用于在智能表级读取节能表的技术制造技术

本发明专利技术涉及一种用于在网关和通信模块之间建立通信的方法，包括：·从网关周期性地无线电广播同步信号，同步信号的发射窗口(28)的持续时间Dx和无线电广播时段的持续时间Tx之间的占空比DC＝Dx/Tx小于50％，·周期性地激活在唤醒窗口(29)期间被激活的通信模块的接收器，唤醒窗口的持续时间小于激活时段的持续时间Tr，激活时段的持续时间Tr等于Tr＝Tx/(1+DC)，·在所谓的唤醒窗口(29)和所谓的发射窗口(28)之间的恢复(30)期间，由通信模块的接收来接收同步无线电信号，·从通信模块的发射器无线电广播数据消息(20)，·以及由网关的接收器接收数据消息。

Technology for Reading Energy-saving Meters at Intelligent Meter Level

The present invention relates to a method for establishing communication between gateway and communication module, including: periodically broadcasting synchronous signals from gateway, duty cycle DC=Dx/Tx between transmission window (28) duration of synchronous signals and duration Tx of radio broadcasting period is less than 50%, and periodically activating the connection of communication modules activated during wake-up window (29). Receiver, the duration of the wake-up window is less than the duration of the activation period Tr, the duration of the activation period Tr is equal to Tr=Tx/(1+DC),. During the recovery period between the so-called wake-up window (29) and the so-called transmit window (28), synchronous radio signals are received by the communication module,. Radio broadcast data messages (20) from the transmitter of the communication module, and by the gateway. The receiver receives data messages.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在智能表级读取节能表的技术
本专利技术涉及用于通过无线电传送数据的极低能耗方法和装置的领域，特别是在物联网领域。
技术介绍
物联网在于允许日常事物用无线网络自动传送数据。例如，配备有通信模块的水表可以自动地将水读数传送给管理耗水计费的公司。一些网关，也称为基站，具有作用确保从它们的覆盖区域中存在的通信模块无线电接收数据和向通信模块发射数据以及将这些数据中继到负责处理它们的设备，例如通过基于IP(“互联网协议”)协议的网络可访问的服务器。几种无线电访问技术可用于实现通信模块的网络。可以仅通过非限制性说明来引用特别依赖于不同类型的调制的LoRaTM、SigfoxTM或其他WM-Bus(“无线仪表总线”)技术。这些技术的共同之处在于它们提供远程通信，其使得可以通过增加网关的覆盖范围来减少网关的数量。然而，数据的连续发射和接收，特别是通过上述远程技术，消耗大量能量，从而限制了通信模块的电池的寿命并且要求网关由主干线供电。
技术实现思路
