BRPI0721267A2 - fluxo no provimento em redes de utilidades amr/ami - Google Patents

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Donald L Reeves Iii
James Pace
Raj Vaswani
Brian Grady
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Abstract

PROCESSOS AUTOMÁTICOS DE PROVISAO EM REDES DE UTILIDADES COM SISTEMAS AMR/AMI. Um sistema associado a uma rede de utilidade tendo caminhos para distribuiçàO do produto, incluindo um módulo de gerenciamento de dispositivos para aprovisionar no mínimo um subconjunto de uma pluralidade de dispositivos eletrônicos de utilidade associados aos caminhos, com base em informações sobre o estado das configurações recebida do subconjunto da pluralidade de dispositivos eletrônicos de utilidade e em uma comparação das informações sobre o estado das configurações recebidas e informações previamente definidas sobre o estado das configurações.

Description

PROCESSOS AUTOMÁTICOS DE PROVISÃO EM REDES DE UTILIDADES
COM SISTEMAS AMR/AMI
O presente pedido reivindica anterioridade ao Pedido de Patente Provisória U.S. No. de Série 60/899.328, depositado em 3 de fevereiro de 2007, cujo conteúdo fica incorporado ao presente por referência.
Área da Invenção A presente invenção refere-se a redes de utilidades e, mais especificamente, a um sistema de gerenciamento de redes de utilidades e a um método para a operação de um sistema de gerenciamento de redes de utilidades para leitura automática de medidores de utilidades.
Sumário da Invenção Atualmente as empresas fornecedoras de utilidades usam um sistema de informações do cliente ("CIS", do inglês Customer Information System) para acompanhar e monitorar os endereços onde o serviço pode ser fornecido, o(s) medidor(es) utilizado(s) em cada endereço, e os clientes cobrados pelo serviço. Entre outras coisas, um CIS mantém o estado das contas de clientes (por exemplo, se o serviço está ou não ativo atualmente, quando um cliente vai mudar para um endereço, ou de um endereço, se o faturamento do
cliente está atualizado, etc.).
Tipicamente, o CIS não se comunica diretamente com os medidores porque a maioria dos medidores utilizados hoje em dia não são conectados a uma rede de comunicações. Em vez disso, o CIS de uma utilidade é freqüentemente integrado a um sistema de gerenciamento de ordens de serviço ("WOMS", do inglês Work Order Management System), que identifica notas de serviço que precisam ser feitas manualmente pela equipe de leitura e manutenção de medidores. Por exemplo, se um cliente se mudar de um endereço e os serviços forem desligados, cria-se uma nota de serviço para despachar um leitor de medidores para o local, para realizar uma leitura física do medidor, de modo que a última fatura do cliente possa ser gerada. As empresas fornecedoras de utilidades geralmente têm regras em vigor que são usadas para decidir se o medidor deve ou não ser retirado do serviço ou se o serviço deve ser fisicamente desligado de outra maneira. Quando um novo cliente se muda para um local, o processo é repetido para ativar o serviço, de modo que o cliente seja cobrado somente pelo serviço fornecido após a data de ativação.
No caso das empresas fornecedoras de utilidades que empregam sistemas de leitura automática de medidores ("AMR", do inglês Automated Meter Reading), o CIS da utilidade carrega dados no sistema AMR indicando quais medidores devem ser lidos. O sistema AMR pode então gerar dados para o WOMS que, por sua vez, gera as rotas que os leitores de medidores devem percorrer para coletar dados através de um sistema de coleta sem fio móvel. Alternativamente, o sistema AMR se comunica com uma rede sem fio fixa, no caso de uma ser utilizada, para coletar os dados. Em ambos os casos, os dados dos medidores lidos são geralmente comunicados em uma só direção, do medidor para o coletor. Um processo de validação dos dados pode ser empregado pela empresa fornecedora de utilidade para verificar se o tipo correto de dados está sendo lido em cada medidor.
