RU2546065C2

RU2546065C2 - Способ связи, устройство и система

Info

Publication number: RU2546065C2
Application number: RU2011143868/08A
Authority: RU
Inventors: Эндрю Пол ДОНАХИ; БЛАНК Девид Виктор Октэйв ЛЕ
Original assignee: Фристайл Текнолоджи Пти Лтд
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2015-04-10
Also published as: CA2757046C; RU2011143868A; KR101764748B1; SG174600A1; ZA201107273B; AU2010230845B8; CN110519661B; JP2016001989A; BRPI1014862A2; NZ595563A; CA2757046A1; IL215445A0; AU2010230845A1; JP6353117B2; WO2010111738A1; CN110519660A; DK2414849T3; EP2414849A4; KR20120002994A; SG10201400816UA

Abstract

Изобретение относится к способу связи. Технический результат - отслеживание и управление потреблением ресурсами. Способ отслеживания и управления потреблением ресурсов, выполняемый концентратором, подсоединенным между множеством удаленных блоков и сервером управления, причем способ включает в себя этапы, на которых: (i) принимают и сохраняют данные о свойствах, ассоциированные с удаленным блоком, включающим в себя микропроцессор и измерительное устройство для измерения использования ресурса на территории потребителя, причем данные о свойствах представляют собой профиль удаленного блока и включают в себя параметры связи и параметры устройства, причем параметры связи представляют собой протоколы связи и ассоциированное оборудование, которые поддерживает упомянутый микропроцессор; (ii) принимают данные сообщения, представляющие собой запрос, ассоциированный с удаленным блоком, от сервера управления; (iii) формируют данные ответа, представляющие собой ответ на запрос, основанный на данных сообщения и сохраненных данных о свойствах; и (iv) отправляют данные ответа на один из удаленного блока и сервера управления, как это определено запросом, основанным на данных сообщения, причем данные о свойствах используются для определения доступной линии связи для использования для отправки данных ответа на удаленный блок. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил., 2 табл.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способу и системе связи, которые могут быть использованы для отслеживания и/или управления потреблением ресурса. Более конкретно, изобретение относится к архитектуре связи для опроса и управления сетью, или сеткой, измерительных устройств и концентратору архитектуры связи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В системах связи для отслеживания и управления потреблением ресурсов (таких как вода, электричество и природный газ) измерительное устройство может быть выполнено с возможностью передачи данных измерительного устройства, представляющих собой использование ресурса, на соответствующий сервер управления. Такие системы имеют ряд ограничений:

(i) предоставляемые данные измерительного устройства обычно весьма ограничены;

(ii) сбор требуемых данных с каждого измерительного устройства для использования в отчете Национальному рынку электроэнергии (NEM) является очень медленным и ресурсоемким;

(iii) каждое измерительное устройство обычно ограничено конкретным протоколом связи, и, если установлена новая система связи, устаревшие измерительные устройства нуждаются в замещении;

(iv) работа измерительного устройства обычно связана с самим ресурсом лишь посредством измерения одной или двух величин, связанных с ресурсом (например, электрическое напряжение и сила тока или объем/расход воды), тем самым ограничивая информацию, доступную оператору системы;

(v) измерительное устройство обычно является всего лишь устройством для измерения, и любое действие по отношению к ресурсу, например такое как отключение поступления ресурса, должно быть выполнено вручную, например персоналом, обслуживающим это измерительное устройство;

(vi) уровень доступного взаимодействия между измерительным устройством и потребителями на их территории весьма ограничен.

Желательно решить или улучшить вышеуказанные ограничения или, по меньшей мере, предоставить полезную альтернативу.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ, выполняемый концентратором, соединенным с множеством удаленных блоков и сервером управления, причем способ включает в себя этапы, на которых:

(i) принимают и сохраняют данные о свойствах, связанные с удаленным блоком, включающим в себя микропроцессор и измерительное устройство для измерения использования ресурса на территории потребителя, причем данные о свойствах представляют собой профиль удаленного блока;

(ii) принимают данные сообщения, представляющие собой запрос, ассоциированный с удаленным блоком, от сервера управления;

(iii) формируют данные ответа, представляющие собой ответ на запрос, основанный на данных сообщения и сохраненных данных о свойствах; и

(iv) отправляют данные ответа на один из удаленного блока и сервера управления, как это определено запросом, основанным на данных сообщения.

Концентратор может использовать данные о свойствах, чтобы определить линию связи, которую следует использовать для отправления данных ответа на удаленный блок. Концентратор может ставить данные ответа в очередь данных перед отправлением.

Данные о свойствах могут включать в себя по меньшей мере одно из следующих:

(i) измерительные данные, представляющие собой измерение использования ресурса;

(ii) данные конфигурации, представляющие собой конфигурацию удаленного блока, такую как состояние измерительного устройства или измеренное значение потребления;

(iii) данные, представляющие собой расписание (план) считывания показаний измерительного устройства;

(iv) данные, представляющие собой информацию профиля управления запрашивающей стороны, такую как контракт с компанией-поставщиком;

(v) данные, представляющие собой параметры связи;

(vi) данные, представляющие собой конфигурацию измерительных устройств и микропроцессоров с соединением связи с удаленным блоком;

(vii) данные, представляющие собой информацию об углеродном следе; и

(viii) тарифные данные, представляющие собой тариф, связанный с использованием ресурса.

Данные сообщения могут включать в себя данные запроса использования, представляющие собой запрос на данные измерения, представляющие собой измерение использования ресурса, или данные стоимости, представляющие собой стоимость использования, основанную на измерении и тарифе. Данные стоимости представляют собой стоимость в соответствии с протоколом, выбранным оператором, ассоциированным с требованиями составления отчетности рынка энергоносителей. Протокол может быть «NEM12» и рынок энергоносителей может быть Австралийский Национальный рынок электроэнергии (NEM).

Данные сообщения могут включать в себя данные управления, представляющие собой команду изменения конфигурации для изменения конфигурации удаленного блока.

Удаленный блок может принимать вторые данные о свойствах для второго удаленного блока, представляющие собой второй профиль, и отправлять данные о свойствах второму блоку. Удаленный блок может принимать данные сообщения, представляющие собой запрос второго блока от концентратора, и отправлять данные сообщения второму блоку.

Удаленный блок может отправлять данные сообщения на домашний блок отображения (IHD) для отображения данных пользователю. Данные о свойствах могут включать в себя измеренные данные деталей потребления (счет), представляющие собой счет к оплате пользователя за использование ресурса.

Удаленный блок может отправлять данные профиля на домашний блок отображения (IHD), включающие в себя по меньшей мере одно из следующих:

(i) данные конфигурации, предоставленные регулятором;

(ii) данные истории потребления, представляющие собой периодичное (ежедневно/еженедельно/ежемесячно) потребление пользователем; и

(iii) данные оповещения, которые могут относиться к конкретному событию.

Сервер управления может формировать данные отчета для участников рынка на рынке электроэнергии, представляющие собой отчет о потреблении ресурса, основанный на данных о свойствах удаленного блока, в частности ассоциированный с данными ответа. Данные отчета могут представлять собой отчет об использовании ресурсов множеством удаленных блоков.

Система связи может дополнительно включать в себя удаленный блок, осуществляющий связь с концентратором для доставки любых данных очереди, включая локальные данные о свойствах, представляющие собой локальную копию профиля удаленного блока. Система связи может дополнительно включать в себя сервер управления, осуществляющий связь с концентратором, для формирования и отправления данных сообщения, основанных на запросе потребления, выбранном оператором, либо команде изменения конфигурации, выбранной оператором. Команда изменения конфигурации может включать в себя изменение тарифа для смены тарифа. Система может включать в себя IHD, осуществляющий связь с удаленным блоком.

Настоящее изобретение также обеспечивает систему связи для управления и опроса сети распределенных удаленных блоков, включающую в себя:

сервер управления сетью для запроса и обслуживания данных, ассоциированных с удаленными блоками;

концентраторы для связи с сервером управления сетью и связи с соответствующими удаленными блоками с использованием соответствующих протоколов связи, основанных на данных о свойствах, поддерживаемых в концентраторах, представляющих собой состояние и параметры связи, ассоциированные с каждым удаленным блоком; и

удаленные блоки для обслуживания данных о свойствах и данных сообщения в концентратор и приема данных, включающих в себя файлы приложения и данные об уровне обслуживания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны, здесь и далее, только посредством примера, со ссылкой на сопровождающие чертежи, в которых:

Фиг. 1 изображает принципиальную схему предпочтительного варианта осуществления системы связи;

Фиг. 2 является блочной диаграммой архитектуры микропроцессора (микро-устройства) (ME) системы связи;

Фиг. 3 является блочной диаграммой архитектуры концентратора системы связи;

Фиг. 4 является блочной диаграммой архитектуры системы управления сетью в системе связи;

Фиг. 5 является блок-схемой способа обработки сообщения концентратором;

Фиг. 6 является блок-схемой способа назначения устройства к ME концентратора;

Фиг. 7 является блок-схемой способа назначения ME к концентратору концентратора;

Фиг. 8 является блок-схемой способа назначения интерфейса концентратора;

Фиг. 9 является блок-схемой способа обеспечения устройства системы связи; и

Фиг. 10 является схематичной блочной диаграммой вычислительной системы для системы управления сетью.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Система 100 связи, как изображено на Фиг. 1, включает в себя первый измерительный блок 102, осуществляющий связь с первым концентратором 104, с помощью линии 106 связи концентратора, которая передает данные между первым блоком 102 и первым концентратором 104. Первый концентратор 104 осуществляет связь с Системой управления сетью (NMS) 108 с помощью линии 110 связи «концентратор-NMS», которая обеспечивает передачу данных между первым концентратором 104 и NMS 108.

Первый блок 102 включает в себя первое измерительное устройство 112 для отслеживания/измерения и управления потреблением ресурса, такого как электроэнергия, вода или газ, и первое измерительное устройство 112 представлено в форме электрического, водного или газового счетчика соответственно.

Первый блок 102 включает в себя первый микропроцессор (микроустройство) (ME) 114, который осуществляет связь с первым измерительным устройством 112 и принимает данные отслеживания/измерения от первого измерительного устройства 112 и отправляет данные управления первому измерительному устройству 112. Первый ME 114 отправляет данные по линии 106 связи «ME-концентратор» на первый концентратор 104. Данные, отправляемые первым ME 114 на первый концентратор 104, включают в себя:

(i) данные о свойствах, представляющие собой профиль первого блока 102, включающие в себя профиль первого измерительного устройства 112 и/или первого ME 114 и профили любых других устройств, ассоциированных с первым блоком 102, таких как датчик или блок отображения;

(ii) данные ответа на сервер 124 управления, определенные информационным запросом;

(iii) детали ошибки или события, сформированные первым блоком 102; и

(iv) данные сообщения пользователя для сервера 124 управления, сформированные действиями пользователя 150 при работе домашнего блока 148 отображения (IHD).

Данные о свойствах хранятся в файле свойств и включают в себя запись данных для первого блока 102, включающую в себя значения параметров связи и параметров устройства первого блока 102, как показано в Таблице 1 и Таблице 2 соответственно. Параметры включают в себя данные об уровне обслуживания, основанные на соглашении с компанией-поставщиком и ассоциированные с использованием ресурса, отслеживаемого измерительным устройством 112, ассоциированным с ME 114. Данные о свойствах также включают в себя данные (измерений), представляющие собой политики измерения использования ресурса, контролируемого первым измерительным устройством 112, например контролируемого периодически или в режиме реального времени.

Таблица 1
Параметры связи	Примеры значений
Параметры способа связи	представляют собой протокол и оборудование, используемые для линии 106 связи «ME-концентратор», например, «GPRS» представляет собой использование протокола и оборудования службы пакетной радиопередачи общего пользования
Параметры аутентификации (логин/пароль)	представляют собой детали, требуемые для аутентификации для использования линии связи «ME-концентратор», например «имя пользователя»
Параметры маршрутизации, включая параметр скорости	представляют собой значения, используемые для линии связи «ME-ME» или для линии связи «ME-измерительное устройство»: скорость может быть, например, 9600 бод
Параметр поддерживаемых протоколов	представляет собой поддерживаемые протоколы, которые ME может использовать для линии связи «ME-ME» или для линии связи «ME-измерительное устройство», например Serial, Coronis, Zigbee, или Ethernet
Параметры свойств по протоколу	представляют собой значения, которые требуются для предоставления поддерживаемых протоколов, например, сетевой адрес, сетевой идентификационный код Zigbee, или детали безопасности для GPRS.
Параметры сквозного сеанса, включая параметр таймаута и параметр управляющего кода	представляют собой значения, используемые в обеспечении сквозного сеанса (описанного здесь и далее), например таймаут может быть 300 секунд, а управляющий код может быть '##'

Таблица 2
Параметры устройства	Примеры значений
Параметр встроенного программно-аппаратного обеспечения	представляет собой уровень встроенного программно-аппаратного обеспечения ME
Параметр приложения, включая параметр версии приложения	представляет собой версию каждого текущего приложения в модуле 212* приложений
Параметр поддерживаемых измерительных устройств	представляет собой, какие измерительные устройства поддерживаются данным ME
Параметры конфигурации измерительного устройства, включая параметр адреса измерительного устройства и параметр пароля измерительного устройства	представляет собой значения, используемые для обеспечения линий 134, 156 связи «ME-измерительное устройство», например, AMPY Passwords, Coronis Addresses, или WaveFlow Litres/Pulse
Параметры расхода, параметры углеродного следа и параметры тарифов	представляют собой значения оплаты, такие как цена за единицу использованного ресурса (например, доллар за киловатт-час), и детали углеродного следа (углеродный коэффициент) и графическую информацию.
Параметр состояния устройства	представляет собой состояние измерительного устройства, например обычно «вкл», «выкл», или «ограничение потока», при котором только ограниченное количество ресурса может быть использовано

Данные о свойствах также включают в себя данные, представляющие собой протоколы связи и ассоциированное оборудование, которое удаленный блок 102 и, в частности, ME 114, поддерживают:

(i) беспроводная организация сети данных с использованием протоколов и оборудования “WiMax” или “WiFi”;

(ii) системы данных мобильной/сотовой телефонии с использованием телекоммуникационных протоколов и оборудования третьего поколения (3G) или четвертого поколения (4G);

(iii) мобильные/сотовые протоколы и оборудование второго поколения, обеспечивающие службу пакетной радиопередачи общего пользования (GPRS);

(iv) Zigbee;

(v) Wireless Mesh;

(vi) CDMA; и

(vii) LTE.

Первый концентратор 104 принимает и отправляет данные о свойствах для поддержания профиля в первом концентраторе 104 первого блока 102, как обобщено в данных о свойствах. Первый ME 114 и первый концентратор 104 осуществляют связь друг с другом для поддержания в общем совпадающих копий профиля первого блока 102. Обеспечение профиля первого блока 102 в первом концентраторе 104 позволяет данным о свойствах первого ME 114 быть более доступными для NMS 108, потому что линия 110 связи «концентратор-NMS» имеет лучшую пропускную способность связи, чем линия 106 связи «ME-концентратор», и первый концентратор 104 поддерживает копии профилей множества измерительных устройств, которые затем доступны для NMS 108 по единственной линии 110 связи «концентратор-NMS».

Первый концентратор 104 является частью группы 116 концентраторов, как показано на Фиг. 1, которая включает в себя первый концентратор 104 и второй концентратор 118. Оба концентратора 104, 118 в группе 116 находятся в связи с линией 106 связи «ME-концентратор» и линией 110 связи «концентратор-NMS». Группа 116 работает как единый блок, когда осуществляет связь с первым ME 114, и первый ME 114 не различает отдельные концентраторы группы 116. Первый 104 и второй 118 концентраторы каждый обеспечивают первичную линию связи со множеством устройств ME (включая ME 114). В том случае, когда первый концентратор 104 недоступен для связи, запросы на ME (например, ME 114) могут быть доставлены вторым концентратором 118. Концентраторы формируют группу, когда все члены группы обладают способностью осуществлять связь с совместно используемым пулом ME устройств. Концентраторы 104 и 118 в группе 116 обеспечивают избыточность в группе и позволяют управлять данными в очереди ME так, чтобы очередь была распространена по группе.

Кластер 120 концентраторов, как показано на Фиг. 1, включает в себя первый концентратор 104, второй концентратор 118 и третий концентратор 122, которые все осуществляют связь друг с другом и представляют собой единый концентратор с большей аппаратной избыточностью и производительностью, чем некластерный концентратор. Кластер может включать в себя одну или более групп концентраторов, и концентраторы в кластере совместно используют один и тот же протокол связи, т. е. WiMax, 3G и т.д. Кластер 120 является виртуальной реализацией концентратора и представляется NMS 108 как единый экземпляр концентратора. Первый 104 и второй концентраторы 118 действуют совместно для обеспечения избыточности на аппаратном уровне и балансировки нагрузки функционирования среди множества концентраторов.

Линия 110 связи «концентратор-MNS» может функционировать с использованием протоколов и оборудования, ассоциированных с телефонной коммутируемой сетью общего пользования (PSTN), включающей в себя цифровой канал связи (DLC) для расширения доступа сетей PSTN и MESH или Ethernet, Fibre, WiMax, 3G, LTE и т.д.

NMS 108 включает в себя сервер 124 управления, осуществляющий связь с линией 110 связи «концентратор-NMS» для обмена данными сообщения между NMS 108 и первым концентратором 104 (или кластером 120). Сервер 124 отправляет данные сообщения, включающие в себя данные управления, для изменения конфигурации первого блока 102. Сервер 124 отправляет данные сообщения для запроса данных измерения, представляющих собой измерение использования ресурса, от первого измерительного устройства 112 через первый концентратор 104 (или кластер 120). NMS 108 включает в себя хранилище 126 в форме группы баз данных, включающих в себя базу данных управления основными данными (MDM), предоставленную Oracle Corporation. NMS 108 управляется оператором 128 системы 100 связи, таким как корпорация управления интеллектуальной сетью.

Сервер 124 осуществляет связь с линией 130 связи «NMS-рынок», которая осуществляет связь с компьютерами участников 132 рынка, которые являются объектами, принимающими данные отчетов о функционировании множества измерительных устройств, включая первое измерительное устройство 112. Участники 132 рынка включают в себя потребителей 158, поставщиков 160, дистрибьюторов, розничных торговцев, администраторов рынка, таких как администраторы Национального рынка электроэнергии (NEM), например NEMMCO, агентов рынка данных и поставщиков рынка.

ME 114, 138 и 144 каждый включают в себя устройство измерения, описанное в международной патентной заявке под номером PCT/AU2005/000917 и опубликованной под номером WO2006/000033, или клиентское устройство обработки, описанное в международной патентной заявке под номером PCT/AU2005/000922 и опубликованной под номером WO 2006/000038 (обе включены в настоящий документ посредством ссылки). ME также может содержать виртуальную машину, которая функционирует самостоятельно или с одной или более другими виртуальными машинами ME на одном микрокомпьютере. ME может быть загружено на удаленный блок 102, 140, 148 и обновлено и возвращено к исходному состоянию по мере надобности.

Первый ME 114 осуществляет связь с первым измерительным устройством 112 с использованием проводной линии 134 связи «ME-измерительное устройство», которая может быть программной линией связи, где аппаратное обеспечение первого ME 114 и первого измерительного устройства 112 являются интегрированными, или проводной линией связи, использующей протокол последовательной передачи между первым ME 114 и первым измерительным устройством 112 в первом блоке 102.

Первый ME 114 осуществляет связь с другими ME с использованием интерфейсов «машина-к-машине» (M2M), включающих в себя линию 136 связи «ME-ME» между первым ME 114 и вторым ME 138 во втором блоке 140 и осуществляющим связь со вторым измерительным устройством 142 или линию 137 связи «ME-ME» для связи с домашним устройством, IHD-ME 144, осуществляющим связь с IHD 146 в блоке 148 IDH дома пользователя 150 IHD 146. Линии 136, 137 связи «ME-ME» могут использовать один из следующих протоколов и ассоциированного оборудования:

(i) протокол «Coronis» от компании Coronis Systems;

(ii) протокол «ZigBee» от Alliance ZigBee, управляемого Global Inventures Inc.;

(iii) протокол «Bluetooth» от Bluetooth SIG Inc.;

(iv) один из протоколов «Wi-Fi» из набора стандартов IEEE 802.11; и

(v) «Home Area Network (HAN)», которая может включать в себя организацию передачи данных по проводной сети (через линии электропередач), Ethernet или беспроводной сети;

Конкретные протоколы, используемые линиями 136, 137 связи «ME-ME», ассоциированы со значениями параметра поддерживаемых протоколов в профилях осуществляющих связь ME.

Первый ME 114 осуществляет связь с третьим измерительным устройством 152 третьего блока 154 с использованием беспроводной линии 156 связи «ME-измерительное устройство». Беспроводная линия 156 связи «ME-измерительное устройство» является эквивалентной по функциональности связи линии 134 связи «ME-измерительное устройство» с точки зрения передачи данных отслеживания/измерения и управления; однако третье измерительное устройство 152 является измерительным устройством с более продвинутыми возможностями измерения, управления и связи, чем первое измерительное устройство 112. Например, третье измерительное устройство 152 может быть электронным «интеллектуальным измерительным устройством» от Landis+Gyr AG или электронным «интеллектуальным измерительным устройством» от Itron Inc.

Линии 136, 137 и 156 ME позволяют перенаправлять данные о свойствах и файлы программно-аппаратного обеспечения и приложения от ME 114 и 138 к блокам 140, 148 и 154, как описано ниже.

В дополнение к измерительным устройствам и IHD, ME для системы может быть связано с другими измерительными устройствами или устройствами управления, такими как датчик температуры, света, измеритель натяжения, датчик вибрации или устройство обеспечения ответа на запрос (DRED) и т.д. Например, удаленный блок может включать в себя DRED для выключения устройства, и DRED может управляться посредством совместно расположенной ME или удаленной ME беспроводным способом.

ME 114 и другие ME в системе, включая второй ME 138, включают в себя, как показано на Фиг. 2:

(i) модуль 202 приложения с приложениями скриптового стиля, которые обеспечивают функциональность ME 114, включающую в себя отправку и прием данных с использованием линий 134, 156 связи «ME-измерительное устройство», отправку и прием данных с использованием линии 106 связи «ME-концентратор», проверку правильности данных измерения/отслеживания, обновление профиля измерительного устройства в данных о свойствах, и обеспечение хранения и извлечения данных;

(ii) модель 204 установления связи для обеспечения интерфейсов для линий 106, 134, 136, 137, 156 связи на основании параметров протокола и интерфейса в профиле ME 114; модуль 204 связности устанавливает связи для исходящих связей и загружает любые параметры протокола и интерфейса из файла со свойствами; модуль 204 связности также обеспечивает идентификацию и проверку безопасности устройств, осуществляющих связь с использованием линий 106, 134, 136, 137, 156 связи;

(iii) модуль 206 хранения для хранения данных на ME 114, включающий в себя модуль флэш-памяти;

(iv) модуль 208 со свойствами для хранения файла со свойствами ME 114;

(v) модуль 210 безопасности для поддержки защищенной зашифрованной связи посредством ME 114;

(vi) модуль 212 операционной системы для выполнения приложений в модуле 202 приложений для перемещения данных в хранилище и из хранилища, обеспеченного модулем 206 хранения, и для обеспечения драйверов связи для модуля 204 связности для управления аппаратными средствами связи ME 114. Модуль 212 операционной системы определяет, может ли приложение быть выполнено, в зависимости от установленных интерфейсов; и

(vii) модуль 214 управления для приема и сохранения данных, относящихся к версиям и обновлениям приложений в модуле 202 приложений.

Приложения в модуле 202 приложений в ME 114 обеспечивают следующие функции:

(i) выполнение команд, представленных принятыми данными сообщения, включая осуществление доступа к требуемой информации, сохраненной в файле со свойствами ME (в модуле 208 со свойствами);

(ii) форматирование данных сообщения, которые должны быть посланы во второй ME 138, ME 144, или устройство 152 измерения, или в концентратор 104 на основании подходящего формата для линии связи, определенного либо в параметре способа осуществления связи, либо в параметре поддерживаемого протокола профиля ME; и

(iii) установление сквозного сеанса связи, в котором порты входящей и исходящей связи одновременно открываются и данные передаются с прерываниями от одного порта к другим, используется для загрузки обновлений программно-аппаратного обеспечения для устройств сторонней фирмы, таких как второй ME 138 или третье устройство 152 измерения, соединенное вне ME 114.

Команды, выполняемые ME, относятся к разнообразным приложениям, ассоциированным с управляемыми устройствами в доме или на территории потребителя. В дополнение к приложениям, ассоциированным с потреблением ресурса, ME может выполнять приложение предупреждения для отображения данных на IHD, ассоциированных с событием. Например, ME может предоставить данные отображения в IHD на основании данных GPS и скорости ветра, доставленных в ME от NMS, для отображения информации, относящейся к приближающемуся фронту пожара и оценки времени, за которое он доберется до дома.

Концентраторы 104, 118, 122, как показано на Фиг. 3, реализованы с использованием компьютерной системы, такой как аппаратный сервер, выпущенный IBM Corporation или Sun Microsystems Inc., выполняющий операционную систему 310, такую как Linux. Концентраторы 104, 118, 122 включают в себя модуль 302 со свойствами с данными о свойствах, представляющими профиль каждого ME, осуществляющего связь с концентратором 104. Концентратор 104 включает в себя модуль 304 управления очередью для управления очередью задач для осуществления связи с ME. Очередь задач позволяет преобразовывать данные широкой полосы пропускания от линии 110 связи «концентратор-NMS» в узкую полосу пропускания для передачи по линии 106 связи «ME-концентратор». Концентратор 104 включает в себя модуль 306 управления кластером для управления кластером 120, модуль 308 хранения, операционную систему 310, модуль 312 управления и модуль 314 безопасности, которые в целом эквивалентны соответствующим модулям в ME 114. В концентраторе 104 модуль 308 хранения используется для хранения данных, собранных от ME по линии 106 связи «ME-концентратор». Концентратор 104 включает в себя модуль 316 приложений с приложениями, которые запускаются в очереди задач, выполняют функции обслуживания и устанавливают сквозной сеанс связи. Модуль 302 со свойствами включает в себя данные о свойствах, относящиеся к параметрам интерфейса связи для взаимодействия с различными ME по линии 106 связи «МЕ-концентратор»; эти параметры интерфейса связи соответствуют параметру способа связи профиля ME в Таблице 1. Концентратор 104 включает в себя модуль 318 связности, который обеспечивает множество способов связи, соответствующих параметрам способа связи и параметрам поддерживаемого протокола для осуществления связи по линии 110 связи «концентратор-NMS» и линии 106 связи «ME-концентратор». Концентратор 104 включает в себя модуль 320 обработки событий. Модуль 320 обработки событий поддерживает обработку асинхронных событий, доставляемых через модуль 318 связности по линии 106 связи «ME-концентратор» (например, от МЕ 114).

NMS 108, как показано на Фиг. 4, включает в себя следующие модули:

(i) модуль 402 WWW для обеспечения интерфейса World Wide Web, основанного на Интернете, для осуществления связи между NMS 108 и потребителями 158 по линии 130 связи «NMS-рынок». Модуль 402 может включать в себя веб-сервер, такой как Apache, и серверный код приложения, написанный на языке, таком как Ruby и Perl;

(ii) мобильный модуль 404 для обеспечения интерфейса для потребителей 158 с использованием мобильного устройства, такого как мобильный телефон или персональный цифровой помощник (PDA);

(iii) модуль 406 клиентского пользовательского интерфейса (UI) для обеспечения данных UI клиентскому программному обеспечению, установленному на компьютер потребителей 158;

(iv) модуль 408 розничной продажи для обеспечения данных розничной торговли участникам 132 рынка через линию 130 связи «NMS-рынок»;

(v) модуль 410 распространения для предоставления управления распространителю над всеми сетевыми функциями 100;

(vi) модуль 412 оператора энергетического рынка (NEMMCO) для передачи данных использования ресурсов участникам 132 рынка и, в частности, администратору рынка (например, AEMO);

(vii) модуль 414 связности для обеспечения связи с использованием линии 110 связи «концентратор-NMS» и линии 130 связи «NMS-рынок»;

(viii) модуль 416 безопасности для обеспечения безопасной связи с концентратором 104 по линии 110 связи «концентратор-NMS» и с участниками 132 рынка по линии 130 связи «NMS-рынок»;

(ix) модуль 418 обработки событий, используемый для обработки и управления входящими и исходящими событиями от/к концентраторам и устройствам в сети;

(x) механизм (подсистему) 420 бизнес-процессов для координации и инициирования процессов планировщика 422, компонента 424 маршрутизации (балансировка нагрузки и оптимизация), компонента 426 обработки данных, компонента 428 бизнес-логики и компонента 430 хранилища данных;

(xi) модуль 422 планировщика для планирования процессов NMS 108;

(xii) модуль 424 маршрутизации для балансировки сетевой нагрузки на NMS 108 и поддержки избыточности в группе 116;

(xiii) модуль 426 обработки данных для приема, преобразования и отправки данных по линии 110 связи «концентратор-NMS» и линии 130 связи «NMS-рынок»;

(xiv) модуль 428 бизнес-логики, включающий в себя бизнес-правила, описывающие процессы, необходимые для приема и обработки входящих данных использования, включая преобразование и обработку событий;

(xv) модуль 430 хранилища данных для хранения и извлечения данных в соединении с хранилищем 126;

(xvi) модуль 432 баз данных используется для хранения и управления данными в хранилище 126;

(xvii) модуль 434 партнеров поддерживает интеграцию с платформами партнерского программного обеспечения (например, Command Centre Landis & Gyr) для управления, составления отчетов и передачи по сети 100 для управления устройствами сети 100;

(xviii) модуль приложений 436, включающий в себя приложения, развернутые на первом ME 114, втором ME 138 и IHD ME 144 для обеспечения функциональности, специфической для роли устройства в сети 100;

(xix) модуль 438 программно-аппаратного обеспечения для хранения программно-аппаратного обеспечения первого ME 114, второго МЕ 138 и IHD ME 144;

(xx) модуль 440 профилей для построения специфичных для устройств профилей для первого ME 114, второго МЕ 138 и IHD ME 144, на основании политики, ассоциированной с ME; и

(xxi) модуль 442 протоколов для осуществления доступа к протоколам связи для модуля 414 связности из модуля 430 хранения данных. Это позволяет устройствам, таким как первый ME 114, второй МЕ 138 и IHD ME 144, поддерживать различные технологии осуществления связи, в том числе различия в ассоциированных протоколах и форматах данных.