本专利技术使得可以解决现有技术的问题。本专利技术的某些方面源于从电池操作网关的想法，例如以使网关移动。本专利技术的某些方面源于节省网关所消耗的能量以便增加为网关供电的电池的寿命的想法。本专利技术的某些方面源于能够以低成本远程读取数据的想法。在一个实施方式中，本专利技术提供了一种用于在网关和通信模块之间建立通信的方法，包括：·在连续无线电广播时段内周期性地从网关无线电广播同步信号，同步信号在每个无线电广播时段内的呈现限定持续时间Dx的发射窗口期间被发射，同步信号的发射窗口的持续时间Dx和无线电广播时段的持续时间Tx之间的占空比DC＝Dx/Tx小于50％，·在连续激活时段内周期性地激活通信模块的接收器，接收器在每个激活时段内的唤醒窗口期间被激活，唤醒窗口的持续时间小于激活时段的持续时间Tr，激活时段的持续时间Tr等于Tr＝Tx/(1+DC)，·在所述唤醒窗口和所述发射窗口之间的重叠期间，由通信模块的接收器接收同步无线电信号，·从通信模块的发射器无线电广播数据消息，数据消息的无线电广播由同步信号的接收触发，·由网关的接收器接收数据消息。同步信号是用于触发数据消息的无线电广播的信号。凭借这些特性，网关和通信模块可以由寿命增加的电池供电，例如其寿命为15年。凭借这些特性，网关和通信模块的内部时钟不需要相对于公共参考日期同步。例如，时钟可以不准确。因此可以使用低成本材料。实际上，最大会聚持续时间等于：Tc＝Tx*(DC*(1+DC))-1从而表示当通信模块处于网关范围内时，唤醒窗口和重叠窗口之间的重叠必然发生，在小于或等于以下的持续时间之后Tc＝Tx*(DC*(1+DC))-1从由网关首次发射同步信号开始。在一个实施方式中，本专利技术提供了一种意在与通信模块无线通信的网关，该通信模块包括接收器，呈现在持续时间Tr的时段的周期性重复连续唤醒窗口，例如用于将数据从该通信模块传输到网络，该网关包括：·时钟，被配置为在无线电广播时段的持续时间Tx的连续无线电广播时段内周期性地触发同步信号的无线电广播，·发射器，被配置为无线电广播同步信号，同步信号在每个无线电广播时段内的呈现限定持续时间Dx的发射窗口期间被发射，同步信号的发射窗口的持续时间Dx和无线电广播时段的持续时间Tx之间的占空比DC＝Dx/Tx小于50％，无线电广播时段的持续时间Tx为Tx＝Tr.(1+DC)，·以及接收器，被配置为在通信模块的接收器的唤醒窗口与所述发射窗口之间的重叠之后从通信模块的发射器接收数据消息，·以及，如果相关，与网络的通信接口，被配置为将数据消息传输到网络。在一个实施方式中，本专利技术提供了一种能够向网关传输数据的通信模块，包括：·接收器，·时钟，被配置为在唤醒窗口期间的激活时段内周期性地触发接收器的激活，唤醒窗口的持续时间小于激活时段的持续时间Tr的1％，接收器能够在唤醒窗口与网关发射的同步信号的发射窗口的重叠期间接收由网关发射的同步无线电信号，·存储器，包括待传输的数据，·发射器，被配置为响应于由接收器接收到同步无线电信号而无线电广播数据消息。根据实施方式，上文描述的方法，上文描述的网关和上文描述的模块可以包括下文中的一个或多个特性。在一个实施方式中，在通信模块的接收器接收同步信号之后的延迟时滞之后触发数据消息的无线电广播。凭借这些特性，避免了由不同通信模块无线电广播的数据消息之间的冲突。在一个实施方式中，延迟时滞小于激活时段的持续时间Tr。在一个实施方式中，延迟时滞在不同通信模块的集合内是伪随机的。例如，通过考虑通信模块的序列号来生成延迟时滞。在一个实施方式中，占空比DC小于监管阈值。在一个实施方式中，占空比为DC＝10％。在一个实施方式中，网关的范围大于1km。例如，技术诸如长距离(LoRa)或SIGFOX技术可用于网关的无线电发射。优选地，通信模块的接收器使用的功率小于25mW，并且网关的发射器使用的功率小于500mW。在一个实施方式中，网关是地理上移动的。凭借这些特性，网关可以在选定的地理区域上收集数据。在一个实施方式中，无线电广播时段的持续时间Tx在2秒和30秒之间，优选地，无线电广播时段的持续时间Tx是6.6秒。在一个实施方式中，占空比DC是10％，并且无线电广播时段的持续时间Tx是6.6秒。在该实施方式中，发射窗口的持续时间因此是0.6秒并且激活时段的持续时间是6秒。在一个实施方式中，会聚时段在30秒和2分钟之间，优选地，会聚时段是约60秒。实际上，以30km/h的速度移动的范围等于1km的移动网关将需要持续时间等于2分钟的最大会聚时段加上延迟时滞，以便远程读取配备范围等于1km的通信模块的任何测量仪器或水表、电表、气表。以120km/h的速度移动的范围等于1km的移动网关将需要持续时间等于30秒的最大会聚时段加上延迟时滞，以便远程读取配备范围等于1km的通信模块的任何测量仪器或水表、电表、气表。以30km/h的速度移动的范围等于1km的移动网关将需要持续时间等于171秒的最大会聚时段加上延迟时滞，以便远程读取配备范围等于700m的通信模块的任何测量仪器或水表、电表、气表。对于同样的相应范围的移动网关(1km)和通信模块(700m)，50km/h的速度的移动网关将需要持续时间等于最大会聚时段103秒加上延迟时滞以及120km/h的速度的移动网关将需要持续时间等于43秒的最大会聚时段加上延迟时滞。实际上，通信模块在最大会聚时段期间保持在网关的范围内，其是为了允许通信模块接收同步信号所需的最大持续时间。实际上，对于最小持续时间等于延迟时滞在模块已经接收到同步信号之后，网关保持在通信模块的范围内，从而允许网关接收数据消息。在一个实施方式中，唤醒窗口的持续时间在5毫秒和15毫秒之间，优选地，唤醒窗口的持续时间为约10毫秒。在一个实施方式中，通信模块的接收器在唤醒窗口和所述发射窗口之间的重叠期间延长唤醒窗口的持续时间，直到发射窗口的结束。在一个实施方式中，同步信号包括前导码、同步字和网关的标识。在一个实施方式中，通信模块还包括与仪器的接口，该接口能够获取待记录在存储器中的数据。例如，周期性地记录数据。例如，记录时段多于激活时段的1000倍。例如，这些数据是水表或电表读数。本专利技术还提供了一种机动车辆，包括上文描述的网关，其中网关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在网关(1)和通信模块(7)之间建立通信的方法，包括：·在连续无线电广播时段内周期性地从网关无线电广播同步信号(17)，所述同步信号在呈现每个无线电广播时段内的限定持续时间Dx的发射窗口(28)期间被发射，·在连续激活时段内周期性地激活通信模块(7)的接收器(18)，所述接收器在每个激活时段内的唤醒窗口(29)期间被激活，所述唤醒窗口(29)的持续时间小于所述激活时段的持续时间Tr，·在所述唤醒窗口(29)和所述发射窗口(28)之间的重叠期间，由通信模块(7)的接收器(18)接收所述同步无线电信号，·从所述通信模块(7)的发射器(19)无线电广播数据消息(20)，所述数据消息的无线电广播由所述同步信号(17)的接收触发，·由所述网关(1)的接收器(11)接收所述数据消息(20)，其特征在于：·所述同步信号的发射窗口(28)的持续时间Dx和所述无线电广播时段的持续时间Tx之间的占空比DC＝Dx/Tx小于50％，·所述激活时段的持续时间Tr等于Tr＝Tx/(1+DC)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.20 FR 16535041.一种用于在网关(1)和通信模块(7)之间建立通信的方法，包括：·在连续无线电广播时段内周期性地从网关无线电广播同步信号(17)，所述同步信号在呈现每个无线电广播时段内的限定持续时间Dx的发射窗口(28)期间被发射，·在连续激活时段内周期性地激活通信模块(7)的接收器(18)，所述接收器在每个激活时段内的唤醒窗口(29)期间被激活，所述唤醒窗口(29)的持续时间小于所述激活时段的持续时间Tr，·在所述唤醒窗口(29)和所述发射窗口(28)之间的重叠期间，由通信模块(7)的接收器(18)接收所述同步无线电信号，·从所述通信模块(7)的发射器(19)无线电广播数据消息(20)，所述数据消息的无线电广播由所述同步信号(17)的接收触发，·由所述网关(1)的接收器(11)接收所述数据消息(20)，其特征在于：·所述同步信号的发射窗口(28)的持续时间Dx和所述无线电广播时段的持续时间Tx之间的占空比DC＝Dx/Tx小于50％，·所述激活时段的持续时间Tr等于Tr＝Tx/(1+DC)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述通信模块(7)的接收器(18)接收所述同步信号(17)之后的延迟时滞(Δ)之后，触发所述数据消息(20)的无线电广播。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述延迟时滞(Δ)小于激活时段的持续时间Tr。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述占空比DC小于监管阈值。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述网关(1)的无线电广播范围(14)大于1km。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述网关(1)是地理上可移动的。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述无线电广播时段的持续时间Tx在2秒和30秒之间。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述通信模块(7)的接收器(19)在唤醒窗口(29)和所述发射窗口(28)之间的重叠(30)期间延长所述唤醒窗口(29)的所述持续时间，直到所述发射窗口的结束。9.一种网关(1)，意在与通信模块(7)进行无线通信，所述通信模块包括接收器(18)...

【专利技术属性】
技术研发人员：扬妮克·德利比，扬妮克·戈丹，
申请(专利权)人：凯尔联科公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR