TWI825640B

TWI825640B - 自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統及其控制方法

Info

Publication number: TWI825640B
Application number: TW111111637A
Authority: TW
Inventors: 薄占平; 陳家弘
Original assignee: 宏碁通信股份有限公司; 宏碁股份有限公司
Priority date: 2022-03-28
Filing date: 2022-03-28
Publication date: 2023-12-11
Also published as: TW202339461A

Abstract

一種自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統及其控制方法。自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統包括至少一智慧計量錶、至少一中繼控制裝置及一伺服裝置。中繼控制裝置連線於智慧計量錶。智慧計量錶於一傳輸期間傳輸一計量資訊至中繼控制裝置。若計量資訊傳輸失敗，則於傳輸期間重複傳輸。伺服裝置連線於中繼控制裝置。中繼控制裝置暫存智慧計量錶之計量資訊，並於一溝通期間上傳暫存之計量資訊至該伺服裝置。

Description

自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統及其控制方法

本揭露是有關於一種計量錶控制系統及其控制方法，且特別是有關於一種自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統及其控制方法。

傳統水錶、電錶或瓦斯錶必須透過人工抄寫度數，造成作業上的麻煩。傳統的水錶、電錶或瓦斯錶也無法提供對於水、電、瓦斯使用上的即時監控。

隨著科技的進步，各式智慧家電不斷推陳出新。其中智慧水錶可以自動讀取用水度數，方便進行水資源的控制與管理；智慧電錶可以自動讀取用電度數，方便進行電能的控制與管理；智慧瓦斯錶可以自動讀取瓦斯度數，方便進行瓦斯的控制與管理。

然而，智慧水錶、智慧電錶或智慧瓦斯錶需要上傳的計量資訊相當的多，一旦某次上傳失敗時，就難以取得遺失的計量資訊，導致資訊遺漏。

本揭露係有關於一種自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統及其控制方法，其中智慧計量錶可以在傳輸失敗時，自動啟動智慧重傳機制。採用隨機時間進行再次傳輸可以有效避開與其他裝置的衝突。如此一來，即使某次的計量資訊傳輸失敗，仍然可以順利取得遺失的計量資訊，有效提升封包接收成功率。

根據本揭露之一方面，提出一種自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統。自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統包括至少一智慧計量錶、至少一中繼控制裝置及一伺服裝置。中繼控制裝置連線於智慧計量錶。智慧計量錶於一傳輸期間傳輸一計量資訊至中繼控制裝置。若計量資訊傳輸失敗，則於傳輸期間重複傳輸。伺服裝置連線於中繼控制裝置。中繼控制裝置暫存智慧計量錶之計量資訊，並於一溝通期間上傳暫存之計量資訊至該伺服裝置。

根據本揭露之另一方面，提出一種智慧計量錶控制系統之控制方法。智慧計量錶控制系統之控制方法包括以下步驟。一智慧計量錶於一傳輸期間傳輸一計量資訊至一中繼控制裝置。若計量資訊傳輸失敗，則於傳輸期間重複傳輸。中繼控制裝置暫存智慧計量錶之計量資訊。中繼控制裝置於一溝通期間上傳暫存之計量資訊至一伺服裝置。

為了對本揭露之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

請參照第1圖，其繪示根據一實施例之自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統1000的示意圖。智慧計量錶控制系統1000包括一或數個智慧計量錶100ij、至少一中繼控制裝置200i及一伺服裝置300。智慧計量錶100ij用以讀取用水度數、用電度數、或瓦斯度數，例如是一智慧水錶、一智慧電錶、或一智慧瓦斯錶。智慧計量錶100ij可以是數位計量錶。或者，智慧計量錶100ij也可以是裝設於傳統計量錶上之讀取裝置，以將類比資訊轉換成數位資訊。中繼控制裝置200i之數量可以是多個，也可以是一個。每一中繼控制裝置200i連線於部分之智慧計量錶100ij。中繼控制裝置200i具有運算能力，可以對智慧計量錶100ij進行管理與控制，而非單純的網路中繼器。伺服裝置300例如是一叢集運算中心、或一雲端雲算中心。在本實例中，智慧計量錶100ij可以在傳輸失敗時自動啟動智慧重傳機制，以避免資訊遺漏。

請參照第2圖，其繪示根據一實施例之自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統1000的方塊圖。智慧計量錶100ij包括一讀取單元110、一儲存單元120、一傳輸單元130及一控制單元140。各項元件之功能概述如下。讀取單元110用以讀取資訊。儲存單元120用以儲存資訊。傳輸單元130用以傳輸資訊。控制單元140用以控制傳輸之動作。

中繼控制裝置200i包括一傳輸單元210、一儲存單元230及一控制單元240。各項元件之功能概述如下。傳輸單元210用以傳輸資訊。儲存單元230用以儲存資訊。控制單元240用以控制傳輸之動作。

伺服裝置300包括一傳輸單元310、一儲存單元320及一控制單元330。各項元件之功能概述如下。傳輸單元310用以傳輸資訊。儲存單元320用以儲存資訊。控制單元330用以控制傳輸之動作。

在本實施例中，智慧計量錶100ij之重傳控制單元140可以在傳輸失敗時自動啟動智慧重傳機制，以避免資訊遺漏。以下透過一流程圖詳細說明上述各項元件之運作。

請參照第1～4圖，第3圖繪示根據一實施例之智慧計量錶控制系統1000之控制方法的流程圖，第4圖示例說明第3圖之各步驟。在步驟S101中，智慧計量錶100ij之排程控制單元140判斷是否已落入一傳輸期間。若已落入傳輸期間，則進入步驟S102。

在步驟S102中，智慧計量錶100ij之讀取單元110讀取計量資訊w1、w2、w3、…。計量資訊w1、w2、w3、…例如是用水度數資訊、用電度數資訊、用瓦斯度數資訊。

接著，在步驟S103中，智慧計量錶100ij之傳輸單元130傳輸計量資訊w1、w2、w3、…至中繼控制裝置200i。

然後，在步驟S104中，中繼控制裝置200i之傳輸單元210接收計量資訊w1、w2、w3、…。

接著，在步驟S105中，中繼控制裝置200i之儲存單元230暫存計量資訊w1、w2、w3、…。

然後，在步驟S106中，中繼控制裝置200i之排程控制單元240判斷是否落入一溝通期間。若落入溝通期間，則進入步驟S107；若未落入溝通期間，則回至步驟S101。

接著，在步驟S107中，中繼控制裝置200i之傳輸單元210一起上傳暫存之這些計量資訊w1、w2、w3、…至伺服裝置300。

然後，在步驟S108中，伺服裝置300之傳輸單元310接收這些計量資訊w1、w2、w3、…。

如第4圖所示，計量資訊w1、w2、w3、…傳輸至中繼控制裝置200i時，並非立即地轉傳至伺服裝置300，而是待連線之智慧計量錶100ij均傳遞計量資訊w1、w2、w3、…後，再一起上傳至伺服裝置300。

請參照第5圖，其繪示智慧計量錶100ij進行自動排除傳輸失敗之示意圖。如第5圖所示，在時間點T11～T12之傳輸期間中，智慧計量錶100ij欲向中繼控制裝置200i傳送計量資訊w11，但傳輸失敗，故智慧計量錶100ij在時間點T11～T12之傳輸期間持續重複傳送計量資訊w11。在時間點T11～T12之傳輸期間結束時，若仍然傳輸失敗時，智慧計量錶100ij之儲存單元120會將傳輸失敗之計量資訊w11儲存下來。

在時間點T21～T22之傳輸期間中，由於計量資訊w11於前一周期之傳輸期間傳輸失敗，故於當前週期之傳輸期間會重複傳輸計量資訊w11。在時間點T21～T22之傳輸期間中，智慧計量錶100ij欲向中繼控制裝置200i傳送計量資訊w11、w12，但傳輸失敗，故智慧計量錶100ij在時間點T21～T22之傳輸期間持續重複傳送計量資訊w11、w12。在時間點T21～T22之傳輸期間結束時，若仍然傳輸失敗時，智慧計量錶100ij之儲存單元120會將傳輸失敗之計量資訊w11、w12儲存下來。

在時間點T31～T32之傳輸期間中，由於計量資訊w11、w12於前一周期之傳輸期間傳輸失敗，故於當前週期之傳輸期間會重複傳輸計量資訊w11、w12。在時間點T31～T32之傳輸期間中，智慧計量錶100ij欲向中繼控制裝置200i傳送計量資訊w11、w12、w13，但傳輸失敗，故智慧計量錶100ij在時間點T31～T32之傳輸期間持續重複傳送計量資訊w11、w12、w13。

當計量資訊連續於N個以上周期之傳輸期間都傳輸失敗（N例如是3），則間隔一隨機時間後重複傳輸。智慧計量錶100ij間隔一隨機時間後，於時間點T33再次傳送計量資訊w11、w12、w13。若仍然傳輸失敗時，智慧計量錶100ij之儲存單元120會將傳輸失敗之計量資訊w11、w12、w13儲存下來。

在時間點T41～T42之傳輸期間中，由於計量資訊w11、w12、w13於前一周期之傳輸期間傳輸失敗，故於當前週期之傳輸期間會重複傳輸計量資訊w11、w12、w13。在時間點T41～T42之傳輸期間中，智慧計量錶100ij欲向中繼控制裝置200i傳送計量資訊w11、w12、w13、w14，但傳輸失敗，故智慧計量錶100ij在時間點T41～T42之傳輸期間持續重複傳送計量資訊w11、w12、w13、w14。

智慧計量錶100ij間隔一隨機時間後，於時間點T43再次傳送計量資訊w11、w12、w13、w14。如第5圖所示，隨機時間之上限隨N增加。

如上所述，在傳輸期間中，智慧計量錶100ij會重複傳輸計量資訊，以提高傳輸成功機率。另外，在N個以上周期之傳輸期間都傳輸失敗時，則會間隔隨機時間後再次傳輸，以期挑選到未受干擾的傳輸時間點。

請參照第6圖，其繪示根據一實施例之智慧計量錶控制系統1000之自動排除傳輸失敗的流程圖。上述自動排除傳輸失敗之動作可以透過第6圖之流程圖來運作。在步驟S201中，判斷是否有計量資訊傳輸失敗。若有計量資訊傳輸失敗，則進入步驟S202。智慧計量錶100ij可以透過一傳送確認封包確認是否傳輸失敗。

然後，在步驟S202中，智慧計量錶100ij之儲存單元120儲存傳輸失敗之計量資訊。

接著，在步驟S203中，智慧計量錶100ij之控制單元140記錄傳輸失敗次數。

然後，在步驟S204中，智慧計量錶100ij之控制單元140判斷傳輸失敗次數是否已達到一預設值。預設值例如是3。若傳輸失敗次數已達到預設值，則進入步驟S205。

接著，在步驟S205中，智慧計量錶100ij之控制單元140間隔一隨機時間後對傳輸失敗之計量資訊進行再次傳輸。

根據上述實施例，智慧計量錶100ij可以在傳輸失敗時，自動啟動智慧重傳機制。此外，採用隨機時間進行再次傳輸可以有效避開與其他裝置的衝突。如此一來，即使某次的計量資訊傳輸失敗，仍然可以順利取得遺失的計量資訊，有效提升封包接收成功率。

於一實施例中，智慧計量錶100ij可為智慧水錶。智慧水錶於傳輸期間內可多次傳輸用水度數資訊至中繼控制裝置200i，例如是第1次傳輸用水度數資訊卻未傳輸成功時，則可間隔一間隔時間後再傳輸第2次，以此類推；於一例中，若傳輸3 次皆傳輸失敗後，則第4次傳輸時間可間隔第3次傳輸時間一隨機時間後再次傳輸用水度數資訊，於此以3次為例作為說明，但本發明不限於此，任何嘗試次數皆屬於本發明的範圍。

本文所指之隨機時間可大於或小於間隔時間，於此不設限制。於一實施例中，中繼控制裝置200i負責複數個智慧水錶的用水度數資訊收集，因智慧水錶的使用情境係低資料量、低功耗、資料需求非即時性等，故可設定此些智慧水錶以分時多工(TDMA)的方式來進行資料傳輸，也就是此些智慧水錶被設定於不同時間來進行資料傳輸，以避免資料碰撞。

另外，若因不明原因導致資料傳輸失敗，例如是某特定時間該特定頻域受到雜訊干擾導致資料傳輸失敗，則為了確保資料可重傳成功，所以前幾次資料重傳仍依原先設定的時間來進行，以確保若複數個智慧水錶皆要重傳資料時，不會受到彼此訊號的干擾。而在一定重傳次數後，例如是3次，則遇到的干擾可能也是同樣間隔時間重複出現，且即使其它智慧水錶有進行重傳也應該已經成功，此時即不需再依照原先設定的時間間隔來進行重傳，而改採一隨機間隔方式來進行資料傳送，此舉可增加傳送成功的機率。

而在資料重傳次數達到一預設值時，例如是5次，代表該頻域於該時間區間內很難傳送成功，則基於智慧水錶的使用情境係低資料量、低功耗、資料需求非即時性等，於此傳輸期間內停止重傳用水度數資訊，而等待下一周期的傳輸期間再重新傳送此次的用水度數資訊。而若下一周期有新偵測到的用水度數資訊需進行傳輸，則可連同上一周期的未成功傳輸之用水度數資訊一起傳送。

綜上所述，雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100ij: 智慧計量錶 110: 讀取單元 120: 儲存單元 130: 傳輸單元 140: 控制單元 200i: 中繼控制裝置 210: 傳輸單元 230: 儲存單元 240: 控制單元 300: 伺服裝置 310: 傳輸單元 320: 儲存單元 330: 控制單元 1000: 智慧計量錶控制系統 S101, S102, S103, S104, S105, S106, S107, S108, S201, S202, S203, S204, S205: 步驟 T11, T12, T21, T22, T31, T32, T33, T41, T42, T43: 時間點 w1, w2, w3, w11, w12, w13, w14: 計量資訊

第1圖繪示根據一實施例之自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統的示意圖。第2圖繪示根據一實施例之自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統的方塊圖。第3圖繪示根據一實施例之智慧計量錶控制系統之控制方法的流程圖。第4圖示例說明第3圖之各步驟。第5圖繪示智慧計量錶進行自動排除傳輸失敗之示意圖。第6圖繪示根據一實施例之智慧計量錶控制系統之自動排除傳輸失敗的流程圖。

100ij: 智慧計量錶 200i: 中繼控制裝置 T11, T12, T21, T22, T31, T32, T33, T41, T42, T43: 時間點 w11, w12, w13, w14: 計量資訊

Claims

一種自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統，包括：至少一智慧計量錶；至少一中繼控制裝置，連線於該智慧計量錶，該智慧計量錶於一傳輸期間傳輸一計量資訊至該中繼控制裝置，若該計量資訊傳輸失敗，則於該傳輸期間重複傳輸，若該計量資訊連續於N個以上周期之該些傳輸期間都傳輸失敗，則間隔一隨機時間後再次傳輸；以及一伺服裝置，連線於該中繼控制裝置，該中繼控制裝置暫存該智慧計量錶之該計量資訊，並於一溝通期間上傳所有暫存之該計量資訊至該伺服裝置。
如請求項1所述之自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統，其中各該智慧計量錶包括：一傳輸單元，用以傳輸該計量資訊；以及一儲存單元，用以儲存傳輸失敗之該計量資訊。
如請求項1所述之自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統，其中各該智慧計量錶透過一傳送確認封包確認是否傳輸失敗。
如請求項1所述之自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統，其中若該計量資訊於前一周期之該傳輸期間傳輸失敗，則於當前週期之該傳輸期間重複傳輸。
如請求項1所述之自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統，其中該隨機時間之上限隨N增加。
如請求項1所述之自動排除傳輸失敗之智慧計量錶控制系統，其中各該智慧計量錶更記錄一傳輸失敗次數。
一種智慧計量錶控制系統之控制方法，包括：一智慧計量錶於一傳輸期間傳輸一計量資訊至一中繼控制裝置，若該計量資訊傳輸失敗，則於該傳輸期間重複傳輸，若該計量資訊連續於N個以上周期之該些傳輸期間都傳輸失敗，則間隔一隨機時間後再次傳輸；該中繼控制裝置暫存該智慧計量錶之該計量資訊；以及該中繼控制裝置於一溝通期間上傳所有暫存之該計量資訊至一伺服裝置。
如請求項7所述之智慧計量錶控制系統之控制方法，其中各該智慧計量錶透過一傳送確認封包確認是否傳輸失敗。
如請求項7所述之智慧計量錶控制系統之控制方法，其中若該計量資訊於前一周期之該傳輸期間傳輸失敗，則於當前週期之該傳輸期間重複傳輸。
如請求項7所述之智慧計量錶控制系統之控制方法，其中該隨機時間之上限隨N增加。
如請求項7所述之智慧計量錶控制系統之控制方法，其中各該智慧計量錶更記錄一傳輸失敗次數。