用于在网络中选择性接收数据广播的设备、系统和方法与流程

文档序号:16994643发布日期:2019-03-02 01:15阅读:305来源:国知局
用于在网络中选择性接收数据广播的设备、系统和方法与流程

本发明涉及电信领域。



背景技术:

针对已知技术解决方案不能令人满意地响应而对例如动态平衡电网或管理一组连接对象的领域中存在需要。实际上,电网的平衡需要同时传输远程命令,旨在同时在大量装置中消除或激活扩散消耗,并且这种覆盖范围需要多个发送器或收发器。通过传统无线电设备的蜂窝电信网络被设计成特别地解决一个终端,并且不适合于以相同目的同时向大量接收器广播消息。数字广播电视内容流的广播网络被优化用于向大量接收器同时广播相同的信息,但是它们选择广播区域的能力是在太大而不能满足能源领域的更精细分工的需求的网格情况下完成的。低功率广域型(lpwa)的新无线电网络被设计为利用具有信息的自主供应单独地寻址连接的对象,以便汇总到信息系统中。大多数这些系统本身不是提供以有利于同时向大量对象广播信息,其接收必须保持持续活动。通过已知电力线通信的通信解决方案具有与通过无线电的通信解决方案相同的问题和限制,它们也不适合本发明所涉及的应用的需要。



技术实现要素:

本发明的目的是通过提出可以使用无线电和/或电力线通信传输方式在有线和/或无线地面和/或卫星网络中使用的技术解决方案,至少部分地克服上述问题,以便向它们提供用于一组接收者的数据的广播容量,这些接收者可以在每次广播时以不同的方式预先确定。根据本发明的数据广播既是同时的又是选择性的,即同时发送到能够物理地接收所述数据的那些设备中的设备的确定子组件。

根据第一方面,本发明涉及一种用于在电信网络和/或数字信号广播网络中选择性地接收数据广播的设备。根据本发明的设备包括:

-第一硬件和/或软件装置,用于接收在根据本发明的设备外部的一个设备和所述设备之间在点对点连接(单播)的框架中传送的至少一个配置数据。所述外部设备属于电信网络或者是本地隔离装置。根据本发明的设备与外部设备之间的点对点连接的通信介质,无论后者是隔离的还是网络的一部分,是辐射的无线电频率,电力线通信,电气或光学直接有线连接,基于具有一个或多个波长的光辐射的调制的装置,或基于磁场的调制或声音信号的调制的装置;

-第二硬件和/或软件装置,用于通过无线电和/或电力线通信接收至少一个发送器的数据广播。术语广播意味着同一主数据同时传输到能够以属于第一组的所有接收器的通用广播模式接收它的所有接收器,所述第一组通过对于使用的电信网络(多播)适当的本发明外部的寻址来预定。按照本发明,本发明还提供了在消息中传输不同数据而无需离开相同消息的广播范围。例如,在需要几个发送器向网络中的大量接收设备广播相同消息时,在消息中编码发送器标识符的数据以及在适用时诸如检测代码或依赖于它的错误代码的服务数据会发生变化。所述数据包括例如控制数据和/或确定广播和/或附加数据的选择性的数据。术语确定广播选择性的数据意味着可以在本发明的框架中使用的所有数据,以将数据广播的有效接收仅限于预先确定的接收设备。在适用的情况下,附加数据是补充所述控制数据的应用兴趣信息,例如功率或能量设置,具有定时状态返回的遥控器的情况下的持续时间,多个操作周期,温度设置,这些参数的组合等。还提供了用于接收数据的所述第二硬件和/或软件装置通过外部设备的中介间接地接收后者,该外部设备包括通过无线电或电力线通信的数据广播的接收器。这种外部设备例如是电子智能电表。用于接收数据的所述第二装置在这种情况下是用于在根据本发明的设备和接收数据广播的外部装置之间建立本地中间数据连接的有线或无线装置;

-至少一个数字处理子组件,包括至少一个微处理器,至少一个程序存储器,具有用于接收数据的所述第一硬件和/或软件装置的硬件和/或软件接口,具有用于接收数据的所述第二硬件和/或软件装置的硬件和/或软件接口,针对用于使用由用于接收数据的所述第二硬件和/或软件装置接收的数据的装置的硬件和/或软件接口。数字处理子组件根据替代实施例,是安装在印刷电路上的集成电路的组合,或者是单个部件,例如通用微控制器或所谓的“片上系统”(soc)部件,其可以有利地在同一芯片中实现用于实现根据本发明的设备所需的全部或部分电子半导体装置;

-至少一个存储器,用于存储所述至少一个配置数据和/或至少一个广播发送器标识符的全部或部分。所述第一装置接收所述至少一个配置数据。所述第二装置接收所述至少一个广播发送器标识符。例如,当没有提供ram存储器以在根据本发明的设备复位的情况下恢复数据时,这就是ram存储器。或者,当可以通过与本地外部设备或与确保保留信息的远程服务器的点对点连接来恢复配置数据时。在大多数其他情况下,至少一个存储器是eeprom、闪存、f-ram类型的非易失性存储器或任何其他类型的存储器或数据存储和电力的装置的组合,允许可持续保留存储的信息。在某些替代方案中,至少一个存储器以专用于存储功能的一个或多个电子部件的形式实现,其可以在印刷电路上看到和识别。在其他替代方案中,至少一个存储器被集成到至少一个电子部件中,例如微控制器,具有多个功能的外围设备,或者片上系统,其也满足其他功能。还提供了本发明的替代方案,其中根据要存储的数据的性质将所述存储的配置数据存储在不同的存储器中。例如,与点对点数据传输网络相关的配置数据存储在与包括在所述第一装置中的微处理器相关联的存储器中,与数据广播网络相关的配置数据存储在与包括在所述第二装置中的微处理器相关联的存储器中,与数据广播的使用有关的配置数据存储在与包括在至少一个数字处理子组件中的微处理器相关联的存储器中;

-低压电源子组件,提供至少一个直流电压,用于供应设备的硬件装置,所述电源子组件由至少一个能量源供电。所述至少一个能量源是例如电网和/或通过任何合适的装置(例如光伏电池,风力或波浪涡轮机,热电,热或热力发电机、利用热源和冷源之间的温度差,利用机械能的发电机,例如振动或动力学)在设备的环境中捕获的能量,和/或自主电化学能源,例如电池,可充电电池,燃料电池,蓄电池和/或超级电容器。低压电源子组件包括适用的一个或多个电子部件,以便降低电压,转换和/或调节电压,以便根据要供电的设备的需要降低或升高能量源产生的电压。在适用的情况下,还提供缓冲存储装置,例如一个或多个电容器,超级电容器或电化学电池,或用于克服源的任何能量供应中断;

-至少一个程序,用于根据确定广播的选择性的接收的数据广播,以及预先存储在至少一个存储器中的至少一个配置数据和/或至少一个广播发送器标识符的全部或部分,确定所接收的广播数据应该是由设备使用还是忽略。

-提供了根据本发明的设备还包括至少一个程序,称为应用程序,以便如果已经确定应该使用它,则使用全部或部分的所接收数据。这些程序存储在例如与数字处理子组件的微处理器功能相关的程序存储器中。这例如是外部闪存类型的存储器,或者集成到在设备中实现的微控制器中或者片上系统中。在某些替代实施例中,所述程序以由几个微处理器执行的分布式处理的形式实现,然后将所述程序分成几个子程序,这些子程序可选地存储在连接到它们各自的执行处理器的不同存储器中。

术语电信网络意味着数据传输网络优化为可在终端之间或终端与服务器之间建立点对点连接。术语广播网络意味着数据传输网络优化为同时广播主要共享给大量终端的数据。无线电和/或电力线通信意味着使用任何使用由天线辐射的无线电频率或由有线装置承载的频率的传输技术。提供了使用地面无线电传输的装置和/或卫星无线电传输的装置。

提供用于通过无线电以点对点模式进行的传输,这些传输将由所述第一装置接收,例如“sigfox”类型的低功率广域(sigfoxwirelesssa的注册商标),“lora”(semtech公司的注册商标),由3gpp组织推广的“nb-iot”或等同物或者所谓的“2.5g”代或以后的蜂窝电信网络的数据传输网络。还提供使用其他标准化或所有者无线电标准,例如

“zigbee”、“knx”、“z-wave”、“thread”、“wifi”、“蓝牙”及其变体、未来发展、后继者和等同物。网状无线通信协议提供了增加网络中数据传输的范围和可靠性的优点,知道根据本发明的点对点传输不受延迟时间观点限制。

提供用于通过所述第二装置接收的无线电传输,无线电话和电视的广播网络,其提供用于数据广播的辅助信道,其可以与这些网络的主要用途并行地用于本发明的框架中。该设备于是在用于接收数据的所述第二装置的框架内包括,接收器,作为“fm”提供用于模拟无线电话,具有“rds”数据解码器,或者接收器,提供用于例如“dab”标准或等同标准中的数字无线电话,或接收器,提供用于“dvbt”标准或等同标准中的数字地面或卫星电视。还提供接收从第二方法或简档广播的数据,专用于数据广播,该数据广播与主要用于确保通过无线电以点对点模式进行双向通信的电信标准相关联。

还提供了使用通过电力线通信的传输,由本文件后面的缩写plc指定,所有类型的低速或高速plc,窄带或宽带,例如在3001hz和500khz之间的频率范围内具有一个或多个载波频率。还提供了使用通过“低频宽范围”plc的广播技术,其基于一个或几个低频载波的调制,例如在100hz和3000hz之间的频率。通过plc的这种传输方式也称为“纹波控制”。

提供了用于通过plc以点对点模式进行的传输,所述传输将由所述第一装置接收,例如基于标准实现通信的基础设施,标准例如是“plcg3”、“s-fsk”、“p1901.2”、“prime”及其变体、未来的发展、后继者和等同物。

提供了用于通过plc的传输,所述传输将由所述第二装置接收,基于例如标准的使用实现通信的基础设施,标准例如是“edfhn96-s-65”、“versacomdin43861-301”、“landis+gyrsemagyr”、“ricontic”、“rwe”、“zpa”、“telenerc”、“decabit”(注册商标)及其变体、未来发展、后继者和等同物。还提供了接收从第二方法或简档广播的数据,专用于数据广播,该数据广播与主要用于确保通过plc以点对点模式进行双向通信的电信标准相关联。

与已知的通信协议相反,本发明提出了基于两阶段方法的技术解决方案,涉及两种传输方法和可选的两种不同的传输子系统。本发明提供的第一个优点是能够用于两个传输子系统中的每一个,可能已经部署在感兴趣的地理区域上的现有解决方案,在地理区域中期望部署根据本发明的选择性广播解决方案。本发明还提供了使得能够实现优化的电信解决方案的优点,以响应两个冲突需求中的每一个,其一方面是在本地或网络基础设施的设备与接收设备之间建立可靠的点对点连接的能力,另一方面是同时向大量接收设备广播信息的能力。

本发明还提供了所述第一装置,所述至少一个配置数据,所述外部设备,所述第二装置,所接收的数据广播,所述至少一个数字处理子组件和所述至少一个能量源,分别是:

-用作接收器的无线电调制解调器或双向无线电收发器,或者在无线本地的或扩展的、地面或卫星电信网络的框架中使用无线电频率的无线电接收器或网络网关,或者用作接收器的电力线通信调制解调器或电力线通信双向收发器,或者使用电力线通信的电力线通信接收器或网络网关,或者用于连接电缆或光纤的接口,或者用于接收和解调包括一个或多个波长的光线的接口,或者用于接收和解调可变磁场的接口,或者用于接收和解调声音信号的接口;

-组标识符,源站标识符,或源站的输出网络标识符,或中压/低压变压器标识符,或地理扇区标识符,或电气使用类型的标识符,或装置类别标识符,或制造商和装置型号和/或嵌入式软件版本的标识符,或用户类别标识符,或生成类别标识符(buildingcategoryidentifier),或服务运营商标识符,或订购的服务类别;

-配置工具,或电子能量表,或智能电话,或数字平板电脑,或计算机,或监控系统,或发送器,或用作发送器的收发器,或应答器,或本地网络的接入点或针对扩展网络的接入点;

-用作接收器的调制解调器或双向收发器,或在无线地面或卫星电信网络框架中使用无线电频率的接收器或网络网关,或能够接收地面装置或卫星的数据广播的接收器,或者用作接收器的调制解调器或双向收发器,或者使用电力线通信的接收器或网络网关,或纹波控制接收器,或用于连接外部子组件以接收通过无线电或电力线通信的数据广播的有线或无线接口;

-用于打开或关闭的控制,或用于为参数分配确定值的控制,或用于消除消耗的控制,或用于存储能量的控制,或用于减荷的控制,或用于负载重载的控制,或用于本发明外部的应用程序进程的信息传输的控制,或作为控制无效的零控制,和/或确定预先存储的配置数据的信息,以便在利用相同性质的接收数据广播进行的一个或多个身份测试中考虑,或输入变量是至少一个配置数据的全部或部分和/或至少一个发送器标识符的全部或部分的组合功能的表达,和/或关于一个或多个配置数据和/或一个或多个发送器标识符和/或在设备的存储器中接收和/或存储的附加数据的计算结果,作为逻辑状态的组合函数的结果,该逻辑状态确定设备应该使用还是忽略所接收的信息,和/或与控制数据一致的至少一个参数,和/或与确定广播选择性的数据一致的至少一个参数,和/或广播发送器标识符;

-至少一个微控制器,或至少一个片上系统,或以印刷电路形式可用的至少一个处理单元,其上安装有部件和连接器,以形成具有标准化技术特征的数字处理模块,例如标准pc104中的工业模块化计算机,低成本模块化计算机的电子板,例如raspberrypi(raspberrypifoundation的注册商标)或arduino(arduino团队的注册商标)等;

-电气网络,和/或至少一个光伏电池,以及/或电动发电机,和/或蓄电池,和/或电化学电池;

调制解调器或双向收发器对应于例如使用模块、一组集成电路或片上系统形式的完整技术子组件的替代实施例,以便允许设备通过无线电或plc接收数据。设备的至少一个数字处理子组件与调制解调器或收发器之间的通信最常通过串行连接完成。名称调制解调器最常用于与主处理器的接口使用基于标准命令(例如“hayes”或“at”命令)的协议的模块。名称收发器而是以更具体的方式用于与主机处理器通信的片上系统类型的传送/接收部件的情况,例如通过允许直接在寄存器中进行数据交换的“spi”、“uart”、“i2c”或“sdio”类型的部件间通信端口。收发器的功能与调制解调器的功能相同,两者都适用于实现本发明。某些网络要求使用传送和接收装置以便建立连接,即使本发明的实现仅需要数据接收。某些网络可以通过单独的接收器在没有任何事先交换的情况下接收数据。于是简化了根据本发明的设备的实现,并且在适用的情况下降低了其成本。本发明提供使用所有已知的手段将数据专门传送给给定设备,甚至是第一网络框架中的一组设备,这组几个“物理设备”因此形成就本发明而言唯一的设备(逻辑)。与外部装置的电连接或光连接例如对应于与诸如电表之类的第三方装置的永久连接的情况,所述第三方装置具有可能直接地或在诸如配置信息的变换之后完全或部分地使用的信息,配置信息可用于根据本发明的选择性广播。外部装置例如可以在其安装期间配置,并且向根据本发明的设备传送可以通过本地连接使用的一个或多个信息元素。还提供了外部设备在根据本发明的设备和通过双向连接连接的第一电信网络之间起到网络网关的作用,该双向连接通过提及的无线电或plc实现一个或多个通信标准。还提供了外部设备通过有线、光学、声学点对点本地连接或基于磁场和/或调制电场连接到根据本发明的设备。还提供了与外部装置的电连接或光学连接例如在与安装者使用的装置临时连接的情况下对应,以便在安装期间配置设备。这种装置例如是特定工具或智能电话,数字平板电脑或便携式计算机,适当情况下配备有适配器,以使标准终端与用于接收数据的所述第一硬件和/或软件装置兼容;

还提供仅用作本地双向的数据传输的接收器装置,例如实现上述标准的调制解调器、收发器或网络网关。

本发明还提供用于接收数据的所述第一和第二硬件和/或软件装置是至少部分共享的硬件和/或软件装置,能够在点对点连接的框架中接收数据,并且同时接收到多个接收器的数据广播。这些是本发明的替代实施例,其中,物理数据传输介质具有相同的性质,例如通过无线电,并且诸如形成接收器的一个或多个集成电路的共享硬件和/或软件装置可用于以点对点模式接收所述配置数据以及在所使用的传输系统的通用和/或多点广播(“广播”或“多播”)中广播到多个接收器的所述数据,以便适当情况下在根据本发明的多播广播模式中接收伴随有其他相关信息的控制数据。例如,来自siliconlabs公司的“efr32fg”或“ezr32lg”部件,semtech公司的“sx1272”或“sx1239”部件就是这种情况。

本发明提供了用于接收数据的所述第一或第二硬件装置或共享硬件装置还包括所述数字处理子组件和/或至少一个存储器,用于存储所述至少一个配置数据和/或至少一个广播发送器标识符的全部或部分。

这些是本发明的有利替代实施例,其中,通常在用于接收数据的装置的框架中提供的技术手段也用于执行适合于本发明的数字处理,并且在适用的情况下,还用于以非易失性方式存储所述配置信息。实际上,某些称为芯片上电路的电子部件包括一个所谓的“应用”微处理器,具有在可共享的内置处理单元中的一个或几个可以访问的相关存储器,或者剩余的计算能力和一个或多个存储器(程序,工作ram,非易失性存储器)中的自由空间。可以访问的这些多余硬件资源的全部或部分有利地可用于实现根据本发明的接收方法。例如,来自atmel公司的“ata8510”部件,来自siliconlabs公司的“efr32fg”或“ezr32lg”部件,来自nordicsemiconductor公司的“nrf9e5”部件,来自德州仪器公司(注册商标)的“cc1310”或“cc2630”部件等就是这种情况。

本发明提供了用于接收数据的所述第一或第二硬件和/或软件装置,或共享硬件和/或软件装置,还包括用于将数据传送到至少一个远程信息系统的硬件和/或软件装置。例如,这有利地需要使用在本发明的框架中用作接收器的双向收发器的传送子组件,以便允许根据本发明的设备将数据传送到远程信息系统。这最常是用于与用于接收数据的所述第一装置相关联地进行传送的装置。实际上,在大多数应用中需要将上行信道传送的数据与单个设备相关联,这使得倾向于使用双向点对点连接。在管理电网的背景下实施本发明的这种改进使得可以通过使用或与存储或消除能量或与电动车辆相关的信息根据不同的速率等级、电能的子表指标汇总成一个或多个远程信息系统负载曲线和/或全局仪表指数。还提供用于汇总除电力相关的之外的仪表信息,例如关于气、热、水、房屋的安全性或房屋的居住者的健康等的计量或使用的信息。

本发明的目的还至少部分地通过一种系统来实现,该系统用于允许根据前述权利要求的多个设备在电信网络和/或数字信号广播网络中选择性地接收数据广播。根据本发明的系统包括:

-至少一个外部设备或第一网络基础设施,用于传送能够由根据本发明的设备的所述第一硬件和/或软件装置接收的数据。这例如是包括使用无线电频率的至少一个发送器或收发器或网络网关或应答器的网络基础设施,或者使用电力线通信的至少一个收发器或网络网关,或者用于连接电缆或光纤的接口,或用于调制和传送一个或多个波长的光线的接口,或用于调制和传送可变磁场的接口,或用于调制和传送声音信号的接口,用于传送能够由所述第一数据硬件和/或软件装置接收的数据的接口,用于接收设备的至少一个配置数据。这些装置用于在点对点连接的框架中将数据传送到根据本发明的每个接收设备。根据替代实施例,点对点连接在发送器到设备方向上至少是单向的,或者在适用的情况下,当存在用于从设备到至少一个远程信息系统的数据传输的返回信道时,连接是双向的;

-至少一个第二网络基础设施,或第一网络基础设施的第二操作方法,包括至少一个广播发送器,用于通过无线电和/或电力线广播通信数据,通信数据由根据本发明的设备的所述第二硬件和/或软件装置接收。这例如是网络基础设施,包括使用无线电频率的至少一个发送器或收发器或网络网关或应答器和/或使用电力线通信的至少一个收发器或网络网关,用于广播可以通过用于接收设备的数据所述第二硬件和/或软件装置接收的数据。本发明提供了能够向几个接收器提供至少一个同时广播模式的所有类型的数据传送系统的使用。例如,为无线电话、电视、时间或定位信息的广播而优化的传输系统,其在没有逻辑寻址限制的情况下将其数据传送到在其物理范围内的所有接收器。还提供了其他系统,用于通过本发明外部的多点逻辑寻址系统的偏置提供对数据广播的选择性的第一级控制。根据本发明的用于控制数据广播的选择性的解决方案与现有技术中的第一级的每个多点寻址的一个广播的组合使得有可能获得用于选择性地广播以更精细地理网格操作的和/或其选择性比已知解决方案允许的更可调节的数据的系统。在电网管理的背景下,这使得例如可以利用配电网络使用无线电频率更精确地覆盖广播网络,该配电网络本质上完全根据其线路和电缆的位置从地理角度确定。

-被称为“网络”的第一信息系统,用于至少部分地确定要由至少一个第二网络基础设施或第一网络基础设施的第二操作方法广播的数据,以便实现预定的操作目的。

提供了所述第一信息系统还确定在点对点连接的框架中要由第一网络基础设施传送到根据本发明的设备的至少一个配置数据。例如,提供了第一“网络”信息系统被配置为向可以在预先建立的列表的第一电信网络中单独寻址的所有设备逐个传送适当的配置数据,以便预先确定后续广播期间所需的选择性。还提供了当广播的有效选择性也由控制广播和/或相关联的数据结合先前在每个设备中接收和存储的配置数据来确定时,配置数据仅部分地确定广播的选择性。

提供了根据本发明的系统还包括至少一个第二信息系统,称为“商业”,专用于使用领域并且能够向所述第一信息系统传送要实现的所述预定操作目标。至少一个第二“商业”信息系统例如是电力分配器或电网管理器的信息系统,或者负责维持是电网的全部或一部分的能量产生和消耗之间的平衡的聚合器的信息系统。这也是例如可再生能源生产者的信息系统,其希望抵消其生产中的未知数以避免经济处罚。这也是使用扩散式电热水器供应热水的操作者的信息系统,其远程控制加热时段,以便由于热水器的热存储容量而受益于最佳的电力购买成本。这也是电动车队的操作者的信息系统或用于在电能过剩时存储电能并且当电能不足时将其重新注入电网中的扩散静态电存储容量的信息系统。也就是说,本发明不限于在能量领域中的用途。例如,还提供商业信息系统是广告代理商的系统,其管理例如城市家具形式的广告牌和/或在个别车辆、公共交通工具、货物运输的外部和/或内部设置的、由人携带的广告表面等。还提供了商业信息系统是地域政府的系统,用于向在其地域上存在的全部或部分人员广播信息或警报,或者负责监视或保护财产和人员的操作者的信息系统,或例如在特定地域上建议作为自助服务的自行车的车队管理者的信息系统等。

注意,“网络”信息系统/“商业”信息系统二分法是一种惯例,以使本发明的描述更清楚。这并不预先假定参与实施本发明的那些的任何特定组织。例如,出于经济和/或战略原因,“商业”运营商可以将按照本发明的全部或部分“网络”信息系统集成到其组织中。特别是如果它具有可用于广播数据的,甚至用于与设备建立点对点连接的内部解决方案,或者如果为此考虑使用自助服务解决方案,例如“lora”标准中的解决方案。相反,电信网络运营商,例如“sigfox”,可以将“商业”服务集成到他们的服务产品中,其目标是专门将按照本发明的全部或部分“商业”信息系统集成到其单一信息系统中的第三方运营商。

在根据本发明的系统中进一步提供了要实现的所述操作目标直接或间接地与在预定的地理地域和/或配电网络的预定部分中要消除或要消耗或要存储或要恢复的电力和/或电能的累积量相关。

在根据本发明的系统中进一步提供了要实现的所述操作目标直接或间接地与用于管理和/或用于管控这样的设备集合和/或根据本发明的多个设备中的至少一个动作的同步相关。这需要例如在根据本发明的预定设备集合中基本上同时触发读取至少一个仪表指数,物理量值的一个或多个测量值,涉及由根据本发明所寻址的每一个设备本地控制的至少一个致动器的动作,所寻址设备对用于远程信息系统的信息的传输,在根据本发明的相同设备内的这些动作的组合等。

本发明的目的还至少部分地通过一种方法实现,该方法允许根据本发明的设备在电信网络和/或数字信号广播网络中选择性地接收数据广播,该方法包括通过硬件和/或软件装置实施的步骤:

-通过设备的用于接收数据的所述第二硬件和/或软件装置接收数据广播;

-涉及全部或部分所述接收的数据广播和先前由设备的用于接收数据的所述第一装置和/或所述第二装置接收的全部或部分数据的处理;

-根据所述处理的结果确定设备是应该使用还是忽略所接收的广播数据。

提供了根据本发明的方法还包括以下步骤:

-在与外部设备的点对点连接的框架中,由所述设备的所述第一硬件和/或软件装置接收至少一个配置数据;

-在所述设备的至少一个存储器中写入所接收的至少一个配置数据的全部或部分。

提供了根据本发明的方法还包括以下步骤:

-在接收的数据广播中提取广播发送器标识符;

-在设备的至少一个存储器中写入广播发送器的一对一标识符。根据备选方案,提供了广播发送器标识符是从接收的广播消息中提取的至少一个数据的全部或部分。当发送器的标识数据太大时,例如在ipv6地址的情况下,提供使用例如来自合适的散列函数的代码作为与电信网络中的广播发送器的完整标识的一对一对应的标识符。

实际上,本发明并不仅仅提供使用设备的所述配置数据来预先确定广播的选择性。还提供了单独或与所述配置数据组合使用发送器的标识符。本发明提供了:如果可以通过无线电和/或plc在电信网络的给定基站中单独选择标识符,则将标识符与发送器和/或与基站相关联和/或在适用的情况下与天线相关联。为了提高说明的清晰度,应提及广播发送器标识符,其是所有类型的网络共享的概念,而不管传输介质和发射点上的任何子寻址。提供了使用这些标识符以使得选择性地使用比相关发送器的物理范围更精细的拓扑网格来广播消息。这样定义广播的“逻辑范围”的概念,其对应于在将根据本发明的选择性标准应用于在发送器的“物理范围”的框架中的消息广播之后获得的有效范围。就本发明而言,发送器的“物理范围”的概念也与本发明外部的第一级选择性的可选应用相同。提供了根据本发明的设备存储它们物理上接收至少一个消息的发送器的标识符,是否它们是被寻地址。提供了用于实现发送器标识符的存储的几个备选和改进。例如,从物理观点来看,即在应用提供根据本发明的选择性的处理之前,发生在非易失性存储器中无条件地存储标识符作为有效接收,该非易失性存储器在接收到通过“网络”信息系统的广播或以点对点模式向设备传送的特定控制消息时被周期性地擦除。该改进的目的是可以根据电信网络中的变化来更新设备。后者通常随着时间的推移变得更密集,这导致在设备的存储器中添加新的标识符。然而,也可能存在这样的发送器,其标识符在过去由设备存储,并且由于来自网络、设备或其环境的原因而不再具有被该设备接收的能力。还提供了广播发送器标识符存储在设备中包括的易失性存储器中。当硬件被重置时系统地擦除该存储器,并且还有利地在设备中本地执行的定时器到期时周期性地重置该存储器,使得后者定期重建它们的发送器地址表并且足够频繁地适应发送器的任何消失。另一方面,提供了设备使用全部或部分广播发送器标识符,以便根据全局组合逻辑功能的逻辑状态或者根据来自对所接收的所述消息中包含的数据进行的各个测试的逻辑状态的逻辑组合的结果,来确定是应该使用还是忽略所接收消息的数据。组合逻辑功能具有输入发送器标识符。进行测试以确定发送器标识符是否存在于设备的存储器中。还提供了通过组合基于发送器标识符的广播的选择性标准与基于存储在设备的存储器中的配置数据的其他标准来改进广播的选择性。就本发明而言,数据的广播保持同时,只要从数据使用的观点来看,几个发送器的消息的几个连续传输的时间扩展的影响仍然可以忽略不计。为了防止冲突,为了遵守规范约束或者为了允许接收器在接收新消息之前正确地重新同步,确实有必要致使几个发送器的消息传输的扩展。还提供了对发送器标识符的编码的改进,例如通过使用合适的散列函数,使得其传输与某些电信网络的有限传输容量兼容并且其存储与用于本发明的低成本实现方式的某些部件的有限存储器大小兼容。

提供了根据本发明的方法进一步包括在触发事件发生时由设备向远程信息系统传送至少一个配置数据和/或接收了消息的设备的广播发送器的至少一个一对一标识符的步骤。所述触发事件例如是根据本发明的设备的重置,配置数据的值的改变,新发送器标识符的接收,所述第一装置或所述第二装置接收涉及至少一个配置数据的传输的请求。

提供了根据本发明的方法还包括以下步骤:

-由信息系统考虑通过选择性地广播至少一个消息来实现的操作目标;

-由所述信息系统根据使用所接收的数据广播的设备要完成的动作和实现所述操作目标所需的广播的选择性,详细说明要广播的至少一个消息的内容,所述内容的全部或部分是使用存储在所述信息系统至少具有读取访问权限的至少一个数据库中的数据来详细说明的;

-由信息系统选择的至少一个广播发送器在网络中广播至少一个消息,以基于控制至少一个所选发送器的覆盖范围来确定广播的第一级选择性。

提供了根据本发明的方法还包括步骤,由所述信息系统考虑通过选择性广播至少一个消息所获得的效果的反馈,以重复下面描述的步骤,其中新的操作目标旨在消除目标效果与所获得的效果之间的差异,或直到所述差异被认为可忽略不计,即直到被认为实现了初始操作目标。

提供了使用根据本发明的方法,特别是通过向下或向上远程作用于由根据本发明的设备直接或间接控制的多个扩散功率负载的消耗,以平衡电网中的电力的生产和消耗,和/或以保护其完整性。

还提供了使用根据本发明的方法,特别是同步根据本发明的多个设备中的一个或多个动作。这种使用提供用于连接到电网的设备,但也用于由一个或多个自主能源供电的设备。这需要例如同步一组设备内的内部动作,例如测量的采样,用于读取诸如仪表指数之类的一条或多条信息的会话的触发,从到根据本发明的目标集的每个设备的时间同步信号广播的数据传输会话的触发。从有关的每个设备到收集基础设施的引发数据传输在点对点连接的框架中执行,该点对点连接有利地从共享同步信号随时间分布,以便在防止冲突的同时优化网络的使用。还提供了使用根据本发明的方法来管理和/或管控根据本发明的一组设备或连接到根据本发明的设备的外部装置。这需要例如有效地更新根据本发明的设备或者本地连接到在这种情况下用作电信网关的设备的第三方设备中的内置软件。根据本发明,这需要例如同时向根据预定标准选择性地寻址的大量对象广播内置软件更新或共享操作参数。在低速无线电网络情况下从有效性观点来看这是特别有利的,或者所有更新数据的传输所需的长时间可以通过本发明使得可以并行更新属于预定集合的大量对象的事实来抵消。这还需要例如使用本发明有效地更新根据本发明的设备的全部或部分功能的使用权或根据所取得的订阅或已经进行的经济交易而在本地连接到它们的第三方设备的全部或部分功能的使用权,或者尽管它们应该已经实施,但是尚未实施的全部或部分功能的使用权。

附图说明

当检查绝非限制的实施例以及附图的详细描述时,将显现本发明的其他优点和特征,其中:

图1示出了根据本发明的设备的结构。

图2示出了组合:本地配置器和plc广播。

图3示出了组合:电子仪表和plc广播。

图4示出了组合:智能仪表和plc广播。

图5示出了组合:点对点plc和plc广播。

图6示出了组合:点对点无线电和plc广播。

图7示出了组合:点对点无线电和广播网络。

图8示出了组合:点对点双模无线电和广播。

图9示出了双模无线电组合的优化替代方案。

图10示出了选择性接收数据广播的方法。

图11示出了在目标上选择性地广播数据的方法。

图12示出了更新网络数据库的方法。

图13示出了根据广播发送器的选择性。

具体实施方式

本发明的其他特征和优点将在下文的描述中进一步显现。在通过非限制性示例给出的附图中:

图1示出了根据本发明的设备的结构。

设备1包括第一硬件和/或软件装置2,用于接收在电信网络的一部分或隔离的外部设备和所述设备之间的点对点连接的框架中传送的至少一个配置数据。实现装置2的选择由其提供连接到的外部设备的物理和/或逻辑连接的类型确定。本发明提供了装置2可以单独或与数字处理子组件4组合,通过无线电14和/或plc15和/或任何其他装置16建立点对点数据连接。这些连接至少是在从外部设备到根据本发明的设备的方向上单向的。然而,在通过无线电和plc连接的情况下,连接通常是双向的。实际上,所使用的通信协议经常在两个方向上施加通信,至少用于建立连接并且在适用的情况下用于控制数据流,用于汇总到收发器的接收的确认等。该设备还包括第二硬件和/或软件装置3,以便接收至少一个发送器通过无线电和/或plc广播的数据。所接收的数据包括例如控制数据和/或确定广播的选择性的数据和/或附加数据,和/或广播发送器标识符。所述数据通过无线电和/或plc同时广播到多个接收器。本发明提供了装置3使得可以单独或与数字处理子组件4组合地接收通过无线电17和/或plc18广播的数据。装置3被优化以接收广播到大量接收器的数据,通常是从广播基础设施传输设备到设备的单向方向。至少一个数字处理子组件4包括至少一个微处理器5,其伴随有其操作所需的硬件资源,例如时钟源,例如补充的外部石英,在适用的情况下例如具有少量无源部件,例如两个电容器,内置振荡器,包括锁相环的时钟发生器等;一个或多个工作存储器,例如根据微处理器的单核或多核架构布置的静态或动态ram类型,具有或不具有指令高速缓存,基于或不基于寄存器,等等。至少一个数字处理子组件4还包括至少一个程序存储器6。这有利地是非易失性存储器,例如“闪存”类型,更有利地是非易失性存储器,其布置使得其容量的至少一部分可以以使设备的软件可以容易地被更新的方式在原位被重写,即使在最复杂的替代方案中,也可以远程自动更新。除了由单个处理器执行的程序的传统情况之外,还提供了分配到共享程序存储器或者各自具有专用程序存储器的多个微处理器中的执行的情况。至少一个数字处理子组件4还包括硬件和/或软件接口7,其具有用于接收数据的所述第一硬件和/或软件装置2,以及硬件和/或软件接口8,其具有用于接收数据的所述第二硬件和/或软件装置3。根据用于接收数据的所述第一和第二装置的硬件、软件或组合性质,根据这些用于接收数据的装置是在至少一个数字处理子组件4外部还是内置于其中,或者相反地,根据所述至少一个数字处理子组件4是内置于第一装置中,内置于第二装置中,还是内置于用于接收数据的组合模块中,本发明有许多备选实施例。所涉及的接口例如是当它需要与外部调制解调器交互时,提供一个或多个功能内置硬件块以确保子系统之间或电子部件之间的串行通信,例如“uart”、“spi”、“i2c”、i3c”、“usb”等类型的功能块。还提供了在更集成的部件(例如微控制器或片上系统)中使用经常与微处理器相关联的公共外围设备。这是例如输入输出线和/或用于模拟“uart”、“spi”、“i2c”、“i3c”、“usb”等硬件块的输入中断,特别是当它需要低速数据传输时,仿真实施例对其具有足够的性能而不会使微处理器过载。还提供了当用于接收数据的装置在与根据本发明的设备的其他处理相同的执行环境中由软件实现时,接口是专用软件,例如在人声频率遥控的数字接收器的情况下。这样的软件接口可以例如使用本领域技术人员已知的大多数技术解决方案来交换数据和/或用于同步由软件实现的过程(通过定位标志,通过堆栈的中介,通过“软件中断”,通过调用子程序等)。

