TWI483564B - 電錶及其通訊中繼方法 - Google Patents

Description

電錶及其通訊中繼方法

本發明涉及抄表系統，尤其涉及一種電錶及其通訊中繼方法。

由於電力線作為通訊載體通訊時，無須鋪設訊號電纜，減少建設投資，所以藉由電力線進行自動抄表得到了廣泛的應用。對於藉由電力線進行自動抄表而言，通訊中繼方法至關重要，直接影響通訊的距離與穩定性。

然而，傳統的電力線通訊中繼方法需要全部或局部的人工摸查網路拓撲，人工輸入網路拓撲，人工選擇中繼表位置，所以通訊距離不長，穩定性差且不靈活，當新增電錶、出現故障電錶或改變網路拓撲時，都需要重新對抄表系統進行調試。

鑒於以上內容，有必要提供一種電錶，可藉由隨機中繼方式自動抄表，不僅智慧靈活，且通訊距離長，穩定性好。

此外，還有必要提供一種通訊中繼方法，可藉由隨機中繼方式自動抄表，不僅智慧靈活，且通訊距離長，穩定性好。

本發明實施方式中提供的電錶，藉由電力線連接於集線器以及其它電錶，該集線器經由該電力線發送多個請求訊框至該電錶及其它電錶以查詢該電錶及其它電錶的用電量，該電錶及其它電錶經由該電力線回送多個回應訊框至該集線器以回報該電錶及其它電錶的用電量。該電錶包括記憶體、通訊模組、訊框判斷模組及處理器。記憶體用於存儲接收佇列與發送佇列，分別用於存放該電錶已接收與將發送的通訊訊框。通訊模組用於從該電力線接收新通訊訊框，該新通訊訊框包括該集線器所發送的請求訊框、其它電錶所轉發的請求訊框或其它電錶所回送的回應訊框。訊框判斷模組用於判斷該接收佇列中是否有與該新通訊訊框相同的通訊訊框，並當該接收佇列中沒有與該新通訊訊框相同的通訊訊框時判斷該新通訊訊框是否為查詢該電錶的用電量的請求訊框。處理器用於執行該通訊模組及該訊框判斷模組。其中，該通訊模組還用於當該接收佇列中沒有與該新通訊訊框相同的通訊訊框時藉由該記憶體將該新通訊訊框放入該接收佇列。該通訊模組還用於當該新通訊訊框是查詢該電錶的用電量的請求訊框時產生該新通訊訊框的新回應訊框，藉由該記憶體將該新回應訊框放入該發送佇列，並以廣播方式回送該新回應訊框至該集線器以回報該電錶的用電量。該通訊模組還用於當該新通訊訊框不是查詢該電錶的用電量的請求訊框時，藉由該記憶體將該新通訊訊框放入該發送佇列並以廣播方式轉發該新通訊訊框。

優選地，該通訊訊框包括訊框識別號、訊框類型、訊框源地址及訊框目的地址，該訊框識別號用於識別所述通訊訊框，所述訊框類型用於表明所述通訊訊框為請求訊框或回應訊框，該訊框源地址為產生該通訊訊框的裝置的地址，該訊框目的地址為該通訊訊框的目的裝置的地址，其中，該通訊訊框與該通訊訊框的回應訊框的訊框識別號相同，訊框類型分別為請求訊框與回應訊框，訊框源地址與訊框目的地址交換。

優選地，該接收佇列包括訊框識別號欄位、訊框類型欄位及訊框源地址欄位，分別用於記錄所接收的通訊訊框的訊框識別號、訊框類型及訊框源地址。

優選地，該發送佇列包括訊框識別號欄位、訊框類型欄位及訊框目的地址欄位，分別用於記錄所發送的通訊訊框的訊框識別號、訊框類型及訊框目的地址。

優選地，該訊框判斷模組藉由判斷該新通訊訊框的目的地址是否為該電錶的地址來判斷該新通訊訊框是否為查詢該電錶的用電量的請求訊框，當該新通訊訊框的目的地址是該電錶的地址時判定該新通訊訊框是查詢該電錶的用電量的請求訊框，並當該新通訊訊框的目的地址不是該電錶的地址時判定該新通訊訊框不是查詢該電錶的用電量的請求訊框。

優選地，該通訊模組還用於根據衝突避讓演算法等到該電力線的通道空閒時以廣播方式回送該新回應訊框至該集線器。

優選地，該訊框判斷模組還用於判斷該新通訊訊框的類型是否為請求訊框，該通訊模組還用於當該新通訊訊框的類型不是請求訊框時根據衝突避讓演算法等到該電力線的通道空閒時以廣播方式轉發該新通訊訊框。

優選地，該通訊模組還用於當該新通訊訊框的類型是請求訊框時判斷該接收佇列中是否有該新通訊訊框的回應訊框，當該接收佇列中沒有該新通訊訊框的回應訊框時根據衝突避讓演算法等到該電力線的通道空閒時以廣播方式轉發該新通訊訊框。

本發明實施方式中提供的通訊中繼方法，應用於電錶中，該電錶藉由電力線連接於集線器以及其它電錶，該集線器經由該電力線發送多個請求訊框至該電錶及其它電錶以查詢該電錶及其它電錶的用電量，該電錶及其它電錶經由該電力線回送多個回應訊框至該集線器以回報該電錶及其它電錶的用電量。該通訊中繼方法包括：提供接收佇列與發送佇列，分別用於存放該電錶已接收與將發送的通訊訊框；從該電力線接收新通訊訊框，該新通訊訊框包括該集線器所發送的請求訊框、其它電錶所轉發的請求訊框或其它電錶所回送的回應訊框；判斷該接收佇列中是否有與該新通訊訊框相同的通訊訊框；若該接收佇列中沒有與該新通訊訊框相同的通訊訊框，則將該新通訊訊框放入該接收佇列；判斷該新通訊訊框是否為查詢該電錶的用電量的請求訊框；若該新通訊訊框是查詢該電錶的用電量的請求訊框，則產生該新通訊訊框的新回應訊框，將該新回應訊框放入該發送佇列，並以廣播方式回送該新回應訊框至該集線器以回報該電錶的用電量；或若該新通訊訊框不是查詢該電錶的用電量的請求訊框，則將該新通訊訊框放入該發送佇列，以廣播方式轉發該新通訊訊框。

優選地，該通訊訊框包括訊框識別號、訊框類型、訊框源地址及訊框目的地址，該訊框識別號用於識別該通訊訊框，該訊框類型用於表明該通訊訊框為請求訊框或回應訊框，該訊框源地址為產生該通訊訊框的裝置的地址，該訊框目的地址為該通訊訊框的目的裝置的地址，其中，該通訊訊框與其回應訊框的訊框識別號相同，訊框類型分別為請求訊框與回應訊框，訊框源地址與訊框目的地址交換。

優選地，該接收佇列包括訊框識別號欄位、訊框類型欄位及訊框源地址欄位，分別用於記錄所接收的通訊訊框的訊框識別號、訊框類型及訊框源地址。

優選地，該發送佇列包括訊框識別號欄位、訊框類型欄位及訊框目的地址欄位，分別用於記錄所發送的通訊訊框的訊框識別號、訊框類型及訊框目的地址。

優選地，該判斷該新通訊訊框是否為查詢該電錶的用電量的請求訊框的步驟包括：判斷該新通訊訊框的目的地址是否為該電錶的地址；若該新通訊訊框的目的地址是該電錶的地址，則判定該新通訊訊框是查詢該電錶的用電量的請求訊框；或若該新通訊訊框的目的地址不是該電錶的地址，則判定該新通訊訊框不是查詢該電錶的用電量的請求訊框。

優選地，該產生該新通訊訊框的新回應訊框，將該新回應訊框放入該發送佇列，並以廣播方式回送該新回應訊框至該集線器以回報該電錶的用電量的步驟包括：產生該新通訊訊框的新回應訊框；將該新回應訊框放入該發送佇列，並設置該新回應訊框的標誌為待發送；根據衝突避讓演算法等待第一避讓時間；判斷該電力線的通道是否空閒；若該電力線的通道空閒，則以廣播方式回送該新回應訊框至該集線器；及當收到該新回應訊框時，在該發送佇列中設置該新回應訊框的標誌為已發送。

優選地，該將該新通訊訊框放入該發送佇列，以廣播方式轉發該新通訊訊框的步驟包括：判斷該新通訊訊框的類型是否為請求訊框；若該新通訊訊框的類型不是請求訊框，則根據衝突避讓演算法等待第二避讓時間；判斷該電力線的通道是否空閒；及若該電力線的通道空閒，則將該新通訊訊框放入該發送佇列，以廣播方式轉發該新通訊訊框。

優選地，該將該新通訊訊框放入該發送佇列，以廣播方式轉發該新通訊訊框的步驟還包括：若該通訊訊框的類型是請求訊框，則判斷該接收佇列中是否有該新通訊訊框的回應訊框；若該接收佇列中沒有該新通訊訊框的回應訊框，則根據衝突避讓演算法計算第三避讓時間並判斷該第三避讓時間是否到達；若該第三避讓時間未到達，則繼續判斷該接收佇列中是否有該新通訊訊框的回應訊框；若該第三避讓時間已到達，則判斷該電力線的通道是否空閒；及若該電力線的通道空閒，則將該新通訊訊框放入該發送佇列，以廣播方式轉發該新通訊訊框。

藉由以下對具體實施方式詳細的描述結合附圖，將可輕易的瞭解上述內容及此項發明之諸多優點。

圖1為本發明電錶（Meter)20一實施方式的環境圖。在本實施方式中，抄表系統100包括集線器（Concentrator）10及多個電錶20。集線器10與多個電錶20彼此之間都是經由電力線40相互連接與通訊。集線器10經由電力線40發送多個請求訊框至多個電錶20以查詢多個電錶20的用電量，多個電錶20經由電力線40回送多個回應訊框至集線器10以回報多個電錶20的用電量。在本實施方式中，請求訊框與回應訊框統稱為通訊訊框，每一通訊訊框包括訊框識別號、訊框類型、訊框源地址及訊框目的地址，訊框識別號用於識別通訊訊框，訊框類型用於表明通訊訊框為請求訊框或回應訊框，訊框源地址為產生通訊訊框的裝置的地址，訊框目的地址為通訊訊框的目的裝置的地址。

抄表系統100採用的是隨機中繼方式來進行多路並進的全網抄表，即：多個請求訊框是藉由隨機中繼方式被傳送至多個電錶20，多個回應訊框是藉由隨機中繼方式被傳送至集線器10。舉例來說，參閱圖2，假設電錶a-j是圖1中多個電錶20中的部分電錶。若集線器10想要抄寫電錶i的用電量，則集線器10就在抄表系統100中廣播請求訊框以查詢電錶i的用電量。由於電錶a、b、c、d與集線器10之間電力線通訊距離比較近且電力線通訊狀態比較好，故，電錶a、b、c、d能夠最先從集線器10收到該請求訊框。由於集線器10與電錶e、f、g、h、i、j之間電力線通訊距離比較遠或電力線通訊狀態比較差，故，電錶e、f、g、h、i、j未能最先從集線器10收到該請求訊框。從集線器10收到該請求訊框後，電錶a、b、c、d判斷該請求訊框是否為查詢自己用電量的請求訊框，由於請求訊框不是查詢自己的用電量，故，電錶a、b、c、d以廣播方式轉發該請求訊框。

由於本發明通訊中繼方法採用的是隨機中繼方式，故，電錶a、b、c、d還有可能再次接收到彼此之間所轉發的相同請求訊框，對於再次接收的相同請求訊框，電錶a、b、e、f都會置之不理，以確保隨機中斷方式的有序進行。

由於電錶e、f與電錶a之間電力線通訊距離比較近且電力線通訊狀態比較好，故，電錶e、f能最先從電錶a收到該請求訊框。從電錶a收到該請求訊框後，電錶e、f判斷該請求訊框是否為查詢自己用電量的請求訊框，由於請求訊框不是查詢自己的用電量，故，電錶e、f繼續以廣播方式轉發該請求訊框。

由於本發明通訊中繼方法採用的是廣播方式的隨機中繼方式，故，電錶e、f還有可能再次接收到彼此之間或其它電錶b、c、d所轉發的相同請求訊框，對於再次接收的相同請求訊框，電錶e、f會置之不理。

由於電錶i與電錶f之間電力線通訊距離比較近且電力線通訊狀態比較好，故，電錶i最先從電錶f收到該請求訊框。從電錶f收到該請求訊框後，電錶i判斷該請求訊框是否為查詢自己用電量的請求訊框，由於請求訊框是查詢自己的用電量，故，電錶i以廣播方式回送該請求訊框的回應訊框至集線器10以回報用電量。

與請求訊框的通訊中繼方式類似，經由電錶a-j中部分或全部電錶的轉發，最終請求訊框的回應訊框被轉發至集線器10。舉例來說，假定電錶i與集線器10之間的電力線通訊狀況變得相當好，則請求訊框的回應訊框可能直接被傳送至集線器10。假定電錶i與集線器10之間的電力線通訊狀況一般，則請求訊框的回應訊框可能需要經由電錶f與電錶a轉發才能到達集線器10。

應當注意的是，圖2中的網路拓撲可能會隨著電力線通訊狀況而發生變化。例如，參閱圖3，假定電錶a與電錶f之間的電力線通訊狀況變差，而電錶b與電錶f之間的電力線通訊狀況變好，則電錶f可能會先接收到電錶b所轉發的請求訊框。再例如，參閱圖4，假定電錶f與集線器10之間的電力線通訊狀況變得相當好，則電錶f也可能會最先從集線器10收到請求訊框。

由此可見，本發明藉由隨機中繼方式自動抄表，不僅智慧靈活，且通訊距離長，穩定性好。

參閱圖5，為本發明電錶20a一實施方式的功能模組圖。在本實施方式中，電錶20a為圖1中多個電錶20中的一個，其包括記憶體21、處理器22、通訊模組23及訊框判斷模組24。處理器22用於執行通訊模組23及訊框判斷模組24。

記憶體21用於存儲接收佇列21a與發送佇列21b，分別用於存放電錶20a已接收與將發送的通訊訊框。在本實施方式中，通訊訊框包括訊框識別號、訊框類型、訊框源地址及訊框目的地址，訊框識別號用於識別通訊訊框，訊框類型用於表明通訊訊框為請求訊框或回應訊框，該訊框源地址為產生通訊訊框的裝置的地址，該訊框目的地址為通訊訊框的目的裝置的地址。當通訊訊框為請求訊框時，通訊訊框與該通訊訊框的回應訊框的訊框識別號相同，訊框類型分別為請求訊框與回應訊框，訊框源地址與訊框目的地址交換。

舉例來說，假設集線器10的地址為0x100，電錶20a的地址為0x110，請求訊框的類型定義為0x001，回應訊框的類型定義為0x000，當前訊框識別號定為0x111，則集線器10發送的查詢電錶20a用電量的請求訊框的訊框識別號為0x111，訊框類型為0x001，訊框源地址與訊框目的地址分別為0x100與0x110，相應的，該請求訊框的回應訊框的訊框識別號為0x111，訊框類型為0x000，訊框源地址與訊框目的地址分別為0x110與0x100。

接收佇列21a包括訊框識別號欄位、訊框類型欄位及訊框源地址欄位，分別用於記錄所接收的通訊訊框的訊框識別號、訊框類型及訊框源地址。發送佇列21b包括訊框識別號欄位、訊框類型欄位及訊框目的地址欄位，分別用於記錄所發送的通訊訊框的訊框識別號、訊框類型及訊框目的地址。

通訊模組23用於從電力線40接收新通訊訊框，其中新通訊訊框可為集電器10所發送的請求訊框、其它電錶20所轉發的請求訊框或所回送的回應訊框，也可為本電錶20a所轉發的請求訊框或所回送的回應訊框。

訊框判斷模組24用於判斷接收佇列21a中是否有與新通訊訊框相同的通訊訊框，並當接收佇列21a中沒有與新通訊訊框相同的通訊訊框時判斷新通訊訊框是否為查詢電錶20a的用電量的請求訊框。在本實施方式中，訊框判斷模組24藉由判斷新通訊訊框的目的地址是否為電錶20a的地址來判斷新通訊訊框是否為查詢電錶20a的用電量的請求訊框。當新通訊訊框的目的地址是電錶20a的地址時，訊框判斷模組24判定新通訊訊框是查詢電錶20a的用電量的請求訊框。當新通訊訊框的目的地址不是電錶20a的地址時，訊框判斷模組24判定新通訊訊框不是查詢電錶20a的用電量的請求訊框。

通訊模組23還用於當接收佇列21a中沒有與新通訊訊框相同的通訊訊框時藉由記憶體21將新通訊訊框放入接收佇列21a。當接收佇列21a中有與新通訊訊框相同的通訊訊框時，通訊模組23對新通訊訊框置之不理，以保證隨機中繼的有序進行。

通訊模組23還用於當新通訊訊框是查詢電錶20a的用電量的請求訊框時產生新通訊訊框的回應訊框，藉由記憶體21將新通訊訊框的回應訊框放入發送佇列21b，並以廣播方式回送通訊訊框的回應訊框至集線器10以回報電錶20a的用電量。在本實施方式中，通訊模組23根據衝突避讓演算法等到電力線40的通道空閒時以廣播方式回送新通訊訊框的回應訊框至集線器10。

通訊模組23還用於當新通訊訊框不是查詢電錶20a的用電量的請求訊框時，將新通訊訊框放入發送佇列21b並以廣播方式轉發新通訊訊框。

在本實施方式中，訊框判斷模組24還用於判斷新通訊訊框的類型是否為請求訊框。通訊模組23還用於當新通訊訊框的類型不是請求訊框而是回應訊框時根據衝突避讓演算法等到電力線40的通道空閒時以廣播方式轉發新通訊訊框。

通訊模組23還用於當新通訊訊框的類型是請求訊框時判斷接收佇列21a中是否有新通訊訊框的回應訊框，當接收佇列21a中沒有有新通訊訊框的回應訊框時根據衝突避讓演算法等到電力線40的通道空閒時以廣播方式轉發新通訊訊框。當接收佇列21a中有與新通訊訊框的回應訊框時，通訊模組23對新通訊訊框置之不理，以保證隨機中繼的有序進行。

在本實施方式中，衝突避讓演算法是指在通訊訊框（包括請求訊框與回應訊框）發送前，先等待r*2τ的時間，然後檢測電力線40的通道是否空閒，若電力線40的通道空閒，則以廣播方式發送通訊訊框，否則另選取r*2τ時間繼續等待。其中，該r是基於電錶21a的地址產生的亂數。該2τ被稱為衝突時隙，是電力線40的通道往返傳播延時，同時也是檢測衝突所需的基本時間。

圖6為本發明通訊中繼方法一實施方式的流程圖。本實施方式中的通訊中繼方法是藉由圖5中的功能模組來實施。

在步驟S100，記憶體21初始化接收佇列21a與發送佇列21b，分別用於存放電錶21a已接收與將發送的通訊訊框。

在步驟S102，通訊模組23從電力線40接收新通訊訊框。其中，新通訊訊框為請求訊框或回應訊框。

在步驟S104，訊框判斷模組24用於判斷接收佇列21a中是否有與新通訊訊框相同的通訊訊框。

若接收佇列21a中有與新通訊訊框相同的通訊訊框，則對該新通訊訊框置之不理，回至步驟S102，通訊模組23繼續接收下一個新通訊訊框。

若接收佇列21a中沒有與新通訊訊框相同的通訊訊框，則在步驟S106，記憶體21將新通訊訊框放入接收佇列21a。

在步驟S108，訊框判斷模組24判斷新通訊訊框是否為查詢電錶21a的用電量的請求訊框。在本實施方式中，訊框判斷模組24藉由判斷新通訊訊框的目的地址是否為電錶20a的地址來判斷新通訊訊框是否為查詢電錶20a的用電量的請求訊框。當新通訊訊框的目的地址是電錶20a的地址時，訊框判斷模組24判定新通訊訊框是查詢電錶20a的用電量的請求訊框。當新通訊訊框的目的地址不是電錶20a的地址時，訊框判斷模組24判定新通訊訊框不是查詢電錶20a的用電量的請求訊框。

若新通訊訊框是查詢電錶21a的用電量的請求訊框，則在步驟S110，通訊模組23產生新通訊訊框的新回應訊框，將新回應訊框放入發送佇列21b，並以廣播方式回送新回應訊框至集線器10以回報電錶21a的用電量。

若新通訊訊框不是查詢電錶21a的用電量的請求訊框，則在步驟S112，通訊模組23將新通訊訊框放入發送佇列21b並以廣播方式轉發新通訊訊框。

圖7為圖6中通訊中繼方法的步驟S110一實施方式的細節流程圖。

在步驟S200，通訊模組23產生新通訊訊框的新回應訊框，並藉由記憶體21將新回應訊框放入發送佇列21b，並設置新回應訊框的標誌為待發送。

在步驟S202，通訊模組23根據衝突避讓演算法等待第一避讓時間。

在步驟S204，通訊模組23判斷電力線40的通道是否空閒。

若電力線40的通道空閒，則在步驟S206，通訊模組23以廣播方式回送新回應訊框至集線器10。

在步驟S208，通訊模組23判斷是否收到新回應訊框。

若收到新回應訊框，則在步驟S210，通訊模組23在發送佇列21b中設置新回應訊框的標誌為已發送。

若未收到新回應訊框，則回到步驟S202，通訊模組23繼續根據衝突避讓演算法等待第一避讓時間。

圖8為圖6中通訊中繼方法的步驟S112一實施方式的細節流程圖。

在步驟S300，訊框判斷模組24判斷新通訊訊框的類型是否為請求訊框。

若新通訊訊框的類型不是請求訊框，而是回應訊框，則在步驟S302，通道判斷模組25根據衝突避讓演算法等待第二避讓時間。

在步驟S304，通訊模組23判斷電力線40的通道是否空閒。

若電力線40的通道空閒，則在步驟S306，通訊模組23將新通訊訊框放入發送佇列21b，並以廣播方式轉發新通訊訊框。

若步驟S300的判斷結果為新通訊訊框的類型是請求訊框，則訊框判斷模組24判斷接收佇列21a中是否有新通訊訊框的回應訊框。

若接收佇列21a中沒有新通訊訊框的回應訊框，則通訊模組23根據衝突避讓演算法計算第三避讓時間並判斷第三避讓時間是否到達。

若第三避讓時間未到達，則回到步驟S310，繼續判斷接收佇列21a中是否有新通訊訊框的回應訊框。

若第三避讓時間已到達，則在步驟S314，通訊模組23判斷電力線40的通道是否空閒。

若電力線40的通道空閒，則在步驟S306，通訊模組23將新通訊訊框放入發送佇列21b，並以廣播方式轉發新通訊訊框。

在步驟S308，通訊模組23判斷是否收到所轉發的新通訊訊框。

若未收到新通訊訊框，則回到步驟S306，通訊模組23繼續以廣播方式轉發新通訊訊框至集線器10，以確保新通訊訊框被廣播出去。

在本實施方式中，圖7中步驟S202、圖8中步驟S302與步驟S312中的衝突避讓演算法是指在通訊訊框（包括請求訊框與回應訊框）發送前，先等待r*2τ的時間，然後檢測電力線40的通道是否空閒，若電力線40的通道空閒，則以廣播方式發送通訊訊框，否則另選取r*2τ時間繼續等待。其中，該r是基於電錶21a的地址產生的亂數。該2τ被稱為衝突時隙，是電力線40的通道往返傳播延時，同時也是檢測衝突所需的基本時間。

綜上所述，本發明實施方式中電錶20、20a及其通訊中繼方法採用了隨機中繼方式來自動抄表（即以廣播方式傳送請求訊框與回應訊框），不僅智慧靈活，且通訊距離長，穩定性好。另外，還採取了衝突避讓演算法，從而保證隨機中繼方式能夠有序的進行。

總體而言，本發明具有如下特點：（1）不需要調試，直接通訊；（2）瞬間組網，沒有歷史記錄；（3）不限中繼級別，相對速度較快；（4）全網設備互動，中繼效率很高。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本案發明精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。

100．．．抄表系統

10．．．集線器

20、20a、a-j．．．電錶

21．．．記憶體

21a．．．接收佇列

21b．．．發送佇列

22．．．處理器

23．．．通訊模組

24．．．訊框判斷模組

40．．．電力線

圖1為本發明電錶一實施方式的環境圖。

圖2為本發明電錶一實施方式的網路拓撲圖。

圖3為本發明電錶另一實施方式的網路拓撲圖。

圖4為本發明電錶又一實施方式的網路拓撲圖。

圖5為本發明電錶一實施方式的功能模組圖。

圖6為本發明通訊中繼方法一實施方式的流程圖。

圖7為圖6中通訊中繼方法的步驟S110一實施方式的細節流程圖。

圖8為圖6中通訊中繼方法的步驟S112一實施方式的細節流程圖。

20a．．．電錶

21．．．記憶體

21a．．．接收佇列

21b．．．發送佇列

22．．．處理器

23．．．通訊模組

24．．．訊框判斷模組

Claims (16)

1. 一種電錶，藉由電力線連接於集線器以及其它電錶，該集線器經由該電力線發送多個請求訊框至該電錶及其它電錶以查詢該電錶及其它電錶的用電量，該電錶及其它電錶經由該電力線回送多個回應訊框至該集線器以回報該電錶及其它電錶的用電量，該電錶包括：
   記憶體，用於存儲接收佇列與發送佇列，分別用於存放該電錶已接收與將發送的通訊訊框；
   通訊模組，用於從該電力線接收新通訊訊框，該新通訊訊框包括該集線器所發送的請求訊框、其它電錶所轉發的請求訊框或其它電錶所回送的回應訊框；
   訊框判斷模組，用於判斷該接收佇列中是否有與該新通訊訊框相同的通訊訊框，並當該接收佇列中沒有與該新通訊訊框相同的通訊訊框時判斷該新通訊訊框是否為查詢該電錶的用電量的請求訊框；及
   處理器，用於執行該通訊模組及該訊框判斷模組；
   其中，該通訊模組還用於當該接收佇列中沒有與該新通訊訊框相同的通訊訊框時藉由該記憶體將該新通訊訊框放入該接收佇列；
   該通訊模組還用於當該新通訊訊框是查詢該電錶的用電量的請求訊框時產生該新通訊訊框的新回應訊框，藉由該記憶體將該新回應訊框放入該發送佇列，並以廣播方式回送該新回應訊框至該集線器以回報該電錶的用電量；
   該通訊模組還用於當該新通訊訊框不是查詢該電錶的用電量的請求訊框時，藉由該記憶體將該新通訊訊框放入該發送佇列並以廣播方式轉發該新通訊訊框。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電錶，其中該通訊訊框包括訊框識別號、訊框類型、訊框源地址及訊框目的地址，該訊框識別號用於識別該通訊訊框，該訊框類型用於表明該通訊訊框為請求訊框或回應訊框，該訊框源地址為產生該通訊訊框的裝置的地址，該訊框目的地址為該通訊訊框的目的裝置的地址，其中，該通訊訊框與該通訊訊框的回應訊框的訊框識別號相同，訊框類型分別為請求訊框與回應訊框，訊框源地址與訊框目的地址交換。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電錶，其中該接收佇列包括訊框識別號欄位、訊框類型欄位及訊框源地址欄位，分別用於記錄所接收的通訊訊框的訊框識別號、訊框類型及訊框源地址。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電錶，其中該發送佇列包括訊框識別號欄位、訊框類型欄位及訊框目的地址欄位，分別用於記錄所發送的通訊訊框的訊框識別號、訊框類型及訊框目的地址。
5. 如申請專利範圍第2項所述之電錶，其中該訊框判斷模組藉由判斷該新通訊訊框的目的地址是否為該電錶的地址來判斷該新通訊訊框是否為查詢該電錶的用電量的請求訊框，當該新通訊訊框的目的地址是該電錶的地址時判定該新通訊訊框是查詢該電錶的用電量的請求訊框，並當該新通訊訊框的目的地址不是該電錶的地址時判定該新通訊訊框不是查詢該電錶的用電量的請求訊框。
6. 如申請專利範圍第2項所述之電錶，其中該通訊模組還用於根據衝突避讓演算法等到該電力線的通道空閒時以廣播方式回送該新回應訊框至該集線器。
7. 如申請專利範圍第2項所述之電錶，其中該訊框判斷模組還用於判斷該新通訊訊框的類型是否為請求訊框，該通訊模組還用於當該新通訊訊框的類型不是請求訊框時根據衝突避讓演算法等到該電力線的通道空閒時以廣播方式轉發該新通訊訊框。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電錶，其中該通訊模組還用於當該新通訊訊框的類型是請求訊框時判斷該接收佇列中是否有該新通訊訊框的回應訊框，當該接收佇列中沒有該新通訊訊框的回應訊框時根據衝突避讓演算法等到該電力線的通道空閒時以廣播方式轉發該新通訊訊框。
9. 一種通訊中繼方法，應用於電錶中，該電錶藉由電力線連接於集線器以及其它電錶，該集線器經由該電力線發送多個請求訊框至該電錶及其它電錶以查詢該電錶及其它電錶的用電量，該電錶及其它電錶經由該電力線回送多個回應訊框至該集線器以回報該電錶及其它電錶的用電量，該通訊中繼方法包括：
