用于分配数据的方法技术

一种用于在通信系统(1)中分配数据的方法，所述数据尤其是更新程序数据，所述通信系统包括：测量单元组、尤其是消耗测量器(4)组，所述测量单元分别设置用于测量所提供的供应介质的消耗；和数据收集器(2)，尤其是用于采集和/或转发数据的数据收集器，其中，每个测量单元包括通信模块(5)和频率参考装置(6)以及优选至少一个处理器(10)，所述至少一个处理器用于基于数据、尤其是程序数据来运行该测量单元，其中，测量单元和数据收集器(2)设置在通信网络中，其中，经由通信系统(1)在对于测量单元组的共同的会话、尤其是更新会话内由数据收集器(2)发送所述数据、尤其是更新程序数据，在所述共同的会话、尤其是更新会话内由数据收集器(2)发送对于各测量单元共同的同步序列(13)，并且同步序列(13)被设计成，使得测量单元组的每个测量单元的频率参考装置(6)在会话、尤其是更新会话内与所发送的同步序列(13)同步。

Method used to allocate data

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分配数据的方法
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于在通信系统中分配数据、尤其是更新程序数据的方法，以及涉及一种通信系统和测量单元。
技术介绍
来自测量单元的数据传输在日常使用中变得越来越重要，所述测量单元例如为传感器、消耗测量器或智能家居控制装置的部件。测量单元的一个重要的应用领域是使用智能消耗测量器、即所谓的智能仪表。所述智能仪表通常是集成到供应网络中的消耗测量器，例如用于能源、电力、燃气或水的消耗测量器，所述消耗测量器向相应的连接用户指示实际的消耗，并且使用通信网络来将消耗数据传输给供应商。智能消耗测量器具有下述优点：不再需要人工地读取计量表状态，并且在供应商侧能够根据实际消耗进行短期计费。通过短期读取间隔又可以使终端客户价格与电力交易价格的发展更加准确地耦合。也能够明显更好地充分利用供应网络。这种消耗测量器通常通过无线电、例如在SRD(短距离设备)或ISM(工业、科学、医学)频率范围中的无线电以数据包或数据电报的形式将应计的测量数据传输给更高级别的数据收集器(例如，集中器、网络节点或供应商的切换中心)。数据电报通常由多个数据包构成。SRD或ISM频率范围具有下述优点：所述SDR或ISM频率范围无需许可证，并且为了使用仅需要一般许可。然而存在下述问题：由于这样的频率范围被用于各种技术设施的频繁性，经常会引起故障，所述技术设施如车库门控制装置、婴儿电话、警报系统、WLAN、蓝牙、烟雾警报器等。对于智能消耗测量器，一方面能量消耗以及另一方面运行安全性具有重要意义，因为所述能量消耗通常由电池控制并且应具有尽可能长的维护间隔。为了能够确保消耗测量器的无差错的和安全的运行，对于消耗测量器需要偶尔进行程序更新、即所谓的固件更新。这种固件更新通常由更新程序数据构成，所述更新程序数据越来越多地通过远程维护、亦即例如经由无线电连接集中传输给大量的消耗测量器。关于传输质量和传输持续时间，在此尤其经由无线电连接传输较大的程序数据包可能是成问题的，因为相应的消耗测量器单独地并且在特定的时间为了程序更新而必须由数据收集器成功建立联系，并且关于发送频率或频道占用(占空比或Duty-Cycle)存在法律限制。最接近的
技术介绍
EP2848005B1描述了一种用于在通信系统中分配更新程序数据的方法，所述通信系统具有数据采集器或数据收集器和多个消耗测量器。所述更新程序数据在此被划分为数据段。所述数据收集器分别为每个消耗测量器打开一个专用的更新会话、即单播会话，并且在此将所有数据段逐渐发送给相应的消耗测量器。随后，所述消耗测量器确认对所有已接收的数据段的接收，使得所述数据收集器获得已接收哪些数据段和未接收哪些数据段的信息。与此相应地，所述数据收集器可以重新发送剩余的尚未传输的数据段，直至所有数据段都已被发送。一旦消耗测量器已获得所有数据段，所述数据收集器将打开与下一个消耗测量器的专用的更新会话。如果所述消耗测量器能够随机接收到所述数据段、即处于有效范围内并且随机地正好以相同的频率接收，那么在每个专用的更新会话中也可为其它消耗测量器接收所发送的数据段。由于数据收集器必须为每个消耗测量器打开一个专用的、亦即仅为该消耗测量器创建的更新会话，因此关于时间需求和频率占用持续时间方面存在缺点。例如，数据收集器必须首先与每个耗电量表成功地建立联系，并且然后在多个传输步骤中传输所有数据段。与此相应地，用于将多个数据段传输给多个消耗测量器的所需的时间耗费是高的。此外，专用的更新会话需要精确规定的发送频率，使得将数据段传输给应在该专用的更新会话之外接收的其它消耗测量器的可能性很低，因为所述消耗测量器可能经由不同的频道进行通信。因此，数据段的大部分经由消耗测量器特定的更新会话传输。由此引起用于执行更新程序数据的分配以及整个程序更新的高的频率占用持续时间和总体上高的时间耗费。此外，消耗测量器还必须在其自身的更新会话之外具有更长的接收准备时间，以便能够确实接收其它更新会话的更新程序数据。由此又产生相对高的能量消耗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种用于在通信系统内分配数据的新型方法，通过该方法能够以安全、时间有效和能量有效的方式以及以短的频率占用持续时间来传输数据。目的解决方案上述目的通过权利要求1以及从属权利要求的整体教导来实现。本专利技术的适宜的设计方案在从属权利要求中要求保护。在根据本专利技术的方法中，数据、尤其是更新程序数据在通信系统中由数据收集器分配给测量单元组。所述通信系统包括多个测量单元以及至少一个数据收集器，所述测量单元尤其是消耗测量器、例如电、水或热量计量表，所述测量单元分别设置用于测量所提供的供应介质的消耗，所述数据收集器尤其用于采集各个测量单元的从消耗中得出的消耗数据。为此，每个测量单元具有通信模块和时间参考或频率参考装置以及至少一个用于运行所述测量单元的处理器或微控制器，所述处理器或微处理器基于程序数据或借助于使用程序数据来工作。数据的分配在数据收集器与测量单元组的至少一部分之间的共同的更新会话内进行。因此，数据的传输不在数据收集器与各个测量单元的专用会话中进行，而是同时传输给所述组的所有测量单元。为此，首先将数据布置在数据包的系列中、即所谓的数据电报中。在至少部分共同的分配会话内，由数据收集器经由可规定的发送频率发送对于测量单元组共同的同步序列。所述同步序列在此设计成，使得测量单元组的每个测量单元的频率参考装置在会话或分配会话、尤其更新会话内与所发送的同步序列同步。例如，对频率参考装置的同步可以包括对接收载波频率和数据收集器载波频率或集中器载波频率的同步，或者对测量单元的接收滤波器的同步，使得数据收集器的信号带宽位于测量单元的接收窗口中。在此，例如可以进行频率估算，其中，能够基于由此得到的频率误差来调整频率，或者能够相应地调整载波频率。此外，在数据收集器与测量单元组之间的共同的会话设立为，使得数据在规定的发送时间由数据收集器发送并且由该组的测量单元接收。通过根据本专利技术的方法，通过数据收集器借助于同步序列将即将进行的数据分配通知给测量单元。所述测量单元在此主动搜索同步序列，所述同步序列经由尤其由数据收集器规定的发送频率发送。由此，所有测量单元都可以首先确定所规定的发送频率，并且可以根据同步序列被同步。此外，通信模块关于发送频率和发送时间相应地进行设定。由此确保：将数据安全地且基本上同时传输给通信模块。此外，所述分配时间有效地进行，其方式为：数据收集器仅必须为该组的所有测量单元总共打开一个会话或更新或分配会话，或者至少显著较少的会话。由此，在整个分配过程期间显著减少测量单元或通信模块的接收准备时间，由此能够节省能量。与此相应地，用于传输整个数据或更新程序数据所需的频率占用持续时间总体上明显更短。优选地，数据是更新程序数据，例如固件更新、消耗数据、同步数据、时间数据等。适宜地，可以在共同的会话内改变同步序列。以优选的方式，在会话即将结束时缩短同步序列。由此例如可以在成功同步之后、亦即在同步序列由该组的所有测量单元接收到并且所有测量单元已同步之后，缩短同步序列，以便仅进行例如时间或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在通信系统(1)中分配数据的方法，所述数据尤其是更新程序数据，所述通信系统包括：/n测量单元组、尤其是消耗测量器(4)组，所述测量单元分别设置用于测量所提供的供应介质的消耗，和/n数据收集器(2)、尤其是用于采集和/或转发数据的数据收集器，其中，/n每个测量单元包括通信模块(5)和频率参考装置(6)以及优选至少一个处理器(10)，所述至少一个处理器用于运行该测量单元、优选基于数据、尤其是程序数据来运行该测量单元，其中，/n测量单元和数据收集器(2)设置在通信网络中，/n其特征在于，/n经由通信系统(1)在对于测量单元组的共同的会话、尤其是更新会话内由数据收集器(2)以发送频率发送所述数据、尤其是更新程序数据，/n在所述共同的会话、尤其是更新会话内由数据收集器(2)发送对于各测量单元共同的同步序列(13)，并且/n同步序列(13)被设计成和/或被改变成，使得测量单元组的每个测量单元的频率参考装置(6)在会话、尤其是更新会话内与所发送的同步序列(13)同步。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170720 DE 102017006898.4;20171014 DE 102017009561.一种用于在通信系统(1)中分配数据的方法，所述数据尤其是更新程序数据，所述通信系统包括：
测量单元组、尤其是消耗测量器(4)组，所述测量单元分别设置用于测量所提供的供应介质的消耗，和
数据收集器(2)、尤其是用于采集和/或转发数据的数据收集器，其中，
每个测量单元包括通信模块(5)和频率参考装置(6)以及优选至少一个处理器(10)，所述至少一个处理器用于运行该测量单元、优选基于数据、尤其是程序数据来运行该测量单元，其中，
测量单元和数据收集器(2)设置在通信网络中，
其特征在于，
经由通信系统(1)在对于测量单元组的共同的会话、尤其是更新会话内由数据收集器(2)以发送频率发送所述数据、尤其是更新程序数据，
在所述共同的会话、尤其是更新会话内由数据收集器(2)发送对于各测量单元共同的同步序列(13)，并且
同步序列(13)被设计成和/或被改变成，使得测量单元组的每个测量单元的频率参考装置(6)在会话、尤其是更新会话内与所发送的同步序列(13)同步。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据是更新程序数据、消耗数据、同步数据、时间数据等。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在共同的会话内改变所述同步序列(13)、尤其是在会话即将结束时缩短所述同步序列。


4.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在数据包(11)中传输所述数据以及所述同步序列(13)，并且在会话内改变、尤其是在会话即将结束时增大数据与同步序列(13)之间的比率。


5.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述测量单元的接收带宽位于窄带范围中。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，相应的测量单元的接收带宽小于25kHz、优选小于20kHz、优选小于5kHz、优选小于3kHz、特别优选小于2kHz。


7.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，相应的测量单元的接收带宽与该测量单元的频率参考装置(6)的频率容差之间的比率小于1、优选小于0.5、特别优选小于0.3。


8.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述数据收集器(2)的发送频率由相应的测量单元通过频率扫描和/或频率估算来确定。


9.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述数据的分配以广播或多播的方式进行。


10.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：通过同步序列(13)同步测量单元的频率参考装置(6)。


11.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述同步序列(13)配设有时间信息，并且通信模块(5)能够根据所述时间信息确定第二发送时间t2(n)。


12.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述测量单元在完成同步之后生成同步确认SB，并且将该同步确认发送给数据收集器(2)，以便向数据收集器(2)确认对频率参考装置(6)的同步。


13.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述第二发送时间t2(n)包括多个时间上相继的发送时间点n，数据收集器(2)在所述时间点发送要发送的数据包(11)。


14.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述数据包(11)和/或数据包(11)的系列配设有导频同步序列(13a)。


15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述数据包(11)和/或数据包(11)的系列的发送与中间接入的导频同步序列(13a)...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·派特可夫，T·劳滕巴切尔，T·考伯特，K·高特沙克，
申请(专利权)人：代傲表计系统有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE