专利名称：收集和发送数据的电信接口和相关方法
技术领域：
本发明一般涉及使用信息的远程监测，具体涉及一种用于发送、接收、保存、处理和通过各种手段直接向远程接收设备转发数字信息的装置和相关方法。该装置包括使用全球移动通信标准(GSM)、时分多址(TDMA)技术、码分多址(CDMA)技术、频分多址(FDMA)技术、个人接入通信系统(PACS)或其它采用话音和数据通信的数字技术标准的通信系统的个人通信系统(PCS)。
背景技术：
目前，许多公用事业设备仪表(utility meter)是通过一雇员视觉检查每个仪表然后记录使用数据来进行监测的。为了减小收集公用费数据所需的人力，曾提出了几种自动收集公用费数据(utility usage data)的方法和设备。
在Frew等人的美国专利号为4803632的专利文献中公开了一种监测公用费数据的设备。该设备被单独供电并能够短距离红外发送公用费数据。还有一种能够接收被发送数据的手持操纵器(wand)。读表员在使用该手持操纵器时将其靠近监测设备，来接收要保存在该雇员携带的可移动仪器中的电数据。然后，该雇员将被保存的电数据带回公用事业公司，在那里从可移动仪器中下载并用于计算用户的公用费帐单。
在Merrian等人的美国专利号为5010568和5161182的专利文献中公开了一种公用费监测仪，它通过调制解调器连接到用户的电话线上。该监测器计算和保存用户的公用费数据。公用事业公司定期地呼叫该监测仪，在建立了公用事业公司和该监测仪之间的调制解调器连接之后，该监测仪向公用事业公司发送公用费数据，并使用该数据来计算用户的公用费帐单。
在Gastouniotis等人的美国专利号为4940976的专利文献中公开了一种监测公用费数据的设备。用户的公用费数据由位于用户居所中的仪器来收集。该监测设备通过射频将公用费数据发送到能够保存多达10000个居所的公用费数据的中转存储站。定期地，中转存储站通过射频链路、有线电视线路或电话线路将保存的数据发送到公用事业公司。然后采用公用费数据来计算用户的帐单。
现在需要一种系统，它能够监测公用费数据和读表日程变化的其它信息以及频繁程度不同的数据查询(检索)，并且能够向所需的远程设备无线发送数字数据。
因此，这要求提供一种接收来自公用费仪表和其它设备的数据收集设备。
此外，还需要提供一种向远程接收设备发送数字信息的方法，在一个实施例中，该信息应能够通过某一频率下工作的GSM、PACS、FDMA、CDMA、或TDMA数字技术来发送。
还要求数据收集设备在某一位置上提供与电信线路的接口，以便提供与数字个人通信系统或等效的无线网络的连接。
此外，还需要提供这样一种设备，它能够接收数据请求并能够采用个人通信系统协议的短消息业务来发送数据。
还需要提供这样一种设备，它创建在有线电信装备/系统和无线数字PCS电信网络之间的接口，在该网络中所述设备在规定的频率带宽下工作。
本发明概述按照本发明，提供了一种自动收集收集数据和向远程设备数字发送该数据的装置，在一个实施例中能够利用GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA数字技术来发送该数据。这些传输协议代表在特定射频带宽下工作的能够进行数字话音和数据传输的移动电信系统。该装置包括用于在第一位置上检测和收集数据的设备。如果检测数据是模拟的，则将所述模拟数据转换成数字数据。在数据被数字发送到所期望的远程设备之前，所收集的数据可以发送到数据收集设备，来保存和/或处理。在数据收集设备中有一个处理和保存装置，它也用于将数据转换和编码成所期望的格式并以电形式保存该数据。该处理和保存装置可包括一个处理所收集数据的中央处理单元(CPU)、保存用于处理所收集数据的程序的可擦除可编程存储器(EPROM)、和在数据发送前保存数据的随机存取存储器(RAM)。
定期地，或当感兴趣方要求时，该装置通过电信收发信机单元和利用GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA数字技术的网络在任意射频段上将数字数据发送到远程接收设备。GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA网络可在数字GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA控制信道或短消息系统上发送所保存和/或处理的数据，将该数据传递给远程接收设备。在一个实施例中，该装置能够在使用频率约为1900MHz的个人通信系统网络上发送该数据。
虽然本发明的描述与利用GSM、PACS、FDMA、TDMA或CDMA技术的个人通信系统网络有关，但应理解个人通信系统可包含其它任何采用数字传输技术来向远程接收设备发送信息的无线系统。
在另一实施例中，用于自动收集数据的装置可通过连接设备连接到电信系统或设备(例如，现有的硬连线电话系统)，来建立与无线电信网络(例如，GSM、PACS、FDMA、TDMA或码分多址(CDMA)网络)的连接。于是，这样的连接允许在某一位置上利用现有的电信系统或设备在无线电信网络上发送话音或数据。
此外，所收集的仪表公用费数据可以被电形式地保存在光学读表装置内。所收集的数据可以在随后通过有线或无线连接发送到另一位置。收集数据的无线传输可以在未得到商用许可的频带上来发送。发送数据能够被数据收集设备接收到，随后被数字发送。
根据本发明的另一方面，数据收集设备利用数字话音和数据通信数字技术(例如GSM、PACS、FDMA、TDMA或CDMA)的短消息业务部分来收发数据。这些数字传输协议的短消息业务部分是移动用户(MS)收发协议特定数量的数据字符的手段，即能够通过个人通信系统发送的设备。公开了一种用于通过个人通信系统短消息业务传输协议发送数据序列的方法。在该方法中，首先，采用个人通信系统传输协议的短消息业务部分从远程设备向数据收集设备发送数据请求；在所述数据收集单元接收该请求并解释该请求；根据该请求的解释，数据收集设备编译(compile)远程设备所请求的数据；然后，将编译后的数据采用个人通信系统传输协议的短消息业务部分的控制信道发送到远程设备。
从远程设备请求时的编译数据由数据收集设备接收的数据组成。然后，可以使用时间标记设备，将该数据按其接收时的状况保存。该时间标记设备设置了能够提供数据与时间的关系的电路，该数据能够被保存在数据收集设备的电存储器中，用于在远程设备请求时进行编译和输出。时间标记使数据能够具有与在其已被收集时的时间周期的关系。该时间关系在制作以后报告的使用费列表或消费数据列表时很有用，它可反映在各项被消费时、检测消费并在数据收集设备中收集、保存和存储消费数据的时间周期。可包括各种参数但不受限于收集频率、有关的时间标记、和消费通知等。在请求时按照从远程设备接收的请求和指令，可改变或修改这些具体参数中的每一个。
发送数据请求的步骤包括访问个人通信系统传输协议的控制信道的短消息业务部分。远程设备将数据序列通过个人通信系统传输协议的短消息业务部分发送到数据收集设备。数据收集单元接收短消息业务数据并解释数据请求。在按照请求编译数据之后，数据收集单元访问个人通信系统传输协议的短消息业务部分。所编译的数据被格式化成包含从远程设备先前请求的数据的短消息。数据收集设备将数据序列通过个人通信系统传输协议的短消息业务部分发送到远程设备。
根据本发明的另一方面，提供了一种耦合设备和方法，用于将有线电信设备/系统耦合到数字PCS无线电接收器/发送器。在具有远程数字PCS收发信机系统的无线数字PCS电信网络中使用数字PCS无线电接收器/发送器。数字PCS无线电接收器/发送器能够与远程数字PCS收发信机系统进行数字无线电通信。所述设备包括一有线电信设备/系统接口，用于连接所述设备和室内有线电信设备/系统，来建立第一双向通信链路。设置了第一转换器，用于转换从所述设备输入到所述有线电信设备/系统的数据。设置了数字PCS无线电接收器/发送器接口，用于连接所述设备和所述数字PCS无线电接收器/发送器，来建立第二双向通信链路。设置了第二转换器，用于转换从所述设备输入到所述数字PCS无线电接收器/发送器的数据。
提供了一种确定装置，用于确定要拨打的电话号码数字的数目。电话号码数字能够输入到有线电信设备/系统。用户能够将一些电话数字输入到无线电信设备/系统。该判断装置还包括第一装置，用于接收、保存和转换多个数字成数字格式。多个数字包括一个用于设置、拨打或访问有线电信设备/系统所需长度的电话号码拨打序列。由特定数目的数字表示每个首先保存的号码，其中由要从有线电信设备/系统拨打的特定数目的数字表示每个所述保存的号码。
提供有第二装置，用于保存所拨打或输入的电话数字。该电话数字是从所述有线电信设备/系统拨打或输入的。分析装置对照所述保存的号码顺序地分析至少一部分所拨打的电话数字。所述数字一直被分析到所拨打的成序列的电话数字等于至少一个所保存的号码为止，从而识别出所拨打的号码和要拨打的号码。
提供有发送信号产生装置，用于产生一个发送到数字PCS无线电发送器/接收器的发送信号。在拨打了对应于至少一个所保存号码的特定位数的数字后产生该发送信号。
提供有发送装置，用于将所保存的被拨打的电话号码数字发送到数字PCS无线电发送器/接收器。在拨打了对应于至少一个所保存号码的特定位数的电话号码数字后，将此所保存的被拨打的电话号码数字发送到数字PCS无线电发送器/接收器。
在另一实施例中，所述设备和方法还进一步包括用于产生一个发送到所述有线电信设备/系统的振铃信号的装置。当在无线数字PCS电信网络上对该有线电信系统设备/系统进行电话呼叫时将产生所述振铃信号。此外，在识别出摘机情况下提供有用于进行确认并且还将所述无线数字PCS电信网络耦合到所述有线电信设备/系统的装置。而且，所述设备可与数据收集设备互连。数据收集设备能够向所述设备发送数据。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于发送和接收在电信网络上传递的数据的设备。所述设备包括第一转换装置，用于转换在所述电信网络上发送的数据。所述数据可被转换成与PCS短消息业务协议兼容。提供有调制装置，用于调制在电信网络上发送的数据。该数据是在一带宽上被调制的。在一个实施例中，在范围大约在3200至3800Hz的带宽上调制该数据。提供有第二转换装置，用于转换从电信网络接收的数据，以及提供用于解调从该网络接收的数据的解调装置，该装置在一带宽解调该数据。而且，在一个实施例中，该带宽的范围大约为3200至3800Hz。
个人通信系统(PCS)传输协议和短消息业务(SMS)传输协议包括几种标准的无线传输系统。这些系统包括全球移动通信系统(GSM)技术网络、时分多址(TDMA)技术网络、码分多址(CDMA)技术网络、频分多址(FDMA)技术网络或个人接入通信系统(PACS)技术网络等等。此外，该方法可用于采用数字或模拟传输协议系统的任何有线或无线传输系统上。
附图的简要说明
图1是本发明的通信系统一实施例的方框图；图2是本发明的通信系统另一实施例的方框图；图3是数据收集设备的方框图；图4是远程读表器的方框图；图5是数据收集设备的一实施例的方框示意图6是本发明通信系统另一实施例的方框图，它包括数据/时间标记电路和短消息控制器；图7是基于GSM技术下行链路和上行链路的控制信道数据序列；图8示出数据收集设备如何通过个人通信系统收发数据；图9示出本发明的电信接口；图10示出如何通过PCS无线网络和公共交换网络发送数据；图11示出本发明带外调制解调器的一个实施例。
本发明的详细说明按照本发明的一个方面，提供一种用于收集和发送公用费数据和其它信息的自动读表装置。此种数据收集设备收集来自公用费仪表和其它设备的数据，并且能够通过有线或无线连接将该数据发送到所述数据收集设备。在该数据收集设备中有一个无线发送器/接收器，它能够通过采用GSM、PACS、FDMA、TDMA、或CDMA技术的个人通信系统，向一远程设备，例如位于公用事业公司的远程设备发送数字数据。因为无线通信技术允许每一个单独的数据收集设备及其内部的数据寄存器具有唯一的地址，所以该远程设备能够查询个别的数据收集设备和个别数据收集设备的特定数据寄存器。
按照本发明的另一方面，提供一种改进聚焦深度的读表设备。该改进的读表器包括电磁辐射(例如，光学的或红外的)发送器和接收器。此外，提供一种反射电磁波束的设备，以使该波束在发送器、接收器和公用费仪表内设置的可旋转盘、刻度盘或机械型指示器之间光学耦合。该改进的读表器能够被集成到现有的仪表中，而不必替换各种现有的公用费仪表。
在图2的方框图中，数据收集设备包括连接到仪表或其它设备100的数据收集接收器110。数据收集接收器110包括用于单线连接到接收器110的这些仪表或其它设备100的单连线(direct-wired)输入接收器116，还包括用于无线连接到接收器110的这些仪表或设备100的超再生或扩频接收器(superregenerative or spread spectrum receiver)114。数据收集设备120连接到数据收集接收器110，该设备能够计算和保存现有读表器或其它设备的使用消耗或状态数据。而且，将GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA电信单元130连接到数据收集设备120，使得(从仪表100)接收的数据能够通过GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA数字技术网络短消息业务被数字地发送到远程设备或位置140。
在一个实施例中，数据收集设备能够小型化以便藏在电子仪表之后。该实施例包括一个能够通过数字GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA网络收发信息的收发信机。此外，该实施例还包括一个用于收集来自无线读表器或与数据收集设备有关的其它数据源数据的接收器。
参照图3，GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA电信单元130包括GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA发送器/接收器134，它接收来自数据收集设备120的数据。然后，GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA发送器/接收器能够通过GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA网络控制信道或短消息业务136，向和从远程接收设备140数字地发送数据。大部分北美地区的个人通信系统包含在1850至1990MHz之间的频谱分配(这里指1900MHz带宽)。在一个优选的北美实施例中，GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA发送器工作在1850至1990MHz的频率范围内。还应理解，本发明的数据收集设备可结合采用数字控制信道或短消息业务的信息传输技术的任何无线网络使用。除了现有的如个人通信系统、即GSM、TDMA、CDMA、频分多址(FDMA)和个人接入通信系统(PACS)的无线网络技术以外，应理解本发明可以与待开发的并采用数字控制信道或短消息业务类型的技术来传输信息的其它无线网络技术一起使用。
参照图1，来自所有仪表100的数据通过例如有线或射频连接被传输到数据收集设备101。数据收集设备101还能够接收来自各种公司制造的备有/用于各种收集、保存随后释放数据的方法的仪表的数据。来自数据收集设备101的数据经网络基础设施传输到采用数字控制信道或短消息业务的基站收发信机系统(BTS)102。从BTS 102将此数据传输到基站控制器(BSC)106。然后，从BSC 106将数据传输到移动交换中心(MSC)103。控制信道分组汇编器/反汇编器或短消息业务中心105物理地处于MSC 103中。在此位置上，数据流以公用数据格式(例如，综合业务数字网(ISDN)、短消息业务技术标准业务基础(SMS)等)来传输。数据以连续传输单元的形式在取决于技术的控制信道结构中传输。每个传输单元包括特定数目的传输分组(例如，在GSM个人通信系统无线网络中，每个传输单元有五个传输分组)。由于一般情况下使用诸如GSM控制信道，所以许多传输分组不包含无线网络传输信息，这样的分组被当作“伪(dummy)”分组。
图1的实施例示出了GSM控制信道分组汇编器/反汇编器短消息业务中心(SMSC)105连续监测GSM数据流，并从中能够分离出系统控制所需的控制信道传输分组，或从具有其它特性的其它信道传输分组中分离出其它系统信息。为此，还应理解，虽然控制信道汇编器/反汇编器105物理地位于MSC 103中，它还可以逻辑地位于BTS 102和MSC 103之间的任何点上。每个数据分组具有“头标”，它包括标识一分组为“伪”分组、GSM控制分组或特定数据分组的特定数字排列。数据收集设备101对特定传输分组的发送和接收被控制信道分组汇编器/反汇编器105检测、“剥离”、查询、量化，并同时被一“伪”分组来代替，然后传输到MSC 103。包含来自数据收集设备101的信息的“剥离”的分组可以传输到远程接收设备140来进行处理。相反地，用于数据收集设备101的指令信息可以从远程接收设备140传输到控制信道分组汇编器/反汇编器105，并通过在数据流中剥掉伪分组并插入带有指令信息的控制数据分组而引入到控制信道中。指令信息经MSC 103、BSC 106和BTS 102被传回数据收集设备101。因此，控制信道分组汇编器/反汇编器105交替地在BSC 106和MSC 103之间输入和输出控制信道上的汇接台(tandem)上工作。在一实施例中，控制信道分组汇编器/反汇编器105可以是已被编程来执行上述功能的计算机。
更具体地讲，在使用GSM技术的结构中，本发明去除了不包含信息的“伪”分组并用转向(diverted)的传输分组来替换这些“伪”分组。转向的传输分组可以包含远程设备用来控制各个数据收集设备的数据和指令。此外，转向的传输分组也可以包含数据收集设备发往远程设备的数据。转向的传输分组能够在BTC102和MSC 103之间转向。转向的传输分组被“空”传输分组替换，这使得该系统的操作对MSC 103是透明的。以这种方式来操作，远程接收设备140和数据收集设备101就创建了一个双向的通信链路。
在GSM(例如，PACS、FDMA、CDMA或TDMA技术)中，有用于通信的逻辑信道和射频信道。附加信道或逻辑信道部分被用作控制信道。(GSM)控制信道或在其它数字技术包括PACS、FDMA、CDMA或TDMA网络中的其等效物正常情况下用来校验呼叫者的身份和帐单信息。此外，当呼叫者要超出发送塔覆盖范围时，控制信道一般用来为该呼叫者在通信塔之间进行切换。这样，有时在数字GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA通信网络中会不使用控制信道或其技术等效物。在这样非使用时间内，数据收集设备101能够经网络系统发送数据，而不会干扰其它类型控制信道的传输。如上所述，在本发明中，GSM、PACS、FDMA、CDMA和TDMA类型的控制信道总是被传输分组流完全占用，但大部分传输分组由“伪”传输分组组成。“伪”分组可以从到BTS 102的路径上的数据流中“剥离”。被“剥离”的分组用包含用于数据收集设备101的地址和指令的伪传输分组来替换。地址信息包含各个单独的数据收集设备的唯一地址。因此，本发明能够与单独的数据收集设备通信，因为信息可以被发送到所期望的数据收集设备的唯一地址上。经GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA BTS 102接收的被转向的传输分组被剥掉而没有被发送到MSC 103。该分组“剥离”允许在不对归属用户位置寄存器(HLR)、车载访问用户位置寄存器(VLR)或MSC 103进行软件修改的情况下来安装该系统。这样，数据收集设备101能够在任何固定或要求的时间上发送或接收数据。于是，可以在其它控制信道传输为最小的时间上发送和接收数据。在控制信道或技术等效物上传输的数据是数字的，因此，来自数据收集设备120的数字数据可以在GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA网络上传输，从而免去了数字到模拟变换的需要。
现存的仪表查询系统不是智能型的，而且不能查询单独或特定的设备。有些查询系统通过网络传输系统向在该网络某一部分上的所有仪表发送一报告命令。然后，这些分区的仪表按照(时间)顺序发送数据。仪表接收该命令然后通过无线网络多次报告数据，而与在同时是否会发生其它读表操作无关。这种操作原理假定通过交错查询和传输方案各仪表的数据传输不会相互干扰，并且多次读表操作中的一次操作(如果不是更多的话)的读值以未被破坏的方式到达数据收集点。
在本发明中，数据收集设备在GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA信号请求发送数据的时候发送数据。因此，可以读单个仪表的特定数据寄存器，而不用为此启动一个区域中的所有仪表。该查询仪表的操作降低了GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA通信系统的业务量，并优化了系统操作的效率。
参照图4，仪表或其它设备100可以远离数据收集设备120(参见图3和图5)，并通过无线数据收集单元148来连接。可以通过通用读表传感器156从仪表或其它设备收集数据。在传输之前使用信号调整电路154调整并且最好加密数据。定期地，发送器控制器152引导发送器150向如图2所示的超再生或扩频接收器114发送数据。发送器150能够在未得到许可的射频如27、49、300或902-928MHz上采用频率调制(FM)或幅度调制(AM)来操作。优选地，发送器150将在902-928MHz的频率范围上使用幅度调制来操作。
从发送器150到数据收集设备120(图2所示)的数据传输，可以使用以下将详细说明的感性(L)和容性(C)的超再生电路来实现。对于数据的短距离无线传输来说，LC电路是相对便宜的选择。在数据被发送到LC接收器114(图2所示)之后，如上所述，可以使用GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA电信单元130，将数据发送到远程设备和位置上，如图2所示。
如图4所示，无线数据收集单元148能够由电池158远程供电，电池158可以由太阳能电池162来充电。充电控制单元160调节来自太阳能电池162的电力，使电池158和超大电容164被充电。在失去供电的情况下，超电容164可以用作备用电源。在另一实施例中，无线数据收集单元由长寿命电池组来供电。
参照图5，数据收集设备120还包括数据收集单元210。在一个实施例中，数据收集单元210包括一个具有诸如可擦写可编程只读存储器(EPROM)的电子存储器和实时时钟的中央处理单元(CPU)。这些器件用于保存、计时和处理最近的仪表输出或其它数据。CPU使用的用于处理公用费数据的数据处理程序/算法，经程序数据线路230被保存在EPROM中，并且出于安全考虑，在初始编程CPU之后，数据处理程序/算法不能被改变。在数据收集设备120本身的数据、算法或任何物理部件被改变的情况下，数据收集设备120能够检测错误数据或算法或物理入侵，并能够向远程接收设备(例如，公用事业公司的计算机)发送一个安全破坏信号。
CPU具有多个数据输入和输入(I/O)线路。因此，没有被数据设备使用的I/O线路可以用于附加的应用。例如，可以将附加线路连接到在整个住宅中具有多个传感器的住宅安全设备上。当一个传感器检测到一个入侵时，数据收集设备120能够向位于例如警察局的远程设备发送这个破坏信号。其它的家用设备包括能够检测病人的健康状态并将其数据发送到医院的家用健康监视设备。
在另一个实施例中，数据收集设备可以使用附加的I/O线路来监视自动售货机等的使用状态。例如，位于一个建筑物内的每个自动售货机能够将其使用数据发送到通用读表数据收集设备，后者再将该使用数据发送到售货公司。因此，售货公司能够再补充自动售货机，而节省了人工检查每个机器所需的人力。本发明还覆盖了如下应用，这包括用于灌溉喷洒器系统的监视和控制、油井监视和控制、工业场所的给排水监视和控制、烟道排放监视、城区空气质量的实时监测、远程天气监测和供电失败位置的监测。
从仪表220获得公用费数据，附加数据线路232用于监测其它设备。仪表220可以有线连接或无线连接到数据收集设备210。若仪表220是无线连接的，则最好将数据在未得到许可的频带上，最好是在27、49、300或902-928MHz的频率上发送。
与读取作为单个元素的每个设备的其它设备相比，本发明的数据收集设备能够读取多个状态和使用输入。数据收集设备通过CPU调整数据，以更有效地利用技术和频谱。此外，数据收集设备能够利用有线或无线媒体和输入与许多设备接口。
若在数据收集设备和正在给定地点上被读的仪表之间采用无线收集，则接收器和发送器的造价是非常低的，技术指标也低，并且它们与无键入输入系统类似。此种低成本系统的安全性和可靠性通过在数据收集设备中的CPU错误检查来实现。来自无线仪表的数据定期地在多个相近间隔的未得到许可的射频上发送多次。数据收集设备中的CPU控制低成本LC超再生接收器来快速搜索这些频率以找到一个要锁住的有效信号。在另一个实施例中，该设备使用基于表面声波滤波器的发送器和接收器。当接收并锁住该信号时，CPU在接收并保存用于存储并随后经GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA系统发送到数据收集处的数据(此例中为读表数据)之前，检查错误数据和无线读表器的序列号。
此外，数据收集设备/公用费读表器系统的成本低是因为它使用的是现有仪表基础设施的变形，并简单地添加了光学/红外读取器，后者比用装备有读取电路的仪表来替换所安装的仪表要便宜得多。而且，由一个数据收集设备在一个地点上读取或监测多个仪表和告警器。如前所述，通过利用GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA控制分组数据或短消息业务收集系统，就不必对任何GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA发送或接收设备进行软件修改。
如上所述，从仪表220到数据收集单元210的数据传输可以利用一个LC超再生电路在单元210和仪表220之间建立一个无线连接来实现。此外，若仪表220是无线连接的，则信号调整电路234用来滤除传输信号中的电磁噪声。在仪表被有线连接到收集单元210时，也可以利用信号调整电路234来滤除噪声并向数据收集单元210传递一干净的逻辑信号。
再如图5所示，三端双向光可控硅开关(opto-triac switch)250用来控制减载(load shedding)继电器接触器260的线圈。三端双向光可控硅元件是商用的用来使敏感电子器件与切换大功率负载引起的瞬时电泳隔离的器件。控制一个或多个减载继电器260，可以允许公用事业公司在电力紧缺或使用高峰时切断对使用优先权低的地区的供电。例如，用户可以与公用事业公司达成协议，在“欠压”期间切断对他居所的供电，以便能够对附近的医院提供额外的电力。减载继电器260能够由公用事业公司经与数据收集设备连接的网络来启动，因为GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA通信链路能够双向通信。此外，可以在数据收集设备120上附加功率变换(power wheeling)设备。该功率变换设备可允许公用用户比较该地区中各种公用事业公司的公用费价格。如果用户发现更具有竞争性的公用费价格，则用户能够利用功率变换设备和数据收集设备120切换到那家公用事业公司。
在一个实施例中，数据收集设备120位于现有电表的扩充部，但数据收集设备120可以单独封装在一个防水单元中。无论哪种情况，数据收集设备120都能够由从用户公用电源线上获得的AC电压来供电。AC电压由功率电子器件224来降压，最好产生约8V的电压信号。当AC电源不能向数据收集设备120供电时提供备用电池226。最好是，备用电池226是胶质电池或具有长寿命的相近电池。而且，还向数据收集设备120提供安全开关228，以检测该电源是否倾斜或其顶盖是否打开。如图3所示，当安全开关228动作时，数据收集设备120能够通过通信网络向远程设备140报告安全破坏的情况。
当数据收集设备120处理完处理时，它便使用与数据收集单元210和天线242连接的GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA通信电路234，通过网络发送这些数据。GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA通信电路234允许通过GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA网络的控制信道的短消息业务或技术等效物，将数据传输到数据用户设备。如前所述，网络上的通信连接是双向链路，允许远程设备或位置和数据收集设备120收发数据。因此，有关方可以与数据收集设备120通信，来访问数据或其它特性(例如，减载情况和电力使用情况)。
参照图5，数据收集设备还能够与用户位置上的电信系统线路(例如，居所中现有的电话线)248连接，以创建与如GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA网络的无线电信网络的连接。因此，如图5所示，位于数据收集设备120内的声码器244和振铃/音调产生器246连接到现有的电话线248上。振铃/音调产生器246的作用是创建连接到无线电话网络的现有电话线路的拨号音和振铃功能。声码器244的作用是将话音转换成能够经无线网络发送的数字信号。无线电信网络连接代替了有线电信业务的需求，因为它通过数据收集设备120在其位置上建立了无线电信接口。除了在现有电话线路上提供无线电话业务，数据收集设备还能够同时执行上述的所有功能。
为了通过现有的室内电话线路提供无线电信业务，振铃/音调产生器被用作将现有的室内电话线路电信设备/系统在其位置上与无线数字PCS电信网络耦合的接口。在图9中，一个电信接口耦合300的实施例包括，例如，由建筑物内的现有的有线电信电路组成的有线电信网络310。有线电信设备/系统310通过振铃/音调产生器330与数字PCS无线网络320互连。数据收集设备360还可以与振铃音调产生器330连接，使得数据收集设备360能够通过数字PCS数据收集设备360发送例如公用费数据或其它数据。为了将振铃/音调产生器330耦合到数字PCS网络320数据收集设备360，将振铃/音调产生器330与PCS发送器/接收器340互连，后者能够采用至少一个远程PCS收发信机基站350进行通信。如上所述，在数字PCS无线网络320中，远程PCS收发信机基站350包括基站发射台、基站控制器和移动交换中心。
在另一实施例中，振铃/音调产生器330或系统具有实现几种功能同时提供电信接口耦合300的构件。这些构件包括数据转换装置、判定从有线电信网络拨打的电话号码数字数目的装置、产生到PCS发送器/接收器的发送信号的装置、以及在向PCS发送器/接收器发送由有线电信网络拨打的电话号码之前检查并确定拨打号码的装置。
数据转换装置包括用来转换数据的任何设备。这些设备包括但限于数模转换器和模数转换器和数字协议转换器。在振铃/音调产生器中，由数据收集设备收集的数据在发送到PCS发送器/接收器和经数字PCS无线网络发送之前必须转换成数字格式。同样，从有线电信网络输入的数据或话音音调也必须在经数字PCS无线网络发送之前转换到数字格式。反过来，必须输入到有线电信网络的数据或话音音调要转换到模拟格式或其它的数据格式，如与特定数字PCS无线网络的短消息业务(SMS)协议兼容的数据格式。
用于确定从有线电信网络拨打的电话号码数字数目的装置，包括能够判定从电信网络拨打的数字数目的任何设备。在一实施例中，这些设备可包括能够存储参考号码表的电子存储器。电子存储器可以由例如添加新的只读存储器件、对现有可擦写存储器件再编程等来更新或改变。存储器件的再编程可以通过经有线电话网或PCS无线网络将数据发送到存储器件上来实现。
参考号码的长度可以是1到11位，在优先实施例中，参考号码的长度是3位。在存储器中保存的参考号码包括该系统可识别的地区码和本地拨号前缀。此外，每个保存的参考号码对应于一个特定的拨打位数。因此，通过分析被拨打的1到11范围内的位数，该系统能够确定最终拨打了多少位，在最后一位被拨打后，能够指令该系统采用特定的动作。
在由有线电信系统拨打号码时，采用转换器能够将模拟转盘或模拟按键音信号转换成数字数据。在拨打各个单独号码时，电子存储器缓冲器顺序地将拨打的号码保存为数字形式的数字数据。此外，随着号码的输入，逻辑电路顺序地对被拨打的号码和在参考号码表中保存的号码进行分析。在分析号码并且被拨打的号码等于至少一个所保存的参考号码时，要拨打的相关长度的数位电话号码被发送给该系统。根据发送的要拨打的该长度的电话号码数字，通过顺序地将拨打的号码与已在存储器中保存的那些拨打号码相加，电路确定何时拨打了特定长度的位数。
