fra gruppen som innbefatter målernummer, kontraktnummer, dato for siste lasting av kortet, sikkerhetsnøkler (eksempelvis digitale signaturer, så som de som er spesifisert i Mifare<®->krypteringssystemet (hvor, i den foretrukne utførelsen, en nøkkel A brukes for nedlasting av en viss forhåndsbetalt kubikkmetermengde vann eller gass, mens en nøkkel B brukes for opplasting og nedlasting av visse kubikkmetermengder forhåndsbetalt vann eller gass i en sektor av kortet, eller et trippelkrypeterings-DES-system, etc), så vel som informasjon vedrørende den forhåndsbetalte kubikkmetermengden vann eller gass, hvilken forhåndsbetalte kubikkmetermengde vann eller gass skal overføres til måleren med nedlastingsmetoden. I en særlig foretrukket utførelse vil minnet i det trådløse, intelligente forhåndsbetalingskortet, dvs. i dets mikrokontroller, kunne motta og lagre informasjon som genereres i måleren 18 vedrørende den kubikkmetermengden vann eller gass som brukes av kunden i løpet av målerens levetid, og kan også motta og lagre informasjon vedrørende eventuell fusking og ulovlige tiltak i forbindelse med måleren.

For å starte en informasjonsnedlastning vedrørende den forhåndsbetalte mengden av vann eller gass, vil brukeren kunne samvirke med måleren 18 ved hjelp av det trådløse, intelligente forhåndsbetalingskortet 15, og lese/skriveinnretningen vil avsøke og validere forhåndsbetalingskortet 15 for senere fullstendig eller delvis nedlasting av den forhåndsbetalte kubikkmetermengden. Når det dreier seg om en kontrollert og planmessig levering, blir også de tidspunktene når målerens 18 ventil skal åpne og lukke for levering av vann, bli nedlastet. Hvorvidt nedlastingen av forhåndsbetalt kubikkmeter fra kortet 15 og til måleren 18 vil være total eller delvis, vil være avhengig av den verdien som er registrert med sikkerhetsnøklene i det trådløse, intelligente kortet vedrørende den forhåndsbetalte kubikkmetermengden vann og gass som det er mulig å overføre til måleren ved hjelp av nedlastingen, eller når kreditten er mindre enn leveringsverdien. I en alternativ utførelse av oppfinnelsen innbefatter måleren 18 en tast for aktivering av det trådløse lese/skriveelementet, for på den måten å kunne nedlaste kubikkmetermengden fra det intelligente kortet. Her skal uttrykket "forhåndsbetalt kubikkmetermengde vann eller gass som kan overføres ved hjelp av nedlastingen, referere seg til den kubikkmetermengden som totalt sett kan nedlastes i måleren. Samtidig eller etter nedlastingen av den forhåndsbetalte kubikkmetermengden av vann eller gass, vil det trådløse lese/skriveelementet i måleren 18 overføre all den informasjonen som genereres i måleren vedrørende vann eller gass som brukes av kunden i løpet av målerens levetid, til kortet, og det skjer også en eventuell informasjonsoverføring vedrørende ulovlige tiltak og vedrørende batteritilstanden. Slik informasjon blir registrert i kortets mikrokontrollerminne.

På målerens 18 skjerm vil det vises informasjon vedrørende resterende forhåndsbetalt kubikkmetermengde vann eller gass, slik at brukeren derved kan gå til en salgsterminal 20 for nedlasting av det trådløse, intelligente kortet 15 med penger. Salgsterminalen 20 vil akseptere, lese og skrive fra og til et trådløst, intelligent forhåndsbetalingskort 15 som brukes i systemet for måling av vann eller gass, alt i samsvar med de krav som leverandørens program stiller. Som nevnt blir det trådløse, intelligente kortet nedlastet i en salgsterminal 20, men data fra kortet 15 vedrørende måleren 15 blir også nedlastet for sending til en database 22 for revisjon av vann- eller gassleverandøren. Salgsterminalen 20 aksepterer betaling både i kroner (eller en annen lokal valutta) og i kubikkmeter vann eller gass, og sender denne transaksjonen til serveren 21 hos leverandøren, for lagring i databasen 22. Uansett, da slik informasjon er registrert i det trådløse, intelligente forhåndsbetalingskortet 15, vil den alltid vises som kubikkmeter, slik at kunden kan nedlaste den forhåndsbetalte kubikkmetermengden vann eller gass i måleren 18. Derfor vil målerskjermen alltid vise slik informasjon som kubikkmeter.

Måleren 18 er vist i fig. 2 sammen med elektroniske midler som registrerer det torettede forbruket av vann eller gass ifølge oppfinnelsen. Måleren 18 har et hovedlegeme 31, et nedre beskyttende deksel 37, et øvre beskyttende deksel 38, en inngang eller innføringsåpning for vann eller gass 39, en utgang eller leveringsåpning for vann eller gass 41, en trådløs elektronisk måling, forhåndsbetaling og vann- eller gassleveringsstoppinnretning 13 inne i det øvre beskyttende dekselet 38, midler for registrering av toveis vann- eller gassforbruk anordnet inne i det øvre beskyttende dekselet 38, og forbundet med den trådløse elektroniske måle-, forhåndsbetalings- og vann- eller gassleveringsstoppinnretningen 13, en lukke/åpnemekanisme for levering av vann eller gass, en antenne 14 og en LC-skjerm (skjerm med flytende krystall) på det øvre beskyttende dekselet 38.

Målerens 18 hovedlegeme 31 har to hulrom som danner et målekammer 32 og et leveringsstoppkammer som har fluidkommunikasjon. Fordelaktig er målekammeret 32 et volummålekammer, men alternativt kan det være et hastighetsmålekammer. Målekammeret 32 innbefatter elektroniske midler for måling av det torettede forbruket av vann eller gass, idet de elektroniske midlene, for registrering av det torettede forbruket, har en pendelskive 44 og øvre og nedre beskyttende deksler 45, 46 som omgir pendelskiven 44 for derved å holde den på plass og sikre dens riktige målebevegelse. Det øvre dekselet 45 som omgir pendelskiven 44, har også et gjennomgående hull. Videre har hulrommet med målekammeret 32 et redusert sentralt parti 47 som opptar et magnetelement 9. Målekammeret 42 innbefatter en stang 49 som på utsiden er tilkoblet det magnetiske elementet 9, og som strekker seg ned gjennom hullet i det øvre dekselet 44 for forbindelse på innsiden med pendelskiven 44. Vann som går gjennom inngangsåpningen 39 i hovedlegemet 31 vil gå inn i målekammeret 42 og medføre at pendelskiven 44 vil spinne. Pendelskivens rotasjonsbevegelse overføres til magnetelementet 9 med stangen 49.

Som vist i fig. 2 beskyttes legemets 31 ytre flater av øvre og nedre beskyttende deksler 37, 38. Et første sensorelement 2 er plassert på den hosliggende ytre flaten til målekammeret 32 i målerens hovedlegeme, og innenfor det øvre beskyttende dekselet. Dette første sensorelementet 2 registrerer dreiebevegelsen til magnetelementet 9 som overføres fra skiven 44, idet dette første sensorelementet 2 (eksempelvis en halveffektsensor) detekterer antall omdreininger av magnetelementet 9 for derved å kunne beregne kubikkmetervolumet som går gjennom målekammeret 32. Fordelaktig er det første sensorelementet forbundet med en magnetisk signal-digitalsignal-omformerinnretning som mottar det magnetiske signalet fra magnetelementet 9 og omformer det til et digitalt signal. Særlig vil det første sensorelementet 2 detektere magnetelementets 9 omdreining uavhengig av at strømningsretningen for vann eller gass i måleren reverseres for oppnåelse av en reduksjon av det registrerte vann- eller gassforbruket. Det vil si, når måleren er plassert slik at vann- eller gassleveringsåpningen 41 vil være en inngangsåpning for vann eller gass. Det første sensorelementet 2 vil alltid registrere omdreiningen slik at de ulike magnetpolaritetene omformes til digitale signaler, som i sin tur brukes for å beregne det volumet som går gjennom målekammeret 32. Måleren 18 kan således måle vannstrømmen i begge retninger, dvs. at den er toveis. Typisk innbefatter det øvre beskyttende dekselet 38 en LC-skjerm 4 som viser informasjon for kunden.

Som nevnt er det innenfor det indre beskyttende dekselet 38 også anordnet en trådløs innretning 13 for elektronisk måling, forhåndsbetaling og vann- eller gassleveringsstopp. Denne innretningen 13 mottar det digitale signalet 34, og signalet vises på LC-skjermen 4.

Leverings- og lukkekammeret 43 har en lukkemekanisme 1 som innbefatter et girverk, en glideskive og en fast skive. Skivene er plassert slik at de åpner eller lukker for vann- eller gassleveransen. Girverket for åpning eller lukking betjenes av en innretning som styres av den trådløse måle-, forhåndsbetalings- og vann- eller gassleveringsstoppinnretningen, som er elektrisk forbundet med innretningen. Dette girverket i mekanismen 1 i leverings- og lukkekammeret 43 aktiveres av en innretning som i sin tur styres av innretningen 13. Girverket øker styrken som er nødvendig for å bevege en glideskive over en fast skive som er åpninger fordelt på en slik måte at i én posisjon vil vannstrømmen være stengt, mens en 90° dreining betyr at åpningen muliggjør vannsirkulering. Lukkemekanismen 1 innbefatter også et par sensorer 35 som sender posisjonssignalet for skiven til innretningen 13.

Måleren 18 har også et batteri 8 som er plassert over leverings- og lukkekammeret. Dette batteriet tilfører energi til innretningen 13, for registrering av det torettede vann- eller gassforbruket. Det leverer også energi til den innretningen som aktiverer lukkemekanismen, og til LC-skjermen.

Vannet som sirkulerer gjennom inngangsåpningen 39 i måleren 18, dvs. i målerens hovedlegeme 31, går inn i målekammeret 32. Denne vannsirkulasjonen medfører at skiven 44 (eller vingene når det dreier seg om et hastighetskammer) i målekammeret 32 roterer, slik at derved også magnetelementet 9 roterer. Denne virkningen overføres til det første sensorelementet 2, som er elektrisk forbundet med en magnetisk signal-digitalsignal-omformerinnretning 34, hvilken omformer 34 vil transmittere det digitale signalet til en mikrokontroller (ikke vist) i innretningen 13. Derved registreres hvor mange kubikkmeter som sirkulerer gjennom måleren 18. Vannet går gjennom lukkemekanismen 1 for leverings- og lukkekammeret 43. Lukkemekanismen kan være åpen eller lukket, alt avhengig av den instruksjonen som gis fra mikrokontrolleren. I åpen tilstand vil vannet sirkulere eller strømme til brukeren.

Fordelaktig har måleren 18 ifølge oppfinnelsen andre sikkerhetssensorelementer 3 for registrering av en åpning av ett av de beskyttende øvre og nedre dekslene 37, 38. Disse andre sikkerhetssensorelementene 3 er forbundet med innretningen 13. Dersom det øvre eller nedre deksel 37, 38 løsnes fra målerens hovedlegeme 31, så vil innretningen 13 sende et signal for aktivering av kammerets 43 lukkemekanisme 1 slik at den stopper å arbeide og vil forbli i en slik tilstand helt til en teknikker fra leverandøren retter på forholdene. Måleren har et toveis system, dvs. at den alltid vil akkumulere forbruket på en positiv måte uavhengig av hvilken vei den er tilkoblet.

For kontrollert og planbestemt vannlevering vil måleren 18 ha andre sensorelementer for detektering av vannstrømmen gjennom ledningen. Et slikt vannstrømsensorelement er forbundet med innretningen 13 for mottak av et signal fra sensorelementet (ikke vist) for detektering av vannstrømmen. Dersom vannstrømmen ikke detekteres (dvs. at det er luft i ledningen), så vil innretningen 13 sende et signal for åpning av en avlastningsventil (ikke vist) for derved å slippe ut luft som er innfanget i ledningen, og som vil gå gjennom måleren og registreres som forbruk.

Fig. 3 viser et forenklet blokkskjema for en vann- eller gassmåler med et integrert trådløst forhåndsbetalingssystem som overvåker tilførselen av kubikkmeter og gir vesentlig informasjon vedrørende måleren. Blokkskjemaet viser en foretrukket utførelse av oppfinnelsen.

I målekammeret 32 blir vannmengden som går gjennom måleren 18 registrert, og blir ved hjelp av et magnetisk sensorelement 2 levert til en magnetsignal-digitalsignal-omformer som registrerer og omformer pendelskivens rotering i målekammeret 32, uavhengig av rotasjonsretningen. Det magnetiske sensorelementet 2 vil bare registrere magnetpolaritet i den retningen som vannet eller gassen strømmer. Innretningen 13 mottar signalet fra magnetsignal-digitalsignal-omformeren, og signalet behandles i en mikrokontroller 6. Der beregnes antall sykler som omformes til et vann- eller gasskubikkmetervolum, som vises på LC-skjermen 4. Dette volumet blir også registrert i et ikke-flyktig minne i mikrokontrolleren 6. Denne mikrokontrolleren 6 får strøm fra et batteri 8.

Mikrokontrolleren 6 i innretningen 13 mottar også et signal fra andre sensorelementer 3 (eksempelvis magnetiske sensorer) for detektering av hvorvidt ett av målerens deksler er fjernet.

I en alternativ utførelse som særlig relaterer seg til vannmåling, mottar mikrokontrolleren 6 i innretningen 13 et signal fra et ekstra sensorelement 10 for detektering av vannstrømmen. Dersom en vannstrøm ikke detekteres, så vil mikrokontrolleren 6 aktivere avlastningsventilen 11 for derved å slippe ut luft som måtte være innfanget i ledningen.

Som nevnt innbefatter innretningen 13 en mikrokontroller 6, og også en trådløs lese/skriveinnretning 7, og en leveringsavbruddsinnretningkontroller 5. Mikrokontrolleren 6 viser blant annet informasjon vedrørende kubikkmengden av vann eller gass som det er betalt for, og som er tilgjengelig for brukeren, og viser også det tidspunktet når denne forhåndsbetalte vann- eller gassmengden kan lastes ned fra et trådløst kort 15, samt informasjon vedrørende batteriets 8 tilstand.

Det trådløse lese/skriveelementet 7 er ansvarlig for detektering av et forhåndsbetalt kort 15 for derved å sende et gyldig kortsignal til mikrokontrolleren 6 og på begynne overvåkingen av det trådløse forhåndsbetalingssystemet og vann- eller gassleveransen til måleren.

Generelt aktiveres det trådløse lese/skriveelementet 7 periodisk styrt av mikrokontrolleren 6.1 en alternativ utførelse vil mikrokontrolleren 6 aktivere det trådløse lese/skriveelementet 7 ved hjelp av et signal som sendes ved hjelp av en tast 12 som er plassert på målerens 18 øvre deksel, for derved å starte informasjonsoverføringen mellom det trådløse, intelligente kortet 15 og forhåndsbetalingsmåleren 18.

Lese/skriveelementet 7 gir det trådløse forhåndsbetalingssystemet ifølge oppfinnelsen, vil i en første utførelse sende informasjon vedrørende det trådløse, intelligente forhåndsbetalingskortet 15 til en mikrokontroller 6.1 en annen utførelse vil lese/skriveelementet 7 overføre informasjon vedrørende mikrokontrolleren 6 fra måleren 18 og til det intelligente kortet 15. Kommunikasjonen vedrørende informasjonen mellom det trådløse, intelligente kortet 15 og måleren 18 skjer ved hjelp av en trykt kretskortantenne 17 og et minne som er installert i det trådløse forhåndsbetalingskortet. Begge disse reagerer på det radiofrekvensbåndet som det sendes i. Fordelaktig er det trådløse kortlese/skriveelementet 7 en integrert krets som detekterer tilstedeværelsen av et trådløst forhåndsbetalingskort, tolker ordrene i et slikt kort, og danner og sender et radiofrekvenssignal. Antennen 14 mottar endringer i det sendte radiofrekvenssignalet, under hensyntagen til den radiofrekvensdatatransmisjonsprotokollen som ligger i ISO 14443-3A og i ISO 14443-4A, og kan også ta hensyn til andre protokoller vedrørende radiofrekvensdatatransmisjon som måtte egne seg for dette formålet.

Det trådløse kortlese/skriveelementet 7 genererer og sender et radiofrekenssignal via antennen 14 i måleren 18. Den endring i radiofrekvenssignalet som avføles med antennen 14, skyldes tilstedeværelsen av det trådløse, intelligente forhåndsbetalingskortet 15. Når tilstedeværelsen av et forhåndsbetalingskort 15 detekteres, vil lese/skriveelementet 7 lese og overføre den forhåndsbetalte kubikkmetermengden fra kortet 15 og til mikrokontrolleren 6, idet det foretas en verifisering og validering av kortet 15 ved hjelp av en krypterings/dekrypteringsmodul i en slik trådløs kartleser/skriver 7. Denne krypterings/dekrypteringsmodulen vil ved hjelp av digitale signaturer verifisere og validere informasjonen som registreres i mikrokontrollerens 6 minne, så som kontraktnummer, målernummer, dato for siste kortlasting, sikkerhetsnøkler, informasjon vedrørende forhåndsbetalt kubikkmetermengde vann eller gass, forhåndsbetalt kubikkmetermengde som skal overføres til måleren under nedlastingen, etc. Dersom denne informasjonen ikke verifiseres og valideres, så vil leseren ikke overføre forhåndsbetalingsinformasjonen eller kubikkmetermengden fra kortet 15 og til måleren 18. Ved forhåndsbetalt vannlevering, og mer særskilt ved kontrollert og planlagt vannlevering, vises informasjon vedrørende tiden når vannet leveres.

Når kortet 15 er verifisert og validert, overføres data vedrørende den forhåndsbetalte kubikkmetermengden vann eller gass fra kortet 15 og til mikrokontrolleren 6 via det trådløse lese/skriveelementet 7. Mikrokontrollerens 6 oppgave er å beregne kubikkmetermengden vann eller gass avhengig av brukerens forbruk. Informasjon vedrørende den forhåndsbetalte kubikkmetermengden er vanligvis lagret i flashminnet i mikrokontrolleren 6, som kontrollerer mengden trukket fra den forhåndsbetalte vann- eller gassleveransen ettersom brukeren forbruker kubikkmetere.

Alternativt blir relevant informasjon med historiske data vedrørende måleren, overført fra sistnevnte og registrert i kortet 15, også lagret i flashminnet i mikrokontrolleren 6. Informasjonsutvekslingen mellom måleren 18 og kortet 15 blir således særlig gjennomført med mikrokontrolleren 6 via det trådløse lese/skriveelementet 7.

I en alternativ utførelse av oppfinnelsen innbefatter det trådløse forhåndsbetalingssystemet for vann eller gass med bruk av et trådløst, intelligent kort, en automatisk vann- eller gassleveringsstengemekanisme 1 mot brukeren 19. Fig. 3 viser særlig den trådløse elektroniske måle-, forhåndsbetalingskontroll- og vann- eller gassleveringsstoppinnretningen 13, og viser også en kontroller 5 som overvåker en vann- eller gasstopp/reetablering 1.1 en foretrukket utførelse av oppfinnelsen vil mikrokontrolleren 6 vite hvor mange vann- eller gasskubikkmeter brukeren fremdeles har tilgjengelig. Mikrokontrolleren 6 overvåker således brukerens 19 vann- eller gassleveranse eller -stopp.

Typisk vil en vann- eller gassreferansestopp for brukeren 19 skje når den tilgjengelige vann- eller gassmengden som er lagret i minnet i målerens 18 innretning 13 og avlest med mikrokontrolleren 6, er lik null. Vann- eller gassleveransen vil gjenopprettes når den tilgjengelige mengden av vann eller gass som er lagret i målerens minne 18, og leses med mikrokontrolleren 6, er større enn null. Mikrokontrolleren 6 i innretningen 13 vil til enhver tid lese hvor stor kubikkmetermengde som er tilgjengelig.

Vann- eller gassleveringsstopp/reetablering skjer ved hjelp av en kontroller 5 i innretningen 13, idet det sendes et signal til

leveringsstopp/reetableringsmekanismen 1, som innbefatter et girverk, en glideskive og en fast skive for åpning eller lukking av gass- eller gasstilførselen. Mekanismen 1 kan i en foretrukket utførelse innbefatte en ventil som betjenes med en innretning som aktiverer et girverk og glideskiven over den faste skiven, hvilken faste skive har åpninger som er slik fordelt at i en viss stilling vil vannstrømmen være lukket, mens den i en 90° dreiet stilling vil være slik at vannet kan gå gjennom. Vann- eller gassleveringen kan stenges via kontrolleren til innretningen 5, som virker til å åpne eller lukke ventilen 1 når mikrokontrolleren 6 gir ordre om enten åpning eller lukking via et lukke/åpne signal, som i sin tur medfører at innretningen som aktiverer ventilen, blir tilført elektrisk strøm. Kontrolleren 5 åpner eller lukker ved hjelp av en faststoffinnretning. Når mikrokontrolleren 6 leser at kubikkmetermengden som er lagret i det ikke-flyktige minnet er lik null, vil den først verifisere ventiltilstanden ved hjelp av sensorer 35 i lukkemekanismen 1, for derved å fastslå hvorvidt ventilen er åpen eller lukket. Om nødvendig sendes et avbruddssignal til styringen 5.

I en alternativ utførelse av oppfinnelsen kan det trådløse forhåndsbetalingssystemet for vann eller gass være utformet med bruk av trådløse, intelligente kort 15 på en slik måte at måleren 18 kan åpnes eller lukkes på et visst tidspunkt på dagen, idet det da brukes et internt ur for aktivering av åpning/lukkingkontrolleren 5 på det tidspunktet som er forhåndsinnstilt i lukkemekanismen 1.

Som nevnt kan det intelligente kortet 15 være gjentatt anvendbart og være spesifikt for den enkelte måler, dvs. at det ikke kan brukes på mer enn én vann- eller gassmåler. Et slikt intelligent kort innbefatter en mikrokontroller 16 og en antenne 17. Den personaliserte informasjonen i kortet registreres i mikrokontrollerens 16 minne. Fordelaktig har det intelligente kortet dimensjoner som et vanlig kredittkort og kan følge ISO 14443-1, 14443-, 14443-3 og 14443-4 standarder, selv om dette ikke er avgjørende for oppfinnelsen. Likeledes har bruken av kortene i et forhåndsbetalingsleveringssystem for vann eller gass ifølge oppfinnelsen to hovedfunksjoner: 1) overføring av den forhåndsbetalte kubikkmetermengden vann eller gass til måleren; 2) mottak av kortinformasjon vedrørende vann- eller gasskubikkmeterforbruket i løpet av målerens levetid, uten at det er behov for en teknikker eller sofistikerte og dyre systemer for avlesing av måleren.

I bruk vil forhåndsbetalingssystemet ved hjelp av et trådløst, intelligent kort ifølge oppfinnelsen motta kubikkmeterleveransen i måleren via den trådløse elektroniske måle-, forhåndsbetalings-, kontroll- og vann- eller gassleveringsstengeinnretningen, som detekterer og validerer et forhåndsbetalingskort så vel som overvåker forhåndsbetaling og vann- eller gassleveringssystemet, alt i samsvar med flytskjemaet i fig. 4 og 4A. Særlig vil mikrokontrolleren 6 overvåke forhåndsbetalingssystemet ifølge oppfinnelsen, og også forhåndsbetalingskommunikasjonen mellom måleren 18 og forhåndsbetalingskortet 15.

Før kommunikasjonen og overvåkingen begynner, vil mikrokontrolleren 6 aktivere kommunikasjonsserieporter som den har konstant forbindelse med. Deretter vil den konfigurere kortlese/skriveelementet 7, eksempelvis i samsvar med ISO 14443-4A. Så snart portene er aktivert og lese/skriveelementet 7 er konfigurert, kan mikrokontrolleren 6 lese de lagrede data, så som klientens serienummer, vann- eller gasskubikkmeter som er lagret i måleren for dens levetid (målerens serienummer leses bare nå fordi det ikke vil endre seg). Etter at slike data er avlest, startes et ur i mikrokontrolleren 6 slik at det hvert syttiende millisekund genereres et avbrudd og mikrokontrolleren 6 kan gjennomføre en bestemt handling. Mikrokontrolleren 6 går så gjennom en inaktiv tilstand, dvs. at den stopper helt å virke, og går til en standby-tilstand for på den måten å spare maksimal batteri energi. Mikrokontrolleren 6 kan bare komme ut av sin inaktive tilstand ved hjelp av uret. Dette skjer ved hjelp av tasten 12 (aktivitet relatert til fig. 3).

På denne måten, når uret genererer et avbruddsignal (blokk 10), vil mikrokontrolleren 6 undersøke de øvre og nedre dekkenes sensorer (blokk 20). Ved aktivering vil mikrokontrolleren 6 sende et signal til vann- eller gassleveringsmekanismen 1 via en leveringsstoppkontroller 5 (blokk 30) for å lukke ventilen. Leveransen blir bare startet igjen når måleren blir restartet (dvs. når alarmen fra de øvre og nedre dekslenes sensorer deaktiveres).

I en bestemt utførelse av en vannmåler vil mikrokontrolleren 6 også verifisere tilstanden til vannsensoren 10 (blokk 40). Dersom det ikke detekteres noen vannstrøm, så vil mikrokontrolleren sende et signal for åpning av en avlastningsventil 11 slik at derved luft i vannledningene kan slippe ut (blokk 50). Mikrokontrolleren 6 verifiserer hvorvidt det forefinnes bestemte åpnings/lukkingsinstruksjoner (blokk 60). Hvis svaret er ja, så registreres denne informasjonen i flashminnet 100.

I en bestemt utførelse av en gassmåler vil mikrokontrolleren 6 ikke gjennomføre blokkene 40, 50 og 60.

Mikrokontrolleren 6 avleser balansen i måleren, dvs. vann- eller gasskubikkmeteren som er akkumulert. Dette skjer ved hjelp av sensorelementet 2 (blokk 90), uavhengig av vann- eller gasstrømningsretningen. Dette fordi sensorelementet 2 vil detektere magnetpolaritetene uavhengig av i hvilken retning vann- eller gasstrømmen går, dvs. at målingene er toveis. Mikrokontrolleren 6 avventer så et avbrudssignal (blokk 80) som avgis etter detekteringen av tilstedeværelsen av kortet 15, eller ved å aktivere nedlastingstasten 12.

Så snart mikrokontrolleren 6 har lest dataene som er lagret i flashminnet (blokk 100), vil den verifisere og endre ventiltilstanden i åpne/lukkemekanismen 1 i samsvar med brukerens forhåndsbetalte balanse. Basert på oppnådd informasjon (blokk 100), vil mikrokontrolleren 6 verifisere at den forhåndsbetalte leveringsbalansen er større enn null (blokk 110). Dersom en slik balanse ikke er større enn null, så vil mikrokontrolleren sjekke hvorvidt vann- eller gasslevering åpne/lukkemekanismeventilen 1 er lukket (blokk 120). Dersom verifiseringen av ventiltilstanden (blokk 120) er negativ, så vil mikrokontrolleren 6 sende et signal til kontrolleren 5 som vil lukke ventilen 1 (blokk 130) for derved å stoppe vann- eller gasstilførselen til måleren 18. Etter lukking av ventilen 1 (blokk 130), vil mikrokontrolleren 6 lese den informasjonen som vises på målerens 18 skjerm (blokk 160). Dersom imidlertid svaret i blokk 120 er tilfredsstillende, dvs. at ventilen 1 er lukket, vil mikrokontrolleren 6 lese den informasjonen som vises på målerens skjerm (blokk 160).

På den annen side, dersom balansen som leses (blokk 110) er større enn null, så vil mikrokontrolleren 6 verifisere at ventilen 1 er åpen (blokk 140). Dersom verifiseringen viser negativt for ventilen 1 (blokk 140), så vil mikrokontrolleren 6 sende et signal til kontrolleren 5 som åpner ventilen 1 (blokk 150), for på den måten å tillate vann- eller gassleveranse til brukeren 9. Etter åpning av ventilen 1 (blokk 150), vil mikrokontrolleren 6 lese informasjonen som vises på målerens 18 skjerm (blokk 160), men dersom resultatet i blokk 140 er positivt, dvs. at ventilen 1 er åpen, vil mikrokontrolleren 6 lese informasjonen på målerens skjerm (blokk 160).

Etter verifisering av tilstanden til ventilen 1 som beskrevet (blokkene 110-160), så vil mikrokontrolleren 6 undersøke det som er vist på målerens skjerm (blokk 170). Dersom skjermen (blokk 170) viser "forhåndsbetalt", så vil mikrokontrolleren 6 verifisere at radiofrekvensgeneratoren (blokk 180) for den trådløse lese/skriveren for kortet 7 er innkoblet, og begynner søket etter et forhåndsbetalt kort. Dersom bestemmelsen i blokk 180 er negativ, så genereres det intet signal (blokk 190) og mikrokontrolleren 6 vil gå tilbake til en inaktiv tilstand, for derved å spare maksimal mengde energi i batteriet 8 mens den avventer et avbruddsignal (blokk 80), og rutinene i blokkene 10 til 180 gjentas. Dersom det foreligger et positivt svar (blokk 180), så betyr dette at radiofrekvensen er påslått. Et radiosignal blir da sendt via antennen 14 for detektering av tilstedeværelsen av et trådløst, intelligent kort 15 i nærheten (blokk 220).

Når skjermen (blokk 170) viser "kubikkmeter", så vil mikrokontrolleren 6 verifisere tilstanden til lese/skriveelementet (blokk 200). Dersom lese/skriveelementet er avslått, så vil mikrokontrolleren 6 gå tilbake til en inaktiv tilstand for på den måten å spare maksimal mengde energi i påvente av et avbruddsignal (blokk 80), og rutinen i blokkene 10-180 gjentas. Dersom resultatet av verifiseringen av tilstanden til lese/skriveelementet er negativt, hvilket betyr at det trådløse lese/skriveelementet er slått på, så vil mikrokontrolleren 6 slå av eller deaktivere lese/skriveelementet (blokk 210), og mikrokontrolleren 6 vil så returnere til en inaktiv tilstand for derved å spare maksimal mengde batterienergi fra batteriet 8 i påvente av et avbruddsignal (blokk 80), og rutinen beskrevet i blokkene 10-180 gjentas.

Mikrokontrolleren 6 gjennomfører så funksjonene avlesing av de lagrede data, verifisering og endring av tilstanden til ventilen 1, og sørger for at skjermen på måleren for aktivering/deaktivering av lese/skriveelementet. Den vil så detektere tilstedeværelsen av et trådløst, intelligent forhåndsbetalingskort 15, og vil gjennomføre forhåndsbetalingsnedlastingstransaksjonen.

Som nevnt, når mikrokontrolleren bekrefter at det trådløse lese/skriveelementet er slått på, vil det trådløse lese/skriveelementet sende på en radiofrekvens via antennen 14, og derved gjennomføre en søkefunksjon for kortene 15 (blokk 220), i samsvar med ISO 14443-3A. Etter at søkefunksjonen for et kort (blokk 220) er gjennomført, vil det trådløse lese/skriveelementet 6 verifisere at det foreligger et intelligent kort 15 innenfor detekteringsfeltet (blokk 230). Dersom et intelligent kort foreligger i detekteringsfeltet i blokk 230, gjennomføres en antikollisjonsprotokoll (blokk 240) for derved å fastslå om det forefinnes mer enn ett intelligent kort i detekteringsfeltet (finnes det flere enn ett intelligent kort 15, så vil ett av dem deaktiveres i samsvar med ISO 14443-3A). Dersom det ikke finnes noe kort 15 i detekteringsfeltet i blokken 230, så vil lese/skriveelementet 6 returnere til en inaktiv tilstand for derved å spare maksimal batterienergi i batteriet 8 i påvente av et avbruddsignal (blokk 80), og rutinene i blokkene 10-180 gjentas.

Så snart et kort detekteres i feltet, vil systemet velge kortet (blokk 250) i samsvar med radiofrekvensdataoverføringsprotokollen (eksempelvis i samsvar med ISO 14443-3A, og også i samsvar med ISO 14443-4A). Etter kortvalget i blokk 250 vil det trådløse lese/skriveelementet 7 autentisere kortet med den digitale signaturen for mengden av forhåndsbetalt kubikkmeter vann eller gass, og med målerens serienummer (blokk 260). Mikrokontrolleren 6 vil så verifisere hvorvidt det intelligente kortet korresponderer med måleren (blokk 270). Dersom det ikke er tilfelle, så vil det trådløse lese/skriveelementet 7 gå tilbake til en inaktiv tilstand for derved å spare maksimal energimengde i batteriet 8 i påvente av et avbruddsignal (blokk 80), og rutinen i samsvar med blokkene 10-180 gjentas. Dersom det imidlertid foreligger samsvar mellom kortet og måleren, så måles balansen i kortet (blokk 280). Nå vil mikrokontrolleren 6 verifisere hvorvidt det forhåndsbetalte intelligente kortet har kreditt (blokk 290). Dersom svaret (blokk 290) er negativt, så vil mikrokontrolleren 6 gå tilbake til en inaktiv tilstand for derved å spare maksimal mengde av energi fra batteriet 8 i påvente av et avbruddsignal (blokk 80), og rutinen beskrevet i blokkene 30-180 gjentas. Dersom resultatet i blokk 290 er positivt, så vil mikrokontrolleren muliggjøre at balansen i kortet 15 kan nedlastes i mikrokontrollerens 6 flashminne (blokk 300). Det vil også kunne være mulig at ikke hele den forhåndsbetalte balansen nedlastes samtidig, gitt at balansen som skal nedlastes vil være avhengig av mengden som er registrert i kortet som "mengde i kubikkmeter forhåndsbetalt vann eller gass som skal overføres med nedlasting"- variabelen. Etter nedlastingen av balansen (blokk 300), vil systemet avlese den resterende balansen i måleren (blokk 310) og legge den balansen som er nedlastet fra kortet 15 til målerens resterende balanse (blokk 320). Den nye forhåndsbetalte balansen som skyldes operasjonen gjennomført i blokken 320, sendes til vann- eller gassmålerens flashminne (330) ved hjelp av mikrokontrolleren 6. Etter å ha mottatt den nye balansen, eller samtidig, vil mikrokontrolleren 6 sende informasjon som er generert vedrørende vann eller gass forbrukt av brukeren i løpet av målerens levetid, og annen ulovlig bruk av måleren, til det intelligente kortet 15 (blokk 340). Etter at informasjonen er sendt til kortet 15, vil mikrokontrolleren 6 gå tilbake til en inaktiv tilstand for derved å spare maksimal energimengde i batteriet 8 i påvente av et avbruddsignal (blokk 80), og rutinen som beskrevet i blokkene 10-180 gjentas.

Selv om bestemte detaljer av oppfinnelsen her er beskrevet og vist, er det åpenbart for fagpersoner at endringer og modifikasjoner kan gjøres uten å endre oppfinnelsens ånd eller rekkevidde. De etterfølgende krav vil således være beskyttet overfor en hvilken som helst endring eller modifisering som er innenfor rekkevidden av oppfinnelsen.

Claims (16)

1. Forhåndsbetalingsfremgangsmåte for levering av vann eller gass, som benytter i) et trådløst intelligent kort lastet med en forhåndsbetalt tjenestemengde, i i) en vann- eller gassmåler som omfatter øvre og nedre beskyttende deksler, et trådløst lese/skriveelement for trådløse, intelligente kort, og en mekanisme for åpning/lukking av en vann- eller gasstilførsel, og iii) et nettverk som innbefatter minst én salgsterminal med et par av sikkerhetsmoduler og en server forbundet via et grensesnitt med et avregningssystem som holder tjenesteleverandørens database informert, hvilken fremgangsmåte innbefatter: verifisering av statusen til vann- eller gassleveringsmålerens åpnings/lukkingsmekanisme, for å bestemme om den er åpen eller lukket, detektering av tilstanden til sensorer for det øvre og det nedre dekselet for å fastslå om måleren har vært fusket med, detektering av tilstedeværelsen av et trådløst, intelligent forhåndsbetalingskort i målerens detekteringsfelt, utveksling av informasjon mellom måleren og forhåndsbetalingskortet over en radiofrekvens, autentisering av forhåndsbetalingskortet og den trådløse lese/skriveren for trådløse, intelligente forhåndsbetalingskort, samtidig, ved hjelp av to eller flere digitale signaturer og målerens serienummer, å bestemme om forhåndsbetalingskortet har en forhåndsbetalt kubikkmeterbalanse som er større enn null, nedlasting av mengden av levert tjeneste som forhåndsbetalt kubikkmeter fra forhåndsbetalingskortet og lagring av mengden i målerens hukommelse, opplasting av all målertilstandsinformasjon til det trådløse, intelligente forhåndsbetalingskortet og registrering av denne i hukommelsen til det intelligente forhåndsbetalingskortet, idet informasjonen som genereres gjelder det vann eller den gassen som er forbrukt hos brukeren i løpet av målerens levetid, og også relaterer seg til eventuelle ulovlige handlinger eller manipuleringer av måleren, og elektronisk registrering av vann- eller gassforbruket.

2. Forhåndsbetalingsfremgangsmåte for levering av vann eller gass ifølge krav 1, viderekarakterisert vedat trinnet med detekteringen av tilstedeværelsen av det trådløse, intelligente forhåndsbetalingskortet i vann- eller gassmålerens detekteringsfelt også innbefatter trinnene: sending av et radiofrekvenssignal fra måleren via en trådløs elektronisk måle-, forhåndsbetalings- og vann- eller gassleveringsavstengingsinnretning, bestemmelse av hvorvidt det forefinnes mer enn ett trådløst, intelligent forhåndsbetalingskort i vann- eller gassmålerens detekteringsfelt, og valg av trådløst, intelligent forhåndsbetalingskort i samsvar med en på forhånd bestemt radiofrekvensdataoverføringsprotokoll.

3. Forhåndsbetalingsfremgangsmåte for levering av vann eller gass ifølge krav 1, viderekarakterisert vedat at trinnet med verifisering av vann- eller gassmålerens åpnings/lukkingsmekanisme innbefatter bestemmelse av hvorvidt åpnings/lukkingsmekanismen for målerens vann- eller gasstilførsel er åpen eller lukket, for derved å sende et signal for dets åpning eller lukking.

4. Forhåndsbetalingsfremgangsmåte for levering av vann eller gass ifølge krav 1, viderekarakterisert vedat trinnet med detektering av tilstanden til sensorene på de øvre og nedre beskyttede dekslene til måleren innbefatter sending av et lukkesignal til åpnings/lukkingsmekanismen for vann- eller gasstilførselen når ett eller begge av de øvre og nedre målerdekslene er blitt åpnet.

5. Forhåndsbetalingsfremgangsmåte for levering av vann eller gass ifølge krav 1, viderekarakterisert vedat trinnet med nedlasting av den kjøpte tjenestemengden innbefatter nedlasting av vannleveringsinformasjon på et på forhånd bestemt tidspunkt, forhåndsbestemt kubikkmetermengde eller begge deler.

6. Forhåndsbetalingsfremgangsmåte for levering av vann eller gass ifølge krav 1 og 5, viderekarakterisert vedat den også innbefatter følgende trinn: verifisering av hvorvidt det foreligger informasjon vedrørende vannleveringen til et forhåndsbestemt tidspunkt, forhåndsbestemt kubikkmetermengde eller begge deler, detektering av vannstrøm via måleren, og i tilfelle av at det ikke detekteres noen vannstrøm, sending av et signal for åpning av avlastningsventilen for derved å frigjøre enhver luft som måtte forefinnes i vannledningene.

7. Forhåndsbetalingsfremgangsmåte for levering av vann eller gass ifølge krav 1, viderekarakterisert vedat trinnet med nedlasting av mengden forhåndsbetalt kubikkmeter fra det trådløse, intelligente forhåndsbetalingskortet og til måleren kan være hel eller delvis, alt avhengig av den på forhånd registrerte mengden i det trådløse, intelligente forhåndsbetalingskortet.

8. Forhåndsbetalingsfremgangsmåte for levering av vann eller gass ifølge krav 1 og 7, viderekarakterisert vedat trinnet med nedlasting av mengden av forhåndsbetalt kubikkmeter fra det trådløse, intelligente forhåndsbetalingskortet og til den elektroniske måleren, også innbefatter avlesing av resterende balanse i måleren, lesing av den totale eller delvis nedlastede balansen fra det intelligente kortet til den resterende balansen i måleren, og lagring av den nye forhåndsbetalte balansen i måleren.

9. Forhåndsbetalingsfremgangsmåte for levering av vann eller gass ifølge krav 1, viderekarakterisert vedat den også innbefatter trinnene: avlesing av den forhåndsbetalte balansen i målerens hukommelse, verifisering av hvorvidt den forhåndsbetalte balansen er større enn null, og verifisering av tilstanden til åpnings/lukkingsmekanismen for vann- eller gasstilførselen for derved å bestemme hvorvidt den er åpen eller lukket, og generering av et signal for åpning eller lukking av åpnings/lukkingsmekanismen for vann- eller gasstilførselen basert på avlest forhåndsbetalt balanse, idet, når balansen er større enn null, vil et signal genereres for åpning av åpnings/lukkingsmekanismen for vann- eller gasstilførselen for derved å muliggjøre en strøm av vann eller gass gjennom måleren, og når balansen ikke er større enn null, vil et signal genereres for lukking av åpnings/lukkingsmekanismen for vann-eller gasstilførselen for derved å stenge brukerens strøm av vann eller gass gjennom måleren.

10. Forhåndsbetalingssystem for levering av vann eller gass ved hjelp av et trådløst, intelligent kort, hvilket system innbefatter: et trådløst, intelligent kort for måleren, en vann- eller gassmåler, en LCD-skjerm for visning av informasjon vedrørende målerens tilstand, en kilde for elektrisk kraft for vann- eller gassmåleren, et nettverk som innbefatter minst én salgsterminal med et par sikkerhetsmoduler, en server som via et grensesnitt er forbundet med et avregningssystem og holder tjenesteleverandørens database informert, hvilket system innbefatter en vann- eller gassforbruksmåler med: a) en trådløs elektronisk måle-, forhåndsbetalings- og gass- eller vannleveringsstoppinnretning som innbefatter: i) en trådløs leser/skriver for intelligente kort for: detektering av tilstedeværelsen til et trådløst, intelligent forhåndsbetalingskort, tolking av ordrene fra det trådløse, intelligente forhåndsbetalingskortet, og generering og sending av et radiofrekvenssignal, idet den trådløse kort- lese/skriveren innbefatter en krypterings/dekrypteringsmodul for verifisering og validering av autentisiteten til forhåndsbetalingskortet, kryptering av overførte data, og verifisering av validiteten til den informasjonen som registreres i mikrokontrollerens hukommelse før nedlasting, ii) en mikrokontroller for overvåking av funksjonen til måleren og med et flashminne for lagring av informasjon som genereres i måleren som vann-eller gassforbruk hos brukeren under målerens levetid, samt registrering av eventuelle ulovlige handlinger i forbindelse med måleren, og iii) en kontroller for en tilførselsstoppinnretning for åpning og lukking av en åpnings/lukkingsmekanisme for vann- eller gassleveringen når mikrokontrolleren krever det ved hjelp av et stopp eller åpnesignal, b) en vann- eller gassleveringsstoppinnretning, og c) et signaloverførings/mottakselement.

11. Måler for registrering av et toveis forbruk av vann eller gass og innbefattende: en målers hovedlegeme med en inngangsåpning og en utgangsåpning, et målekammer i målerens hovedlegeme, et leverings- og lukkekammer i målerens hovedlegeme og i fluidforbindelse med målekammeret, en vann- eller gasslevering/stengeventil i leverings- og lukkekammeret, et par øvre og nedre beskyttende deksler plassert på målerens hovedlegeme, og en LCD-skjerm som er plassert i det øvre beskyttende dekselet, hvilken måler innbefatter: en trådløs elektronisk måle-, forhåndsbetalings- og gass- eller vannleveringsstoppinnretning som er lokalisert i målerlegemets øvre beskyttende deksel, idet målekammeret innbefatter midler for registrering av det torettede forbruket av vann eller gass, hvilke midler for registrering av det torettede forbruket av vann eller gass innbefatter en pendelskive og øvre og nedre deksler som omgir pendelskiven for derved å holde den på plass og derved sikre dens riktige målebevegelse, en stang viss ene ende er lokalisert sentralt i, og strekker seg opp fra, pendelskiven og gjennom det øvre dekselet som omgir pendelskiven, og et magnetelement på den andre enden av stangen, et første sensorelement plassert på den hosliggende ytre flaten av målekammeret i målerens hovedlegeme, og innenfor det øvre beskyttende dekselet, hvilket første sensorelement registrerer magnetelementets omdreininger som overføres fra pendelskiven, for derved å beregne kubikkmetervolumet som sirkulerer i målekammeret, idet det første sensorelementet kan registrere forbruket av vann eller gass uavhengig av strømningsretningen, en omformingsinnretning for magnetsignal til digitalsignal og tilknyttet det første sensorelementet for omforming av det magnetiske signalet som produseres av magnetelementets rotasjon til et digitalt signal, idet omformingsinnretningen også er elektrisk forbundet med den trådløse elektroniske måle-, forhåndsbetalingskontroll-og vann- eller gassleveringsstoppinnretningen, idet sistnevnte innretning mottar det digitale signalet og overfører det til LC-skjermen for visning, en lukkemekanisme som innbefatter et girverk, en glideskive og en fast skive som kan åpne eller lukke gass- eller gassleveringen, idet girverket åpnes eller lukkes med en innretning som styres av den trådløse elektroniske måle-, forhåndsbetalings- og vann- eller gassleveringsstoppinnretningen som er elektrisk forbundet med førstnevnte innretning, en trykt kretskortantenne for kommunisering av informasjon via radiofrekvens mellom det trådløse, intelligente kortet og den trådløse elektroniske måle-, forhåndsbetalings- og vann- eller gassleveringsstoppinnretningen, og et batteri anordnet over leverings- og stoppkammeret, hvilket batteri leverer energi for den trådløse elektroniske måle-, forhåndsbetalings- og vann- eller gassleveringsstoppinnretningen for registrering av det torettede forbruket av vann eller gass, levering av energi til innretningen som driver lukkemekanismen, og til LC-skjermen.

12. Måler ifølge krav 11, viderekarakterisert vedat hvert av de øvre og nedre beskyttende dekslene innbefatter et andre sensorelement for registrering av åpning av ett av dem, idet dersom i det minste ett av de øvre eller nedre dekslene er løsnet fra målerens hovedlegeme, vil måleren automatisk stenge for tjenesten helt til en teknikker fra leverandøren har gjenopprettet tjenesten.

13. Måler ifølge krav 11, viderekarakterisert vedat vannet som sirkulerer gjennom inngangsåpningen i målerens hovedlegeme, vil gå inn i målekammeret og medføre at pendelskiven dreier seg, hvilken dreiebevegelse overføres til magnetelementet via stangen, idet det første sensorelementet detekterer antall omdreininger av magnetelementet.

14. Måler ifølge krav 11, viderekarakterisert vedat lukkemekanismen også innbefatter et par sensorer for detektering av stillingen til glideskiven, åpen eller lukket, hvilke sensorer er forbundet med og sender posisjonssignalet fra glideskiven og til den trådløse elektroniske måle-, forhåndsbetalings- og vann- eller gassleveringsstoppinnretningen.

15. Måler ifølge krav 11, viderekarakterisert vedat måleren, i tilfelle av begrenset og planlagt vannlevering, innbefatter en sensor for detektering av strømmen av vann i leveringsledningen, og en avlastningsventil.

16. Måler ifølge krav 15, viderekarakterisert vedat vannstrømsensoren er forbundet med den trådløse elektroniske måle-, forhåndsbetalings- og leveringsstoppinnretningen for derved å kunne motta et signal fra sensoren som detekterer vannstrøm, idet denne innretningen i tilfelle av at det ikke detekteres noen vannstrøm, vil sende et signal for åpning av avlastningsventilen for derved å frigjøre enhver luft som måtte forefinnes i ledningene, og som vil kunne sirkulere via måleren og bli registrert som forbruk.