Концентратор 104 обеспечивает и выполняет способ 500 обработки сообщений, как показано на Фиг. 5, начиная с приема концентратором 104 сообщения, включающего в себя данные сообщения, от NMS 108 (этап 502). Концентратор 104 открывает соответствующий порт связи (этап 504) и начинает обработку принятого сообщения.

Концентратор 104 проверяет формат сообщения и содержимое, чтобы убедиться, что сообщение может быть обработано правильно, посредством проверки любого доступного формата, заголовков и меток CRC. Концентратор 104 составляет список микропроцессоров (ME), соответствующих фильтру, представленному данными сообщения. Фильтр может принимать форму списка конкретных ME, типа ME, либо географического положения, позволяя поднабору ME подвергаться воздействию сообщения для правильного определения. Концентратор 104 устанавливает маршрут к каждому из ME в целевом списке посредством определения подходящих линий 106 связи «ME-концентратор» (этап 516) и посредством создания списка релевантных интерфейсов для этих идентифицированных ME. Концентратор 104 может также делегировать отправку данных второму концентратору 118 в группе 116, тем самым разделяя нагрузку осуществления связи между концентраторами в группе 116. Эти данные сообщений, подлежащие отправке, форматируются как задание, включающее в себя данные о свойствах связи для каждого ME, и ставятся в очередь заданий концентратора 104 (этап 518). Когда линия 106 связи «ME-концентратор» становится доступной, как определено модулем 304 администратора очереди, задание обрабатывается и передается в ME (этап 520). Очередь заданий определяет, доступен ли еще маршрут (этап 522). Если маршрут не доступен, концентратор 104 устанавливает новый маршрут к ME путем повторения этапа 516. Если маршрут еще доступен, как определено на этапе 522, начинается осуществление связи с ME с помощью выбранного интерфейса (этап 524) и отправляются данные сообщения (этап 526). Данные подтверждения принимаются от ME, и если сообщение успешно принято, задание в очереди заданий закрывается (этап 528). Если положительное подтверждение не принято, то отправка данных сообщения признается неудавшейся (этап 530) и концентратор 104 обновляет статус маршрута как неудавшийся (этап 532), и новый маршрут устанавливается к ME посредством повторения этапа 516. Пока канал 504 связи открыт, любые исходящие данные 508 «концентратор-NMS», включая данные, полученные в результате доставки сообщений на ME 506, отправляются на NMS 510.

NMS 108 выполняет способ 600 назначения измерительного устройства к ME, как показано на Фиг. 6, начиная с определения из базы данных линии связи между первым измерительным устройством 112 и первым ME 114, или, эквивалентно, линии связи между третьим измерительным устройством 152 и первым ME 114, или, эквивалентно, между IHD ME 144 и первым ME 114, или между вторым ME 138 и первым ME 114 (этап 602). NMS 108 извлекает данные, представляющие собой тип интерфейса, предоставленного измерительным устройством, из базы данных, и список интерфейсов, доступных в ME 114, из профиля, соответствующего ME 114, сохраненного в NMS 108 (этап 604). NMS 108 определяет, есть ли совпадение между интерфейсом измерительного устройства и интерфейсом, поддерживаемым ME 114, как указано в качестве значения в параметре поддерживаемых протоколов профиля ME 114 (этап 606). Если интерфейсы не совпадают, новый интерфейс добавляется к профилю ME 114 и передается на ME 114 для установки, чтобы функционировать как часть модуля 204 связности (этап 608). Если интерфейсы совпадают, как определено на этапе 606, устанавливается новая линия связи (этап 610) между ME 114 и измерительным устройством (например, измерительным устройством 112), и посредством NMS 108 обновляются (этапы 612 и 614) приложения и данные о свойствах ME 114.

NMS 108 выполняет способ 700 назначения ME к концентратору, как показано на Фиг. 7, эквивалентный по существу способу 600 назначения измерительного устройства к ME. Способ 700 назначения ME к концентратору начинается с получения NMS 108 деталей нового ME, связанного линией связи с концентратором 104 (этап 702), и приемом в NMS 108 деталей интерфейсов, доступных на концентраторе 104 и ME, как указано в профиле ME и, конкретно, параметра способа связи (показано в Таблице 1). NMS 108 определяет, совпадают ли интерфейсы (этап 706), и, если они совпадают, к значению параметра сети связи добавляется новый интерфейс вместе с соответствующей информацией протокола связи из данных интерфейсов, хранимых в NMS 108 (этап 708). Как только определено, что интерфейсы совпадают на этапе 706, устанавливается линия 106 связи «ME-концентратор» (этап 710) и конфигурируется связность в группе 116 на основании параметров баланса загрузки, хранимых в базе данных на NMS 108 (этап 712). После задания нового ME приложение концентратора и свойства концентратора обновляются, тем самым обеспечивая одинаковые данные профиля как в ME, так и в соответствующей копии профиля на концентраторе 104 (этапы 714 и 716).

NMS 108 обеспечивает и исполняет подспособ 800 назначения интерфейса, как показано на Фиг. 8. Этот подспособ обрабатывает назначение интерфейса для концентратора 104 и ME в зависимости от контекста. NMS 108 начинает запуск способа (802), чтобы добавить интерфейс, и выбирает компонент (этап 804), чтобы назначить интерфейс. Выбирается тип интерфейса (806) и принимаются параметры интерфейса (808) для данного типа из папки со свойствами (810) на основании контекста и того, какое назначение интерфейса выполняется - устройство к ME, ME к концентратору или концентратор к NMS. Как только параметры приняты, выполняется обновление приложения (812) и обновление свойств (814), необходимые для обновления приложения и данных о свойствах для компонента. Обновленные файлы могут быть отправлены на релевантный компонент.

Система 100 связи обеспечивает способ 900 обеспечения, как показано на Фиг. 9, начиная с определения нового измерительного устройства (этап 902), запущенного в течение установки нового ME, с последующей установкой релевантных интерфейсов для этого нового измерительного устройства и ME, к которому оно присоединено (этап 904). ME автоматически посылает отчет заранее определенному концентратору запуска (этап 906), который перенаправляет оповещение о соединении относительно соединения нового измерительного устройства на NMS 108, который регистрирует новое измерительное устройство (этап 908) и определяет концентратор с «наилучшим» маршрутом между новым измерительным устройством и NMS 108 (этап 910). На этапе 910 «наилучший» относится к комбинации типа интерфейса, доступности интерфейса, способов связи и, для группы 116, факторов баланса загрузки. NMS 108 передает новые приложения и данные о свойствах на ME, ассоциированный с новым измерительным устройством, чтобы позволить ME взаимодействовать с новым измерительным устройством и использовать данные о свойствах, релевантные для нового измерительного устройства, такие как релевантный тариф для географического положения нового измерительного устройства (этап 912).

NMS 108 включает в себя стандартную компьютерную систему 1000, такую как компьютерная система, основанная на 32-битной или 64-битной архитектуре Intel, как показано на Фиг. 10, и способы, выполняемые системой 1000, воплощены в форме программных инструкций одного или более модулей 1002 программного обеспечения, хранимых на постоянном (например, жестком диске) носителе 1004, ассоциированном с компьютерной системой, как показано на Фиг. 10. Альтернативно, по меньшей мере части модулей 1002 программного обеспечения могут быть воплощены как один или более компонентов специализированного аппаратного обеспечения, таких как специализированные интегральные схемы (ASIC) и/или программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA).

Система 1000 включает в себя стандартные компьютерные компоненты, включающие в себя оперативную память 1006 (RAM), по меньшей мере один процессор 1008, и внешние интерфейсы 1010, 1012, 1014, все взаимосвязанные посредством шины 1016. Внешние интерфейсы включают в себя интерфейсы 1010 универсальной последовательной шины (USB), по меньшей мере один из которых связан с клавиатурой и манипулятором, таким как мышь 1018; интерфейс 1012 сетевых соединений (NIC), который связывает систему 1000 с сетью связи, такой как Интернет 1020; и адаптер 1014 дисплея, который связывается с устройством дисплея, таким как плоский дисплей 1022 LCD.

Система 1000 также включает в себя набор стандартных модулей 1026 - 1030 программного обеспечения, включающих в себя операционную систему 1024, такую как Linux Enterprise Server или Microsoft Windows Server 2008; программное обеспечение 1026 веб-сервера, такое как Apache; поддержку 1028 языка сценариев, такого как PHP или Microsoft ASP; и поддержку 1030 языка структурированных запросов (SQL), такого как MySQL, который позволяет данным храниться в и извлекаться из базы 1032 данных SQL.

Совместно веб-сервер 1026, язык 1028 сценариев и модули 1030 SQL обеспечивают систему 1000 общей способностью позволять пользователям Интернета 1020 со стандартными вычислительными устройствами, оборудованными стандартным программным обеспечением веб-обозревателя, получать доступ к системе 1000 и, в частности, предоставлять данные и принимать данные из базы данных 1032. Специалистам в данной области техники будет понятно, что конкретная функциональность, обеспеченная системой 1000 таким пользователям, обеспечивается сценариями, доступными посредством веб-сервера 1026, включающего в себя один или более модулей 1002 программного обеспечения, и также любыми другими сценариями и поддерживающими данными 1034, включая сценарии на языке разметки (например, HTML, XML), PHP (или ASP), и/или сценарии CGI, файлы с изображениями, таблицы характеристики шрифтов и форматов и тому подобное. Компоненты 1002 и от 1026 до 1034 соответствуют модулям от 402 до 442, описанным ранее.

NMS 108 и концентраторы 104, 118, 122 могут быть воплощены посредством продуктов Oracle Corporation's Fusion Middleware, включающих в себя Oracle WebLogic Suite, WebLogic Server и Service Bus.

Каждый из этапов блок-схем способов, описанных в настоящем документе, может быть выполнен модулем или частью модуля. Способы могут быть осуществлены посредством машино-считываемого и/или машиночитаемого носителя для конфигурации компьютерной системы для выполнения способа. Программные модули могут храниться и/или передаваться в память компьютерной системы для конфигурации компьютерной системы для выполнения функций модуля.

Система 100 связи и, в частности, ME 114, 138, 144 и концентраторы 104, 118, 122 обычно обрабатывают данные в соответствии с программой (список внутренних инструкций, таких как конкретная прикладная программа и/или операционная система), и формируют результирующую выводимую информацию через устройства ввода/вывода (I/O). Процесс, выполняемый компьютером, обычно включает в себя выполняющуюся (работающую) программу или часть программы, текущие значения программы и информацию состояния, а также ресурсы, использованные операционной системой для управления выполнением процесса. Главный процесс может породить другие подпроцессы, чтобы помочь выполнять общую функциональность главного процесса. Так как главный процесс специально порождает подпроцессы для выполнения части общей функциональности главного процесса, функции, выполняемые под-процессами (и под-подпроцессами, и так далее) могут иногда быть описаны как выполняемые главным способом.

Специалистам в данной области техники будет очевидно множество модификаций в рамках объема настоящего изобретения, как это описано в настоящем документе со ссылкой на соответствующие чертежи.