例如，如果号码280代表该系统可识别的本地交换局前缀，则将该号码保存在存储器表中作为参考号码，并且将该号码与数字7相联系，原因是本地电话号码的长度是7位。在操作中，当顺序地拨打作为拨号流的首先三个数字的号码280时，这些号码被保存并顺序地与所保存的参考表号码进行比较。一旦逻辑电路判定被拨打的280与一个所保存的参考表号码相匹配时，所述长度的数位电话号码(7)将发送给该系统。逻辑电路判定拨打了3位号码，这些号码是2、8和0，而系统等待拨打其它的4位数字。一旦拨打了最后一位数字，系统将被指令采取适当的动作，这包括向PCS收发信机提供一个“发送”指令。
在另一实施例中，号码1443可表示长途请求(1)和地区码(443)，如果系统识别该号码，则该号码将被保存在存储器中作为参考号码。此参考号码1443将与一个长度为11的电话号码相关，它包括1+地区号(3位)+前缀(3位)+用户号码(4位)。在操作中随着号码的拨打，如果顺序地输入1443，则逻辑电路将向系统发送长度为11的电话号码。逻辑电路判定拨打了4位数字，这些数字是1、4、4和3，系统将等待其它7位数字的拨入。一旦最后的数字被拨入，则系统被指令采取适当动作。
典型地，一旦最后的数字被拨入，则系统提取数字形式保存的拨号并将这些号码和一发送信号发送到PCS发送器/接收器。所保存的拨号和发送信号由能够发送这些命令的设备发送到PCS发送器。这些设备包括但不限于所述的数据收集设备。一旦PCS发送器/接收器接收到发送信号和电话号码，则这些信息就通过PCS无线网络发送，呼叫完成。
存储器表具有一定的存储空间并被编程以识别和发送特定个人通信系统专用的特征控制的特征命令。这些特征命令是在有线电话通信系统上使用的特征命令的等效物，例如但不限于*(星号)72、*(星号)73和拍叉簧信号(hookflash)。
应注意，如果被拨打的号码不等于或不与所保存的参考号码匹配，则系统将不采用动作，并且没有信息经PCS无线网络发送。此外，当拨打的号码与一个存储器表中所保存的参考号码匹配并且已拨打(输入)了特定量的数字时，该系统仅产生发送信号。在另一实施例中，系统可具有一个超时(time-out)设备，用于当从最后数字拨入起经过特定量的时间时将所保存的号码发送给PCS发送器/接收器和产生发送信号。在优选实施例中，系统将在所拨打的数字之间等待30秒。这个超时特征可以作为数字分析的替代物来使用或当拨打的号码与所保存的参考号码不匹配时来使用。
在另一实施例中，振铃/音调产生器，或系统，包括一个能够根据PCS无线网络上传来的呼叫而对室内有线电话系统产生振铃信号的振铃信号产生器。该振铃信号产生器包括能够产生振铃信号的设备，这包括但不限于在从PCS无线网络接收到呼叫时能够向有线电信系统提供特定电压的电源。在一个实施例中，可以通过提供频率为20Hz的80到115伏特电压来产生振铃信号。此外，振铃/音调产生器可包括用于判断摘机情况的装置。摘机情况包括，例如，在用户提起有线电信设备/系统的接收器时的情况。在提起接收器时，有线电信设备/系统产生拨号音。因此，摘机情况可以是有线电信系统产生拨号音的请求。用于判断摘机情况的装置包括任何用于判断有线电信设备/系统是否作出拨号音请求的设备。
在本发明的一个实施例中，如图10所示，且如上所述，数据能够由将数据发送到数据收集设备400的数据收集设备400来收集，并且，数据被收集在数据收集设备400中，作为明文(cleartext)来输出。在一实施例中，明文被转换成数字格式，随后作为短消息由PCS发送器/接收器430经PCS无线网络发送。如上所述，经转换的数据能够由PCS发送器/接收器430利用基站收发信台(BTS)400、基站控制器(BSC)440和移动交换中心(MSC)460在PCS无线网络上发送。最后，由远程接收设备(未示出)来接收数据。上述传输方案仅使用数字PCS无线网络来发送数据。在不具备PCS无线网络访问条件的区域中，由数据收集设备收集的数据可利用现有的有线电信网络，如公共或专用交换电话网(PSTN)采用带外调制解调器来发送。
另外，如图10所示，应理解，数据请求490能够经PSTN 480以及PCS无线网络发送到数据收集设备。数据请求490为明文格式，这允许数据作为短消息(SM)在PCS无线网络上发送。明文数据经PSTN480发送到交换中心(MSC)460，然后到短消息中心470，它将明文数据转换成短消息(SM)，并将SM路由到基站控制器(BSC)440、远程基站收发信台(BTS)450和PCS发送器/接收器430。SM按由数据收集设备400可识别的明文格式接收。数据收集设备400能够响应数据请求490。
在图10所示的另一实施例中，数据收集设备400收集数据。数据按明文格式作为短消息(SM)发送到PCS无线网络。典型地，PCS无线网络的短消息业务(SMS)允许每个要发送的消息有140到160个字符。在一个实施例中，数据收集设备400将数据分成具有140到160个字符的字符长度的分组。如上所述，数据或其它信息的请求可以利用PSTN 480发送到数据收集设备400。
来自数据收集设备400的数据发送到带外调制解调器420，后者连接到PSTN480。带外调制解调器420在特定频率带宽上调制转换后的数据，并将该数据经PSTN480发送到移动交换中心(MSC)460。转换后的数据被MSC460识别为短消息(SM)，并且转换后的数据被发送到PCS无线网络的短消息业务470。来自SMS470的包括转换后数据的短消息(SM)，被发送到远程接收设备(未示出)。经PSTN480发送到数据收集设备400的数据或信息请求信息，也可以被发送到连接到PSTN480的带外调制解调器420。
在一个实施例中，如图11所示，带外调制解调器420利用调制器510调制从数据收集设备400发送到PSTN480的数据，利用解调器500解调从PSTN480发送到数据收集设备400的数据。在一个实施例中，在600赫兹(Hz)的带宽上调制数据。在优选实施例中，大约在3200到3800Hz的带宽上调制数据。典型地，在PSTN上，话音带宽的理论范围大约为30至4000Hz，但在实际中，用来发送话音数据的带宽大约为300至34000Hz。因此，带外调制解调器的工作带宽大约为3200至3800Hz，它被认为在带外，因为在传输话音时PSTN一般不使用该带宽。于是，为在PSTN上发送数据而对该带宽的利用应对PSTN用户是“透明的”。
为了保证由数据收集设备400接收和发送的数据在此带宽上，采用了低通滤波器530和540。在优选实施例中，低通滤波器530和540除去了在低于3000Hz的频率下发送的传输数据。此外，在图11所示的实施例中，使用到用户接口560的PSTN的用户可以使用锁定控制550。电感线圈520耦合DC环路电流，允许正常使用有线电信设备/系统，使其在利用带外调制解调器发送数据期间不受干扰或影响。
此外，提供了用于收集和发送来自数据收集设备120的数据的方法。首先，在第一位置检测模拟和数字数据。随后，将模拟数据转换成数字数据。将数字数据处理成所希望的格式并保存在存储器设备中。处理后的数字数据经无线网络发送到远程设备或位置上。在另一实施例中，发送步骤在无线网络控制信道或使用GSM、PACS、FDMA、CDMA或TDMA数字技术的短消息业务中进行。
在另一实施例中，来自光学读表器微处理器340的数据可以在未得到许可的射频段上被无线发送到数据收集设备。如前所述，利用LC或SAW发送器电路能够将数据从读表器300发送到数据收集设备。
此外，提供了一种方法来监测具有一转盘的常规公用费仪表的公用费数据。首先，辐射波束从一辐射源发出，被反射设备反射到转盘。然后，转盘将该波束反射回反射设备，反射设备再将该波束向红外检测器反射并被检测。转盘的旋转次数根据检测器检测到的红外光束的次数来计算。读表器包括防止由日光、其它形式的光学干扰或仪表的反向旋转而引起的误读操作的算法。
在另一实施例中，公开了一种通过个人通信系统传输协议传输数据序列的方法。如上所述，个人通信系统传输协议包括几种操作标准。这些标准包括全球移动通信系统(GSM)技术网络、时分多址(TDMA)技术网络或码分多址(CDMA)技术网络、频分多址(FDMA)技术网络和个人接入通信系统(PACS)技术网络等等。这些技术网络都采用了一种类型的数字控制信道来引导到正确位置的通信。典型地，采用控制信道来发送一序列数据，用来通过个人通信系统引导到正确目的地的话音或数据通信。
短消息业务通常占用部分控制信道，并在网络上由数据收集设备用作附加数据路径。GSM和PCS传输协议的详细讨论可以在例如著者为MichelMouly和Marie-Bernadette Pautet由Northern Telecom，Inc.Richardson，Texas于1993年出版的《GSM入门(An Introduction to GSM)》中找到。
前述实施例描述了利用丢弃和添加分组技术使用数字控制信道来从一个设备向另一设备发送数据。本发明采用个人通信系统传输协议的短消息部分来从一个设备向另一个设备发送数据。一般地，个人通信系统传输协议的短消息部分是向、从移动用户(MS)、和在它们之间发送协议特定数量的数据字符的手段，即能够经个人通信系统发送的设备。在使用话音控制信道和短消息业务之间的另一个差别是，由于各种技术采用的短消息业务操作协议的不同，短消息业务在控制信道内的数据分组的频率较低。例如，若采用话音控制信道，则数据能够按每秒275至325数据组的速度被发送到数据收集设备以及远程设备，并且数据收集设备能够按同样(或相近)的速率响应并发送数据组，该速率取决于控制信道的业务量。在短消息业务的场合下，按大约每秒7个数据组的速率发送数据。
在本发明中，数据被请求并且采用个人通信系统传输协议的短消息部分来发送被请求的数据。如上所述，个人通信系统传输协议的短消息部分是向和从移动用户(MS)发送协议特定数量的数据字符的手段。在一个实施例中，如图8所示，数据收集设备50为在通信网络上的移动用户，远程设备54能够利用个人通信系统网络52与数据收集设备接触。可以通过公用交换电话网56访问远程设备54。此外，远程设备到公用交换电话网56的连接允许数据经公用交换电话网56向和从远程设备54发送。例如，当公用事业公司想从其用户接收仪表的使用数据时，公共事业公司可以利用远程设备54通过公用交换电话网56连接到数据收集设备50。远程设备54请求来自数据收集设备50的数据，当远程设备54接收到数据时，例如使用调制解调器将数据经公用交换电话网56发送到公共事业公司或数据收集中心。
若有数据请求，远程设备54就按照个人通信系统传输协议，将该请求编码成短消息。可以使用各种已知的技术将数据汇编成短消息序列。图7中示出了一种用于汇编短消息业务GSM控制信道数据序列的技术。在图7中，所示的控制信道具有下行链路部10和上行链路部12。在另一个实施例中，控制信道可包括独立专用控制信道(SDCCH)和/或慢速随路控制信道(SACCH)。如上述，GSM和PCS传输协议的详细讨论可以在著者为Michel Mouly和Marie-Bernadette Pautet由Northern Telecom，Inc.Richardson，Texas于1993年出版的《GSM入门(An Introduction to GSM)》中找到。控制信道包含协议特定每个组的字符数目。各个分组在协议中具有特定的意义。在图7中，数据字符单元34和36用来从远程设备向移动用户发送所期望的短消息。本发明能够将在数据字符单元34和36中发送的请求解释为短消息。此外，本发明能够构建包含请求数据的短消息。在构建该短消息时，本发明可以在数据中插入所请求的发送数据。在将数据作为短消息加入之后，数据从数据收集设备50发送到远程设备54以及移动用户并且从移动用户发送到远程设备54以及数据收集设备50。如上所述，可以采用汇编、发送、接收和解释短消息类型业务的技术来适应其它的技术。
数据请求由远程设备54作出并被转换成短消息业务格式，该请求通过无线个人通信系统网络52来发送。短消息业务数据序列由将数据识别成短消息的基站控制器(BSC)60接收。BSC 60通过移动交换中心(G/MSC/VLR)62将短消息发送到短消息中心(SMS-C)58。然后，利用无线个人通信系统网络52，将数据请求从SMS-C58通过G/MSC/VLR和BSC发送到数据收集设备50。数据收集设备50响应该数据请求，将解释该请求并编译所请求的数据。所编译的数据由数据收集设备50采用个人通信系统传输协议的短消息业务来发送。与数据请求相似，所编译的数据作为短消息被插入到控制信道或其它数据序列中。应理解，可以利用在几个控制信道或其它数据序列中的多个短消息来发送数据。然后，控制数据序列作为短消息通过无线个人通信系统网络52经BSC60和G/MSC/VLR62来发送。在发送中，BSC60将控制信道数据序列识别为短消息，并将该序列发送到SMS-C58。然后经编译的数据作为短消息利用无线个人通信系统网络52被发送到远程设备54。远程设备54接收并解释编译数据。如前所述，数据请求和控制信道中传输分组或其它数据序列的汇编和反汇编可以通过数据分组汇编和反汇编技术或标准短消息业务协议技术来进行。
虽然下面的说明描述的是远程设备54从数据收集设备50请求数据，但应注意，数据收集设备50可以在没有首先被要求发送数据的情况下，向远程设备54发送数据。例如，数据收集设备50可以在居所中设置一个安全设备。一旦数据收集设备50检测到安全破坏现象，则采用上述方法，通过个人通信系统传输协议的短消息业务部分，向远程设备54设置此破坏信号。一旦远程设备54接收到该安全破坏信号，则采取进一步的安全防范措施，如通知执法人员等。
在如图6所示的另一实施例中，数据收集设备101包括用于对收集数据进行数据标记的设备。数据/时间标记设备108是一种为收集的数据提供时间关系的电子设备。在从仪表或设备100接收数据时，数据/时间标记设备108为每个数据读值电子地指定收集数据的日期/时间。收集的数据和及其相关的数据标记可以被保存在数据收集设备如电子存储器中，供以后检索。因此，所保存的为以后检索的数据可用于制作反映使用或编译和保存数据的数量和时间的使用列表。在编译居所或公司的电力消耗数据时，这种类型的使用列表很有用。
另外，数据/时间标记设备108能够调节数据收集参数，如收集频率、有关的时间标记和耗量通知等。例如，远程设备140可以指令数据收集设备101按小时间隔收集数据并在得到每个读值时标记其时间/日期。此外，如果到达了预定消耗量或在减负荷的情况下，在由公用事业公司和公用消费者达成协议的预先确定的基础上，远程设备140可以指令数据收集设备中止所有对某一位置的供电，或简单地切断不必要的耗能设备的供电。
数据收集设备101还可包含短消息控制器109。短消息控制器109能够解释从远程设备140接收的短消息。短消息控制器109还能够指令数据收集设备101执行几种数据收集功能，如收集数据和检索保存的数据等。一旦数据收集设备101执行完所需功能，短消息控制器109就能够构建一个包含所请求数据的短消息。由短消息控制器109所构建的短消息能够在个人通信系统传输协议的短消息业务部上发送。
为了示范和说明，在前面描述了本发明。但是，本发明不局限于这些描述所公开的内容。因此，利用本领域的技术和知识所进行与上述教导等效的各种变化和修改均落入本发明的范围内。以上所述的实施例进一步用于解释目前所知的实施本发明的最佳模式，并使本领域的技术人员能够按它来使用本发明，或者，在其它实施例中，根据它们特定的应用或本发明的用途的要求进行各种修改来使用本发明。应理解，所附权利要求意在包括现有技术所能够允许的所有实施例。
权利要求
1.一种用于经无线网络检测和数字发送数据的装置，包括(a)检测装置，用于在第一位置上检测模拟和/或数字数据；(b)转换装置，用于将来自所述检测装置的所述模拟数据转换成数字数据；(c)处理和保存装置，用于处理和保存从所述检测装置和所述转换装置接收的所述检测和/或转换的数字数据；以及(d)无线发送和接收装置，用于无线发送和接收数字数据，它能够发送从所述处理和保存装置接收的数字数据；其中，响应于从所述装置的特定远程设备接收的装置特定命令，将数字数据发送到该远程设备。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一次发送步骤和第二次发送步骤使用了从一组网络中选出的某种网络的个人通信系统传输协议，这组网络包括全球移动通信系统(GSM)技术网络、时分多址(TDMA)技术网络、频分多址(FDMA)技术网络、个人接入通信系统(PACS)技术网络或码分多址(CDMA)技术网络。