至少一个数字处理子组件4还包括硬件和/或软件接口9,其具有用于使用由用于接收数据所述第二硬件和/或软件装置接收的数据的装置10。硬件和/或软件接口9的性质取决于使用根据本发明接收的数据的所述装置10的性质。在包括根据本发明的接收设备的“遥控继电器”类型的自主装置的最简单的情况下,装置10包括至少一个继电器及其电子控制电路,其使用包括在接口9中的输入输出线的逻辑状态。在包括根据本发明的接收设备的更复杂的装置的情况下,例如能量管理器,或加热和/或空调电器和/或用于产生家用热水的电器,用于使用所接收的数据的装置10例如是用于热调节和管理装置功能的电子子组件。于是,例如根据实现的选择,相应的接口装置9例如是以专用硬件块或模拟功能块形式的“uart”、“spi”、“i2c”、“i3c”、“usb”。还提供了用作接口装置,使用数据直接连接到子组件的输入输出线,或者通过使用缓冲电路在电流放大之后连接的或者在通过使用光学、电容或电感耦合器的电流绝缘之后连接的输入输出线。在某些应用中还提供例如用于远程控制空调的操作,接口装置是与空调的遥控接收器所预期的那些兼容的红外信号发送器。借助于合适的软件调制所述红外信号,以便模拟由装置的本机手动红外遥控器传送的信号。为执行功能接口块7、8、9而实现的每个硬件资源由一个或多个适当的软件补充,用于控制它和/或执行通常由专用硬件块处理的功能仿真或子功能。注意,根据本发明接收的数据的使用不仅涉及负载、致动器或外部装置的控制。还提供了根据本发明选择性地接收命令广播用于获取信息,例如一个外部设备的功能状态,一个或多个物理量值的测量,人的生理参数的测量等。

根据本发明的设备还包括至少一个存储器11,用于存储至少一个配置数据和/或至少一个广播发送器标识符的全部或部分。所有已知和未来的非易失性存储器技术都适用于在本发明的框架中做出的其使用,例如具有有电源备份、“eeprom”、feram、mram、nram、pram、rram等的“ram”存储器。鉴于在可以由软件实现的使用和技术的大多数使用情况下对配置数据的更新的低频率以便增加这些存储器的耐久性,在写入周期数量上具有比前述的耐久性更低的技术,例如原位可重写“闪存”类型的存储器,在本发明的框架中也可以用作存储器11。提供了在本发明的备选实施例中,根据例如数据的性质和存储器资源的可用性,将要永久存储的所述配置数据分布到几个物理上分离的存储器中。实际上,在大多数高度集成的半导体电路中经常发现非易失性存储器块,因为在大多数应用中存在存储采样或配置数据的需要。在微控制器、片上系统甚至接口电路、转换电路或半导体传感器中发现至少一个非易失性存储器的功能块确实很常见。这些非易失性存储器的块通常被布置为提供相对于主要需求的过剩存储容量,这证明了将其集成到部件中的合理性,并且使得可以通过合适的硬件和/或软件接口自由地访问全部或部分存储容量。根据替代实施例,提供了本发明使用包括在至少一个数字处理子组件4中,和/或在用于接收至少一个配置数据的所述第一硬件和/或软件装置2中和/或在用于接收数据的所述第二硬件和/或软件装置3中的存储器。低压电源子组件12提供了至少一个直流电压,在电压和电流上适合于供应在本发明的给定替代方案的框架中实现的硬件装置。这需要例如向至少一个数字处理子组件,并且在适用的情况下,向用于接收的第一、第二或组合装置提供5v的直流电压。低压电源子组件12还在适用的情况下向所述装置10提供适当电流的一个或多个电压以使用所接收的数据,在至少一个机电继电器的情况下,电源12例如以实现每个继电器50ma的速率提供例如24v的直流电压。能量源13最常是低压电网,例如50或60hz的230vac或110vac,特别是在通过电力线通信接收数据的本发明的实施例中,和/或在控制所有电力装置的情况下,数据的使用需要连接到电网的实施例中。还提供了能量源13来自直流低压网络,例如12vdc、24vdc或48vdc的车辆网络。本发明的使用还在自主智能对象和/或具有非常低功率的框架中提供,例如环境数据传感器或与高压网络的监视有关,或在用于测量生理参数的连接医疗设备的框架中提供,当希望通过无线电同步测量的采样和/或结果数据传输的时间扩展时。在本发明的这些替代实施例中,提供了能量源13例如是电化学发电机,例如锂电池或用于在根据本发明的设备的环境中收集能量并将其转换成电的任何合适的发电机。例如,光伏、电开启动力、电动、电热发电机,在适用的情况下通过缓冲能量存储装置(例如一个或多个超级电容器或电化学电池)补充发电机,以克服能量供应中的任何中断。

根据本发明,还包括至少一个程序14,用于根据确定广播的选择性的接收的数据广播以及预先存储在所述至少一个存储器11中的至少一个配置数据和/或所述至少一个广播发送器标识符的全部或部分,确定设备1是应该使用还是忽略所接收的广播数据。根据替代实施例,所述程序例如完全或部分地由所述至少一个数字处理子组件4中的至少一个微处理器和/或包括在用于接收数据的所述第二装置3中的微处理器和/或包括在由功能子组件3和4共享的或由功能子组件2、3和4共享的装置中包括的微处理器执行。

在以下附图中示出的本发明的实施例将在提供的主要使用情况中更详细地阐明本发明的实施方式。

图2示出了组合:本地配置器和plc广播。

在本发明的该替代方案中,用于接收所谓的配置数据的所述第一硬件和/或软件装置2是用于与设备1的安装者使用的本地配置工具建立点对点连接的装置。配置工具例如是能够执行可用于配置根据本发明的设备的应用软件的标准装置19。这例如是智能电话、数字平板电脑或便携式计算机。应用软件例如是专门设计用于根据本发明的设备的配置的软件或者诸如终端仿真器或网络浏览器的通用标准应用软件。实际上,本发明的某些替代实施例包括网络微服务器,其使得可以使用标准浏览器在本地,甚至远程地配置设备。当用于接收配置数据的所述第一装置不对应于最初在装置19上提出的有线或无线连接标准时,例如usb、蓝牙、wifi等,提供了特定于本发明的实现的适配器20。这种附件例如是电缆,其一端由与大多数终端上可用的标准端口(例如所谓的“主机”usb端口)兼容的连接器端接,另一端由特定于本发明的实现的耦合器端接。当根据本发明的设备的低压电子设备没有像通常情况下的能量管理装置那样与电网隔离时,出于符合电气安全标准的原因,该技术解决方案通常是唯一可能的有线解决方案。在设备侧的电缆20的端部处的耦合器使得根据替代实施例可以通过光学、声学、电感、电容等耦合的中介来建立单向或双向连接。还提供了用作配置工具的终端类型21的装置,其专门设计用于根据本发明的设备的配置,其中特定终端在适用的地方配备有合适的耦合器。用于接收数据的所述第二硬件和/或软件装置3是由plc传送的信号的接收器。这例如是专门用于接收plc信号的子组件,或者用作接收器的双向收发器。在某些替代实施例中,出于易于提供固有双向的专用电子部件的原因,提供了通过使用双向plc调制解调器集成电路但不安装专门用于数据传输部件,并通过减小接收和传送数据时共享的部件的技术特征的尺寸来优化第二硬件装置的执行。这特别是在本领域技术人员已知的称为“模拟前端”的功能块上,其可以抑制功率放大器并且可以使耦合到与双向实施方式相关的低压电网的高频尺寸减小。这种子设备还允许在空间和设备的低压电源12的成本上的间接增益,由于双向传输子组件的传输部分的抑制或停用,其功率可以显著降低。还提供了所述第二硬件和/或软件装置3是称为纹波控制的“低频宽范围”plc接收器。例如,在法国,接收器符合标准“edfhn96-s-65”变体175hz和/或188hz,全或半音调版本。在纹波控制的情况下选择所述变体和/或所述版本,或者在高频plc的情况下,选择影响接收的其他参数,因为它们表征例如调制选项或载波频率的选择,在适用情况下是根据本发明的所述配置数据的部分,以便通过数据广播的所述第二装置预先确定接收的技术参数。与至少一个信息系统相关联的电信网络22包括数据广播中涉及的传输资源。此处,当需要通过纹波控制进行广播时,至少一个信息系统通过电信基础设施控制位于配电网络的源站中的一个或多个传输机架。后者有利地基于ip协议并且受保护免于恶意入侵。在使用高频plc的情况下,信息系统直接或间接地控制直接或间接服务于根据本发明的接收点的plc集中器。术语“直接服务”意味着实施本发明的情况,其中用于接收数据的所述第二装置是plc接收器。术语“间接服务”意味着实施本发明的情况,其中用于接收数据的所述第二装置是用于接收来自包含无线电或plc接收器的外部设备的信息的装置。例如,当根据本发明的设备通过其用于接收数据的第二装置连接到包含无线电或plc接收器的电子智能仪表时。进一步提供了,用于接收数据广播的仪表是气、水或热的电子智能仪表,本发明不限于电能表的情况。

