TW202422014A - 水表傳訊器及水表管理方法 - Google Patents

水表傳訊器及水表管理方法 Download PDF

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Abstract

本案提出一種水表傳訊器及水表管理方法。水表傳訊器儲存一查找表，記錄多個水表的第一水表號碼及第一識別碼。處理器經配置以傳送一設定指令至多個水表；接收第二水表號碼並分別更新至查找表中的各水表的第一水表號碼；排序第一水表號碼以得到一排序值並根據排序值更新第一識別碼；傳送第一識別碼至各水表，各水表根據收到的第一識別碼來更新各水表的一第二識別碼，使第二識別碼相同於第一識別碼；以及透過第一識別碼來管理多個水表。

Description

水表傳訊器及水表管理方法
本案係有關於一種傳訊器及傳訊器執行的管理方法，特別是有關於一種水表傳訊器及傳訊器管理水表的方法。
自來水的使用量仰賴水表來記錄，由自來水業者派員至現場逐一配置水表。由於人工配置水表設定花費相當多的時間及勞力，當水表的數量龐大時，人工配置水表的效率便大幅下降。
再者，水表的運作通常不具有資料安全的保護機制，若有心人士欲竊取水表中敏感資料或者竄改水表資料，難以達成資料安全的保密性。
據此，基於人工配置水表造成的人力資源浪費以及無法保護水表設定資料的資料安全的情況，如何達成裝置的快速設定與資料繼承遂成為本案所欲解決的技術問題。
本發明建構在設定過程中執行自動排序程序，並可對於損毀或有異常的水表可定址隔離(Auto ID)，避免人工設定的資源浪費及損壞的裝置在網路內造成讀取的時間等待所造成效率低落的問題。
根據本案的一實施例，揭示一種水表傳訊器，包括一通訊模組、一儲存模組及一處理器。通訊模組經配置以連接於多個水表。儲存模組經配置以儲存一查找表，其中該查找表記錄該多個水表的一第一水表號碼及一第一識別碼。處理器耦接該通訊模組及該儲存模組，其中該處理器經配置以：透過該通訊模組傳送一設定指令至該多個水表，其中各該水表於收到該設定指令後基於一隨機時間分別先後送出各自的一第二水表號碼；透過該通訊模組接收該第二水表號碼並分別更新至該查找表中的各該水表的該第一水表號碼；一個排序程序使該第一水表號碼以得到一排序值並根據該排序值更新該第一識別碼；透過該通訊模組傳送該第一識別碼至各該水表，各該水表根據收到的該第一識別碼來更新各該水表的一第二識別碼，使該第二識別碼相同於該第一識別碼；以及透過該第一識別碼來管理該多個水表。
根據本案的一實施例，揭示一種水表管理方法，應用於一水表傳訊器，該方法包括：透過該水表傳訊器連接於該多個水表，其中該水表傳訊器儲存一查找表，該查找表記錄該多個水表的一第一水表號碼及一第一識別碼；傳送一設定指令至多個水表，使各該水表於收到該設定指令後基於一隨機時間分別先後送出各自的一第二水表號碼；接收該第二水表號碼並分別記錄於該查找表中的各該水表的該第一水表號碼；排序該第一水表號碼以得到一排序值並根據該排序值更新該第一識別碼；透過該通訊模組傳送該第一識別碼至各該水表，各該水表根據收到的該第一識別碼來更新各該水表的一第二識別碼，使該第二識別碼相同於該第一識別碼；以及透過該第一識別碼來管理該多個水表。
茲就本案之一實施例配合圖式，詳細說明如後。
請參閱圖1，其為根據本案一實施例所繪示的水表管理架構的示意圖。如圖1所示，水表傳訊器100電性連接或通訊連接於多個水表300及中控裝置500。於一實施例中，水表傳訊器100透過串型通訊協定(Modbus)(例如RS485)連接於多個水表300。水表傳訊器100可以為一路由器接收多個水表300的水表資料，並作為水表300的中繼傳輸裝置(Router, 例如水表傳訊器100可以傳送水表資料至自來水公用事業系統)。
於一實施例中，水表傳訊器100包括通訊模組110、處理器120及儲存模組130。處理器120電性連接於通訊模組110及儲存模組130。儲存模組130包括查找表133。查找表133用以記錄每一個水表300的第一水表號碼1332及第一識別碼1334。
於一實施例中，通訊模組110經配置以連接於多個水表300。多個水表300可以為相同或不同的廠商所製造的產品。於一實施例中，水表300包括第二水表號碼310及第二識別碼320。第二水表號碼310例如是水表300於出廠時的機器碼。第二識別碼320例如是串型通訊協定的識別碼(Modbus ID)。值得一提的是，第一水表號碼係指儲存於查找表133的水表號碼，第二水表號碼係指儲存在水表300的水表號碼。
於一實施例中，當所有水表300首次被配置時，由於水表傳訊器100尚未取得水表300的第二水表號碼310，因此查找表133中第一水表號碼1332的欄位的值為空(null)。
於一實施例中，通訊模組110接收來自多個水表300的第二水表號碼310。通訊模組110於收到第二水表號碼310之後，處理器120會將所收到的水表300的第二水表號碼310分別更新至查找表133的第一水表號碼1332。
於一實施例中，通訊模組110可以為支援全球行動通訊(Global System for Mobile communication，GSM)、長期演進通訊(Long Term Evolution，LTE)、全球互通微波存取(Worldwide interoperability for Microwave Access，WiMAX)、無線保真(Wireless Fidelity，Wi-Fi)、藍牙技術或有線網路的通訊晶片。
於一實施例中，處理器120可以為中央處理器(central processing unit，CPU)、系統單晶片(System on Chip，SoC)、應用處理器、數位訊號處理器(digital signal processor)或特定功能的處理晶片或控制器。
於一實施例中，儲存模組130可以為隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)或非揮發性記憶體(例如快閃記憶體(Flash memory)、唯讀記憶體(Read Only Memory，ROM)、硬碟機(Hard Disk Drive，HDD)、固態硬碟(Solid State Drive，SSD)或光儲存器。
於一實施例中，中控裝置500透過串型通訊協定(例如RS485)連接於水表傳訊器100。中控裝置500用以存取水表傳訊器100中的資料，並透過中控裝置500的圖形化介面來分析水表資料(例如流量資料)。中控裝置500可以為平板電腦、筆記型電腦，或具備處理器及儲存媒體而可執行相關應用程式之電子裝置。
在水表300尚未被使用的狀態下，其第二識別碼320為一初始值(例如Modbus ID的值為1)。換言之，當多個水表300連接於水表傳訊器100時，水表傳訊器100無法透過第二識別碼320來區分管理多個水表300，而是僅能使用水表300的第二水表號碼310來操作水表300。此外，由於第二水表號碼310的長度通常相當長(例如長度為16碼，自來水公用事業的用戶管理代碼)，對使用者而言依據第二水表號碼310來管理水表300相當不方便。若使用者不使用第二水表號碼310來管理水表300，只能逐一設定水表300的第二識別碼320，然而逐一設定水表300的第二識別碼320相當花費時間。因此，本案於一些實施例中提出以自動化識別碼(Auto ID)，來設定水表300的第二識別碼320來消除人工設定的程序以提升管理效益。
為進一步說明本案的水表傳訊器100如何自動化設定多個水表300的第二識別碼320，以下內容請一併參閱圖1及圖2。圖2為根據本案一實施例所繪示的水表管理方法的流程圖。圖2所示的水表管理方法可由圖1的水表傳訊器100來執行。
於步驟S210，水表傳訊器100透過通訊模組110連接多個水表300。
於一實施例中，水表傳訊器100可以透過通訊模組110同時連接的水表300的數量為20-50台。於另一實施例中，水表傳訊號100可以透過通訊模組110同時連接的水表300的數量為32台，但不加以限定。
於步驟S220，處理器120透過通訊模組110傳送一設定指令至多個水表300。
於一實施例中，水表300收到設定指令之後會計算一個隨機時間，並等待該隨機時間之後發送自己的第二水表號碼310至水表傳訊器100。舉例而言，若隨機時間為50毫秒，則水表300會計數50毫秒後才送出自己的第二水表號碼310。本案藉由令多個水表300計算出的隨機時間都不相同，來確保水表傳訊器100可以在不同的時間點分別收到不同水表300的封包(攜帶有第二水表號碼310)，而可避免多個水表300同時回傳封包而造成封包丟失(packet loss)的問題。
於一實施例中，隨時機間是分別基於水表權重值及時間亂數來計算產生。
於一實施例中，水表300可基於公式(1)來計算隨機時間：
…公式(1)
於公式(1)中，參數N為水表傳訊器100的水表連接數量(例如規劃欲配置水表300的總數量)，參數R為水表300產生的一時間亂數(可自行設定亂數範圍)，符號%為模數(Mod)運算子，參數C為一自然數(例如水表傳訊器100及水表300之間的傳輸延遲時間)。舉例而言，若水表號碼的後3碼為“789”、參數N為“32”且參數R為“6893”，則隨機時間為257毫秒。
於一實施例中，水表權重值可以為公式(1)中的“%N　10”數值。
為便於說明，以下段落的參數N以數值32為範例以及常數C以數值4來說明，惟本案不限於此。
於公式(1)中，隨機時間的數值範圍為4至363毫秒。若考慮每一台水表300送出資料至通訊模組110收到資料所需的傳輸時間長度為9毫秒，則水表傳訊器100所需的總時間為288毫秒(32台　9毫秒)。因此，公式(1)中的[水表號碼的後3碼%32×10]的數值範圍為0至310，此數值範圍可接近於水表傳訊器100逐一輪流接收32台水表300的資料所需的時間。
然而，公式(1)中的[水表號碼的後3碼%32×10]存在數值為0的情況，因此公式(1)另外加上[(R % 50)+C]的數值，以避免計算出來的隨機時間為0的情況。
據此，基於公式(1)設計的隨機時間，本案可以分配多個水表300的輪流傳送時間，並且不會造成時間間隔過長或過短，同時也可保證水表傳訊器100會收到所有水表300的資料，而可達成最佳化傳送水表資料的功效。
步驟S230，透過通訊模組110接收第二水表號碼310，並分別更新至查找表133中水表300的第一水表號碼1332。
於一實施例中，水表傳訊器100收到第一數量的第二水表號碼310，其中第一數量可以為小於水表連接數量。換言之，水表傳訊器100在尚未收到全部水表300之前會持續把所收到且尚未記錄至查找表133的第二水表號碼310更新至查找表133中的第一水表號碼1332，使查找表133記錄一實際連接的水表的號碼。
於步驟S240，處理器120排序第一水表號碼1332以得到一排序值，並根據排序值變更第一識別碼1334。
於一實施例中，處理器120排序已收到的第一數量的第一水表號碼1332，例如依據第一水表號碼1332的大小進行排序，使得每一個水表300關聯至該排序值。舉例而言，第一水表號碼1332大者，其排序值越小。
於一實施例中，排序值可被用來更新水表300的第一識別碼1334，例如若水表300的排序值為數值2，則該水表300的第一識別碼1334會被更新為數值2。於此步驟中，因為查找表133中有第一數量的第一水表號碼1332，故有第一數量的第一識別碼1334被更新。
於步驟S250，透過通訊模組110傳送第一識別碼1334至水表300，水表300根據收到的第一識別碼1334來更新自己的第二識別碼320，使第二識別碼320相同於第一識別碼1334。於此步驟中，第一數量的水表300會更新自己的第二識別碼320。
為便於理解，以下實施例針對步驟S230至步驟S250進行說明。另一方面，為簡化實施例說明，水表300的連線數量以7台作為範例說明，惟本案不限於此數量。
於步驟S220，水表傳訊器100傳送設定指令至7台水表(如下表一所示)，因此7台水表都會根據前述公式(1)計算自己的隨機時間，並計數自己的隨機時間之後送出水表號碼310及識別碼320。每一台水表得到的隨機時間都彼此不同，因此水表傳訊器100會於不同的時間點收到7台水表的第二水表號碼310。
於一實施例中，水表傳訊器100於第一時間內收到第一數量(例如3台)的水表300所回傳的第二水表號碼310。水表傳訊器100會先針對第一數量的水表300的第二水表號碼310作排序。於一實施例中，水表傳訊器100是依據水表號碼310的大小作排序。舉例而言，水表傳訊器100於第一時間內收到7台水表中的水表B、水表D及水表E的資料，而根據水表號碼310的大小排序出一排序值，即水表D的排序值為1、水表B的排序值為2，及水表E的排序值為3。
水表傳訊器100於獲得排序值後，即獲得第一輪的排序值，接著將此排序值分別寫入查找表133中水表B、D及E的識別碼的值，如下表一所示。
表一：查找表(僅列出識別碼)
                水表 第一 識別碼 水表A 水表B 水表C 水表D 水表E 水表F 水表G
初始值 0 0 0 0 0 0 0
第一輪 0 2 0 1 3 0 0
於一實施例中，水表傳訊器100會於接收第二水表號碼1332之前，於查找表133中將所有水表300的第一識別碼1334的值設定為一初始值(例如0)，即查找表133中所有水表300的第一識別碼1334為相同的初始值。
欲說明的是，不同的廠商所製造的水表300包括用以記錄第二識別碼320之資料欄位。此外，每一個水表於出廠時的第二識別碼320為一初始值(例如1)，因此水表傳訊器100於設定查找表133的第一識別碼1334的初始值時可依據實際情況來設定(例如數值1)。
承上述舉例，於第一輪的排序之後(即排序第一時間內收到第一數量的第二水表號碼310)，由於查找表133中的水表B、D及E的第一識別碼1334已經從初始值(數值0)被更新為排序值，因此其更新後第一識別碼1334不等於初始值。其餘的4個水表(水表A、C、F、G)的識別碼的值仍維持為初始值。
於一實施例中，水表傳訊器100讀取查找表133中的第一識別碼1334等於初始值的個數小於一門檻值時，判定所有水表300的第二識別碼320已全部更新完畢。舉例而言，若初始值為數值0，則當查找表133中所有第一識別碼1334都不為數值0時，所有水表300的第二識別碼320都已經完成更新。
於步驟S260，水表傳訊器100透過第一識別碼1334來對多個水表300執行連線及管理。
於一實施例中，由於水表傳訊器100對所有水表300完成第二識別碼320的設定，並且查找表133的第一識別碼1334對應於所連接的所有水表300的第二識別碼320，因此水表傳訊器100可以使用查找表133來識別所有水表300並做後續的操作，例如讀取水表300的流量資料。
請參照圖3，其為根據本發明一實施例所繪示的水表管理方法的流程圖。圖3的水表管理方法可由圖1的水表傳訊器100所執行。相較於圖2，圖3揭示設定水表300的第二識別碼320的流程。
於步驟S310中，水表傳訊器100將查找表133中各水表300的第一識別碼1334設定為一初始值。
於一實施例中，初始值可以為數值0。
於步驟S320中，處理器120透過通訊模組110傳送一設定指令至多個水表300。此步驟的說明相似於圖2的步驟S220，故不再重述。
於步驟S330中，通訊模組110接收第二水表號碼310，並分別更新至查找表133中水表300的第一水表號碼1332。此步驟的說明相似於圖2的步驟S230，故不再重述。
於步驟S340中，處理器120排序第一水表號碼1332以得到一排序值並將第一識別碼1334從初始值更新為排序值。
承上述實施例，水表傳訊器100於第一時間內收到3台的水表300所回傳的第二水表號碼310，並且於獲得第一輪的排序值後，將排序值更新查找表133(如上表一)。
於步驟S350中，透過通訊模組110傳送第一識別碼1334至水表300，水表300根據收到的第一識別碼1334來更新自己的第二識別碼320，使第二識別碼320相同於第一識別碼1334。此步驟的說明相似於圖2的步驟S250，故不再重述。
於步驟S360中，水表傳訊器100判斷是否已經更新完所有水表300的識別碼。
於一實施例中，水表傳訊器100計算查找表133中所有水表300的第一識別碼1334等於初始值的個數。當第一識別碼1334等於初始值的個數小於一門檻值時，代表所有水表300的第二識別碼320已經被更新完畢，則執行步驟S370。當第一識別碼1334等於初始值的個數不小於一門檻值時，代表所有水表300的第二識別碼320尚未被更新完畢，則需回到步驟S330。
舉例而言，門檻值可以為1。承上述舉例，查找表133(表一)中第一輪時水表300的第一識別碼1334等於初始值的個數為4(包含水表A、C、F、G)。由於個數4不小於門檻值的數值1，因此於目前階段尚有水表的第二識別碼320未被更新，則需回到步驟S330。
於一實施例中，水表傳訊器100於第二時間內收到第二數量(例如4台)的水表300所回傳的第二水表號碼310並且將第二水表號碼310更新至查找表133(步驟S330)，其中第二時間於第一時間之後。值得一提的是，水表傳訊器100於第二時間收到的一部份第二水表號碼310有可能已於第一時間收到過，因此水表傳訊器100只需要對尚未收到的第二水表號碼310更新至查找表133。
於一實施例中，水表傳訊器100會針對目前所有已更新的第一水表號碼1332進行排序，並以新得到的排序值更新現有的第一識別碼1334(步驟S340)。
舉例而言，水表傳訊器100於第二時間更新了7台水表300中的水表A、水表C、水表F及水表G的第一水表號碼1332，而可根據所有已更新的第一水表號碼1332的大小排序出另一排序值，例如水表A至水表G的排序值之序列為“7-4-1-5-2-6-3”，其中水表A的排序值為“7”。
水表傳訊器100於獲得新的排序值(第二輪)後，將此排序值分別寫入查找表133中，如下表二所示。
表二：查找表(僅列出識別碼)
           水表 第一 識別碼 水表A 水表B 水表C 水表D 水表E 水表F 水表G
初始值 0 0 0 0 0 0 0
第一輪 0 2 0 1 3 0 0
第二輪 7 4 1 5 2 6 3
舉例而言，水表傳訊器100於第一時間收到水表B的第二水表號碼310，故水表B的第二水表號碼310會加入排序並得到水表B在第一輪的排序值為“2”。此時，查找表133中水表B在第一輪的第一識別碼1334會從初始值“0”更新為排序值“2”。
水表傳訊器100於第二時間會收到其他的水表的第二水表號碼310。因為有其他水表號碼加入排序，使水表B在第二輪的第一識別碼1334會改變，例如得到水表B在第二輪的排序值為“4”。此時，查找表133中水表B在第二輪的第一識別碼1334從原本的值“2”更新為第二輪的排序值“4”。
如上述說明，水表傳訊器100是以目前已收到的所有水表號碼進行排序。若水表號碼於第一輪已被排序過而使對應的識別碼被更新(例如水表B於第一輪的識別碼為2)，則於第二輪時因為有新的其他水表號碼加入排序，而使該水表號碼再度被排序並使對應的識別碼再度被更新為新的排序值(例如水表B於第二輪的識別碼被更新為4)。換言之，在所有水表300的識別碼被完成更新之前，每個水表300於每一輪的識別碼的值(排序值)可能會不同。
於一實施例中，水表傳訊器100透過所有水表300的隨機時間的時間差來盡可能地提升每一輪收到的水表資料的數量。
值得一提的是，第一時間及第二時間可以為自行設計的時間長度，使得處理器120根據該時間長度來執行每一輪的排序。於另一實施例中，處理器120可於收到數個第二水表號碼(例如5個)後執行一輪的排序。
若所有水表300的第二識別碼320已完成更新，則於步驟S270，水表傳訊器100完成所有水表300的設定程序。
水表傳訊器100完成設定程序，代表所有水表300的第二識別碼320皆已被更新，並且水表300的第二識別碼320彼此不同，使得使用者於管理水表300時，可針對第二識別碼320來區分水表300。據此，本案可自動化地設置水表300，而解決了人工逐一設定水表300所造成人力資源浪費，並提升管理水表300的效能。
值得一提的是，於步驟S370中完成設定所有水表300的程序後，所有水表300的第二識別碼320揭設定有不同的識別碼，並且查找表133中記錄的第一識別碼1334相同於第二識別碼320，使得水表傳訊器100可依據查找表133的第一識別碼1334來管理具有相同於第一識別碼1334的第二識別碼320的水表300。以下說明內容中於一些情況下，因為第一識別碼1334及第二識別碼320為相同數值，而可交換地使用。
於一實施例中，步驟S240及步驟S340中排序第一水表號碼1332的演算法可以為氣泡排序演算法、選擇排序演算法、插入排序演算法、快速排序演算法、堆積排序演算法或任何其他的排序演算法。
於一實施例中，水表傳訊器100可使用一通訊序列來設定欲輪詢(即輪流讀取)水表300的順序，該通訊序列為欲讀取的水表300的第二識別碼320之序列。舉例而言，通訊序列記錄的第二識別碼320之序列為“1-2-3-4-5-6-7”，則水表傳訊器100則依序輪詢水表C-E-G-B-D-F-A(如上表二所示)。
請參閱圖4，其為根據本案一實施例所繪示的選擇性讀表及水表配置位置的示意圖。水表傳訊器100可以設計不同的通訊序列模式(pattern)來選擇性地讀取對應的水表300的水表資料。水表資料包括流量資料、第二水表號碼310及第二識別碼320。
於一實施例中，水表傳訊器110在完成水表300的第二識別碼320的設定後，查找表133中記錄的第一識別碼1334可對應於多個水表300的設置位置。如圖4所示，對應第一識別碼為數值“4”的水表(同時此水表的第二識別碼也為數值“4”)係設置在位置a1。對應第一識別碼為數值“8”的水表(同時此水表的第二識別碼也為數值“8”)係設置在位置a2。對應第一識別碼為數值“12”的水表(同時此水表的第二識別碼也為數值“12”)係設置在位置a3，以此類推。
於一實施例中，水表傳訊器100可根據通訊序列模式的一數值序列依序地讀取具有與該數值序列相同的第二識別碼230的水表，以選擇性地讀取多個水表中的數個。
舉例而言，通訊序列模式以公式(2)表示：
通訊序列模式=A×n＋B…公式(2)
其中，第一參數A與第二參數B為預先設定的自然數，以及變數n為自然數。
舉例而言，通訊序列模式可以為4n+1或3n+2等。當處理器120使用的通訊序列模式為4n+1時，數值序列為1-5-9-13，其中變數n為0, 1, 2及3。第一參數A與第二參數B的數值及變數n的終止值可依情況而作不同設計。
於一實施例中，通訊序列記錄欲讀取的多個水表300之第二識別碼320，通訊序列模式為表示通訊序列的規則或模式。舉例而言，若通訊序列模式為4n+1，則通訊序列例如為1-5-9-13-17-21-25-29。若水表300的總數為32個，則水表傳訊器100可不需讀取所有的水表，而是依據通訊序列的順序來選擇性地讀取部分的水表300，例如以通訊序列1-5-9-13-17-21-25-29來讀取第二識別碼分別為1、5、9、13、17、21、25及29的水表。如此一來，水表傳訊器100可以先跳過部分水表(例如還不需要結算水費)，僅讀取需要其資料的部分水表即可，而可大幅下降讀取水表資料所需的時間。
如圖4所示，通訊序列710之通訊序列模式為4n+1；通訊序列720之通訊序列模式為4n+2；通訊序列730之通訊序列模式為4n+3；以及通訊序列740之通訊序列模式為4n。其中，變數n可以為自然數0至8。
於一實施例中，通訊序列710至740可以分別對應至不同讀取頻率的位置(例如攤位)。舉例而言，位置a1至位置a8被規劃為臨時租客(例如日租)的攤位，且分別被配置了第二識別碼為4、8、12、16、20、24、28、32的水表300，其中位置a1對應至識別碼為4的水表，位置a2對應至識別碼為8的水表，以此類推。本實施例中，通訊序列740基於其通訊序列模式(即，4n)來指示識別碼為4、8、12、16、20、24、28及32的這八個水表300。
於一實施例中，水表傳訊器100根據多個水表的讀取頻率來選擇通訊序列模式，以使用通訊序列模式的通訊序列來讀取多個水表中的數個。
舉例而言，設置於位置a1至a8的水表的讀取頻率為每半小時一次。由於臨時租客的用水量需較頻繁地統計，因此可將臨時租客的攤位設置於位置a1至a8。當水表傳訊器100需每半小時讀取臨時租客的攤位的用水量並統計一日的總用水量時，可使用通訊序列740來讀取位置a1至a8的八台水表300。如此一來，水表傳訊器100不需要為了讀取位置a1至a8的八台水表而頻繁地讀取所有水表300的資料(例如位置a1至a8的8台水表以外的其他24台水表的資料並沒有被讀取的需求)，藉由選擇性地優先處理所需的水表，可以最大效益化水表傳訊器100的通訊速度，而可快速地計算水費。
於一實施例中，水表傳訊器100依據通訊序列輪詢水表300。水表300於正常運作的情況下，會回傳水表資料至水表傳訊器100。
於一實施例中，若水表傳訊器100於一段時間內沒有收到水表300的回應，則會再次發出請求給未回應的水表300，並記錄為一次的未回應次數。若未回應次數達一累積次數(例如3次)，則水表傳訊器100會將未回應的水表300列為異常水表並從通訊序列中移除異常水表的第一識別碼1334。
於一實施例中，水表傳訊器100會備份異常水表的水表資料(例如異常水表自啟用以來的所有流量資料、第二水表號碼310及第二識別碼320)至儲存模組130。
由於從通訊序列中移除異常水表的第一識別碼1334，水表傳訊器100下次依據通訊序列輪詢水表300時不會讀取到異常水表。據此，水表傳訊器100可避免因讀取異常水表造成的等待時間，並確保水表傳訊器100與其他正常水表的通訊不會受到異常水表的影響，藉以提升水表傳訊器100讀取水表的效能。
於一實施例中，水表傳訊器100從通訊序列中移除異常水表的第一識別碼1334之後，可於一天後再度嘗試讀取異常水表。若水表傳訊器100得到異常水表的回應，則後續的步驟說明如圖5。
請參照圖5，其為根據本案一實施例所繪示的偵測到異常水表之處理的流程圖。當已有異常水表被排除於通訊序列之外時，該異常水表可能已經損壞無法繼續使用而需要使用一替換水表進行更換。或者，該異常水表經過維修之後仍可繼續使用。
於一實施例中，替換水表被設置於異常水表的位置。替換水表可以為全新的水表或者維修後仍可使用的舊水表。若水表傳訊器100得到原先設置於異常水表的位置的水表的回應，則回應的水表可能為替換水表或者維修後的舊水表。
於一實施例中，查找表133已記錄多個正常水表的第一水表號碼1332。欲說明的是，若替換水表為全新的水表，則查表133中沒有替換水表的任何資料(例如第一水表號碼1332及第一識別碼1334)。
於步驟S410中，水表傳訊器100發送一修復指令至一替換水表。於一實施例中，中控裝置500連接於水表傳訊器100，並透過人機介面發出修復指令，並透過水表傳訊器100將修復指令發送至所有水表300。替換水表收到修復指令之後會送出自己的第二水表號碼310至水表傳訊號100。此步驟的說明相似於前述步驟S220(步驟S320)，於此不再重述。
於步驟S420中，水表傳訊器100更新替換水表的第二水表號碼至查找表133的第一水表號碼。此步驟的說明相似於前述步驟S230(步驟S330)，於此不再重述。
於步驟S430，水表傳訊器100排序多個正常水表及替換水表的第一水表號碼1332以得到排序值，並根據排序值分別更新查找表133中多個正常水表及替換水表的第一識別碼1334。此步驟的說明相似於前述步驟S230(步驟S330)及步驟S240(步驟S340)，於此不再重述。
於一實施例中，水表傳訊器100分別回傳第一識別碼1334至各正常水表及替換水表，使各正常水表及替換水表分別依據第一識別碼1334來更新各自的第二識別碼320。此步驟的說明相似於前述步驟S250(步驟S350)，於此不再重述。
於步驟S440，水表傳訊器100判斷是否已更新完所有水表300的第二識別碼320。此步驟的說明相似於前述步驟S360，於此不再重述。
於步驟S450，水表傳訊器100判斷查找表133中異常水表的第一水表號碼1332是否不同於替換水表的第一水表號碼1332。
於一實施例中，當水表傳訊器100判定某一水表發生異常時，會間隔一段時間(例如一日)之後再次讀取該水表。若異常水表於維修後可恢復正常運作，則不需使用全新的水表。
在步驟S450中，若所述替換水表為原本的水表，則替換水表的第一水表號碼1332會相同於異常水表的第一水表號碼1332。此時，處理異常水表的步驟執行至步驟S480。
於步驟S480，水表傳訊器100不將所備份的異常水表的流量資料寫入替換水表。由於替換水表為經過修復後的水表，為原本的水表而具有所有的水表資料，故水表傳訊器100不需要將備份的資料回寫至替換水表中。
於一實施例中，若異常水表於維修後仍無法恢復正常運作，則需要新的水表來替換掉異常水表。在步驟S450中，若所述替換水表為新的水表，則替換水表的第一水表號碼1332會不同於異常水表的第一水表號碼1332。此時，處理異常水表的步驟執行至步驟S460。
於步驟S460，水表傳訊器100使用替換水表的第一識別碼1334連線至替換水表並將所備份的異常水表的流量資料寫入替換水表。於一實施例中，替換水表設置在異常水表的位置以替換異常水表。於前述步驟S430中，替換水表已更新第一識別碼1334，並且於步驟S460中替換水表從水表傳訊器100接收所備份的異常水表的流量資料，故替換水表可以繼承舊有水表(即異常水表)的資料及設定值，而確保所有水表的資料都具有延續性及替代性。
於步驟S470，水表傳訊器100完成所有水表300的設定程序。此步驟的說明相似於前述步驟S370，於此不再重述。
於一實施例中，水表傳訊器100及水表300之間的傳輸會經過資料加密處理。舉例而言，水表傳訊器100發出任一資料封包之前會先對資料封包進行加密，故水表300收到的資料封包為加密資料，以避免水表300的資料被竄改。另一方面，水表300發出任一資料封包之前也會先對資料封包進行加密處理，避免水表傳訊器100以外的裝置攔截水表300的資料，據以防止水表300的敏感性資料遭到偷竊。加密演算法包括對稱式加密演算法。於另一些實施例中，加密演算法包括十六進制(HEX)碼的加密演算法(例如雜湊)、哈希(Harsh)加密演算法及運用物件導向安全協定(OSCOAP, Object Security of Constrained Application Protocol)的加密演算法。於一實施例中，水表傳訊器100可以對水表300的資料封包進行解密，以及水表300可對水表傳訊器100的資料封包進行解密。據此，本案可以提升水表傳訊器100與水表300之間的資料安全，避免水表300的資料被竄改及敏感性資料遭到偷竊。依循上述的概念，本案提供具有資料的加密格式與加密方法，使得在上述的設定過程中，具有資料安全的保密性，不會被竄改設定。
綜上所述，本案的水表傳訊器100及水表管理方法可達成自動化設定水表300的第二識別碼320來提升管理效益，並且藉由設計隨機時間而可保證水表傳訊器100不漏接任何水表300的資料，而不需要再由管理人員後續人工確認未被設定的水表300，故可達成全面性自動化配置水表300的功效。
以上所述僅為本案的具體實例，非因此即侷限本案的申請專利範圍，故舉凡運用本案內容所為的等效變化，均同理皆包含於本案的範圍內，合予陳明。
100:水表傳訊器 110:通訊模組 120:處理器 130:儲存模組 133:查找表 1332:第一水表號碼 1334:第一識別碼 300:水表 310:第二水表號碼 320:第二識別碼 500:中控裝置 710、720、730、740:通訊序列 a1~a8:位置 S210~S260、S310~S370、S410~S480:步驟
圖1為根據本案一實施例所繪示的水表管理架構的示意圖。
圖2為根據本案一實施例所繪示的水表管理方法的流程圖。
圖3為根據本案一實施例所繪示的水表管理方法的流程圖。
圖4為根據本案一實施例所繪示的選擇性讀表及水表配置位置的示意圖。
圖5為根據本案一實施例所繪示的偵測到異常水表之處理的流程圖。
S210~S260:步驟

Claims (21)

  1. 一種水表傳訊器，包括： 一通訊模組，經配置以連接於多個水表； 一儲存模組，經配置以儲存一查找表，其中該查找表用以記錄該多個水表的一第一水表號碼及一第一識別碼； 一處理器，耦接該通訊模組及該儲存模組，其中該處理器經配置以： 透過該通訊模組傳送一設定指令至該多個水表，其中各該水表於收到該設定指令後基於一隨機時間分別先後送出各自的一第二水表號碼； 透過該通訊模組接收該第二水表號碼並分別更新至該查找表中的各該水表的該第一水表號碼； 排序該第一水表號碼以得到一排序值並根據該排序值更新該第一識別碼； 透過該通訊模組傳送更新後的該第一識別碼至各該水表，各該水表根據收到的該第一識別碼來更新各該水表的一第二識別碼，使該第二識別碼相同於該第一識別碼；以及 透過該第一識別碼來管理該多個水表。
  2. 如請求項1所述之水表傳訊器，其中該隨機時間是分別基於一水表權重值及一時間亂數計算產生。
  3. 如請求項1所述之水表傳訊器，其中該處理器經配置以： 於接收該第二水表號碼之前，於該查找表中將各該水表的該第一識別碼設定為一初始值； 於產生該排序值之後，將該查找表中的該第一識別碼從該初始值更新為該排序值；以及 當該查找表中的該第一識別碼等於該初始值的個數小於一門檻值時，判定各該水表的該第二識別碼已全部更新。
  4. 如請求項1所述之水表傳訊器，其中該處理器經配置以： 於一第一時間排序該第一水表號碼以得到一第一排序值，並根據該排序值變更該第一識別碼； 當判定該多個水表的該第一識別碼尚未全部更新時，持續接收該多個水表基於該隨機時間所傳送的該第二水表號碼並分別更新該查找表中的該第一水表號碼；以及 於一第二時間排序該第一水表號碼以得到一第二排序值，並根據該第二排序值更新該第一識別碼，其中各該水表的該第一排序值不同於該第二排序值，以及該第二時間於該第一時間之後。
  5. 如請求項1所述之水表傳訊器，其中該處理器經配置以於該多個水表中偵測到一異常水表時，備份該異常水表的一流量資料及該第二水表號碼，其中當該處理器判定未收到該多個水表的回應的次數達一預定次數時，標註未回應的該水表為該異常水表。
  6. 如請求項5所述之水表傳訊器，其中該多個水表包括多個正常水表及一替換水表，該查找表記錄該多個正常水表的該第一水表號碼，該替換水表設置於該異常水表的位置，並且該處理器經配置以： 發送一修復指令至一替換水表，使該替換水表送出該第二水表號碼，以及記錄該替換水表的該第二水表號碼於該查找表的該第一水表號碼； 排序該多個正常水表及該替換水表的該第一水表號碼以得到該排序值並根據該排序值分別變更該查找表中該多個正常水表及該替換水表的該第一識別碼； 透過該通訊模組傳送該第一識別碼至該多個正常水表及該替換水表，使該多個正常水表及該替換水表根據收到的該第一識別碼來更新該第二識別碼，使該第二識別碼相同於該第一識別碼。
  7. 如請求項6所述之水表傳訊器，其中該處理器經配置以當判定該查找表中的該替換水表的該第一水表號碼不同於該異常水表的該第一水表號碼時，使用該替換水表的該第一識別碼連線至該替換水表並將該異常水表的該流量資料寫入該替換水表。
  8. 如請求項1所述之水表傳訊器，其中該處理器經配置以根據該第一水表號碼的大小排序該第一水表號碼。
  9. 如請求項1所述之水表傳訊器，其中該第一識別碼對應於該多個水表的設置位置，並且該處理器經配置以： 根據一通訊序列模式的一通訊序列依序地讀取具有與該通訊序列相同的該第二識別碼之該多個水表，以選擇性地讀取該多個水表中的數個。
  10. 如請求項9所述之水表傳訊器，其中該處理器經配置以根據該多個水表的一讀取頻率選擇該通訊序列模式以使用該通訊序列模式的該通訊序列來讀取該多個水表中的數個。
  11. 一種水表管理方法，應用於一水表傳訊器，該方法包括： 透過該水表傳訊器連接於該多個水表，其中該水表傳訊器儲存一查找表，該查找表用以記錄該多個水表的一第一水表號碼及一第一識別碼； 傳送一設定指令至多個水表，使各該水表於收到該設定指令後基於一隨機時間分別先後送出各自的一第二水表號碼； 接收該第二水表號碼並分別記錄於該查找表中的各該水表的該第一水表號碼； 排序該第一水表號碼以得到一排序值並根據該排序值更新該第一識別碼； 透過該通訊模組傳送更新後的該第一識別碼至各該水表，各該水表根據收到的該第一識別碼來更新各該水表的一第二識別碼，使該第二識別碼相同於該第一識別碼；以及 透過該第一識別碼來管理該多個水表。
  12. 如請求項11所述之水表管理方法，其中該隨時機間是分別基於一水表權重值及一時間亂數計算產生。
  13. 如請求項11所述之水表管理方法，更包括： 於接收該第二水表號碼之前，將該查找表中各該水表的該第一識別碼設定為一初始值； 於產生該排序值之後，將該查找表中的該第一識別碼從該初始值更新為該排序值；以及 當該查找表中的該第一識別碼等於該初始值的個數小於一門檻值時，判定各該水表的該第二識別碼已全部更新。
  14. 如請求項11所述之水表管理方法，更包括： 於一第一時間排序該第一水表號碼以得到一第一排序值，並根據該排序值變更該第一識別碼； 當判定該多個水表的該第一識別碼尚未全部更新時，持續接收該多個水表基於該隨機時間所傳送的該第二水表號碼並分別記錄於該查找表中的該第一水表號碼；以及 於一第二時間排序該第一水表號碼以得到一第二排序值，並根據該第二排序值更新該第一識別碼，其中各該水表的該第一排序值不同於該第二排序值，以及該第二時間於該第一時間之後。
  15. 如請求項11所述之水表管理方法，更包括： 當偵測到該多個水表中的一異常水表時，備份該異常水表的一流量資料及該第二水表號碼，其中當該水表傳訊器未收到該水表傳訊器的回應的次數達一預定次數時，標註未回應的該水表為該異常水表。
  16. 如請求項15所述之水表管理方法，更包括： 設置一替換水表至該異常水表的位置，其中該查找表記錄多個正常水表的該第一水表號碼； 發送一修復指令至一替換水表，使該替換水表送出該第二水表號碼； 記錄該替換水表的該第二水表號碼於該查找表的該第一水表號碼； 排序該多個正常水表及該替換水表的該第一水表號碼以得到該排序值並根據該排序值分別變更該查找表中該多個正常水表及該替換水表的該第一識別碼； 傳送該第一識別碼至該多個正常水表及該替換水表，使該多個正常水表及該替換水表根據收到的該第一識別碼來更新該第二識別碼，使該第二識別碼相同於該第一識別碼。
  17. 如請求項16所述之水表管理方法，更包括： 當該查找表中的該替換水表的該第一水表號碼不同於該異常水表的該第一水表號碼時，使用該替換水表的該第一識別碼連線至該替換水表並將該異常水表的該流量資料寫入該替換水表。
  18. 如請求項11所述之水表管理方法，其中排序該水表號碼的步驟更包括： 根據該第一水表號碼的大小排序該第一水表號碼。
  19. 如請求項11所述之水表管理方法，其中該水表傳訊器與該多個水表間的資料交換使用一加密演算法，該加密演算法包括十六進制(HEX)碼的加密演算法、哈希(Harsh)加密演算法及運用物件導向安全協定(OSCOAP)的加密演算法。
  20. 如請求項11所述之水表管理方法，其中該第一識別碼對應於該多個水表的設置位置，完成該識別碼的設定的步驟之後包括： 根據一通訊序列模式的一通訊序列依序地讀取具有與該通訊序列相同的該第二識別碼之該多個水表，以選擇性地讀取該多個水表中的數個。
  21. 如請求項20所述之水表管理方法，更包括： 根據該多個水表的一讀取頻率選擇該通訊序列模式以使用該通訊序列模式的該通訊序列來讀取該多個水表中的數個。
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