3.如权利要求1所述的装置，其中，利用所述无线网络的控制信道或技术等效物将所述数字数据发送到所述远程设备。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述数据检测装置还包括传感器单元，用于检测数据；以及中间无线发送单元，用于将所检测的数据无线发送到所述处理和保存装置。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述处理和保存装置还包括中央处理单元，用于处理所述数字数据；电连接到所述中央处理单元的可擦除可编程只读存储器单元，用于保存用来处理所述检测和转换的数字数据的算法；及电连接到所述中央处理单元和所述可擦除可编程只读存储器单元的随机存取存储器单元，用于保存所述处理的数字数据。
6.如权利要求1所述的装置，还包括连接接口，用于在第一位置上将现有的电信系统连接到所述数据无线发送装置，其中建立能够至少进行话音和数据传输之一的无线电信连接。
7.一种用于经无线网络检测和数字发送数据的方法，包括下列步骤(a)在第一位置上检测模拟和/或数字数据；(b)将所检测的模拟数据转换成数字数据；(c)处理该数字数据；以及(d)保存所处理的数字数据；以及(e)在无线网络上将该数字数据发送到远程设备，其中，响应于从该远程设备接收的装置特定命令，将该数字数据发送到该远程设备。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述发送步骤利用蜂窝网络的控制信道来发送数字数据。
9.如权利要求7所述的方法，其中，所述蜂窝网络是从GSM技术网络或TDMA技术网络所构成的组中选择的。
10.一种用于监测公用费数据的装置，该公用费数据来自现有的具有反射设备的常规公用仪表，所述装置包括发送装置，用于发出辐射波；接收装置，用于接收所发出的辐射波；反射装置，用于反射处在所述发送装置和所述接收装置之间的所发出的辐射波，其中，所述反射装置光学地连接所述发送装置、所述接收装置和所述反射设备；计算装置，用于根据被反射的辐射波计算所述反射设备的旋转次数；处理装置，用于将所述反射设备的旋转次数处理成公用费数据；保存装置，用于电子地保存公用费数据；及发送装置，用于将公用费数据发送到远程设备。
11.如权利要求10所述的装置，其中，公用费数据是无线发送的。
12.如权利要求11所述的装置，其中，公用费数据是在未得到许可的频率上发送的。
13.如权利要求10所述的装置，其中，所述反射装置包括两个反射镜。
14.如权利要求10所述的装置，还包括用于将公用/使用费数据可视地显示给观察者的显示监视器。
15.如权利要求10所述的装置，其中，所述反射设备是从由可旋转面盘、旋转刻度盘或机械指示器组成的组中选择的。
16.如权利要求10所述的装置，其中，所述将公用费数据发送到远程设备的装置包括与所述装置电连接的第一发送器，能够在未得到许可的频率上将公用费数据无线发送到用于无线发送数字数据的第二装置，其中用于无线发送数字数据的所述第二装置处在与所述装置很远的位置；与用于无线发送数字数据的所述第二装置电连接的感性/容性超再生接收机，能够接收所述第一发送器在未得到许可的频率上发送的数据；以及用于无线发送数字数据的所述第二装置，能够通过无线网络将公用费数据无线发送到远程设备。
17.一种用于监测公用费数据的方法，该公用费数据来自现有的具有反射设备的常规公用仪表，所述方法包括下列步骤(a)从一辐射源发送红外辐射波束；(b)反射装置将波束反射到反射设备；(c)反射设备将波束反射回反射装置；(d)反射装置将波束反射到检测器；(e)检测波束；以及(f)根据波束中断的次数计算反射设备的旋转次数。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述反射设备是从由可旋转面盘、旋转刻度盘或机械指示器组成的组中选择的。
19.一种用于通过个人通信系统传输协议发送数据序列的方法，包括下列步骤首先，通过个人通信系统传输协议的短消息业务部分从一访问点向数据收集单元发送数据请求；在所述数据收集单元接收所述数据请求；所述数据收集单元解释来自所述访问点的所述数据请求；编译(compile)来自所述数据收集单元的数据，所述数据是所述数据请求所请求的数据；其次，将所述编译后的数据通过所述个人通信系统传输协议的控制信道的短消息业务部分从所述数据收集单元发送到所述访问点；以及在所述访问点接收所述编译数据。
20.如权利要求19所述的方法，其中，所述首先发送步骤包括下列步骤首先访问来自所述访问点的所述个人通信系统传输协议的控制信道的短消息业务部分，所述控制信道包含短消息业务传输分组的第一序列；将所述数据请求作为短消息插入到所述个人通信系统传输协议的短消息业务部分的控制信道中；利用所述插入步骤建立短消息业务传输分组的第二序列；通过所述个人通信系统传输协议的所述控制信道的所述短消息业务部分，从所述访问点将所述短消息业务传输分组的所述第二序列发送到所述数据收集单元。
21.如权利要求19所述的方法，其中，接收所述请求的所述步骤包括下列步骤在所述数据收集单元接收所述发送所述第二序列步骤发出的在所述控制信道中的短消息业务传输分组的所述第二序列。
22.如权利要求19所述的方法，其中，所述解释步骤包括下列步骤解释来自短消息业务传输分组的所述第二序列的所述数据请求。
23.如权利要求19所述的方法，其中，所述其次发送步骤包括下列步骤其次访问来自所述数据收集单元的所述个人通信系统传输协议的控制信道的短消息业务部分，其中所述短消息业务数据包含短消息业务传输分组的第三序列；将所述编译步骤编译的所述数据插入到所述第三序列的所述短消息业务传输分组中；利用所述插入步骤建立短消息业务传输分组的第四序列；通过所述个人通信系统传输协议的所述控制信道的所述短消息业务部分，从所述访问点将短消息业务传输分组的所述第四序列发送到所述访问点。
24.如权利要求19所述的方法，其中，所述首先发送和其次发送步骤使用了从一组网络中选出的某种网络的个人通信系统传输协议，这组网络包括全球移动通信系统(GSM)技术网络、时分多址(TDMA)技术网络、频分多址(FDMA)技术网络、个人接入通信系统(PACS)技术网络或码分多址(CDMA)技术网络。
25.如权利要求19所述的方法，其中，所述首先发送和所述其次发送步骤在个人通信系统传输协议的所述短消息业务部分的独立专用控制信道(SDCCH)上发送。
26.如权利要求19所述的方法，其中，所述首先发送和所述其次发送步骤在个人通信系统传输协议的所述短消息业务部分的慢速随路控制信道(SACCH)上发送。
27.如权利要求19所述的方法，还包括下列步骤在第一位置检测模拟和/或数字数据；将所检测的模拟数据转换成数字数据；以及处理数字数据和所述转换步骤转换的数据。
28.如权利要求19所述的方法，还包括下列步骤在所述数据收集单元收集数据；为所述收集的数据电标记所述收集步骤收集所述数据的日期和时间；和保存所述处理的和电标记的数据。
29.如权利要求19所述的方法，还包括下列步骤在所述数据收集单元根据所述编译的数据构建至少一个短消息；以及将所述至少一个短消息插入个人通信系统传输协议的控制信道的短消息业务部分。
30.一种用于通过个人通信系统传输协议发送数据序列的方法，包括下列步骤首先访问来自所述访问点的个人通信系统传输协议的控制信道的短消息业务部分，所述控制信道包含短消息业务传输分组的第一序列；将所述数据请求作为短消息插入到所述个人通信系统传输协议的短消息业务部分的所述控制信道中；利用所述插入步骤建立短消息业务传输分组的第二序列；通过所述个人通信系统传输协议的所述控制信道的所述短消息业务部分，从所述访问点将所述短消息业务传输分组的所述第二序列发送到数据收集单元；在所述数据收集单元接收所述发送所述第二序列步骤发出的在所述控制信道中的短消息业务传输分组的所述第二序列；解释来自短消息业务传输分组的所述第二序列的所述数据请求；编译来自所述数据收集单元的数据，所述数据是所述数据请求所请求的数据；其次访问来自所述数据收集单元的所述个人通信系统传输协议的控制信道的短消息业务部分，其中所述短消息业务数据包含短消息业务传输分组的第三序列；将所述编译步骤编译的所述数据插入到所述第三序列的所述短消息业务传输分组中；利用所述插入步骤建立短消息业务传输分组的第四序列；通过所述个人通信系统传输协议的所述控制信道的所述短消息业务部分，从所述访问点将短消息业务传输分组的所述第四序列发送到所述访问点。