Tipicamente, os sistemas convencionais de empresas fornecedoras de utilidades deixam-nas com uma variedade de processos manuais e/ou vulnerabilidades. Por exemplo, as "últimas leituras" precisam ser feitas manualmente quando uma empresa fornecedora de utilidade desliga o serviço em um local específico. Esses sistemas geralmente são incapazes de identificar o roubo do serviço nos medidores que são desativados ou, alternativamente, é preciso ordenar uma visita do pessoal de serviço (conhecida como "truck roll") para remover o medidor e prevenir o roubo. Alternativamente, ou adicionalmente, os referidos sistemas não realizam uma verificação antecipada para determinar se o medidor está configurado de uma maneira coerente com as práticas de faturamento para o cliente. Ao contrário, as discrepâncias só são descobertas após os dados do medidor terem sido revistos manualmente, quando semanas ou meses podem ter passado e receitas podem ter sido perdidas. Alternativamente, ou adicionalmente, os referidos sistemas não fornecem nenhuma indicação em tempo real de que os medidores utilizados em um sistema AMR estão realmente sendo lidos, até que os dados faltantes sejam descobertos quando as faturas forem geradas. Com um tempo limitado disponível para gerar a fatura, geralmente é necessária uma leitura manual do medidor ou, alternativamente, a fatura é estimada, o que pode levar à insatisfação do cliente devido a uma fatura estimada a maior ou a menor. Alternativamente, ou adicionalmente, os referidos sistemas não proporcionam capacidade, ou proporcionam capacidade limitada para recebimento de alertas em tempo real indicando a possível adulteração do equipamento da utilidade, o que poderia indicar roubo do serviço. Ou, se esses alertas forem indicados, freqüentemente são difíceis de correlacionar com as atividades que se espera que o pessoal da empresa fornecedora de utilidade exerça no campo (por exemplo, o alerta pode ter um resultado positivo falso).
Em algumas incorporações, o sistema de gerenciamento de rede de utilidade da presente invenção correlaciona ou ajuda a correlacionar o conhecimento mantido em um CIS relativamente ao estado das contas de clientes e/ou o estado dos medidores em endereços de clientes (isto é, o estado "Administrativo") com o estado de um medidor em um endereço específico (isto é, o estado "Operacional"). O sistema de gerenciamento de rede de utilidade da presente invenção pode também, ou alternativamente, incluir um mecanismo flexível para acionar atividades consistentes com as práticas comerciais da empresa fornecedora de utilidade quando os estados sofrerem mudanças. 0 sistema de gerenciamento de rede de utilidade da
presente invenção pode incluir um centro de gerenciamento da rede de utilidade ("NMC" da utilidade, do inglês Network Management Center), que tem um mecanismo de transição do estado. 0 mecanismo de transição do estado pode receber um sinal indicando que o status de uma conta foi mudado quando o serviço de uma conta for desligado dentro de um CIS. O mecanismo de transição de estado pode, então, notar que o estado administrativo do medidor mudou de ativo para inativo.
Em algumas incorporações, o mecanismo de transição do
estado dispara, então, uma mudança do estado operacional para inativo. O ato de processar essa mudança de estado pode também, ou alternativamente, disparar um pedido de leitura sob demanda do medidor através da rede. Uma leitura sob demanda bem sucedida pode, então, permitir que o estado operacional do medidor faça a transição para inativo. De outro modo, a tentativa de leitura pode ser refeita (diretamente ou via medidores vizinhos).
Quando o status de um medidor é mudado para inativo, o serviço pode ser desconectado remotamente (se o medidor suportar essa funcionalidade) ou, alternativamente, o medidor pode ser automaticamente acrescentado a uma tarefa de leitura automatizada que lê medidores inativos numa base regular e procura por padrões de uso que não sejam consistentes com o serviço inativo (por exemplo, o uso diário acima de um valor limiar previamente determinado). Tarefas de leitura são realizadas menos freqüentemente em medidores inativos do que em medidores ativos.
Quando medidores são inicialmente descobertos ou localizados pela rede e fica confirmado que estão em operação com base no estado administrativo, os medidores podem ser imediatamente elencados ou elencados relativamente rapidamente para verificação da configuração. Os dados são, então, recuperados através da rede e comparados com um programa de faturamento ou outros atributos de configuração previamente determinados e/ou esperados. Se houver uma correspondência entre o que for encontrado e o que era esperado, o medidor é inicializado com sucesso e é, então, acrescentado a uma escala de leitura automática. Se houver uma discrepância, a discrepância é anotada e pode, então, ser resolvida através da interface de usuário do sistema ou, alternativamente, a discrepância pode ser automaticamente resolvida usando regras empresariais previamente determinadas, que podem ser definidas pela empresa fornecedora de utilidade.
Por motivo do sistema de gerenciamento de rede de utilidade poder saber o estado do medidor e uma data de faturamento, o sistema de gerenciamento de rede de utilidade pode gerar relatórios de leituras mal sucedidas antes de um prazo final para o faturamento. Também é possível identificar tendências para ajudar na identificação de problemas no nível da rede que poderiam exigir a utilização (ou reutilização) da infra-estrutura de rede para abordar as leituras perdidas.
