WO2010008265A1 - Sistema de prepago para suministrar agua o gas mediante tarjeta inteligente inalámbrica y medidor para dicho sistema - Google Patents

Sistema de prepago para suministrar agua o gas mediante tarjeta inteligente inalámbrica y medidor para dicho sistema Download PDF

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WO2010008265A1
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gas
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Edurardo Agustín NERI-BADILLO
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Iusa S.A. De C.V.
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Definitions

  • the present invention relates to a prepaid supply system for water or gas meters, and more particularly to an efficient system and method for controlling the supply of the water or gas service, simultaneously obtaining relevant information from the meter through the use of cards smart wireless
  • the present invention also relates to a meter for electronically measuring water or gas consumption
  • the water and gas supply companies have traditionally carried out the reading at the user's measurement site and then prepare the invoices to collect the supply services after they have been used by the consumer client. Recently, they have been proposed in the state of the technical systems for providing previously paid public services such as, for example, electricity, water or gas, as a way to overcome some of the disadvantages of traditional collection systems
  • a class of prepaid systems was designed in such a way that the purchase of the supply of electricity, water or gas, is made directly at a central station and the information regarding the quantity purchased is then downloaded to a measuring device installed in the Customer's site (for example, local, establishment, office, home, etc.) where the supply is consumed, which receives the prepaid information and accredits the amount purchased at the station
  • the water or gas measuring device is a mechanical meter that is disposed outside the business or home, and generally includes an interface or terminal placed adjacent to the meter that reads the prepaid information or, alternatively, said interface is connected by means of a cable or via the water or gas supply cables to the meter when the meter is located inside
  • a disadvantage with this kind of prepaid systems is that they require special devices, which are also difficult to install and expensive
  • Another problem with this typical prepaid systems is that they do not have the ability to provide communication back to the central station about consumption information, how credit is used, where or what meter is using credit, and related information with illicit and improper manipulation of the
  • Another class of known prepaid systems is also based on the purchase of the water or gas supply directly at a central station or previously determined stations, the information of the quantity of supply purchased being stored on a magnetic tape card or smart cards of contact (hereinafter referred to as "contact card”)
  • This particular prepaid system necessarily requires that the mechanical water or gas meter include an external card reader device or magnetic key and a set of additional control devices to control the supply of m 3 of water or gas
  • the card reader device is a type of slot reader where the contact card is inserted to effect the transfer of the prepaid service Examples of this type of prepaid system mentioned are disclosed in FR 2 777 677, EP 0 863 492, CN 1952613, 1952617, CN 2257636, CN 2444211 CN 2565000, CN 2727862, CN 2784887, CN 2837796, and WO 99/42963
  • a major disadvantage with this type of prepaid meters with contact card reader is that the reader device must be exposed to receive prepaid cards which makes it vulnerable to damage (intentional or unintentional) by the user or in saline and high relative humidity environments.
  • the magnetic tape or its chip may suffer wear that hinders the validation of the contact card and, consequently, the discharge of the amount of prepaid services.
  • the meter has to undergo major design changes which, in addition to increasing its size, make it more vulnerable to damage by exposing part of it to the environment, regardless of making them incompatible with existing connectors in the market.
  • Still another class of prepaid systems to control the supply of water or gas are those that incorporate means of cutting off supply that are activated when the credit has been exhausted.
  • the majority of water or gas meters used in the prepaid systems of the state of the art comprise mechanical elements to record the consumption of the water or gas service.
  • This type of meter uses a mechanical register formed by a gear train to measure the m3, liters and tenths of a liter of water or gas.
  • a disadvantage that these meters possess is that they are susceptible to manipulation to carry out illegal acts since they are only able to register in a sense the accumulation of circulating fluid, but if the mechanical register of the meter is reversed, it will begin to rotate in the opposite direction to record a reduction in consumption according to the last reading.
  • Another defect of the prepaid meters described above and more specifically the water meters is that the mechanical elements to record the consumption of the water service do not support water hammering.
  • prepaid meters have an additional disadvantage since the mechanical elements that record the consumption of the service will be activated by the trapped air and conducted through the pipeline beginning to discount the water consumption of The amount prepaid to circulate the air through said elements of the meter.
  • Still another object of the present invention is to provide a prepaid system for measuring the consumption of prepaid water or gas m 3 that, through the use of a wireless smart card, provides the supply provider with consumption information, such as the use of credit, where or which meter is using the credit, and information about illicit and manipulation of the meter.
  • Still another object of the present invention is to provide a meter with electronic means that record the bi-directional consumption regardless of the way in which the meter is connected
  • the present invention relates to the use of a fully integrated one-piece meter, which incorporates a more efficient prepaid system and method to control the previously purchased water or gas supply and simultaneously obtain relevant information from the meter by means of wireless smart cards
  • the wireless prepaid system of the present invention comprises a meter comprising electronic means for recording the bidirectional consumption of water or gas, a wireless electronic measuring device, prepaid control and supply cut that is responsible for detecting and validating a smart card prepaid wireless as well as controlling the prepaid system and supply of the water or gas service to the meter
  • the wireless electronic device for measuring, prepaid and cutting of water or gas supply also includes a wireless reader element - smart card writer, a microcontroller , a controlled r of the supply cut-off element and a power supply (battery) of said wireless electronic device for measuring, prepaid and cut-off
  • the prepaid system of the present invention seeks only a few occasions the presence of the wireless smart card to realize the discharge operation of m3 of water or gas, since it would spend a lot
  • Figure 1 is a simplified diagram illustrating the prepaid water or gas measurement system according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view of the meter of the present invention
  • Figure 3 is a simplified block functional diagram of a prepaid system incorporated in a meter according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Figures 4 and 4A are flow charts useful for explaining the operation of the prepaid water or gas measurement system of Figures 1 and 2
  • Wired or contactless card as used in Ia This invention relates to the exchange of a signal between a prepaid smart card and a wireless reader-writer element without the use of galvanic elements (that is, the absence of an ohmic contact of the reader-writer device) towards the integrated circuit inserted within the wireless card, where the power that makes the integrated circuit inserted in the wireless card work is taken from the signal generated by the wireless reader-writer element, the communication and power towards said integrated circuits is given by inductive coupling .
  • a wireless or contactless card can therefore be distanced from the wireless reader-writer element from a non-constant distance of a few millimeters to several centimeters and still have data transmission between them.
  • Smart Card refers to a card of similar size to a plastic credit card that has an integrated circuit (microprocessor, memory or similar), and that includes a reader that has the power Processing serve for several applications, with great security.
  • integrated circuit microprocessor, memory or similar
  • Digital signature or “Digital key” as used in the present invention, mean a sequence of data by means of which a signal encoded with this same sequence of data can be decrypted.
  • Illicit refers to any activity carried out that has the purpose of altering the consumption record of water or gas consumed by the user in the meter.
  • Anti-collision relates to a form of arbitration between cards in which, depending on the serial number of the cards, only one is selected, it is specified in ISO 14443-3A and
  • the term "water supply by drilling” as used in Ia The present invention relates to the water supply at a predetermined time, predetermined number of cubic meters or both.
  • meter refers to a meter that electronically records the consumption of water or gas, and which also controls the opening or closing of the supply valve of the prepaid system.
  • the present invention provides a wireless or contactless prepaid system and method for recording and measuring water or gas consumption with data communication, wherein the wireless prepaid meter and system are fully integrated in one piece, covered in a manner Water and air tight, and without contact with the outside.
  • the wireless prepaid system and method for measuring water or gas consumption reduces installation and operation costs by providing an integral meter that allows wireless data communication to both the user meter and the provider of the water or gas supply without use additional and complex transmission equipment.
  • wireless data communication is provided through a wireless reader-writer element integrated in a wireless electronic device for measuring, prepaid and cutting water or gas supply placed inside the meter, where the smart card directly downloads and wirelessly to the meter data of the amount purchased, and simultaneously upload and store the information about variables of the meter's operation.
  • the smart card directly downloads and wirelessly to the meter data of the amount purchased, and simultaneously upload and store the information about variables of the meter's operation.
  • information on the schedule of water supply by drilling is also downloaded.
  • the prepaid wireless water or gas system allows payment of the supply service before consumption by using a wireless smart card.
  • the wireless smart card is loaded with: i) funds in a point of sale terminal or directly in the central of the supplier of water or gas supplier; and in if applicable, i ⁇ ) schedule information in the case of tandem water supply.
  • the customer receives the supply of water or gas from the supply company directly in his meter and it is not necessary to connect the meter to any terminal or communication interface or external equipment that serves as a link (for example, infrared link , direct cable connection, an RF link or communication through the AC line) to control the supply of water or gas.
  • a link for example, infrared link , direct cable connection, an RF link or communication through the AC line
  • FIG. 1 illustrates a simplified diagram of a wireless prepaid system for measuring the consumption of water or gas in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
  • the wireless prepaid system for measuring water or gas consumption preferably includes at least one point of sale terminal 20 or a plurality of point of sale terminals 20 that can be located in the central station and / or in collection offices designated by the supplier.
  • At least one point of sale terminal 20 is equipped with a wireless reader-smart card writer device 23, which can be selected from any commercially available smart card reader-written wireless device.
  • the point of sale terminal 20 also has a communication interface 27 to interconnect through a server 21 with a collection system located in the central station or in the collection offices of the provider, which is kept informed in time.
  • the communication method used in the interface 27 can be, for example, through a MODEM using the Internet network or an intranet, or a dedicated link.
  • the database 22 will store, in addition to the amount of prepaid water or gas m 3 purchased by the user, the updated information on the schedules of water supply by drilling, the m 3 of water or gas measured during the useful life of the meter , as well as information on the state of Ia battery, unauthorized and illegal manipulation performed by the user for analysis and measurement by the water or gas supply company
  • the wireless prepaid system for measuring the consumption of m 3 of water or gas will include the minus a couple of security modules 24 and 25 which, as seen in Figure 1, are installed both on the server 21 and at the points of sale 20
  • the security modules 24 and 25 provide functions for decryption and decoupling for The transmission of data between the server 21 and the point of sale terminal 20, for example by the use of digital keys where the data can only be decrypted with the use of said digital keys, so that when data is transmitted from the point of sale terminal to server and vice versa, even if the data transmission is intercepted they cannot be decrypted if the decryption keys are not available.
  • the wireless smart card 15 and the meter 18 further comprise encryption / decryption means, respectively, installed in their respective microcontroller to perform the exchange function of encrypted information
  • the measuring device of the meter 18 is located in the wireless electronic device for measuring, prepayment and cutting of water or gas supply, or alternatively it can be placed in the wireless reader-writer of smart cards element
  • the supplying company When hiring or renewing the water supply service or gas, the supplying company will install a meter 18 with the wireless prepaid system of the present invention at the user's home and Ie will deliver a reusable prepaid wireless smart card 15 previously charged with a certain amount of m 3 of water or gas prepaid in a point of sale 20.
  • the service provider company In the case of tandem water supply, the service provider company will also include related information regarding the time to open and close the meter's water supply valve every day and / or the cubic meters to supply per day.
  • the prepaid wireless smart card 15 will be personalized with information that will be stored in the memory of its microcontroller, said information being selected from the group consisting of meter number, contract number, last card loading date , security keys (for example, digital signatures such as those specified in the Mifare ⁇ encryption system [where, in a particularly preferred embodiment, a key A will serve to discharge a certain amount of prepaid water or gas m 3 and a key B will be used to load and unload a certain amount of prepaid water or gas m 3 in a sector of the card], or a triple DES encryption system, etc.), data on the amount of prepaid water or gas m 3 , amount of m3 of water or gas to transfer prepaid meter by discharge.
  • security keys for example, digital signatures such as those specified in the Mifare ⁇ encryption system [where, in a particularly preferred embodiment, a key A will serve to discharge a certain amount of prepaid water or gas m 3 and a key B will be used to load and unload a certain amount of prepaid
  • the microcontroller memory of the wireless prepaid smart card is also capable of receiving and storing information generated by the meter 18 regarding the m 3 of water or gas consumed by the user during the life of the meter and manipulations undue and illegal committed to the meter.
  • the user will approximate the prepaid wireless smart card 15 to the meter 18 and the wireless reader-writer medium will initially search and validate the prepaid card 15 for the purpose of subsequently download the amount of m 3 of water or gas prepaid in whole or in part.
  • the meter 18 will include a button to activate the wireless reader-writer element and thus be able to perform the download of m 3 of the wireless smart card
  • the term "amount of prepaid water or gas m 3 that will be transferred by discharge is the amount of m 3 that will be completely discharged into the meter Simultaneously or after discharging the amount of m 3 of water or gas p Repaired, the wireless reader-writer element of the meter 18 will transmit all the information generated by the meter regarding the water or gas consumed by the user during the life of the meter,
  • the meter 18 will display on its screen the information on the amount of remaining m 3 of the prepaid water or gas supply so that the user timely accesses a point of sale terminal 20 to recharge the wireless smart card 15 with funds
  • the point of sale terminal 20 accepts, reads and writes data to and from a prepaid wireless smart card 15 for the prepaid water or gas measurement system as ordered by the provider's program
  • the wireless smart card it is recharged at a point of sale terminal 20, but the data collected by the card 15 on the meter 18 is also downloaded for shipment to the database 22 for review by the water or gas supply company
  • the terminal of point of sale 20 accepts quantities both in pesos (or any other currency depending on the country) and in m 3 of water or gas and communicates this transaction back to the server 21 of the service provider for storage in the database 22.
  • said information when recorded on the prepaid wireless smart card 15 will always be in the form of m 3 for the user to download the amount of m 3 of water or gas prepaid on the meter 18. Therefore, the screen of the meter will display said prepaid information in m 3 .
  • the meter 18 with electronic means that record the bidirectional consumption of water or gas of the present invention.
  • the meter 18 comprises a main body 31; a lower protective cover 37; a top protective cover 38; a water or gas inlet or inlet orifice 39; an outlet or supply of water or gas 41: a wireless electronic device for measuring, prepaid control and cutting of water or gas supply 13 placed inside the upper protective cover 38; means for recording the bidirectional consumption of water or gas disposed within the upper protective cover 38 and connected to the wireless electronic measuring device, prepaid control and cutting of water or gas supply 13; a water / gas supply closing / opening mechanism 1; an antenna 14; and a liquid crystal display 4 disposed on the upper protective cover 38.
  • the main body 31 of the meter 18 comprises in its interior two cavities that house a measuring chamber 32 and a supply-closure chamber 43 in fluid communication.
  • the measuring chamber 32 is a volumetric measuring chamber, but it can alternatively be a speed measuring chamber.
  • the volumetric measuring chamber 32 includes electronic means for recording the bidirectional consumption of water or gas, wherein the electronic means for recording the bidirectional consumption comprise a nutative disk 44 and a pair of upper and lower covers 45, 46 that enclose the disc number 44 to keep it in position and thus ensure its correct measurement movement
  • the upper cover 45 that encloses the nutative disk 44 also has a hole that crosses the same
  • the cavity where the measuring chamber 32 is housed has a central portion upper recess 47, which will house a magnetic element 9
  • the measuring chamber 32 further comprises a rod 49 that is coupled at its upper end to the magnetic element 9 and descends through the hole of the upper cover 45 to engage at its lower end to the nutative disk 44, where the water flowing through the inlet orifice 39 of the
  • a first sensor element 2 is placed adjacent to the external surface of the measuring chamber 32 of the main body of the meter and within the upper protective cover
  • the first sensor element 2 registers the rotating movement of the magnetic element 9 transmitted by the nutative disk 44, wherein the first sensor element 2 (for example, a hall effect sensor) detects the number of turns of the magnetic element 9 to then calculate the volume of m 3 circulating through the measuring chamber 32
  • the first sensor element 2 is connected to a magnetic signal to digital signal converter device 34 which receives the magnetic signal detected by the first element sensor 2 due to the rotating movement of the magnetic element 9 transmitted by nutative disk 44 to convert it into a signal digital
  • the first sensor element 2 will detect the rotation of the magnetic element 9 regardless of whether the direction of supply of water or gas flowing through the meter has been reversed in order to obtain a reduction in the registration of water or gas consumption That is, when uninstalled in meter to place the outlet or water or gas
  • the first sensor element 2 will always record the rotation due to the different polarities of the magnet and then convert them into digital signals and these in turn serve to calculate the volume that circulates through the measuring chamber 32. Therefore, the meter 18 has The ability to measure the flow of water in any direction that circulates, providing the characteristic of bidirectional.
  • the upper protective cover 38 includes a liquid crystal display 4 that displays the information to the user.
  • the upper protective cover 38 also houses inside a wireless electronic device for measuring, prepaid and cutting water or gas supply 13 that is electrically coupled with the mechanical device in digital signal coupled with the first sensor element for converting the magnetic signal produced from magnetic signal to digital signal 34, wherein the wireless electronic device for measuring, prepaid and cutting of water or gas supply 13 receives the digital signal and then transmitting it to the liquid crystal display 4 for display.
  • the supply and closing chamber 43 comprises a closing mechanism 1 formed by a gear train, a sliding disc and a fixed disk arranged in such a way to open or close the water or gas supply.
  • the opening or closing gear train is operated by a motor, which is controlled by the wireless electronic device for measuring, prepaid and cutting the water or gas supply that is electrically connected to said motor.
  • the gear train of the mechanism 1 of the supply and closing chamber 43 is driven by a motor which in turn is powered by a controller of the wireless electronic device for measuring, prepaid and cutting water or gas supply 13, the gear train increases the force to be able to move a sliding disc over another fixed disk, which have openings distributed in such a way that in a position the water passage closes and at 90 degrees of rotation the opening coincides to let the water pass.
  • the closing mechanism 1 also includes a pair of sensors 35 to detect the position of the disc, open or closed, where the sensors 35 are connected to and send the position signal of the disk to the wireless electronic device for measuring, prepayment and supply cut-off. of water or gas.
  • the meter 18 also has a battery 8 housed above the supply and cut-off chamber, which feeds the wireless electronic device for measuring, prepaid and cutting the water or gas supply 13, to the electronic means for recording the bidirectional consumption of water or gas, the motor that drives the closing mechanism and the liquid crystal display.
  • the meter 18 of the present invention comprises second safety sensor elements 3 for recording the opening of any of the lower or upper protective covers 37, 38.
  • the second security sensor elements 3 are connected to the wireless electronic device of measurement, prepayment and cutting of water or gas supply 13
  • the electronic wireless measuring device, prepaid and supply cut of water or gas 13 of the meter will send a signal to actuate the closing mechanism 1 of the supply and closing chamber 43 to automatically close its service until a technician of the company comes to reestablish it, the meter is bidirectional, this means that it accumulates Consumption always in a positive way regardless of your connection
  • the meter 18 will comprise an additional sensor element for detecting the passage of water in the supply line.
  • the sensor element of the water passage is connected to the wireless electronic device for measuring, prepayment and supply cut-off. 13 in order to receive a signal from the sensor element (not shown) to detect the passage of water
  • the wireless electronic measuring device, prepaid and supply cut 13 will send a signal to open a relief valve (not shown) to vent the air trapped in the pipe and that could circulate through the meter and register as consumption
  • Figure 3 illustrates a simplified functional diagram in blocks of a water or gas meter incorporating the wireless prepaid system to control the supply of m 3 and obtain relevant information thereof, suitable for use in accordance with a preferred embodiment of the present invention
  • the wireless electronic device for measuring, prepaid and cutting water or gas supply 13 receives the signal from the magnetic to digital signal converter and processes said signal by means of a microcontroller 6 which calculates the turns to convert it into a volume in m 3 of water or gas that is then displayed on the liquid crystal display 4, and also in this way is recorded in a non-volatile memory of the microcontroller 6
  • the microcontroller 6 of the wireless electronic device for measuring, prepayment and cutting of water or gas supply receives power from a battery 8.
  • the microcontroller 6 of the wireless electronic device for measuring, prepaid and cutting of water or gas supply 13 also receives a signal from the second sensor elements
  • the microcontroller 6 of the wireless electronic device for measuring, prepaid and supply cut-off 13 receives a signal from an additional sensor element 10 to detect the passage of water. In case of not detecting the passage of water, the microcontroller 6 would actuate the relief valve 1 1 to vent the air trapped in the pipe.
  • the wireless electronic device for measuring, prepaid and cutting of supply 13 comprises a microcontroller 6, a wireless reader-writer element 7 and a controller of the supply cutting device 5.
  • the microcontroller 6 displays information among other variables. of m 3 of water or gas available by the user previously paid, as well as when you can download the amount of m 3 of prepaid water or gas from a wireless card 15, and information about the state of the battery 8.
  • the wireless reader-writer element 7 is responsible for detecting a prepaid card 15 to then send a valid card signal to the microcontroller 6 to thereby initiate control of the wireless prepaid system and supply of m 3 of water or gas to the meter
  • the wireless reader-writer element 7 is activated periodically by instruction of the microcontroller 6
  • the microcontroller 6 will activate the wireless reader-writer element 7 by means of a signal sent by a button 12 placed on the cover upper of the meter 18 to start the process of transferring information between the wireless smart card 15 and the prepaid meter 18
  • the wireless smart card reader-writer element 7 of the wireless prepaid system of the present invention unloads, in a first way, The information of the prepaid wireless smart card 15 to a microcontroller 6
  • the wireless smart card reader-writer element 7 will transmit the information of the microcontroller 6 of the meter 18 to the smart card 15
  • the communication of information between the card wireless smart 15 and meter 18 is done to tr by means of a printed circuit antenna 17 and a memory inserted in the wireless prepaid card 16, which are sensitive to the radio frequency band in which it is transmitted
  • the wireless card reader-writer element 7 is an integrated circuit which detects the presence of a wireless prepaid card, interprets the commands of the
  • the wireless card reader-writer element 7 generates and sends a radio frequency power signal through the antenna 14 of the meter 18.
  • the change of the radio frequency power signal perceived by the antenna 14 is caused by the presence of a prepaid wireless smart card 15.
  • the wireless reader element card writer 7 Upon detecting the wireless reader element card writer 7 the presence of a prepaid card 15, reads and downloads the amount of prepaid m 3 of the wireless prepaid card 15 to the microcontroller 6 prior verification and validation of card 15 by means of an encryption / decryption module of said wireless card reader-writer 7.
  • the encryption / decryption module of the wireless card reader-writer element 7 verifies and validates through digital signatures the information recorded in the memory of the microcontroller 6 such as, for example , the meter number, contract number, last loading date of the card, security keys, data on the amount of m 3 of water or g as prepaid, amount of prepaid m 3 to transfer to the meter per discharge, etc. If this information is not verified and validated, the reader will not download the amount or prepaid information of the card 15 on the meter 18. In the case of prepayment of water supply and, more particularly to the supply of water by tanning, Information is also downloaded on the schedule of water supply by tanning.
  • the data of the prepaid amount of supply of m 3 of water or gas are downloaded from the wireless smart card 15 to the microcontroller 6, through the wireless reader-writer element 7, where The microcontroller 6 is responsible for reducing the amount of m 3 as the user consumes.
  • the microcontroller 6 is responsible for reducing the amount of m 3 as the user consumes.
  • the information on the amount or amount of prepaid m 3 is stored in the Flash memory of the microcontroller 6 and this is responsible for controlling the reduction of the prepaid amount of supply of m 3 of water or gas as the user consumes a m 3 .
  • the wireless prepaid system for water and gas meters by wireless smart card includes an automatic mechanism for cutting off water or gas supply 1 to the user 19.
  • Figure 3 it shows that the electronic wireless measuring device, prepaid control and cut-off of water or gas supply 13 and a controller 5 that controls a cut-off mechanism of water or gas supply 1.
  • the microcontroller 6 knows how many m 3 of water or gas I have left to consume the user. Therefore, the microcontroller 6 will control the supply or cut of water or gas supply to the user 19. Typically, the cutting of the water or gas of the user 19 will occur when the available amount of water or gas stored in the memory of the electronic device Wireless measurement, prepaid control and cutting of water or gas supply 13 of the meter 18, which is read by the microcontroller 6, is equal to zero. The water or gas supply will be restored when the available amount of water or gas stored in the memory of the meter 18, which is read by the microcontroller 6, is greater than zero. At all times, the microcontroller 6 of the electronic wireless measuring device, prepaid control and cutting of water or gas supply 13 will read the amount available in m3 of the user.
  • the cutting and / or restoration of the water or gas supply is provided by means of a controller 5 of the wireless electronic measuring device, prepaid control and supply cut-off 13 which sends a signal to the supply cut / reset mechanism 1, formed by a gear train, a disk slide and a fixed disk arranged in such a way to open or close the water or gas supply
  • the supply cut / reset mechanism 1 can be in a preferred embodiment a valve operated with a motor that drives a gear train and its once the sliding disc on another fixed one, which have openings distributed in such a way that in one position the water passage closes and at 90 degrees of rotation the opening coincides to let the water that opens or closes the water or gas supply pass through.
  • the water or gas supply can be cut off by means of the motor controller 5, this controller 5 has the function of both opening and closing the valve 1 when the microcontroller 6 is required through a cut-off or opening signal that feeds on electrical energy To the motor that drives the valve, the controller 5 opens or closes by means of a solid state device.
  • the microcontroller 6 reads an available amount of m 3 stored in the non-volatile memory is equal to zero, said microcontroller 6 will first verify the state of the valve by means of the sensors 35 installed in the closing mechanism 1 and thus know the position of the valve open or closed and then send a cut-off signal to the control
  • the wireless prepaid system for water and gas meters by wireless smart card 15 can be configured such that the meter 18 can open and close at a specific time of day, using a timer internal to drive the opening and closing controller 5 at the preset time to the closing mechanism 1.
  • the smart card 15 will be usable and specific for each meter, that is, it can only be used in a water or gas meter.
  • the wireless prepaid smart card includes a microcontroller 16 and an antenna 17.
  • the personalized information of the card is recorded in the internal memory of the microcontroller 16.
  • the card Smart can be the size of a conventional credit card and follow the standard ISO 14443-1, 14443-2, 14443-3, 14443-4, although this is not mandatory.
  • wireless prepaid smart cards in a system of prepayment of supply of m 3 for water or gas meters of the present invention has two main functions 1) download the amount of m 3 of water or gas prepaid to the meter, 2) receive on the wireless card the information of m3 of water or gas consumed during the life of the meter, without the need to hire a lectunsta or incorporate sophisticated and expensive systems,
  • the prepaid water or gas management system by wireless smart card of the present invention is charged the m 3 to the meter through the wireless electronic measuring device, prepaid control and supply cut-off that performs the operations of detecting and validate a prepaid card, as well as control the prepaid system and supply of m3 of water or gas to the meter according to the flow chart of Figures 4 and 4A
  • the microcontroller 6 controls the prepaid system of The present invention, as well as communications regarding the prepayment between the meter 18 and the prepaid card 15
  • the microcontroller 6 Before starting the control and communications functions, the microcontroller 6 macahza the serial communication ports with which it will communicate and configure the wireless smart card reader-writer element
  • the microcontroller 6 reads the stored data, such as customer serial number, m 3 of water or gas stored during Ia life of the meter (the meter number of the meter will only be read in this part of the program because it never changes) After reading the data, an internal timer of the microcontroller 6 is started to generate an interruption every 70 milliseconds so that said microcontroller 6 perform a specific task The The microcontroller 6 is then put into an inactive state, that is, it stops doing anything and goes to "sleep" to save the maximum energy of the battery. The microcontroller 6 can only leave the inactive state due to the interruption of the timer, which is made by the button 12 mentioned in relation to Figure 3
  • the microcontroller 6 checks the status of the sensors of the upper and lower meter covers (block 20) in case it is activated, the microcontroller 6 sends a signal to the Water / gas supply closing / opening mechanism 1 by means of the supply cut-off controller 5 (block 30) to close the valve, the supply will only be restored until the meter is restarted (that is, until the Ia is deactivated upper and lower deck sensor alarm)
  • the microcontroller 6 In the specific mode for a water meter, the microcontroller 6 also verifies the state of the water sensor 10 (block 40) if the water flow is not detected the microcontroller will send a signal to open a relief valve 11 to vent the air that is in the water pipe (block 50), and the microcontroller 6 verifies if there are specific opening and closing instructions by schedule (block 60) if affirmative, it will be recorded in its flash memory (100)
  • microcontroller 6 does not execute blocks 40, 50 and 60
  • the microcontroller 6 reads the balance of the meter, the m 3 of water or gas accumulated by means of the sensor element 2 (block 90), regardless of the direction of the flow of water or gas since the sensor element 2 detects polarities of the magnet without import in which direction the water or gas flows being the bi-directional measurement
  • the microcontroller 6 then waits for an interruption signal (block 80) by means of detecting the presence of the wireless card15 or by actuating the download button 12.
  • the microcontroller 6 After the microcontroller 6 performs the function of reading the data stored in its Flash memory (block 100), it verifies and changes the state of the valve of the closing / opening mechanism of water or gas supply 1 with respect to the prepaid balance of the user. The microcontroller 6 based on the information obtained in (block 100) verifies that the prepaid supply balance is greater than 0 (block 110), if the balance is not greater than 0 then verifies if the valve of the closing / opening mechanism of water or gas supply 1 is closed (block 120).
  • the microcontroller 6 sends a signal to the controller 5 who executes the function of closing the valve of the water / gas supply closing / opening mechanism 1 (block 130) to cut off the water or gas supply to the meter 18.
  • the microcontroller 6 reads the information displayed on the screen of the meter 18 (block 160).
  • the microcontroller 6 reads the information displayed on the screen of the meter 18 (block 160).
  • the microcontroller 6 checks if the valve 1 is open (block 140). If the result of verifying the state of the valve 1 of (block 140) is negative, then the microcontroller 6 sends a signal to the controller 5 who will execute the function of opening the valve 1 (block 150) to allow the supply of water or gas to the user 19. After opening the valve 1 in the (block 150), the microcontroller 6 reads the information displayed on the screen of the meter 18 (block 160). However, if the result determined in (block 140) is affirmative, that is to say valve 1 is open, then the microcontroller 6 reads the information displayed on the screen of the meter 18 (block 160).
  • the microcontroller 6 After the verification of the state in which the valve of the water / gas supply closing / opening mechanism 1 is as described in (blocks 110 to 160), the microcontroller 6 checks which screen is displayed in the meter ( block 170). If the screen displayed in (block 170) is the "Prepaid" one, then the microcontroller 6 checks if the radio frequency generator (block 180) of the wireless wireless smart card reader-writer element 7 is turned on to start the search for A prepaid card If the determination in (block 180) is negative, the signal to turn on the radio frequency (block 190) is not generated and then the microcontroller 6 returns to the inactive state to save the maximum energy of the battery 8 waiting for a signal interrupt (block 80) and restart the routine described in blocks (10 to 180). If affirmative in (block 180), that is to say the radio frequency is on, then the radio frequency signal will begin to be emitted through the antenna 14 to detect the presence of a wireless smart card 15 in its vicinity (block 220 ).
  • the microcontroller 6 verifies the state of the wireless reader-writer element (block 200), in the event that the wireless reader-writer element is turned off the microcontroller 6 returns to the inactive state to save the maximum energy waiting for an interrupt signal (block 80) and restarts the routine described in the
  • the microcontroller 6 after carrying out the functions of reading the stored data, verify and change the state of the valve 1, and check which screen is displayed on the meter to activate / deactivate the wireless reader-writer element, proceed to detect the presence of a wireless prepaid smart card 15 and perform the prepaid download transaction.
  • the microcontroller confirms that the wireless reader-writer element is turned on, the wireless reader-writer element will emit a radio frequency signal through the antenna 14 executing a card search calling function 15 (block 220) in accordance with the ISO 14443-3A standard.
  • the wireless reader-writer element 6 checks if there is a smart card 15 within the detection field (block 230).
  • an anti-collision (block 240) is made to determine if there is more than one smart card in the detection field (in case there is more than one smart card 15, one will be deactivated according to ISO 14443-3A). If there is no smart card 15 within the detection field in said block 230, the wireless reader-writer element 6 returns to the inactive state to save the maximum energy waiting for an interrupt signal (block 80) and the routine is restarted described in (blocks 10 to 180). Once a card is detected within the field, the system selects the card (block 250) in accordance with the radiofrequency data transmission protocol (for example, the one specified in the ISO 14443-3A standard, and even the one specified by ISO 14443-4A standard).
  • the radiofrequency data transmission protocol for example, the one specified in the ISO 14443-3A standard, and even the one specified by ISO 14443-4A standard.
  • the wireless reader-writer element 7 After selecting the card in (block 250), the wireless reader-writer element 7 authenticates the card with the digital signature of discharge of the amount of m3 of prepaid water or gas and with the serial number of the meter (block 260) . The microcontroller 6 then checks if the smart card corresponds to the meter (block 270), if the card does not correspond to this meter the wireless reader-writer element 7 returns to the inactive state to save the maximum energy waiting for an interruption signal (block 80) and restarts the routine described in (blocks 10 to 18) However, if the card corresponds this meter will then read the balance of the card (block 280). At this point, the microcontroller 6 verifies if the prepaid smart card has a balance
  • the microcontroller 6 if the determination in (block 290) is negative, the microcontroller 6 returns to the inactive state to save the maximum energy waiting for an interruption signal (block 80) and restarts the routine described in the blocks (30 to 180). If the result of verifying (block 290) is determined to be affirmative, then the microcontroller will allow the download of the balance of the smart card 15 in the Flash memory of the microcontroller 6 (block 300). It may be the case that the entire prepaid balance is not discharged in a single discharge, since the balance to be discharged depends on the amount recorded on the card in the variable "Amount of m3 of water or gas prepaid to transfer by discharge".
  • the system After downloading the balance in (block 300), the system reads the balance remaining in the meter (block 310) and adds the balance downloaded from card 15 to the balance remaining in the meter (block 320).
  • the new value of the prepaid balance that results in the operation performed in (block 320) is sent to the flash memory of the water or gas meter (block 330) by means of the microcontroller 6.
  • the microcontroller 6 After receiving the new value of the balance or at at the same time, the microcontroller 6 sends to the smart card 15 (block 340) the information generated with respect to the water or gas consumed by the user during the life of the meter and Illicit committed to the meter. After sending the information to the smart card 15, the microcontroller 6 returns to the inactive state to save the maximum energy waiting for an interrupt signal (block 80) to restart the routine described in (blocks 10 to 180).

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Abstract

Se describe un sistema de prepago para suministrar agua o gas mediante tarjeta inteligente inalámbrica. La presente invención se refiere también a un medidor bidireccional especialmente diseñado para registrar electrónicamente el consumo de agua o gas.

Description

SISTEMA DE PREPAGO PARA SUMINISTRAR AGUA O GAS MEDIANTE TARJETA INTELIGENTE INALÁMBRICA Y MEDIDOR PARA DICHO SISTEMA
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un sistema de prepago de suministro para medidores de agua o gas, y más particularmente a un sistema y método eficiente para controlar el suministro del servicio de agua o gas, obteniendo simultáneamente información relevante del medidor mediante el uso de tarjetas inteligentes inalámbrica La invención presente se relaciona también con un medidor para medir electrónicamente el consumo de agua o gas
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las compañías suministradoras de agua y gas han tradiαonalmente realizado Ia lectura en el sitio de medición del usuario para luego elaborar las facturas para cobrar los servicios de suministro después de que han sido utilizados por el cliente consumidor Recientemente, se han propuesto en el estado de Ia técnica sistemas de suministro de servicios públicos previamente pagados tales como, por ejemplo luz, agua o gas, como una forma de superar algunos de los inconvenientes de los sistemas de cobranza tradicionales
Una clase de sistemas de prepago fue diseñada de tal forma que Ia compra del suministro de electricidad, agua o gas, se hace directamente en una estación central y Ia información con respecto de Ia cantidad comprada luego es descargada a un dispositivo de medición instalado en el sitio del cliente (por ejemplo, local, establecimiento, oficina, hogar, etc ) donde se consume el suministro, el cual recibe Ia información del prepago y acredita Ia cantidad comprada en Ia estación central Típicamente, el dispositivo de medición de agua o gas es un medidor mecánico que se dispone en el exterior del negocio u hogar, e incluye por Io general una interfaz o terminal colocada adyacente al medidor que lee Ia información de prepago o, alternativamente, dicha interfaz se conecta por medio de un cable o vía los cables de suministro de agua o gas al medidor cuando el medidor se localiza en el interior Una desventaja con esta clase de sistemas de prepago es que requieren dispositivos especiales, los cuales son además difíciles de instalar y caros Otro problema con este sistemas típicos de prepago es que no tienen Ia capacidad de proporcionar comunicación de regreso a Ia estación central acerca de Ia información del consumo, como se utiliza el crédito, donde o que medidor está utilizando el crédito, e información relacionada con ilícitos y manipulación indebida del medidor Es tipo de sistemas es conocido como sistemas de comunicación de una vía
Otra clase de sistemas de prepago conocido se basa también en Ia compra del suministro de agua o gas directamente en una estación central o estaciones previamente determinadas, siendo Ia información de Ia cantidad de suministro comprada almacenada en una tarjeta de cinta magnética o en tarjetas inteligentes de contacto (en Io sucesivo denominada "tarjeta de contacto") Este sistema de prepago particular forzosamente requiere que el medidor mecánico de agua o gas incluya un dispositivo externo lector de tarjeta o llave magnética y una sene de dispositivos de control adicionales para controlar el suministro de m3 de agua o gas El dispositivo lector de tarjeta es un tipo de lector de ranura donde se inserta Ia tarjeta de contacto para efectuar Ia transferencia del servicio prepagado Ejemplos de este tipo de sistema de prepago mencionado se divulgan en FR 2 777 677, EP 0 863 492, CN 1952613, 1952617, CN 2257636, CN 2444211 CN 2565000, CN 2727862, CN 2784887, CN 2837796, y WO 99/42963
Sm embargo, una desventaja principal con este tipo de medidores de prepago con lector de tarjeta de contacto radica en que el dispositivo lector debe estar expuesto para recibir las tarjetas de prepago Io cual Io hace vulnerable a daños (intencionales o no intencionales) por parte del usuario o en ambientes salinos y de alta humedad relativa. Cuando Ia tarjeta de contacto es utilizada de manera frecuente, Ia cinta magnética o su chip pueden sufrir un desgaste que dificulta Ia validación de Ia tarjeta de contacto y, en consecuencia, Ia descarga de Ia cantidad de servicios prepagada. Otro problema surge cuando el lector de tarjetas de contacto está conectado por medio de un cable al medidor, ya que dicho cable también es susceptible a sufrir daños. Asimismo, existen esfuerzos encaminados a integrar el lector al medidor. Sin embargo el medidor tiene que someterse a cambios de diseño importantes los cuales además de incrementar su tamaño, Io hacen más vulnerable a daños por exponer parte del mismo al medio ambiente, independientemente de tornarlos incompatibles con conectores ya existentes en el mercado.
Todavía otra clase de sistemas de prepago para controlar el suministro de agua o gas son aquellos que incorporan medios de corte de suministro que son accionados cuando se ha agotado el crédito.
La mayoría de medidores de agua o gas utilizados en los sistemas de prepago del estado de Ia técnica comprenden elementos mecánicos para registrar el consumo del servicio de agua o gas. Este tipo de medidores utilizan un registro mecánico formado por un tren de engranes para medir los m3, litros y décimas de litro de agua o gas. Un inconveniente que poseen estos medidores es que son susceptibles de manipulación para realizar actos ilícitos ya que solo son capaces de registrar en un sentido Ia acumulación de fluido que circula, pero si se invierte el registro mecánico del medidor, éste comenzará a girar en sentido inverso para registrar una reducción del consumo conforme a Ia última lectura. Otro defecto de los medidores de prepago anteriormente descritos y de manera más específica los medidores de agua radica en que los elementos mecánicos para registrar el consumo del servicio de agua no soportan los golpes de ariete producidos por Ia alta presión que se generan cuando el suministro de agua es hecho por tandeo, los cuales finalmente terminar por dañar dichos elementos mecánicos. En el caso de suministro de agua por tandeo, los medidores de prepago tienen una desventaja adicional ya que los elementos mecánicos que registran el consumo del servicio serán accionados por el aire atrapado y conducido a través de Ia tubería comenzando a descontar el consumo de agua de Ia cantidad prepagada al circular el aire a través de dichos elementos del medidor.
Teniendo en cuenta los defectos de Ia técnica anterior, es un objeto de Ia presente invención proporcionar un sistema de prepago para controlar de manera eficiente el suministro de agua o gas en medidores instalados en el inmueble del cliente con base en Ia cantidad de servicio prepagada.
Es otro objeto de Ia presente invención proporcionar un sistema de prepago de medición del consumo de m3 de agua o gas prepagados que utilice un medidor integral herméticamente cerrado y una tarjeta inteligente inalámbrica. Todavía otro objeto de Ia presente invención es proporcionar un sistema de prepago de medición de consumo de agua o gas prepagado que incorpore un dispositivo automático de corte del suministro de agua o gas.
Aún otro objeto de Ia presente invención es proveer un sistema de prepago para Ia medición del consumo de m3 de agua o gas prepagados que mediante el uso de tarjeta inteligente inalámbrica proporcione al proveedor del suministro información del consumo, como se utiliza el crédito, donde o que medidor está utilizando el crédito, e información sobre ilícitos y manipulación del medidor.
Es un objeto más de Ia presente invención proporcionar un método de prepago para el suministro de m3 de agua o gas prepagados por medio de un sistema de tarjeta - lector inalámbrico.
Todavía otro objeto de Ia presente invención es proporcionar un medidor con medios electrónicos que registran el consumo bidireccional sin importar Ia forma en Ia cual se conecta el medidor
Es otro objeto de Ia presente invención proporcionar un sistema de prepago y medidor con medios de detección y desfogue del aire entrampado en Ia tubería y que circula a través del medidor, los cuales liberan el aire que circula en las tuberías de agua y que llega al medidor evitando que este aire sea registrado como flujo de agua que no circula en el medidor
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere al uso de un medidor completamente integrado de una sola pieza, que incorpora un sistema y método de prepago más eficiente para controlar el suministro de agua o gas comprados previamente y obtener simultáneamente información relevante del medidor por medio de tarjetas inteligentes inalámbricas El sistema de prepago inalámbrico de Ia presente invención comprende un medidor que comprende medios electrónicos para registrar el consumo bidireccional de agua o gas, un dispositivo electrónico inalámbrico de medición, control de prepago y corte de suministro que se encarga de detectar y validar una tarjeta inteligente inalámbrica de prepago así como controlar el sistema de prepago y suministro del servicio de agua o gas al medidor El dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas incluye también un elemento inalámbrico lector - escritor de tarjetas inteligentes, un microcontrolador, un controlador del elemento de corte de suministro y una fuente de alimentación (batería) de dicho dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro El sistema de prepago de Ia presente invención busca solo algunas ocasiones Ia presencia de Ia tarjeta inteligente inalámbrica para realizar Ia operación de descarga de m3 de agua o gas, ya que gastaría mucha energía para una operación que realiza solo pocas veces En una modalidad, el medidor de agua o gas incluye un botón para iniciar el proceso de búsqueda de Ia tarjeta inalámbrica con el propósito de realizar Ia descarga del monto prepagado de Ia tarjeta inalámbrica al medidor de agua o gas, con el objetivo de mayor ahorro de energía y aumentar Ia vida de Ia batería El método de prepago de agua o gas utilizando una tarjeta inteligente inalámbrica de prepago y un medidor de agua o gas que tiene un elemento inalámbrico lector - escritor interno de tarjetas inteligentes inalámbricas, comprende los pasos de intercambiar información entre el medidor y Ia tarjeta inteligente inalámbrica de prepago por medio de radiofrecuencia, autentificar Ia tarjeta inteligente de prepago y el lector - escritor inalámbrico interno de tarjetas inteligentes, en forma simultánea, por medio de dos o más firmas digitales y el número de sene del medidor, descargar y almacenar el crédito de Ia tarjeta inteligente de prepago en Ia memoria del medidor, y subir y grabar Ia información generada sobre el estado del medidor en Ia tarjeta inteligente inalámbrica de prepago El medidor con medios electrónicos para registrar el consumo bidireccional de agua o gas está herméticamente sellado, por Io que no requiere de una ranura para operar Ia tarjeta inalámbrica El medidor comprende un cuerpo principal, un par de cubiertas superior e inferior, una cámara de medición y una cámara de suministro y cierre dispuestas en comunicación de fluido dentro del cuerpo principal del medidor, un dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas, primer elemento sensor para registrar el consumo de agua o gas, en donde el primer elemento sensor es un sensor de efecto hall para detectar el volumen de m3 que circulan por Ia cámara de medición, un dispositivo convertidor de señal magnética en señal digital acoplado con los primeros medios sensores, y segundos elementos sensores de seguridad para registrar Ia apertura de cualquiera de las cubiertas superior e inferior En caso de que al menos una cubierta superior o inferior del medidor sea desenganchada del cuerpo del medidor, el medidor cerrará su servicio automáticamente hasta que un técnico de Ia compañía acuda a reestablecerlo, el medidor es bidireccional, esto significa que acumula el consumo siempre en forma positiva sin importar su conexión
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Los aspectos que se consideran característicos de Ia presente invención se establecerán con particularidad en las reivindicaciones anexas Sin embargo, Ia invención misma, tanto por su organización como por su método de operación, conjuntamente con otros objetos y ventajas de Ia misma, se comprenderán mejor en Ia siguiente descripción de ciertas modalidades, cuando se lea en relación con los dibujos que se acompañan, en los cuales números de referencia similares identifican elementos idénticos, en donde
La Figura 1 es un diagrama simplificado que ilustra el sistema de prepago de medición de agua o gas de acuerdo con una modalidad preferida de Ia presente invención
La Figura 2 es una vista en sección transversal longitudinal del medidor de Ia presente invención
La Figura 3 es un diagrama funcional en bloques simplificado de un sistema de prepago incorporado en un medidor de acuerdo con una modalidad preferida de Ia presente invención
Las Figuras 4 y 4A son diagramas de flujo útiles para explicar Ia operación del sistema de prepago de medición de agua o gas de las Figuras 1 y 2
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
El término "Tarjeta inalámbrica o sin contacto" como se utiliza en Ia presente invención, se refiere al intercambio de una señal entre una tarjeta inteligente de prepago y un elemento inalámbrico lector-escritor sin el uso de elementos galvánicos (es decir, Ia ausencia de un contacto ohmico del dispositivo lector-escritor) hacia el circuito integrado insertado dentro de Ia tarjeta inalámbrica, en donde Ia potencia que hace funcionar al circuito integrado insertado en Ia tarjeta inalámbrica es tomada de Ia señal generada por el elemento inalámbrico lector-escritor, Ia comunicación y potencia hacia dichos circuitos integrados se da por medio de acoplamiento inductivo. Una tarjeta inalámbrica o sin contacto por Io tanto puede estar distanciada del elemento inalámbrico lector-escritor a partir de una distancia no constante de algunos milímetros hasta varios centímetros y aún así haber transmisión de datos entre ellos.
El término "Tarjeta Inteligente" como se utiliza en Ia presente invención, se refiere a una tarjeta de tamaño similar a una tarjeta de crédito plástica que tiene un circuito integrado (microprocesador, memoria o similar), y que incluye un lector que tiene el poder de procesamiento de servir para varias aplicaciones, con una gran seguridad.
Los términos "Firma digital" o "Llave digital" como se utilizan en Ia presente invención, significan una secuencia de datos por medio de cuales se puede descifrar una señal codificada con esta misma secuencia de datos. El término "Ilícitos" como se utiliza en Ia presente invención, se refiere a toda actividad realizada que tenga como fin alterar el registro de consumo de agua o gas consumida por el usuario en el medidor.
El término "Anticolisión" como se utiliza en Ia presente invención, se relaciona con una forma de arbitreo entre tarjetas en Ia que dependiendo del número de serie de las tarjetas se selecciona sólo una, está especificado en Ia ISO 14443-3A y
ISO14443-4a.
El término "suministro de agua por tandeo" como se utiliza en Ia presente invención, se relaciona con el suministro de agua en un horario predeterminado, cantidad de metros cúbicos predeterminada o ambas.
El término "medidor" como se utiliza en Ia presente invención, se refiere a un medidor que registra electrónicamente el consumo de agua o gas, y el cual controla además Ia apertura o cierre de Ia válvula de suministro del sistema de prepago.
La presente invención proporciona un sistema y método de prepago inalámbrico o sin contacto para el registro y medición del consumo de agua o gas con comunicación de datos, en donde el medidor y sistema de prepago inalámbricos están completamente integrados de una sola pieza, cubierto de manera hermética al agua y aire, y sin contacto con el exterior. Preferentemente, el sistema y método de prepago inalámbrico para medición del consumo de agua o gas reduce los costos de instalación y operación proporcionando un medidor integral que permite una comunicación de datos inalámbrica tanto al medidor del usuario como al proveedor del suministro de agua o gas sin utilizar equipos de transmisión adicionales y complejos.
Además, Ia comunicación de datos inalámbrica se proporciona a través de un elemento inalámbrico lector-escritor integrado en un dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas colocado dentro del medidor, en donde Ia tarjeta inteligente descarga directamente y de forma inalámbrica al medidor datos del monto comprado, y simultáneamente sube y almacena Ia información sobre variables del funcionamiento del medidor. En el caso de prepago de suministro de agua y, de manera más particular al suministro de agua por tandeo, se descarga además información sobre el horario de suministro de agua por tandeo. El sistema de prepago inalámbrico de agua o gas permite el pago del servicio de suministro antes del consumo mediante el uso de una tarjeta inteligente inalámbrica.
La tarjeta inteligente inalámbrica se carga con: i) fondos en una terminal de punto de venta o directamente en Ia central del proveedor de suministrador de agua o gas; y, en su caso, i¡) información del horario en el caso de suministro de agua por tandeo.
En Ia presente invención, el cliente recibe el suministro de agua o gas proveniente de Ia compañía suministradora directamente en su medidor y no es necesario conectar el medidor a ninguna terminal o interfaz de comunicación o equipo externo que sirva de enlace (por ejemplo, enlace infrarrojo, conexión directa por cable, un enlace de RF o comunicación por medio de Ia línea de CA) para controlar el suministro de agua o gas.
La Figura 1 ilustra un diagrama simplificado de un sistema de prepago inalámbrico para medición del consumo de agua o gas de acuerdo con una modalidad preferida de Ia presente invención. Como se muestra en Ia Figura 1 , el sistema de prepago inalámbrico para medición del consumo de agua o gas incluye de preferencia al menos una terminal de punto de venta 20 o una pluralidad de terminales de punto de venta 20 que pueden ubicarse en Ia estación central y/o en oficinas de cobranza designadas por el proveedor. Por Io menos una terminal de punto de venta 20 está equipada con un aparato inalámbrico lector - escritor de tarjetas inteligentes 23, el cual puede ser seleccionado a partir de cualquier dispositivo inalámbrico lector - escrito de tarjetas inteligentes comercialmente disponible. La terminal de punto de venta 20 cuenta a su vez con una interfaz de comunicación 27 para interconectarse a través de un servidor 21 con un sistema de cobranza localizado en Ia estación central o en las oficinas de cobranza del proveedor, Ia cual mantiene informado en tiempo real sobre las cuentas de los clientes y Ia información almacenada en Ia base de datos 22 del proveedor. Típicamente, el método de comunicación empleado en Ia interfaz 27 puede ser, por ejemplo, a través de un MODEM utilizando Ia red de Internet o una intranet, o bien un enlace dedicado. La base de datos 22 almacenará además de Ia cantidad de m3 de agua o gas prepagados comprados por el usuario, Ia información actualizada sobre los horarios de suministro de agua por tandeo, los m3 de agua o gas medidos durante Ia vida útil del medidor, así como Ia información sobre el estado de Ia batería, manipulación no autorizada e ilícitos realizados por el usuario para su análisis y toma de medidas por Ia compañía suministradora de agua o gas
Con el objeto de proporcionar una comunicación segura entre Ia terminal de punto de venta 20 y el servidor 21 , incluyendo Ia validación de Ia transmisión - recepción de datos, el sistema de prepago inalámbrico para medición del consumo de m3 de agua o gas incluirá al menos un par de módulos de segundad 24 y 25 que, como se observa en Ia Figura 1 , se instalan tanto en el servidor 21 como en los puntos de venta 20 Preferiblemente, los módulos de segundad 24 y 25 proporcionan funciones de encπptado y desencπptado para Ia transmisión de datos entre el servidor 21 y Ia terminal de punto de venta 20, por ejemplo mediante el uso de llaves digitales en donde los datos sólo podrán ser desencriptados con el uso de dichas llaves digitales, por Io que cuando se transmiten datos desde Ia terminal de punto de venta hacia servidor y viceversa, aún cuando Ia transmisión de datos sea interceptada éstos no pueden ser descifrados si no se tienen las llaves de desencπptado Los datos transmitidos entre Ia terminal de punto de venta 20 y Ia tarjeta inteligente inalámbrica de prepago 15 son encnptados por el modulo de segundad 24 mediante el uso de llaves digitales escritas en las tarjetas inteligentes 15 El módulo de seguridad 24 proporciona además Ia segundad de datos para las transacciones que realice Ia tarjeta inteligente inalámbrica 15 y módulo escritor-lector de tarjetas inteligentes 23 De preferencia, Ia tarjeta inteligente inalámbrica 15 y el medidor 18 comprenden además medios de encπptado/desencπptado, respectivamente, instalados en su microcontrolador respectivo para efectuar Ia función de intercambio de información encriptada En una modalidad particularmente preferida, el medio encπptador del medidor 18 se ubica en el dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas, o puede alternativamente colocarse en el elemento inalámbrico lector - escritor de tarjetas inteligentes
Al momento de contratar o renovar el servicio de suministro de agua o gas, la compañía suministradora instalará un medidor 18 con el sistema de prepago inalámbrico de Ia presente invención en el domicilio del usuario y Ie entregará una tarjeta inteligente inalámbrica de prepago 15 reutilizable previamente cargada con cierta cantidad de m3 de agua o gas prepagados en un punto de venta 20. En los casos de suministro de agua por tandeo, Ia compañía suministradora del servicio incluirá además Ia información relacionada con respecto al horario para abrir y cerrar Ia válvula de suministro de agua del medidor cada día y/o los metros cúbicos a suministrar por día. En una modalidad preferida, Ia tarjeta inteligente inalámbrica de prepago 15 será personalizada con información que se almacenará en Ia memoria de su microcontrolador, dicha información siendo seleccionada del grupo que consiste en número del medidor, número de contrato, última fecha de carga de Ia tarjeta, llaves de seguridad (por ejemplo, firmas digitales tal como aquellas especificadas en el sistema de encriptado Mifare© [en donde, en una modalidad particularmente preferida, una llave A servirá para descargar una cierta cantidad de m3 de agua o gas prepagados y una llave B servirá para cargar y descargar cierta cantidad de m3 de agua o gas prepagados en un sector de Ia tarjeta], o un sistema de encriptado triple DES, etc.), datos sobre Ia cantidad de m3 de agua o gas prepagados, cantidad de m3 de agua o gas prepagados a transferir al medidor por descarga. En una modalidad particularmente preferida, Ia memoria del microcontrolador de Ia tarjeta inteligente de prepago inalámbrica es además capaz de recibir y almacenar información generada por el medidor 18 respecto a los m3 de agua o gas consumidos por el usuario durante Ia vida del medidor y manipulaciones indebidas e Ilícitos cometidos al medidor.
Para iniciar Ia descarga de información de Ia cantidad de suministro de agua o gas prepagada, el usuario aproximará Ia tarjeta inteligente inalámbrica de prepago 15 al medidor 18 y el medio lector - escritor inalámbrico buscará y validará inicialmente Ia tarjeta de prepago 15 con el objeto de posteriormente descargar Ia cantidad de m3 de agua o gas prepagados en forma total o parcial. En el caso de suministro de agua por tandeo descargará también el horario en el que abrirá y cerrará Ia válvula del medidor 18 para suministrar el servicio de agua La determinación de Ia descarga total o parcial de m3 prepagados de Ia tarjeta 15 al medidor 18 dependerá del valor grabado en las llaves de seguridad de Ia tarjeta inteligente inalámbrica respecto de Ia cantidad de m3 de agua o gas prepagados que es posible transferir al medidor por descarga, o cuando el crédito sea menor a este valor de descarga En una modalidad alterna de Ia presente invención, el medidor 18 incluirá un botón para activar el elemento inalámbrico lector-escritor y poder de esta manera realizar Ia descarga de m3 de Ia tarjeta inteligente inalámbrica En Ia presente invención el término "cantidad de m3 de agua o gas prepagados que serán transferidos por descarga" es Ia cantidad de m3 que se descargará totalmente en el medidor Simultáneamente o después de descargar Ia cantidad de m3 de agua o gas prepagados, el elemento inalámbrico lector-escritor del medidor 18 trasmitirá toda Ia información generada por el medidor respecto al agua o gas consumida por el usuario durante Ia vida del medidor, Ilícitos cometidos al medidor y estado de Ia batería, hacia
Ia tarjeta inteligente inalámbrica y dicha información siendo grabada en Ia memoria del microcontrolador de dicha tarjeta
Por su parte, el medidor 18 desplegará en su pantalla Ia información sobre Ia cantidad de m3 restante del suministro de agua o gas prepagado para que el usuario acuda oportunamente a una terminal de punto de venta 20 para recargar con fondos Ia tarjeta inteligente inalámbrica 15 La terminal de punto de venta 20 acepta, lee y escribe datos hacia y desde una tarjeta inteligente inalámbrica de prepago 15 para el sistema de prepago de medición de agua o gas como es ordenado por el programa del proveedor Como se mencionó, Ia tarjeta inteligente inalámbrica se recarga en una terminal de punto de venta 20, pero también se descargan los datos recolectados por Ia tarjeta 15 sobre el medidor 18 para su envío a Ia base de datos 22 para que sean revisados por Ia compañía suministradora de agua o gas La terminal de punto de venta 20 acepta cantidades tanto en pesos (o cualquier otra moneda dependiendo del país) como en m3 de agua o gas y comunica está transacción de regreso al servidor 21 del proveedor de servicio para su almacenamiento en Ia base de datos 22. Sin embargo, dicha información al grabarse en Ia tarjeta inteligente inalámbrica de prepago 15 siempre estará en Ia forma de m3 para que el usuario Ia descargue Ia cantidad de m3 de agua o gas prepagados en el medidor 18. Por Io tanto, Ia pantalla del medidor desplegará dicha información prepagada en m3.
Haciendo referencia a Ia Figura 2, ahí se muestra el medidor 18 con medios electrónicos que registran el consumo bidireccional de agua o gas de Ia presente invención. El medidor 18 comprende un cuerpo principal 31 ; una cubierta protectora inferior 37; una cubierta protectora superior 38; un orificio de entrada o alimentación de agua o gas 39; un orificio de salida o suministro de agua o gas 41 : un dispositivo electrónico inalámbrico de medición, control de prepago y corte de suministro de agua o gas 13 colocado dentro de Ia cubierta protectora superior 38; medios para registrar el consumo bidireccional de agua o gas dispuestos dentro de Ia cubierta protectora superior 38 y conectados al dispositivo electrónico inalámbrico de medición, control de prepago y corte de suministro de agua o gas 13; un mecanismo de cierre/apertura de suministro de agua o gas 1 ; una antena 14; y una pantalla de cristal liquido 4 dispuesta sobre Ia cubierta protectora superior 38. El cuerpo principal 31 del medidor 18 comprende en su interior dos cavidades que alojan una cámara de medición 32 y una cámara de suministro - cierre 43 en comunicación de fluido. Preferiblemente, Ia cámara de medición 32 es una cámara de medición volumétrica, pero puede ser de manera alterna una cámara de medición de velocidad. La cámara de medición volumétrica 32 incluye medios electrónicos para registrar el consumo bidireccional de agua o gas, en donde los medios electrónicos para registrar el consumo bidireccional comprenden un disco nutativo 44 y un par de cubiertas superior e inferior 45, 46 que encierran el disco nutativo 44 para mantenerlo en posición y asegurar de esta forma su movimiento de medición correcto La cubierta superior 45 que encierra el disco nutativo 44 tiene además un orificio que atraviesa Ia misma Además, Ia cavidad donde se aloja Ia cámara de medición 32 presenta una porción central superior rebajada 47, Ia cual alojará un elemento magnético 9 La cámara de medición 32 comprende además un vastago 49 que se acopla por su extremo superior al elemento magnético 9 y que desciende a través del orificio de Ia cubierta superior 45 para acoplarse por su extremo inferior al disco nutativo 44, en donde el agua que circula por el orificio de entrada 39 del cuerpo principal 31 del medidor 18 entra a Ia cámara de medición 32 originando que el disco nutativo 44 gire y transmita de esta manera su movimiento giratorio al elemento magnético 9 por medio del vastago 49
Como se observa en Ia Figura 2, las superficies externas del cuerpo principal 31 están protegidas por las cubiertas protectoras superior e inferior 37, 38 Un primer elemento sensor 2 se coloca adyacente a Ia superficie externa de Ia cámara de medición 32 del cuerpo principal del medidor y dentro de Ia cubierta protectora superior El primer elemento sensor 2 registra el movimiento giratorio del elemento magnético 9 trasmitido por el disco nutativo 44, en donde el primer elemento sensor 2 (por ejemplo, un sensor de efecto hall) detecta el numero de giros del elemento magnético 9 para luego calcular el volumen de m3 que circulan por Ia cámara de medición 32 Preferiblemente, el primer elemento sensor 2 esta conectado a un dispositivo convertidor de señal magnética a señal digital 34 el cual recibe Ia señal magnética detectada por el primer elemento sensor 2 debido al movimiento giratorio del elemento magnético 9 transmitido por disco nutativo 44 para convertirla en una señal digital Particularmente, el primer elemento sensor 2 detectará el giro del elemento magnético 9 sin importar que se haya invertido el sentido de suministro de agua o gas que fluye a través del medidor a efecto de obtener una reducción en el registro del consumo de agua o gas Es decir, cuando se desinstale en medidor para colocar el orificio de salida o suministro de agua o gas 41 de dicho medidor como el orificio de entrada o alimentación de agua o gas. El primer elemento sensor 2 siempre registrará el giro a causa de las diferentes polaridades del imán para luego convertirlas en señales digitales y estas a su vez sirven para calcular el volumen que circula por Ia cámara de medición 32. Por Io tanto, el medidor 18 tiene Ia capacidad de medir el flujo de agua en cualquier sentido que circule, proporcionándole Ia característica de bidirecional. Típicamente, Ia cubierta protectora superior 38 incluye una pantalla de cristal líquido 4 que despliega Ia información al usuario.
Como se mencionó anteriormente, Ia cubierta protectora superior 38 también aloja en su interior un dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas 13 que está eléctricamente acoplado con el dispositivo mecánico en señal digital acoplado con el primer elemento sensor para convertir Ia señal magnética producida de señal magnética a señal digital 34, en donde el dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas 13 recibe Ia señal digital para luego transmitirla a Ia pantalla de cristal líquido 4 para su visualización.
La cámara de suministro y cierre 43 comprende un mecanismo de cierre 1 formado por un tren de engranes, un disco deslizante y un disco fijo dispuestos de tal manera para abrir o cerrar el suministro de agua o gas. El tren de engranes de apertura o cierre es operado por un motor, el cual es controlado por el dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas que está eléctricamente conectado a dicho motor. En funcionamiento, el tren de engranes del mecanismo 1 de Ia cámara de suministro y cierre 43 es accionado por un motor que a su vez es alimentado por un controlador del dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas 13, el tren de engranes incrementa Ia fuerza para poder mover un disco deslizante sobre otro disco fijo, que tienen aperturas distribuidas de tal manera que en una posición cierra el paso de agua y al los 90 grados de giro coincide Ia apertura para dejar pasar el agua. El mecanismo de cierre 1 incluye además un par de sensores 35 para detectar Ia posición del disco, abierto o cerrado, en donde los sensores 35 están conectados a y envían Ia señal de posición del disco al dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas.
El medidor 18 también cuenta con una batería 8 alojada por arriba de Ia cámara de suministro y corte, Ia cual alimenta de energía al dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas 13, a los medios electrónicos para registrar el consumo bidireccional de agua o gas, al motor que acciona el mecanismo de cierre y a Ia pantalla de cristal líquido.
El agua que circula por medio del orificio de entrada 39 del medidor 18 del cuerpo principal 31 entra a Ia cámara de medición 32, esta circulación de agua originará que el disco nutativo 44 (o las aspas en el caso de una cámara de velocidad) de Ia cámara de medición 32 gire produciendo que el elemento magnético 9 también gire, transmitiendo este movimiento al primer elemento sensor 2, el cual está eléctricamente conectado a un dispositivo convertidor de señal magnética a señal digital 34, en donde el convertidor 34 transmitirá Ia señal digital a un microcontrolador (no mostrado) del dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas 13, el cual registrará los metros cúbicos que circulan por el medidor 18, posteriormente el agua circula por el mecanismo de cierre 1 de Ia cámara de suministro y cierre 43, que se puede encontrar abierto o cerrado en base a Ia instrucción que reciba del microcontrolador, si este se encuentra abierto, el agua circulará al usuario.
Preferiblemente, el medidor 18 de Ia presente invención comprende segundos elementos sensores de seguridad 3 para registrar Ia apertura de cualquiera de las cubiertas protectoras inferior o superior 37, 38. Los segundos elementos sensores de seguridad 3 están conectados al dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas 13 En caso de que al menos una cubierta inferior o superior 37, 38 del medidor 18 sea desenganchada del cuerpo principal 31 del medidor, el dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas 13 del medidor mandará una señal para accionar el mecanismo de cierre 1 de Ia cámara de suministro y cierre 43 para cerrar su servicio automáticamente hasta que un técnico de Ia compañía acuda a reestablecerlo, el medidor es bidireccional, esto significa que acumula el consumo siempre en forma positiva sin importar su conexión
En el caso del suministro de agua por tandeo, el medidor 18 comprenderá un elemento sensor adicional para detectar el paso de agua en Ia linea de alimentación El elemento sensor del paso de agua está conectado al dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro 13 a efecto de recibir una señal del elemento sensor (no mostrado) para detectar el paso de agua En caso de que no se detecte el paso de agua (es decir, aire en Ia línea de suministro), el dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro 13 enviará una señal para abrir una válvula de alivio (no mostrada) para desfogar el aire entrampado en Ia tubería y que podría circular a través del medidor y registrarse como consumo
La Figura 3 ilustra un diagrama funcional simplificado en bloques de un medidor de agua o gas que incorpora el sistema de prepago inalámbrico para controlar el suministro de m3 y obtener información relevante del mismo, apropiado para usarse de acuerdo con una modalidad preferida de Ia presente invención
En Ia cámara de medición 32 se genera un registro del volumen que pasa por el medidor 18 y éste es transferido por medio de un elemento sensor magnético 2 a un convertidor de señal magnética a señal digital el cual registra y convierte los giros del disco nutativo dentro de Ia cámara de medición 32, sin importar el sentido de giro ya que el elemento sensor magnético 2 solo registra Ia polaridad del imán la cual se dará en cualquier sentido que fluya el agua o gas, el dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas 13 recibe Ia señal proveniente del convertidor de señal magnética a digital y procesa dicha señal por medio de un microcontrolador 6 el cual realiza el cálculo de las vueltas para convertirlo en un volumen en m3 de agua o gas que se luego despliega en Ia pantalla de cristal liquido 4, y también de esta manera se graba en una memoria no volátil del microcontrolador 6. El microcontrolador 6 del dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas recibe alimentación eléctrica de una batería 8. El microcontrolador 6 del dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas 13 también recibe una señal proveniente de los segundos elementos sensores 3 (por ejemplo, sensores magnéticos) para detectar si alguna de las cubiertas del medidor ha sido removida.
En una modalidad alterna relacionada particularmente con Ia medición de agua, el microcontrolador 6 del dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro 13 recibe una señal de un elemento sensor 10 adicional para detectar el paso de agua. En caso de no detectar el paso de agua, el microcontrolador 6 accionaría Ia válvula de alivio 1 1 para desfogar el aire entrampado en Ia tubería. Como ya se mencionó, el dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro 13 comprende un microcontrolador 6, un elemento inalámbrico lector-escritor 7 y un controlador del dispositivo de corte de suministro 5. El microcontrolador 6 despliega entre otras variables Ia información de m3 de agua o gas disponible por el usuario previamente pagada, así como cuando se puede descargar Ia cantidad de m3 de agua o gas prepagados de una tarjeta inalámbrica 15, e información sobre el estado de Ia batería 8.
El elemento inalámbrico lector-escritor 7 es el encargado de detectar una tarjeta de prepago 15 para después enviar una señal de tarjeta válida al microcontrolador 6 para iniciar de esta manera el control del sistema de prepago inalámbrico y suministro de m3 de agua o gas al medidor
Por Io general el elemento inalámbrico lector- escritor 7 es activado de manera periódica por instrucción del microcontrolador 6 En una modalidad alterna, el microcontrolador 6 activará al elemento inalámbrico lector-escritor 7 por medio de una señal enviada por un botón 12 colocado en Ia cubierta superior del medidor 18 para iniciar el proceso de transferencia de información entre Ia tarjeta inteligente inalámbrica 15 y el medidor de prepago 18 El elemento inalámbrico lector-escritor de tarjeta inteligente 7 del sistema de prepago inalámbrico de Ia presente invención descarga, en un primer modo, Ia información de Ia tarjeta inteligente inalámbrica de prepago 15 a un microcontrolador 6 En un segundo modo, el elemento inalámbrico lector-escritor de tarjeta inteligente 7 transmitirá Ia información del microcontrolador 6 del medidor 18 a Ia tarjeta inteligente 15 La comunicación de información entre Ia tarjeta inteligente inalámbrica 15 y el medidor 18 se efectúa a través de una antena de circuito impreso 17 y una memoria insertada en el Ia tarjeta de prepago inalámbrica 16, las cuales son sensibles a Ia banda de radiofrecuencia en Ia que se transmite Preferiblemente, el elemento inalámbrico lector-escritor de tarjeta 7 es un circuito integrado que detecta Ia presencia de una tarjeta de prepago inalámbrica, interpreta los comandos de Ia tarjeta de prepago inalámbrica, y genera y envía una señal de potencia de radiofrecuencia Dicha antena 14 capta también los cambios de Ia señal de potencia de radiofrecuencia enviada, siendo el protocolo de transmisión de datos por radiofrecuencia el especificado en el estándar ISO 14443-3A, e incluso el especificado por el estándar ISO 14443-4A o cualquier otro protocolo de transmisión de datos por radiofrecuencia adecuado para tal fin
El elemento inalámbrico lector-escritor de tarjeta 7 genera y envía una señal de potencia de radiofrecuencia a través de Ia antena 14 del medidor 18. El cambio de Ia señal de potencia de radiofrecuencia percibido por Ia antena 14 es ocasionado por Ia presencia de una tarjeta inteligente inalámbrica de prepago 15. Al detectar el elemento inalámbrico lector-escritor de tarjeta 7 Ia presencia de una tarjeta de prepago 15, lee y descarga el monto de m3 prepagado de Ia tarjeta de prepago inalámbrica 15 al microcontrolador 6 previa verificación y validación de Ia tarjeta 15 por medio de un módulo de encriptado/desencriptado de dicho lector-escritor inalámbrico de tarjetas 7. Es decir, el módulo de encriptado/desencriptado del elemento inalámbrico lector-escritor de tarjetas 7 verifica y valida por medio de las firmas digitales Ia información grabada en Ia memoria del microcontrolador 6 tal como, por ejemplo, el número de medidor, número de contrato, última fecha de carga de Ia tarjeta, llaves de seguridad, datos de Ia cantidad de m3 de agua o gas prepagados, cantidad de m3 prepagados a transferir al medidor por descarga, etc. Si está información no es verificada y validada, el lector no descargará el monto o información de prepago de Ia tarjeta 15 en el medidor 18. En el caso de prepago de suministro de agua y, de manera más particular al suministro de agua por tandeo, se descarga además información sobre el horario de suministro de agua por tandeo.
Una vez verificada y validada Ia tarjeta de prepago inalámbrica 15, los datos del monto prepagado de suministro de m3 de agua o gas son descargados de Ia tarjeta inteligente inalámbrica 15 al microcontrolador 6, a través del elemento lector- escritor inalámbrico 7, en donde el microcontrolador 6 se encarga de reducir el monto de m3 según el usuario Ia va consumiendo. Por Io general, Ia información del monto o cantidad de m3 prepagados se almacena en Ia memoria Flash del microcontrolador 6 y este se encarga de controlar Ia reducción del monto prepagado de suministro de m3 de agua o gas conforme el usuario consume un m3.
De manera alterna, Ia información relevante sobre los datos históricos del medidor que son transmitidos desde el medidor y que se grabarán en Ia tarjeta inteligente de prepago inalámbrica 15, se almacenan también en Ia memoria Flash del microcontrolador 6. Por Io tanto, el intercambio de información entre el medidor 18 y Ia tarjeta inteligente 15 es realizado particularmente por el microcontrolador 6 a través del elemento inalámbrico lector-escritor 7. En una modalidad alterna de Ia presente invención, el sistema de prepago inalámbrico para medidores de agua y gas por tarjeta inteligente inalámbrica incluye un mecanismo automático de corte de suministro de agua o gas 1 al usuario 19. Con referencia particular a Ia Figura 3, en ella se muestra que el dispositivo electrónico inalámbrico de medición, control de prepago y corte de suministro de agua o gas 13 y un controlador 5 que controla a un mecanismo de corte/restablecimiento de suministro de agua o gas 1. En una modalidad preferida de Ia presente invención, el microcontrolador 6 sabe cuantos m3 de agua o gas Ie queda por consumir al usuario. Por Io tanto, el microcontrolador 6 controlará el suministro o corte de suministro de agua o gas al usuario 19. Típicamente, el corte del agua o gas del usuario 19 se dará cuando el monto disponible de agua o gas almacenado en Ia memoria del dispositivo electrónico inalámbrico de medición, control de prepago y corte de suministro de agua o gas 13 del medidor 18, que es leído por el microcontrolador 6, sea igual a cero. El suministro de agua o gas se reestablecerá cuando el monto disponible de agua o gas almacenado en Ia memoria del medidor 18, que es leído por el microcontrolador 6, sea mayor que cero. En todo momento, el microcontrolador 6 del dispositivo electrónico inalámbrico de medición, control de prepago y corte de suministro de agua o gas 13 leerá el monto disponible en m3 del usuario.
El corte y/o restablecimiento del suministro de agua o gas se provee por medio de un controlador 5 del dispositivo electrónico inalámbrico de medición, control de prepago y corte de suministro 13 el cual envía una señal al mecanismo de corte/reestablecimiento de suministro 1 , formado por un tren de engranes, un disco deslizante y un disco fijo dispuesto de tal manera para abrir o cerrar el suministro de agua o gas en donde el mecanismo de corte/reestablecimiento de suministro 1 puede ser en una modalidad preferida una válvula operada con un motor que acciona un tren de engranes y a su vez el disco deslizante sobre otro fijo, que tienen aperturas distribuidas de tal manera que en una posición cierra el paso de agua y a los 90 grados de giro coincide Ia apertura para dejar pasar el agua que abre o cierra el suministro de agua o gas. El suministro de agua o gas puede cortarse por medio del controlador de motor 5, este controlador 5 tiene como función tanto abrir como cerrar Ia válvula 1 cuando el microcontrolador 6 se Io requiera a través de una señal de corte o apertura que alimenta de energía eléctrica al motor que acciona Ia válvula, el controlador 5 abre o cierra mediante un dispositivo de estado sólido. Cuando el microcontrolador 6 lee un monto disponible de m3 almacenado en Ia memoria no volátil es igual a cero, dicho microcontrolador 6 primero verificará el estado de Ia válvula por medio de los sensores 35 instalados en el mecanismo de cierre 1 y así saber Ia posición de Ia válvula abierta o cerrado y luego enviará una señal de corte al control
5, si es apropiado.
En una modalidad alterna de Ia presente invención, el sistema de prepago inalámbrico para medidores de agua y gas por tarjeta inteligente inalámbrica 15 podrá configurarse de tal manera que el medidor 18 pueda abrir y cerrar a una hora especifica del día, haciendo uso de un temporizador interno para accionar al controlador de apertura y cierre 5 en el momento preestablecido al mecanismo de cierre 1.
Como se mencionó anteriormente, Ia tarjeta inteligente 15 será re- usable y específica para cada medidor, es decir no podrá ser utilizada más que en un medidor de agua o gas. La tarjeta inteligente de prepago inalámbrica incluye un microcontrolador 16 y una antena 17. La información personalizada de Ia tarjeta se graba en Ia memoria interna del microcontrolador 16. Preferiblemente, Ia tarjeta inteligente puede ser del tamaño de una tarjeta de crédito convencional y seguir el estándar ISO 14443-1 , 14443-2, 14443-3, 14443-4, aunque esto no es obligatorio Asimismo, el uso de tarjetas inteligentes de prepago inalámbrica en un sistema de prepago de suministro de m3 para medidores de agua o gas de Ia presente invención tiene dos funciones principales 1) descargar Ia cantidad de m3 de agua o gas prepagados al medidor, 2) recibir en Ia tarjeta inalámbrica Ia información de m3 de agua o gas consumida durante Ia vida del medidor, sin Ia necesidad de contratar un lectunsta o incorporar sistemas sofisticados y costosos,
En operación, el sistema de administración de prepago de agua o gas por tarjeta inteligente inalámbrica de Ia presente invención es cargado los m3 al medidor a través del dispositivo electrónico inalámbrico de medición, control de prepago y corte de suministro que realiza las operaciones de detectar y validar una tarjeta de prepago, así como controlar el sistema de prepago y suministro de m3 de agua o gas al medidor de acuerdo con el diagrama de flujo de las Figuras 4 y 4A De manera particular, el microcontrolador 6 controla el sistema de prepago de Ia presente invención, así como las comunicaciones en Io referente al prepago entre el medidor 18 y Ia tarjeta de prepago 15
Antes de iniciar las funciones de control y comunicaciones, el microcontrolador 6 miciahza los puertos seriales de comunicación con los que se comunicará y configura al elemento inalámbrico lector-escritor de tarjetas inteligentes
7, por ejemplo, el estándar ISO 14443-4A Una vez iniciahzado los puertos y configurado el elemento inalámbrico lector-escritor 7, el microcontrolador 6 lee los datos almacenados, como son # de serie cliente, m3 de agua o gas almacenados durante Ia vida del medidor (el número de sene del medidor sólo se leerá en esta parte del programa porque éste nunca cambia) Después de leer los datos, se iniciahza un temponzador interno del microcontrolador 6 para que generé una interrupción cada 70 milisegundos para que dicho microcontrolador 6 efectúe una tarea específica El microcontrolador 6 luego se pone en estado inactivo, es decir deja de hacer cualquier cosa y se pone a "dormir" para ahorrar el máximo de energía de Ia batería El microcontrolador 6 sólo puede salir del estado inactivo por Ia interrupción del tempoπzador, Io cual es hecho mediante el botón 12 mencionado con relación a Ia Figura 3
De esta manera, si el temponzador genera una señal de interrupción (bloque 10) el microcontrolador 6 revisa el estado de los sensores de las cubiertas superior e inferior del medidor (bloque 20) en caso que este activado, el microcontrolador 6 manda una señal al mecanismo de cierre/apertura de suministro de agua o gas 1 por medio del controlador de corte de suministro 5 (bloque 30) para cerrar Ia válvula, el suministro solo se restablecerá hasta que se reinicie el medidor (es decir, hasta que se desactive Ia alarma de los sensores de las cubiertas superior e inferior)
En Ia modalidad específica para un medidor de agua, el microcontrolador 6 verifica además el estado del sensor de agua 10 (bloque 40) si no se detecta el flujo de agua el microcontrolador mandará una señal para abrir una válvula de alivio 11 para desfogar el aire que se encuentra en Ia tubería de agua (bloque 50), y el microcontrolador 6 verifica si hay instrucciones específicas de apertura y cierre por horario (bloque 60) de ser afirmativo se grabará en su memoria flash (100)
En Ia modalidad especifica para un medidor de gas, el microcontrolador 6 no ejecuta los bloques 40, 50 y 60
Posteriormente el microcontrolador 6 lee el saldo del medidor, los m3 de agua o gas acumulados por medio del elemento sensor 2 (bloque 90), sin importar el sentido del flujo del agua o gas ya que el elemento sensor 2 detecta polaridades del imán sin importar en que sentido fluya el agua o gas siendo Ia medición bidireccional El microcontrolador 6 luego espera de una señal de interrupción (bloque 80) por medio de Ia detección de Ia presencia de Ia tarjeta inalámbrica15 o mediante el accionamiento del botón de descarga 12.
Una vez que el microcontrolador 6 realiza Ia función de leer los datos almacenados en su memoria Flash (bloque 100), éste verifica y cambia el estado de Ia válvula del mecanismo de cierre/apertura de suministro de agua o gas 1 con respecto al saldo prepagado del usuario. El microcontrolador 6 con base en Ia información obtenida en el (bloque 100) verifica que el saldo prepagado de suministro sea mayor que 0 (bloque 110), si el saldo no es mayor a 0 entonces verifica si Ia válvula del mecanismo de cierre/apertura de suministro de agua o gas 1 esta cerrada (bloque 120). Si el resultado de verificar el estado de Ia válvula 1 del (bloque 120) es negativo, entonces el microcontrolador 6 envía una señal al controlador 5 quién ejecuta Ia función de cerrar Ia válvula del mecanismo de cierre/apertura de suministro de agua o gas 1 (bloque 130) para cortar el suministro de agua o gas al medidor 18. Luego de cerrar Ia válvula 1 en el (bloque 130), el microcontrolador 6 lee Ia información desplegada en Ia pantalla del medidor 18 (bloque 160). Sin embargo, si el resultado que se determina en el bloque 120 es satisfactorio, es decir Ia válvula 1 está cerrada, entonces el microcontrolador 6 lee Ia información desplegada en Ia pantalla del medidor 18 (bloque 160).
Por el contrario, si el saldo leído en el (bloque 110) es mayor a cero entonces el microcontrolador 6 verifica si Ia válvula 1 está abierta (bloque 140). Si el resultado de verificar el estado de Ia válvula 1 del (bloque 140) es negativo, entonces el microcontrolador 6 envía una señal al controlador 5 quién ejecutará Ia función de abrir Ia válvula 1 (bloque 150) para permitir el suministro de agua o gas al usuario 19. Luego de abrir Ia válvula 1 en el (bloque 150), el microcontrolador 6 lee Ia información desplegada en Ia pantalla del medidor 18 (bloque 160). Sin embargo, si el resultado que se determina en el (bloque 140) es afirmativo, es decir Ia válvula 1 está abierta, entonces el microcontrolador 6 lee Ia información desplegada en Ia pantalla del medidor 18 (bloque 160).
Posterior a Ia verificación del estado en que se encuentra Ia válvula del mecanismo de cierre/apertura de suministro de agua o gas 1 como se describió en los (bloques 110 a 160), el microcontrolador 6 revisa que pantalla se encuentra desplegada en el medidor (bloque 170). Si Ia pantalla desplegada en el (bloque 170) es Ia de "Prepago", luego el microcontrolador 6 verifica si está encendido el generador de radio frecuencia (bloque 180) del elemento inalámbrico lector-escritor de tarjeta inteligentes inalámbrica 7 para iniciar Ia búsqueda de una tarjeta de prepago. Si Ia determinación en el (bloque 180) es negativa, no se genera Ia señal para encender Ia radio frecuencia (bloque 190) y luego el microcontrolador 6 regresa al estado inactivo para ahorrar el máximo de energía de Ia batería 8 en espera de una señal de interrupción (bloque 80) y reinicia Ia rutina descrita en los bloques (10 a 180). En caso afirmativo en el (bloque 180), es decir está encendida Ia radio frecuencia, entonces se comenzará a emitir Ia señal de radio frecuencia a través de Ia antena 14 para detectar Ia presencia de una tarjeta inteligente inalámbrica 15 en su cercanía (bloque 220).
Cuando Ia pantalla desplegada en el (bloque 170) corresponde a los "m3", el microcontrolador 6 verifica el estado del elemento inalámbrico lector-escritor (bloque 200), en el caso que estuviera apagado el elemento inalámbrico lector-escritor el microcontrolador 6 regresa al estado inactivo para ahorrar el máximo de energía en espera de una señal de interrupción (bloque 80) y reinicia Ia rutina descrita en los
(bloques 10 a 180). Si el resultado de verificar el estado del elemento inalámbrico lector-escritor es negativo, es decir está encendido el elemento inalámbrico lector- escritor, entonces el microcontrolador 6 apaga o desactiva el elemento inalámbrico lector-escritor (bloque 210) y luego el microcontrolador 6 regresa al estado inactivo para ahorrar el máximo de energía en espera de una señal de interrupción (bloque 80) y reinicia Ia rutina descrita en los (bloques 10 a 180).
El microcontrolador 6 después de llevar a cabo las funciones de leer los datos almacenados, verificar y cambiar el estado de Ia válvula 1 , y revisa que pantalla se encuentra desplegada en el medidor para activar/desactivar el elemento inalámbrico lector-escritor, procederá a detectar Ia presencia de una tarjeta inteligente de prepago inalámbrica 15 y realizar Ia transacción de descarga del prepago. Como se mencionó anteriormente cuando el microcontrolador confirma que está encendido el elemento inalámbrico lector-escritor, el elemento inalámbrico lector-escritor emitirá una señal de radio frecuencia a través de Ia antena 14 ejecutando una función de llamado de búsqueda de tarjetas 15 (bloque 220) de acuerdo con el estándar ISO 14443-3A. Después de que se lleva a cabo Ia función de llamado de búsqueda de tarjetas del (bloque 220), el elemento inalámbrico lector- escritor 6 verifica si hay una tarjeta inteligente 15 dentro del campo de detección (bloque 230). Si existe una tarjeta inteligente dentro del campo de detección en el bloque 230, se efectúa una anticolisión (bloque 240) para determinar si hay más de una tarjeta inteligente en el campo de detección (en caso de que haya más de una tarjeta inteligente 15, una será desactivada según Ia norma ISO 14443-3A). Si no existe una tarjeta inteligente 15 dentro del campo de detección en dicho bloque 230, el elemento inalámbrico lector-escritor 6 regresa al estado inactivo para ahorrar el máximo de energía en espera de una señal de interrupción (bloque 80) y se reinicia Ia rutina descrita en los (bloques 10 a 180). Una vez que se detecta una tarjeta dentro del campo, el sistema selecciona Ia tarjeta (bloque 250) de acuerdo con el protocolo de transmisión de datos por radiofrecuencia (por ejemplo, el especificado en el estándar ISO 14443-3A, e incluso el especificado por el estándar ISO 14443-4A). Después de seleccionar Ia tarjeta en el (bloque 250), el elemento inalámbrico lector-escritor 7 autentifica Ia tarjeta con Ia firma digital de descarga de Ia cantidad de m3 de agua o gas prepagados y con el número de serie del medidor (bloque 260). El microcontrolador 6 verifica luego si Ia tarjeta inteligente corresponde al medidor (bloque 270), si Ia tarjeta no corresponde a este medidor el elemento inalámbrico lector-escritor 7 regresa al estado inactivo para ahorrar el máximo de energía en espera de una señal de interrupción (bloque 80) y reinicia Ia rutina descrita en los (bloques 10 a 18) Sin embargo, si Ia tarjeta corresponde a este medidor entonces leerá el saldo de Ia tarjeta (bloque 280). En este punto, el microcontrolador 6 verifica si Ia tarjeta inteligente de prepago tiene saldo
(bloque 290), si Ia determinación en el (bloque 290) es negativa el microcontrolador 6 regresa al estado inactivo para ahorrar el máximo de energía en espera de una señal de interrupción (bloque 80) y reinicia Ia rutina descrita en los bloques (30 a 180). Si el resultado de verificar el (bloque 290) se determina que es afirmativo, entonces el microcontrolador permitirá Ia descarga de saldo de Ia tarjeta inteligente 15 en Ia memoria Flash del microcontrolador 6 (bloque 300). Puede darse el caso que no se descargue todo el saldo prepago en una sola descarga, ya que el saldo a descargar depende de Ia cantidad grabada en Ia tarjeta en Ia variable "Cantidad de m3 de agua o gas prepagados a transferir por descarga". En seguida de descargar el saldo en el (bloque 300), el sistema lee el saldo restante en el medidor (bloque 310) y suma el saldo descargado de Ia tarjeta 15 al saldo restante en el medidor (bloque 320). El nuevo valor del saldo prepagado que resulta en Ia operación realizada en el (bloque 320) se envía a Ia memoria Flash del medidor de agua o gas (bloque 330) por medio del microcontrolador 6. Después de recibir el nuevo valor del saldo o al mismo tiempo, el microcontrolador 6 envía a Ia tarjeta inteligente 15 (bloque 340) Ia información generada respecto al agua o gas consumida por el usuario durante Ia vida del medidor e Ilícitos cometidos al medidor. Después de enviar Ia información a Ia tarjeta inteligente 15, el microcontrolador 6 regresa al estado inactivo para ahorrar el máximo de energía en espera de una señal de interrupción (bloque 80) para reiniciar Ia rutina descrita en los (bloques 10 a 180).
Aunque se han ilustrado y descrito formas de realización particulares de Ia presente invención, será obvio para quienes tienen conocimientos en Ia materia que podrán hacerse diversos otros cambios y modificaciones sin apartarse del espíritu y los alcances de Ia invención. Por Io tanto, se pretende proteger en las reivindicaciones anexas cualquier cambio y modificaciones que estén dentro del alcance de esta invención.

Claims

REIVINDICACIONES
1 Un método de prepago para suministrar agua o gas utilizando i) una tarjeta inteligente inalámbrica previamente cargada con una cantidad de servicio comprada, II) un medidor de agua o gas que comprende cubiertas protectoras superior e inferior, un elemento inalámbrico lector-escritor de tarjetas inteligentes inalámbricas y un mecanismo de cierre/apertura de suministro de agua o gas, y inj una red que incluye al menos una terminal de punto de venta con un par de módulos de segundad, un servidor conectado mediante una interfase hacia un sistema de cobranza que mantiene informado a Ia base de datos del proveedor de servicios, caracterizado el método porque comprende verificar el estado del mecanismo cierre/apertura de suministro de agua o gas del medidor determinar si está abierto o cerrado, detectar el estado de los sensores de las cubiertas protectoras superior e inferior del medidor para determinar si se ha intentado manipular el medidor, detectar Ia presencia de una tarjeta inteligente inalámbrica de prepago dentro del campo de detección del medidor, intercambiar información entre el medidor y Ia tarjeta inteligente inalámbrica de prepago por medio de radiofrecuencia, autentificar Ia tarjeta inteligente inalámbrica de prepago y el elemento inalámbrico lector-escritor de tarjetas inteligentes inalámbricas de prepago, de forma simultánea, por medio de dos o más firmas digitales y el número de sene del medidor, determinar si Ia tarjeta inteligente inalámbrica de prepago tiene saldo mayor a cero de Ia cantidad de m3 prepagados, descargar Ia cantidad servicio comprada en forma de m3 prepagados de
Ia tarjeta inteligente inalámbrica de prepago y almacenarla en Ia memoria del medidor, subir toda Ia información generada sobre el estado del medidor hacia Ia tarjeta inteligente inalámbrica de prepago y grabarla en Ia memoria de dicha tarjeta inteligente inalámbrica de prepago, en donde Ia información generada se relaciona con El agua o gas consumida por el usuario durante Ia vida del medidor y los Ilícitos o manipulaciones cometidos al medidor, y registrar electrónicamente el consumo de agua o gas
2 El método de prepago para suministrar agua o gas de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso de detectar Ia presencia de una tarjeta inteligente inalámbrica de prepago dentro del campo de detección del medidor de agua o gas incluye además los pasos de emitir una señal de radiofrecuencia desde el medidor por medio de un dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas, determinar si hay más de una tarjeta inteligente inalámbrica de prepago en el campo de detección del medidor de agua o gas, y seleccionar Ia tarjeta inteligente inalámbrica de prepago de acuerdo con un protocolo de transmisión de datos por radiofrecuencia previamente determinado
3 El método de prepago para suministrar agua o gas de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso de verificar el mecanismo cierre/apertura de suministro de agua o gas del medidor comprende el determinar si el mecanismo de cierre/apertura de suministro de agua o gas del medidor está abierto o cerrado para mandar una señal de apertura o cierre
4 El método de prepago para suministrar agua o gas de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso de detectar el estado de los sensores de las cubiertas protectoras superior e inferior del medidor incluye mandar una señal de cierre al mecanismo de cierre/apertura de suministro de agua o gas cuando se intenta abrir al menos una de las cubiertas superior e inferior del medidor
5. El método de prepago para suministrar agua de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso de descargar Ia cantidad de servicio comprada incluye descargar información de suministro de agua en un horario predeterminado, cantidad de metros cúbicos predeterminada o ambas.
6. El método de prepago para suministrar agua de conformidad con
Ia reivindicación 1 y 5, caracterizado porque comprende además los pasos de: verificar si existe información de suministro de agua en un horario predeterminado, cantidad de metros cúbicos predeterminada o ambas; detectar flujo de agua a través del medidor; y en caso de no detectar flujo de agua, mandar una señal para abrir una válvula de alivio desfogar el aire que se encuentra en Ia tubería de agua.
7. El método de prepago para suministrar agua o gas de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso de descargar Ia cantidad de m3 prepagados de Ia tarjeta inteligente inalámbrica de prepago al medidor puede ser parcial o total dependiendo de Ia cantidad predeterminada grabada en Ia tarjeta inteligente inalámbrica de prepago.
8. El método de prepago para suministrar agua o gas de conformidad con las reivindicaciones 1 y 7, caracterizado además porque el paso de descargar Ia cantidad de m3 prepagados de Ia tarjeta inteligente inalámbrica de prepago al medidor electrónico incluye además los pasos de: leer el saldo restante en el medidor; sumar el saldo total o parcial descargado de Ia tarjeta inteligente de prepago al saldo restante en el medidor; y almacenar el nuevo valor del saldo prepagado en el medidor.
9. El método de prepago para suministrar agua o gas de conformidad con Ia reivindicación 1 , caracterizado porque además comprende los pasos de: leer el saldo prepagado en Ia memoria del medidor; verificar si el saldo prepagado es mayor a 0; y verificar el estado del mecanismo cierre/apertura de suministro de agua o gas para determinar si está abierto o cerrado; y generar una señal para abrir o cerrar el mecanismo cierre/apertura de suministro de agua o gas con base en el saldo prepagado leído; en donde cuando el saldo es mayor a 0 se genera una señal para abrir el mecanismo cierre/apertura de suministro de agua o gas a fin de permitir el flujo de agua o gas a través del medidor; y cuando el saldo no es mayor a 0 se genera una señal para cerrar el mecanismo cierre/apertura de suministro de agua o gas a fin de cortar el suministro de agua o gas al usuario.
10. Un sistema de prepago para suministrar agua o gas mediante tarjeta inteligente inalámbrica que comprende: una tarjeta inteligente inalámbrica para medidor; un medidor de agua o gas; una pantalla de cristal liquido para desplegar información sobre el estado del medidor; una fuente de alimentación de energía eléctrica para el medidor de agua o gas; una red que incluye al menos una terminal de punto de venta que incluye un par de módulos de seguridad, un servidor conectado mediante una interfase hacia un sistema de cobranza que mantiene informado a Ia base de datos del proveedor de servicios; caracterizado porque comprende el medidor de consumo de agua o gas incluye: a) un dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas que incluye: i) un elemento inalámbrico lector-escritor de tarjetas inteligentes para: detectar Ia presencia de una tarjeta inteligente inalámbrica de prepago; interpretar los comandos de Ia tarjeta inteligente inalámbrica de prepago; y generar y enviar una señal de potencia de radiofrecuencia; en donde el elemento inalámbrico lector-escritor de tarjetas incluye además un modulo de encriptado/desencriptado para: verificar y validar Ia autenticidad de Ia tarjeta de prepago; codificar los datos transferidos; y verificar Ia validez de Ia información grabada en Ia memoria del microcontrolador antes de descargar;
II) un microcontrolador para controlar el funcionamiento del medidor el cual tiene una memoria flash para almacenar Ia información generada en el medidor respecto del agua o gas consumido por el usuario durante Ia vida del medidor e ilícitos cometidos al medidor; y
III) un controlador de un dispositivo de corte de suministro para abrir y cerrar un mecanismo de cierre/apertura de suministro de agua o gas cuando el microcontrolador se Io requiera a través de una señal de corte o abertura; b) un dispositivo de corte de suministro de agua o gas; y c) un elemento de transmisión/recepción de señal.
11. Un medidor para registrar el consumo bidireccional de agua o gas que comprende: un cuerpo principal de medidor que tiene un orificio de entrada y un orificio de salida; una cámara de medición dispuesta dentro del cuerpo principal del medidor; una cámara de suministro y cierre dispuesta dentro del cuerpo principal del medidor y en comunicación de fluido con Ia cámara de medición, una válvula de suministro/corte de agua o gas dispuesta dentro de Ia cámara de suministro y cierre, un par de cubiertas protectoras superior e inferior dispuestas sobre Ia parte superior e inferior del cuerpo principal del medidor, y una pantalla de cristal líquido dispuesta en Ia cubierta protectora superior, caracterizado porque comprende un dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas alojado dentro de Ia cubierta protectora superior del cuerpo principal del medidor, en donde Ia cámara de medición incluye medios para registrar el consumo bidireccional de agua o gas, en donde los medios para registrar el consumo bidireccional comprenden un disco nutativo, un par de cubiertas superior e inferior que encierran el disco nutativo para mantenerlo en posición y asegurar de esta forma su movimiento correcto de medición, un vastago que tiene un extremo dispuesto centralmente en y extendiendo hacia arriba desde el disco nutativo a través de Ia cubierta superior que encierra el disco nutativo, y un elemento magnético dispuesto en el extremo opuesto del vastago, un primer elemento sensor colocado adyacente a Ia superficie externa de Ia cámara de medición del cuerpo principal del medidor y dentro de Ia cubierta protectora superior, en donde el primer elemento sensor registra el movimiento giratorio del elemento magnético trasmitido por el disco nutativo para luego calcular el volumen de m3 que circulan por Ia cámara de medición, en donde el primer elemento sensor es capaz de registrar el consumo de agua o gas sin importar el sentido del flujo del fluido, un dispositivo convertidor de señal magnética en señal digital acoplado con el primer elemento sensor para convertir Ia señal magnética producida por el movimiento giratorio del elemento magnético en una señal digital, en donde el dispositivo convertidor está además eléctricamente conectado al dispositivo electrónico inalámbrico de medición, control de prepago y corte de suministro de agua o gas, en donde el dispositivo electrónico inalámbrico de medición, control de prepago y corte de suministro de agua o gas recibe Ia señal digital para luego transmitirla a Ia pantalla de cristal líquido para su visualización; un mecanismo de cierre que incluye un tren de engranes, un disco deslizante y un disco fijo dispuestos de tal manera para abrir o cerrar el suministro de agua o gas, en donde el tren de engranes de apertura o cierre es operado por un motor, el cual es controlado por el dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas que está eléctricamente conectado a dicho motor; una antena de circuito impreso para Ia comunicación de información por radiofrecuencia entre una tarjeta inteligente inalámbrica y el dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas del medido; y una batería alojada por arriba de Ia cámara de suministro y corte, Ia cual alimenta de energía al dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas, a los medios para registrar el consumo bidireccional de agua o gas, al motor que acciona el mecanismo de cierre y a Ia pantalla de cristal líquido.
12. El medidor de conformidad con Ia reivindicación 11 , caracterizado además porque las cubiertas protectoras superior e inferior cada una comprende un segundo elemento sensor para registrar Ia apertura de cualquiera de las cubiertas superior e inferior, en donde en caso de que al menos una cubierta superior o inferior del medidor sea desenganchada del cuerpo del medidor, el medidor cerrará su servicio automáticamente hasta que un técnico de Ia compañía acuda a reestablecerlo.
13. El medidor de conformidad con Ia reivindicación 11 , caracterizado además porque el agua que circula por el orificio de entrada del cuerpo principal del medidor entra a Ia cámara de medición originando que el disco nutativo gire y transmita de esta manera su movimiento giratorio al elemento magnético por medio del vastago, en donde el primer elemento sensor detecta el número de giros del elemento magnético.
14. El medidor de conformidad con Ia reivindicación 11 , caracterizado porque el mecanismo de cierre incluye además un par de sensores para detectar Ia posición del disco deslizante, abierto o cerrado, en donde los sensores están conectados a y envían Ia señal de posición del disco deslizante al dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro de agua o gas.
15. El medidor de conformidad con Ia reivindicación 11 , caracterizado porque el medidor comprende, en el caso del suministro de agua por tandeo, un elemento sensor para detectar el paso de agua en Ia línea de alimentación y una válvula de alivio.
16. El medidor de conformidad con Ia reivindicación 15, caracterizado además porque el elemento sensor de paso de agua está conectado al dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro para recibir una señal del elemento sensor que detecte el paso de agua, en caso que no se detecte el paso de agua, el dispositivo electrónico inalámbrico de medición, prepago y corte de suministro enviará una señal para abrir una válvula de alivio para desfogar el aire entrampado en Ia tubería y que podría circular a través del medidor y registrarse como consumo.
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