Claims

1. Способ отслеживания и управления потреблением ресурсов, выполняемый концентратором, подсоединенным между множеством удаленных блоков и сервером управления, причем способ включает в себя этапы, на которых:
(i) принимают и сохраняют данные о свойствах, ассоциированные с удаленным блоком, включающим в себя микропроцессор и измерительное устройство для измерения использования ресурса на территории потребителя, причем данные о свойствах представляют собой профиль удаленного блока и включают в себя параметры связи и параметры устройства, причем параметры связи представляют собой протоколы связи и ассоциированное оборудование, которые поддерживает упомянутый микропроцессор;
(ii) принимают данные сообщения, представляющие собой запрос, ассоциированный с удаленным блоком, от сервера управления;
(iii) формируют данные ответа, представляющие собой ответ на запрос, основанный на данных сообщения и сохраненных данных о свойствах; и
(iv) отправляют данные ответа на один из удаленного блока и сервера управления, как это определено запросом, основанным на данных сообщения, причем данные о свойствах используются для определения доступной линии связи для использования для отправки данных ответа на удаленный блок.

2. Способ по п.1, в котором данные о свойствах включают в себя по меньшей мере одно из следующих:
(i) измерительные данные, представляющие собой измерение использования ресурса на территории потребителя;
(ii) данные конфигурации, представляющие собой конфигурацию удаленного блока;
(iii) данные, представляющие собой расписание считывания показаний измерительным устройством;
(iv) данные, представляющие собой информацию профиля управления стороны запроса;
(v) данные, представляющие собой поддерживаемые протоколы связи, которые может использовать микропроцессор для линий связи микропроцессор-концентратор, микропроцессор-микропроцессор и микропроцессор-измерительное устройство и параметры свойств для каждого протокола;
(vi) данные, представляющие собой конфигурацию измерительных устройств и микропроцессоров с соединением связи с удаленным блоком;
(vii) данные, представляющие собой информацию об углеродном следе; и
(viii) тарифные данные, представляющие собой тариф, ассоциированный с использованием данного ресурса.

3. Способ по пп.1 или 2, в котором принимают и сохраняют вторые данные о свойствах для второго удаленного блока, соединенного с другим удаленным блоком, и осуществляют связь со вторым удаленным блоком на основании вторых данных о свойствах.

4. Способ по п.3, в котором второй удаленный блок включает в себя микропроцессор и ассоциированное устройство отображения, и линию связи устанавливают между микропроцессорами упомянутых удаленных блоков.

5. Способ по п.3, в котором второй блок включает в себя интеллектуальное измерительное устройство для отслеживания использования ресурса на территории потребителя, и линию связи устанавливают между упомянутым интеллектуальным измерительным устройством и микропроцессором упомянутого другого удаленного блока.

6. Способ по п.3, в котором второй удаленный блок включает в себя второй микропроцессор и второе измерительное устройство для измерения использования ресурса на территории потребителя, и линию связи устанавливают между вторым микропроцессором и микропроцессором упомянутого другого удаленного блока.

7. Способ по п.3, в котором концентратор устанавливает линии связи с микропроцессорами первой группы удаленных блоков и инициирует процесс второго концентратора для установления линий связи со второй группой удаленных блоков.

8. Способ по п.3, в котором концентратор устанавливает линию связи от концентратора к серверу управления для обслуживания сохраненных данных о свойствах удаленных блоков по запросу к серверу управления в ответ на запросы о данных управления от удаленных компьютеров участников рынка ресурсов.

9. Способ по п.1, в котором данные ответа, отправленные удаленному блоку, представляют собой данные оповещения, ассоциированные с событием, и побуждают формирование информации оповещения в местоположении, ассоциированном с упомянутым удаленным блоком.

10. Способ по п.1, в котором данные о свойствах принимают от удаленного местоположения.

11. Способ по любому из пп.1 или 10, включающий в себя сохранение различных данных о свойствах для различных удаленных устройств.

12. Система связи для управления и опроса сети распределенных удаленных блоков, включающая в себя:
сервер управления сетью для запроса и обслуживания данных, ассоциированных с удаленными блоками;
концентраторы для осуществления связи с сервером управления сетью и осуществления связи с соответствующими удаленными блоками, используя соответствующие протоколы связи, основанные на данных о свойствах, поддерживаемых в концентраторах, представляющих собой состояние и параметры связи, ассоциированные с каждым удаленным блоком; и
удаленные блоки для обслуживания данных о свойствах и данных сообщения в концентратор и приема данных, включающих в себя файлы приложения и данные об уровне обслуживания,
при этом данные о свойствах удаленных блоков представляют собой профили упомянутых удаленных блоков и устройств, установленных в них или осуществляющих связь с упомянутыми удаленными блоками, и каждый из упомянутых профилей включает в себя параметры связи и параметры устройства, причем параметры связи представляют собой протоколы связи и ассоциированное оборудование, которые поддерживает соответствующий удаленный блок.

13. Система связи по п.12, в которой удаленные блоки адаптированы для приема, построения, отправки и выполнения упомянутых файлов приложения.

14. Система связи по п.12 или 13, включающая в себя кластеры упомянутых концентраторов, использующие соответствующий протокол связи для соединения с удаленными блоками.

15. Система связи по любому из пп.12 или 13, в которой по меньшей мере один из удаленных блоков включает в себя устройство измерения для измерения использования ресурса на территории потребителя и микропроцессор для поддержания упомянутых данных о свойствах.

16. Система связи по п.15, в которой по меньшей мере один из удаленных блоков включает в себя микропроцессор для установления линии связи с другим микропроцессором другого удаленного блока и блок отображения, предоставляющий информацию в режиме реального времени, ассоциированную с потреблением и управлением использования ресурса.

17. Система связи по п.16, в которой информация в режиме реального времени включает в себя представление счета, основанное на данных, принятых от другого удаленного блока.

18. Система связи по п.15, в которой по меньшей мере один из удаленных блоков сохраняет данные о свойствах для осуществления связи с другим удаленным блоком.

19. Система связи по п.12, в которой данные об уровне обслуживания включают в себя данные о тарифах, ассоциированные с соответствующими местоположениями удаленных блоков.

20. Система связи по п.12, в которой концентраторы поддерживают очереди заданий для управления данными, отправленными по линиям связи к удаленным блокам и к серверу управления, причем очереди заданий устанавливают сессии на линиях связи на основании пропускной способности линий связи, определенной на основании данных о свойствах, поддерживаемых в концентраторах.

21. Машиночитаемый носитель, содержащий код компьютерной программы для выполнения способа по любому из пп.1-11.