31.一种用于通过个人通信系统传输协议发送数据序列的方法，包括下列步骤在数据收集单元收集数据；根据所述收集的数据构建至少一个短消息；通过所述个人通信系统传输协议的短消息业务部分，将所述至少一个短消息插入控制信道；以及通过所述个人通信系统传输协议的所述短消息业务部分，向访问点发送包含所述至少一个短消息的所述控制信道。
32.如权利要求31所述的方法，还包括下列步骤为所述收集数据电标记所述收集步骤收集所述数据的日期和时间。
33.如权利要求31所述的方法，其中，所述发送步骤使用了从一组网络中选出的某种网络的个人通信系统传输协议，这组网络包括全球移动通信系统(GSM)技术网络、时分多址(TDMA)技术网络、码分多址(CDMA)技术网络、频分多址(FDMA)技术网络或个人接入通信系统(PACS)技术网络。
34.如权利要求31所述的方法，还包括下列步骤在所述访问点接收包含所述至少一个短消息的所述控制信道；在所述访问点解释包含所述至少一个短消息的所述控制信道。
35.一种用于通过个人通信系统传输协议收集和数字发送数据序列的装置，所述装置包括收集装置，用于在第一位置上电收集数据；构建装置，用于根据所述电收集的数据构建至少一个短消息；插入装置，用于将所述构建的短消息插入所述个人通信系统传输协议的短消息业务部分的控制信道；以及发送装置，用于通过所述个人通信系统传输协议的所述短消息业务部分，向访问点发送包含所述至少一个短消息的控制信号。
36.如权利要求35所述的装置，还包括标记装置，用于为所述收集数据电标记收集所述数据的时间和日期。
37.如权利要求35所述的装置，还包括保存装置，用于保存随后要发送到访问点的所述收集数据。
38.如权利要求35所述的装置，其中，所述发送装置使用了从一组网络中选出的某种网络的个人通信系统传输协议，这组网络包括全球移动通信系统(GSM)技术网络、时分多址(TDMA)技术网络、码分多址(CDMA)技术网络、频分多址(FDMA)技术网络或个人接入通信系统(PACS)技术网络。
39.如权利要求35所述的装置，还包括接收装置，用于接收来自所述访问点的短消息，其中所述短消息是被发送的所述个人通信系统传输协议的所述短消息业务部分的控制信道信号；解释装置，用于将来自所述访问点的所述短消息解释成由所述装置可执行的命令。
40.一种耦合装置，用于耦合有线电信设备/系统和数字个人通信系统(PCS)无线电接收器/发送器，后者在无线数字PCS电信网络中使用，无线数字PCS电信网络具有远程数字PCS收发信机系统；PCS数字无线电接收器/发送器能够与远程数字PCS收发信机系统进行数字无线电通信，所述装置包括有线电信设备/系统接口，用于连接所述装置和所述有线电信设备/系统，来建立第一双向通信链路；第一转换装置，用于转换数据，所述数据是从所述装置输入到所述有线电信设备/系统的数据数字PCS无线电接收器/发送器接口，用于连接所述装置和所述数字PCS无线电接收器/发送器，来建立第二双向通信链路；第二转换装置，用于转换数据，所述数据是从所述装置输入到所述数字PCS无线电接收器/发送器的数据；确定装置，用于确定从所述有线电信设备/系统拨打的电话号码数字的数目，所述数目的电话数字能够由用户输入到所述有线电信设备/系统，所述确定装置包括第一装置，用于接收多个数字、将其转换到数字状态并在电子存储器中保存，所述保存的数字由具有能够设置、拨打或访问所述有线电信设备/系统的长度的电话号码拨打序列组成，其中每个所述保存的号码由要拨打的特定位数的数字来表示，这些数字已由业务用户通过有线电信设备/系统输入；第二装置，用于保存所拨打的电话数字，所述拨打的电话数字是从所述有线电信设备/系统输入的；分析装置，用于对照所述保存的号码顺序地分析至少一部分所述拨打的电话数字，所述数字一直被分析到所述拨打的电话数字等于至少一个所述保存的号码判据为止，识别出输入号码是先前分类的号码；发送信号产生装置，用于产生一个发送到所述数字PCS无线电发送器/接收器的发送信号，其中，所述发送信号是在对应于所述至少一个所保存号码的所述特定位数的数字被拨打后产生的；以及发送装置，用于将所述保存的被拨打的电话号码数字发送到所述数字PCS无线电发送器/接收器，其中，所述保存的被拨打的电话号码数字是在对应于所述至少一个所保存号码的所述特定位数的数字被拨打后发送的。
41.如权利要求40所述的装置，还包括振铃信号产生装置，用于产生一个发送到所述有线电信设备/系统的振铃信号，其中所述振铃信号是当在无线数字PCS电信网络上对所述有线电信系统设备/系统进行电话呼叫时产生的；确认装置，用于确认第一状态并将所述无线数字PCS电信网络连接到所述有线电信设备/系统，所述第一状态是在所述有线电信设备/系统上的摘机情况。
42.如权利要求40所述的装置，其中，数据收集设备与所述装置互连，所述数据收集设备能够将数据发送到所述装置。
43.一种耦合方法，用于耦合有线电信设备/系统和数字个人通信系统(PCS)无线电接收器/发送器，后者在无线数字PCS电信网络中使用，无线数字PCS电信网络具有远程数字PCS收发信机系统；PCS数字无线电接收器/发送器能够与远程数字PCS收发信机系统进行数字无线电通信，所述方法包括下列步骤连接所述装置和所述有线电信设备/系统，来建立第一双向通信链路；第一次转换数据，所述数据是从所述装置输入到所述有线电信设备/系统的数据；连接所述装置和所述数字PCS无线电接收器/发送器，来建立第二双向通信链路；第二次转换数据，所述数据是从所述装置输入到所述数字PCS无线电接收器/发送器的数据；确定从所述有线电信设备/系统拨打的电话号码数字的数目，所述数目的电话数字能够由用户输入到所述有线电信设备/系统，所述确定步骤包括下列步骤首先在电子存储器中保存多个号码，所述保存的号码具有至少三位数字的长度，其中每个所述保存的号码由要拨打的特定位数的数字来表示；其次保存所拨打的电话数字，所述拨打的电话数字是从所述有线电信设备/系统输入的；对照所述保存的号码顺序地分析至少一部分所述拨打的电话数字，所述数字一直被分析到所述被拨打的电话数字等于至少一个所述保存的号码为止；产生一个发送到所述数字PCS无线电发送器/接收器的发送信号，其中，所述发送信号是在对应于所述至少一个所保存号码的所述特定位数的数字被拨打后产生的；以及将所述被拨打的电话数字发送到所述数字PCS无线电发送器/接收器，其中，所述被拨打的电话数字是在对应于所述至少一个所保存号码的所述特定位数的数字被拨打后发送的。
44.如权利要求43所述的方法，还包括下列步骤产生一个发送到所述有线电信设备/系统的振铃信号，其中所述振铃信号是当在无线数字PCS电信网络上对所述有线电信系统设备/系统进行电话呼叫时产生的；及在确认第一状态后完成所述无线数字PCS电信网络和所述有线电信设备/系统的耦合，所述第一状态是在所述有线电信设备/系统上的摘机情况。
45.如权利要求43所述的方法，还包括下列步骤将数据收集设备与所述装置互连，所述数据收集设备能够将数据发送到所述装置。
46.一种用于发送和接收在电信网络上传递的数据的设备，所述设备包括第一转换装置，用于转换在所述电信网络上发送的数据，所述数据被转换成与个人通信网络(PCS)短消息业务(SMS)传输协议兼容；调制装置，用于调制在所述电信网络上发送的所述数据，所述数据是在一带宽上被调制的；第二转换装置，用于转换从所述电信网络接收的数据；以及解调装置，用于解调从所述电信网络接收的所述数据，所述数据是在所述带宽上被解调的。
47.如权利要求46所述的设备，其中，所述带宽的范围大约在3200至3800Hz。
48.如权利要求46所述的设备，其中，在由全球移动通信系统(GSM)技术网络、时分多址(TDMA)技术网络、码分多址(CDMA)技术网络、频分多址(FDMA)技术网络或个人接入通信系统(PACS)技术网络组成的组中，选择个人通信系统(PCS)短消息业务(SMS)传输协议。
全文摘要
一种如图1所示的用于远程监视和发送数据的系统。该系统包括用于检测和收集数据的设备(120)和用于将所述数据转换成数字数据的设备(154)以及用于处理所述数据的处理单元(154)。可以通过控制信道(105)在GSM或TDMA技术的数字网络(320)上数字传输所述数据。
文档编号H04M11/00GK1242125SQ97180640
公开日2000年1月19日 申请日期1997年10月28日 优先权日1997年10月28日
发明者迈克尔·J·特蕾西, 罗伯特·L·欣泽 申请人:特蕾西第二公司