图3示出了组合:电子仪表和plc广播。

本发明的该替代实施例与图2中的实施例的区别在于,至少一个配置数据至少部分地从设备1至少连接一次的电子仪表获得。术语电子仪表是指任何仪表,例如电能、气、水、热等,包括电子子组件,用于便于显示和/或读取仪表指数并具有可连接到外部设备的信息输出。这例如是具有被称为“客户远程信息”的有线输出的电子仪表23,如在法国经常使用的,具有红外输出的仪表24,在适用的情况下提供有连接附件25,如在德国经常使用的,或具有无线电输出的仪表26,如在美国经常使用的。用于接收所谓的配置数据的所述第一硬件和/或软件装置2通过适当的接口以不连续或永久的方式至少一次连接到仪表的本机或次级输出。实际上提供了通过为线或红外输出仪表配备自主迷你网关来简化设备的安装,该自动迷你网关通过短距离无线电将从仪表输出的信息重新发送到连接到与仪表相关联的或者直接形成后者的根据本发明的设备1的所述第一装置2的单个兼容接收点。例如,提供了使用仪表的全部或部分序列号,其通常是电子仪表传送的信息的一部分,以便选择性地将数据广播到与具有偶数序列号的仪表相关联的唯一设备的子组件,或者,为了进一步减小广播所针对的设备的子组件的大小,仅考虑可以除以3或7等的序列号。例如,易于预先确定这种广播对用于管理电网的应用中的总功率计划的影响。例如,通过包括一组仪表的完整序列号的数据库,由它们中的每一个的中介控制的单位功率级及其适用的地理位置以及确定要在预定数据集上使用的数学公式和/或组合逻辑公式的计算机程序,以便实现给定的累积功率目标。提供了全部或部分地,单独地或以逻辑组合使用来自仪表的任何数字信息,并且可能与致使根据本发明广播的选择性相关。由于诸如所取出的订阅类型,订阅的强度或功率,相关的费率代码等的信息完全能够根据本发明被使用,以便致使由用于接收数据的所述第二装置3接收信息的逻辑广播的选择性,其通过使用该信息的全部或一部分作为本地值和所接收的广播的可比较值之间的身份测试的标准,以确定接收设备是应该使用还是忽略所接收的广播数据。还提供了使用用于调整和观察仪表的装置,其可以提供比根据本发明的设备更好的人体工程学和更多的可能性,在某些简化的替代方案中完全没有这些装置。提供了根据本发明的设备的调整或合适配置由技术人员在安装连接到所述设备的仪表时执行。还提供了通过预期来执行设备的调整或配置。然后,技术人员在安装期间或在根据本发明的任何设备尚未安装和连接情况下的对仪表进行干预期间执行根据本发明的设备的适当调整或配置。与该在前调整相关联的数据在其正常操作的框架中存储在仪表的非易失性存储器中。因此,可能在调整或配置之后的很长时间内,如果根据本发明的设备连接到仪表,则其自动受益于在仪表的正常操作的框架中由数据输出传送的配置数据,无需授权访问仪表设置的技术人员必须物理地返回现场。

图4示出了组合:智能仪表和plc广播。

本发明的这个替代实施例与图3中的实施例的区别在于,连接到设备1的仪表还通过适当的装置,连续地或不连续地连接到电信网络27、28,并通过一个或多个互连的电信网络的中介连接到至少一个远程信息系统。提供了用于传送数据的基础设施至少用于其终端部分,专用于管理一组仪表或者与其他用途共享。同样地,提供了根据所使用的传输技术和/或根据诸如监管、法律或商业约束的非技术约束来区分或完全或部分共享电信网络27、28、22。在图4的替代方案中,用于电、气、水或热的电子仪表包括用于与网络基础设施建立双向点对点数据连接的装置。这最常需要远程读取仪表指数,并且在某些情况下,还需要在给定客户的交货点远程管理供应合同的技术特征。例如,切断和重新建立供应,远程设置限制,例如最大支取强度等。用于在操作者或管理者与识别的客户之间的点对点连接的框架内远距离传送和接收数据的这些装置有利地能够在本发明的框架中用于将配置数据传送到设备1。这用于致使到大量确定的客户的选择性的后续数据广播。使用诸如智能电表之类的第三方设备以充当电信网关的优点很多。例如,从法律、经济、数据保护,防止恶意入侵等观点,管理具有敏感性的供应合同,为与基础设施进行数据通信而实施的技术手段是安全,可靠的,并且通常是加密的。在本发明的框架中间接使用这种手段使得可以从数据传输的高质量水平中受益,而不必在所述第一装置2的框架中实现复杂和昂贵的技术手段。后者仅需要确保传输链的最后一个本地链路不是非常脆弱,只需要实施简单而经济的技术手段。除了由仪表自然管理的信息而不考虑如图3的示例中提到的本发明之外,仪表朝向上游的连接性为本发明的实施开辟了额外的可能性,因为仪表充当信息系统可以通过其发送信息到设备1的电信网关。

图4提供了电子智能仪表29的第一示例,该电子智能仪表29使用在授权网络基础设施27远程读取仪表指数的频率下操作的第一双向无线电收发器。为传输可以由客户在本地使用的数据实施符合诸如“zigbee”、“knx”、“z-wave”、“线程”、“wifi”、“蓝牙”等标准的第二短程无线电收发器。还给出了使用双向plc收发器的电子智能仪表30的第二示例,其在被授权用于远程读取仪表指数的频率处实施例如诸如“clpg3”、“prime”等的标准协议,在适用的情况下,通过网络基础设施28远程对参数或与供应合同相关联的致动器起作用。仪表30具有用于建立单向有线输出连接(称为“客户远程信息”)的接口,用于传送可以由兼容的第三方装置使用数据。在这种情况下,用于接收数据的第一装置(2)是能够接收、解调和解码由有线连接传送的信号的接口。还提供了为仪表30配备可选的迷你网关,其允许与设备1建立短程无线电连接以便于装置的安装,于是所述第一装置2是符合在网关中实现的标准的无线电接收器,例如在仪表29的情况下在上文中提到的标准。

图5示出了组合:点对点plc和plc广播。

在本发明的该备选实施例中,用于接收所谓的配置数据的所述第一硬件和/或软件装置2是双向plc调制解调器和称为“协议栈”的软件子组件,其实现通信标准,例如“clpg3”或“prime”,所述第一装置能够在点对点连接的框架中从合适的网络基础设施28接收数据。这需要例如根据通信协议是否被网格化,中继或直接的基于安装在接收范围内的接收集群附近的兼容plc集中器的基础设施。所述集中器连接到信息系统,该信息系统通过所谓的“2.5g”代或更高版本的蜂窝电信网络的中介提供资源的管理和监视。如图4的示例中那样,所述第二装置3能够通过“低频宽范围”类型或“高频高速”类型的合适的网络基础设施22接收通过plc广播的数据。用于接收数据的所述第一和第二装置以及低压电源子组件12连接到相同的能量源13,在该示例中,该能量源本质上是电网,因为后者也是配置数据的源和数据广播的源。在一个特别有利的替代实施例中,提供了用于接收数据的所述第一装置2和第二装置3共享全部或部分硬件装置,甚至还共享全部或部分软件装置,实现用于在点对点连接的框架中通过plc接收数据,并且在框架中同时向多个设备1广播。提供了替代方案,其中两种接收方法通过两种操作方法或相同标准的两种不同“简档”实现,其他替代方案并行运行两个单独的协议栈,每个协议栈都针对传输方法进行了优化。例如,确保以点对点模式传输数据的协议栈(不受实时约束)使用偏向比特率的调制,并且在适用的情况下实现允许每个点将其接收的数据中继到不在上游发送器的直接范围内的其他点的网格化。相反,确保同时广播数据的协议栈实现了偏向直接范围优于比特率的技术选项。集成电路,例如stmicroelectronics(注册商标)的片上系统“stcom”,包括可编程plc调制解调器功能块,可以“动态”配置,以便能够从针对点到点连接优化的操作动态切换为针对同步广播数据优化的广播模式。片上系统,例如来自atmel(注册商标)的atsam4cp16c,能够用单个数字集成电路实现本发明,该单个数字集成电路包括“plcg3”标准中的调制解调器功能块形式的用于接收数据的所述第一装置2,数字纹波控制接收功能块形式的用于接收数据广播的所述第二装置3,所述数字纹波控制接收功能块使用集成的模数转换器和软件部件来处理由与转换器相关联的内置微处理器执行的信号,以及至少一个数字处理子组件4,使用与转换器相关联的微处理器和/或包括在该部件中的其他微处理器来实现根据本发明的方法。