   提供接收佇列與發送佇列，分別用於存放該電錶已接收與將發送的通訊訊框；
   從該電力線接收新通訊訊框，該新通訊訊框包括該集線器所發送的請求訊框、該其它電錶所轉發的請求訊框或該其它電錶所回送的回應訊框；
   判斷該接收佇列中是否有與該新通訊訊框相同的通訊訊框；
   若該接收佇列中沒有與該新通訊訊框相同的通訊訊框，則將該新通訊訊框放入該接收佇列；
   判斷該新通訊訊框是否為查詢該電錶的用電量的請求訊框；
   若該新通訊訊框是查詢該電錶的用電量的請求訊框，則產生該新通訊訊框的新回應訊框，將該新回應訊框放入該發送佇列，並以廣播方式回送該新回應訊框至該集線器以回報該電錶的用電量；或
   若該新通訊訊框不是查詢該電錶的用電量的請求訊框，則將該新通訊訊框放入該發送佇列，並以廣播方式轉發該新通訊訊框。
10. 如申請專利範圍第9項所述之通訊中繼方法，其中該通訊訊框包括訊框識別號、訊框類型、訊框源地址及訊框目的地址，該訊框識別號用於識別該通訊訊框，該訊框類型用於表明該通訊訊框為請求訊框或回應訊框，該訊框源地址為產生該通訊訊框的裝置的地址，該訊框目的地址為該通訊訊框的目的裝置的地址，其中，該通訊訊框與其回應訊框的訊框識別號相同，訊框類型分別為請求訊框與回應訊框，訊框源地址與訊框目的地址交換。
11. 如申請專利範圍第10項所述之通訊中繼方法，其中該接收佇列包括訊框識別號欄位、訊框類型欄位及訊框源地址欄位，分別用於記錄所接收的通訊訊框的訊框識別號、訊框類型及訊框源地址。
12. 如申請專利範圍第11項所述之通訊中繼方法，其中該發送佇列包括訊框識別號欄位、訊框類型欄位及訊框目的地址欄位，分別用於記錄所發送的通訊訊框的訊框識別號、訊框類型及訊框目的地址。
13. 如申請專利範圍第10項所述之通訊中繼方法，其中該判斷該新通訊訊框是否為查詢該電錶的用電量的請求訊框的步驟包括：
    判斷該新通訊訊框的目的地址是否為該電錶的地址；
    若該新通訊訊框的目的地址是該電錶的地址，則判定該新通訊訊框是查詢該電錶的用電量的請求訊框；或
    若該新通訊訊框的目的地址不是該電錶的地址，則判定該新通訊訊框不是查詢該電錶的用電量的請求訊框。
14. 如申請專利範圍第10項所述之通訊中繼方法，其中該產生該新通訊訊框的新回應訊框，將該新回應訊框放入該發送佇列，並以廣播方式回送該新回應訊框至該集線器以回報該電錶的用電量的步驟包括：
    產生該新通訊訊框的新回應訊框；
    將該新回應訊框放入該發送佇列，並設置該新回應訊框的標誌為待發送；
    根據衝突避讓演算法等待第一避讓時間；
    判斷該電力線的通道是否空閒；
    若該電力線的通道空閒，則以廣播方式回送該新回應訊框至該集線器；及
    當收到該新回應訊框時，在該發送佇列中設置該新回應訊框的標誌為已發送。
15. 如申請專利範圍第10項所述之通訊中繼方法，其中該將該新通訊訊框放入該發送佇列，以廣播方式轉發該新通訊訊框的步驟包括：
    判斷該新通訊訊框的類型是否為請求訊框；
    若該新通訊訊框的類型不是請求訊框，則根據衝突避讓演算法等待第二避讓時間；
    判斷該電力線的通道是否空閒；及
    若該電力線的通道空閒，則將該新通訊訊框放入該發送佇列並以廣播方式轉發該新通訊訊框。
16. 如申請專利範圍第15項所述之通訊中繼方法，其中該將該新通訊訊框放入該發送佇列，以廣播方式轉發該新通訊訊框的步驟還包括：
    若該通訊訊框的類型是請求訊框，則判斷該接收佇列中是否有該新通訊訊框的回應訊框；
    若該接收佇列中沒有該新通訊訊框的回應訊框，則根據衝突避讓演算法計算第三避讓時間並判斷該第三避讓時間是否到達；
    若該第三避讓時間未到達，則繼續判斷該接收佇列中是否有該新通訊訊框的回應訊框；
    若該第三避讓時間已到達，則判斷該電力線的通道是否空閒；及
    若該電力線的通道空閒，則將該新通訊訊框放入該發送佇列並以廣播方式轉發該新通訊訊框。