图6示出了组合:点对点无线电和plc广播。

在本发明的该备选实施例中,用于接收所谓配置数据的设备1的所述第一硬件和/或软件装置2是用于与电信基础设施31建立点对点连接的无线电频率装置,例如与“低功率宽范围”nb-iot和/或sigfox和/或lora标准兼容的无线电传输的子组件或调制解调器,提供用于通过连接到所谓的“2.5g”代或更高版本的蜂窝网络来通过无线电进行数据传输。如在图5中所示的示例中,所述第二装置3能够通过“低频宽范围”类型或“高频高速”类型的合适网络基础设施22接收通过plc广播的数据。如上所述的片上系统可以利用单个低成本高集成度的数字集成电路容易地实现本发明的该替代方案。这尤其是如果装置3和4用于实现数字纹波控制接收器。

图7示出了组合:点对点无线电和广播网络。

本发明的该替代实施例与图6的实施例的区别在于,设备1的第二装置3能够通过地面32或合适的卫星33基础设施接收通过无线电广播的数据。这需要例如根据本发明通过使用数字广播和/或电视的地面或卫星广播网络提供的附加数据广播服务来接收数据广播。例如,来自美国公司“xmsirius”的数字广播的卫星广播网络特别适合,因为接收和解码信号广播所需的装置的实现简单且经济,此外它们只需要小尺寸的天线,它们可以放在运输工具的机载装置上。还提供了使用与模拟广播和/或电视的地面或卫星广播网络相关联的数据传输服务,例如分别在仍然使用模拟网络上的这些混合数字解决方案的国家中的“rds”或“图文电视”。。鉴于实现本发明所需的小带宽,这是可能的。由于本发明的这种替代方案仅实现了不消耗大量能量的接收装置,并且尽管总是可以使用电网作为设备1的能量源13,但是还提供了供应子组件电源12的能量源13是车载用途中的车辆供电网络,移动用途中的电池或利用可在设备环境中捕获和转换的太阳能或机械能的电能发电机。

图8示出了组合:点对点双模无线电和广播。

本发明的这个替代实施例在设备1的用于接收数据的所述装置2和3的框架中实现相同的硬件装置。用于以点对点模式和通过广播接收数据的两种方法,根据本发明通过两种操作方法或通过无线电的相同数字通信标准的两个不同“简档”实现,其他替代方案并行运行两个单独的协议栈,每个协议栈都针对传输方法进行了优化。实现本发明的这个示例适用于至少部分地分开的两个网络基础设施,用于通过点对点连接和广播来传送数据。分别用于以点对点模式和广播传送数据的无线电电信网络31和34由信息系统35控制,并且在适用的情况下由35'控制,特别是当两个“网络”信息系统时由两个不同的运营商管理时。被称为“商业”36的一个信息系统,通常由专门的运营商管理,例如用于电网的操作、管理或监视,将要实现的目标传送到被称为“网络”35和/或35'的至少一个信息系统。“商业”目标例如是立即需要在电网的一部分中消除总共为500kw的电力消耗。被称为“网络”的至少一个信息系统将各自接收的要达到的“商业”目标按需要转换成根据本发明的多个数据传输,根据要达到的目标寻址到相关设备1。在该示例中,根据本发明的每个设备1控制对一个或多个负载的电力的访问,其中给定客户的单位或总功率在所实现的至少一个信息系统的数据库中是已知的。片上系统,例如由imec组织开发的“subghzsoc”部件或类似部件,例如来自semtech(注册商标)的“sx1272”,能够根据两种方法接收通过无线电传送的数据,其中,单个数字集成电路集成了根据本发明的设备1的功能块2、3。相同的部件确实能够在点对点无线电连接的框架中接收数据,例如根据nb-iot、sigfox、lora标准或等同标准,并且能够接收通过无线电在频率和调制下广播的数据,所述频率和调制根据地理使用区域是适合的并且能够实现根据本发明的方法。多处理器芯片上的微控制器或系统,其计算能力和机载资源取决于保留的协议栈以及对数据使用适当的需求,形成数字处理单元4。在适用的情况下,用于使用所接收的数据的装置10用于补充无线电收发信机2、3和处理单元4,以便形成设备1的这种替代方案。

图9示出了双模式无线电组合的优化替代方案。

本发明的这个替换实施例与图8之一的区别在于从紧凑性、能耗和实施成本以及操作简便性的角度进一步优化。根据本发明的系统的所有方面的推送优化的这个示例基于用于两种传输方法的单个网络基础设施,其包括共享电信网络31、34,共享“网络”信息系统35、35,由单个电信运营商管理,该运营商向一个或多个“商业”运营商36、36',36'等提供网络服务,“商业”运营商的各自专用信息系统将目标传送给电信运营商的“网络”信息系统。用于推动优化本发明的实现的该示例还涉及设备1。用于接收的共享装置的所有数字功能和大部分模拟前端被集成到包括根据本发明的功能块2、3和4的片上系统中。该部件有利地以耗电非常低的技术实施,以便能够在必要时使用自主能源13或由环境产生的能量来供应该部件。当然,电网的供电仍然可以用于管理电能的应用,其额外需要连接到电网。即使在电能大量可用的情况下,减少系统的适当消耗并因此降低其运行成本确实是有利的。在本发明的备选实施例的情况下提供,其中数据的使用需要很少或不需要功率,功能块10,甚至低压功率子组件12也可以集成到单个片上系统中。

最新一代片上系统,例如包括无线电前端的imec组织完全采用cmos技术开发的“subghzsoc”部件,以及类似的商业部件,能够完全通过无线电利用集成了根据本发明的设备1的所有功能块的单个数字集成电路实现本发明。该替代方案特别适用于通过低功率无线电nb-iot、sigfox、lora或等同物实现通信标准,以及根据使用的地理区域,例如在适用的情况下,根据传输方法或根据专用于上述“lpwa”标准中的数据广播的简档,以合适的频率和调制接收通过无线电广播的数据。

图10示出了选择性接收数据广播的方法。

编程流程图形式的这个实施根据本发明的方法的示例开始于初始化变量和配置设备的硬件部件的步骤37。该设备持续等待以通过用于接收数据的所述第一装置或所述第二装置接收消息。

如果测试38具有肯定结果,则这意味着设备接收到消息广播。执行处理39以便提取确定接收的数据中广播的选择性的数据,该接收的数据存储在接收缓冲存储器中。然后执行处理40以处理在步骤39中提取的数据,以便在测试41中确定设备是应该使用还是忽略接收的消息广播中包含的应用性质的数据。根据接收的数据对处理39的结果执行测试41,其确定广播的选择性以及预先存储在设备的至少一个存储器中的至少一个配置数据和/或至少一个广播发送器标识符的全部或部分的选择性。例如,接收的消息广播包括:

-用于编码与消息相关联的应用控制的数据,例如用于存储能量的控制,在适用的情况下通过指定每个用户设备的例如2kwh的能量量值的目标的附加信息补充;

-在用相同性质的接收数据广播进行的一个或多个身份测试中考虑通过考虑预先存储的至少一个配置数据来确定广播的选择性的一条信息。例如,代码意味着身份测试必须仅根据分配给每个设备的组号的标准进行,并在适用的情况下通过指定一个或多个被寻地址组号的附加信息进行补充,例如被寻地址组8或13或15;

处理39计算是否满足使用应用数据的所有条件,即,考虑所需的所有单元测试得到的组合函数的逻辑状态是真还是假。在步骤41中测试所得到的组合函数的逻辑状态。在这个简单的示例中,物理上接收消息广播的所有设备,其相关组号8或13或15存储在其存储器中,功率当达到2kwh的设置时,激活它们控制并本地管理能量存储的停止的功率负载,这在用于使用其内容严格来说在本发明外部的所接收的数据42的应用程序的框架中执行。本发明允许信息系统确定从最简单到最复杂的组合,以便能够获得达到给定全局目标所需的广播的选择性。例如,确定用于消除消耗的控制的广播的选择性的信息可以是代码,该代码意味着必须对属于给定源起始站的标准和属于住宅用户的类别的标准和电加热电力的使用类别执行身份测试。当通过在给定标准上应用否定类型的逻辑运算符来更有效地确定所寻求的选择性时,还提供诸如排除条件之类的细化,使得设备默认使用所接收的应用数据,除了对标准测试的结果为真的设备以外。提供了使用布尔代数的所有基本逻辑功能,单独或组合,用于包括对设备预先存储的数据执行的数值计算的结果的所有类型的标准,适用情况下包括广播发送器标识符。这是为了在可以在消息中传输的有用数据负载的限制内按需尽量改进根据本发明的广播的选择性。还提供了当消息的单一传输的容量不足以传输实现本发明所需的所有数据时,通过依次广播多个消息来实现本发明。在这种情况下,提供了在消息中编码它是多个消息中的广播以及消息的编号,使得设备可以重新组装并适当地处理依次接收的信息。

如果在测试41期间确定所接收的应用数据必须由设备使用,则我们通过肯定分支退出,并且在单个消息或多个消息广播中接收的应用性质的数据由设备在其内容不属于本发明框架内的处理42的框架中使用。

在适用的情况下,如果实现本发明的这种改进,则无论设备是使用还是忽略所接收的应用数据,在步骤43中提取在标识广播消息的发送器、基站或天线的消息中接收的数据。如果需要,处理接收的广播发送器识别数据以使得更紧凑,例如通过用合适的散列函数变换它,在步骤44中将其存储在根据本发明的设备的存储器中。提供改进以便仅在设备第一次接收发送器标识符时存储发送器标识符。还提供了考虑到基础设施中发送器的消失,这是设备中的简单附加存储不允许的。这例如通过周期性地重置广播发送器标识符的记录存储器的内容或在接收到特定消息时完成。

如果测试45具有肯定结果,则这意味着设备已接收到在点对点连接的框架中传输的消息。在这种情况下,从步骤46中接收的数据中提取全部或部分配置数据,并在步骤47中将其存储在设备的存储器中。图11示出了在目标上选择性地广播数据的方法。根据本发明的方法的该部分在与提供数据的选择性广播的电信网络相关联的信息系统中实现。在步骤48中初始化该部分方法之后,连续执行测试49,以便检测需要在电信网络中选择性地广播信息的事件。这样的事件例如是接收由相关的“商业”信息系统(例如由电网管理器的信息系统)传送的请求,或需要紧急消除、消耗或存储累积的功率量的聚合器或者在电网的确定位置确定的能量。由根据本发明的多个设备控制需要聚集功率或能量广播的功率或能量的总量,其需要广播用于实现所针对的操作目标的适当消息,或者用于在根据本发明的数据广播选择性控制的分辨率限度内尽可能接近它。在步骤49的肯定测试结果的情况下,在步骤50中执行一个或多个处理工作,以便根据关于向其广播一个或多个消息的根据本发明的设备的信息,并根据关于电信网络的发送器的信息,确定要执行的信息的一个或多个广播以及用于实现所针对的操作目标的电信网络的发送器。该信息事先由“网络”信息系统知道并存储在至少一个数据库中,该数据库可在步骤50的至少一个处理工作期间查阅。步骤50包括例如用于迭代模拟的处理工作以优化使用根据本发明的系统的资源以便尽可能接近所针对的目标。信息系统使用例如根据本发明的设备的配置信息和/或与由设备控制的扩散装置的技术性或非技术性特征有关的信息来连续更新至少一个数据库。技术性特征例如是负载或与给定设备相关联的发电机的单一电功率,能量存储容量的状态和/或剩余容量等。非技术性特征例如是由附接有根据本发明的设备的个人或实体订购的服务的特征。关于电信网络的发送器的所述信息例如是与每个发送器的地理覆盖范围、发送器ip地址、基站、集中器或网络中的天线等相关联的信息。

在步骤50中由信息系统确定的至少一个消息的广播的内容和方法之后是由“网络”信息系统选择的适当传输装置至少一个消息的步骤51中的有效广播。对于终止该方法的该部分的执行的该步骤,还提供了重置已启动执行的事件的信令,以便每个事件仅执行一次处理工作。

图12示出了用于更新网络数据库的方法。

根据本发明的方法的这一部分在根据本发明的设备中实现,该设备还包括用于将数据传送到远程信息系统的装置。在步骤52中重置该方法的该部分之后,连续执行测试53以检测需要向“网络”信息系统传输至少一个配置数据的事件。这样的事件例如是根据本发明的设备的硬件复位,配置数据的值的改变,新发送器标识符的接收,所述第一装置或所述第二装置接收需要传输至少一个配置数据的消息。在步骤54中执行作为对触发事件的响应的至少一个消息的传输。用于传送至少一个消息的装置例如是与用于在点对点连接的框架中接收数据的所述第一装置相关联的用于传送的装置,其中连接在这种情况下是双向的。在终止该方法的该部分的执行的该步骤中,还提供了重置已启动执行的事件的信令,以便每个事件仅执行一次处理工作。

图13示出了根据广播发送器的选择性。

该图示出了在给定地域上部署的无线电55实现的数据广播网络。注意,尽管图13示出了电信或无线广播网络,但该图示也适用于通过plc在有线网络中广播消息。在该示例中,所覆盖的地域包括3个发送器56a、56b和56c,其范围使得可以向根据本发明的所有设备1a至1i广播数据。当然,这样少量的设备仅仅为了便于理解本发明才有意义的,后者相对于传统的寻址解决方案仅有利于同时和选择性地寻址大量设备,例如数百甚至数千甚至更多。根据要服务的接收器的数量和密度等,发送器的分布取决于以下限制,诸如它们在自由空间和城市环境中的物理范围(如果它是无线电),天线波瓣,存在波传播的障碍,存在大量的交通或能够降低网络的传输容量的有用频带中的噪声源。如果这需要电力线通信,则约束例如是实现通信空间的电网的拓扑结构,存在具有削弱信号的极低阻抗的负载或可能干扰通信的噪声源。

在该示例中,发送器56a覆盖地域57a,发送器56b覆盖地域57b和57c,发送器56c覆盖地域57c。

网络的信息系统有利地通过基于ip地址的通信来控制发送器,以便通过实现一个或多个消息的广播中的选择性目标来启动所涉及的发送器。例如,使得所涉及的每个发送器按顺序广播几个消息,这些消息例如仅通过它们包含的发送器标识符而不同。还提供了诸如在相同序列内重复传输或者重复一系列唯一传输的改进,以便增加所有目标设备已经接收到该消息的机会。所有接收器预先接收由这些发送器广播的消息,其方式使得它们已经在存储器中存储了它们已经至少接收过一次的发送器标识符,因此它们仍然能够接收。

在图13的示例中,设备先前已经在其存储器中存储了它们已从其接收至少一个消息的以下发送器标识符:

1a:id56a;1b:id56a;1c:id56a,id56b;1d:id56a,id56b;

1e:id56a,id56b,id56c;1f:id56b;1g:id56b;1h:id56b,id56c;

1i:id56b,id56c。

因而,例如为了广播仅设备1a和1b必须使用数据的消息,网络的信息系统选择它按顺序向其广播消息的发送器或基站56a和56b,所述消息包含要由目标设备使用的数据和由设备根据它们事先存储的发送器标识符计算其状态的组合逻辑函数。因此,在该示例中,要广播的组合逻辑函数是f=(发送器标识符56a和发送器非标识符56b)。上面的组合逻辑函数对于设备1a和1b为真,对于设备1c、1d、1e、1f、1g、1h和1i为假。实现了广播的目标。此函数为真的设备然后使用接收的数据广播,函数为假的设备拒绝接收的数据广播。注意,在所接收的组合逻辑函数中不存在的发送器标识符不是搜索设备的存储器中的存在的对象,它们不被考虑用于确定广播的选择性。

为了达到以设备1c和1d为目标的广播目标,要广播的组合逻辑函数是f=(发送器标识符56a和发送器标识符56b和发送器非标识符56c)。

为了达到以设备1e为目标的广播目标,要广播的组合逻辑函数是f=(发送器标识符56a和发送器标识符56b和发送器标识符56c)等。

注意通过仅使用发送器标识符作为做出决定的唯一标准,所有选择性组合不一定都是可能的。有利地提供将它们与关于数据的使用的标准组合,即通过对于根据本发明的设备适当的数据广播和配置数据之间的标识条件完成通过发送器标识符获得的第一级选择性,数据广播和配置数据存储在设备的存储器中。例如,为了实现给定目标,广播的有效选择性可以通过广播消息来获得,该消息包含要由目标设备接收的有用数据,组合逻辑函数,其引导设备对存储器中是否存在给定发送器地址进行测试,和对数据的身份测试,例如组号、受控负载类型、服务供应合同类型。还提供了对在存储器中的一个或多个配置数据上进行的计算的结果执行逻辑状态测试或具有传输值的身份的测试,例如以便确定唯一序列号是可以用二还是在消息中传送的任何其他数字除尽的数字。除此之外,本发明特别适用于通过诸如无线电和plc之类的通信信道对大量接收器进行具有低等待时间的远程控制,这些通信信道能够具有一度未知的覆盖区域,并且随着时间的推移,其覆盖区域变化。实际上,本发明的大多数用途,特别是用于电网络的管理,在数据广播的选择性的精确性和保真度方面是可容忍的。换句话说,就信息系统预定的理想选择性目标与实际达到的目标之间的操作结果而言,允许一定的误差范围。

当然,本发明不限于刚刚描述的示例,在不脱离本发明范围的情况下,特别是通过在同一实施例的框架中组合几个备选方案,通过以不同方式组合在几个示例中采用的元件,或者通过以不同方式对方法的步骤进行排序,可以对其进行许多布置。

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