Os alertas podem ser transmitidos em tempo quase real através da rede de comunicações. Os alertas que são gerados para dispositivos em um estado de manutenção podem ser filtrados automaticamente, eliminando ou reduzindo os falsos positivos. A empresa fornecedora de utilidade pode, então, agir prontamente e com confiança com relação aos
alertas restantes.
Imediatamente após ou logo após serem recebidas informações importantes, o sistema de gerenciamento de rede de utilidade pode proporcionar a provisão adequada. Em geral, os sistemas convencionais agrupam mudanças, o que resulta em atrasos que podem causar impactos negativos sobre os usuários finais e sobre o lucro liquido da utilidade.
Em algumas incorporações, o sistema de gerenciamento da presente invenção é projetado para lidar com exceções ou acomodar exceções tanto quanto possível, minimizando a necessidade de intervenção pelo operador. Regras empresariais ou protocolos podem ser definidos e configurados pela empresa fornecedora de utilidade para implementar o modo como as exceções devem ser abordadas no programa sem intervenção do operador, para que a solução esteja de acordo com as práticas empresariais da empresa
fornecedora de utilidade.
Os fatores de custo mais significativos em qualquer rede AMI ou AMR são os custos humanos associados ao gerenciamento do sistema. 0 sistema de gerenciamento de rede de utilidade da presente invenção pode fornecer um método para a provisão e gerenciamento de dispositivos, escalonado não conforme o número de dispositivos utilizados, mas, em vez disso, conforme o número de operações comerciais que a empresa fornecedora de utilidade
realiza com a rede de dispositivos.
A presente invenção provê um sistema associado a uma rede de utilidade que tem caminhos para distribuição do produto. 0 sistema pode incluir um módulo de gerenciamento de dispositivo para aprovisionar pelo menos um subconjunto de uma pluralidade de dispositivos eletrônicos de utilidade associados aos caminhos, com base nas informações sobre o estado da configuração recebidas do subconjunto da pluralidade de dispositivos eletrônicos de utilidade e em uma comparação entre as informações sobre o estado da configuração recebidas e as informações sobre o estado da configuração previamente determinadas.
A presente invenção também provê um sistema de gerenciamento de dispositivos que inclui um software, armazenado em um meio legível por computador, para receber informações sobre o estado da configuração provenientes de pelo menos um dentre a pluralidade de dispositivos eletrônicos da utilidade associados a um caminho para distribuição do produto de uma rede de utilidade, e para determinar se convém configurar o dispositivo eletrônico da utilidade com base em uma comparação entre as informações sobre o estado da configuração recebidas e as informações sobre o estado da configuração previamente definidas.
A presente invenção também proporciona um método para aprovisionar dispositivos eletrônicos da utilidade associados a caminhos de distribuição de produto de uma rede de utilidade, incluindo receber informações de um dispositivo eletrônico da utilidade, identificar um estado de configuração para o dispositivo eletrônico a partir de informações recebidas do dispositivo eletrônico da utilidade, e determinar se convém configurar o dispositivo eletrônico da utilidade com base no estado de configuração identificado.
A presente invenção provê um método para aprovisionar uma pluralidade de dispositivos eletrônicos associados aos caminhos de distribuição de produto de uma rede de utilidade. 0 método pode incluir o recebimento de informações sobre o estado de configuração provenientes de um dispositivo eletrônico da utilidade, a comparação das informações sobre o estado de configuração recebidas com informações sobre o estado de configuração previamente definidas, o cálculo de um autenticador de programa do dispositivo eletrônico da utilidade a partir das informações sobre o estado de configuração recebidas, e verificação da integridade dos dispositivos eletrônicos de acordo com o autenticador de programa calculado.
Outros aspectos da invenção ficarão evidentes considerando-se a descrição detalhada e os desenhos anexos.
Breve Descrição dos Desenhos A Figura 1 é uma ilustração esquemática do sistema de gerenciamento de rede de utilidade, de acordo com algumas incorporações da presente invenção.
A Figura 2 é uma ilustração esquemática do sistema de gerenciamento de rede de utilidade mostrado na Figura 1, mostrando a comunicação entre o centro de gerenciamento da rede de utilidade, um sistema de informações do cliente, e
uma grade de utilidade.
As Figuras de 3 a 9 são ilustrações esquemáticas de métodos para provisão de medidores de acordo com a presente invenção.
A Figura 10 é uma tabela que inclui dados dos estados operacional e administrativo de dispositivos eletrônicos de utilidade e outros dispositivos de infra-estrutura de rede de um sistema de gerenciamento de rede de utilidade de acordo com algumas incorporações da presente invenção.
Descrição Detalhada da Invenção Antes de quaisquer incorporações da invenção serem explicadas com detalhes, deve ficar entendido que a invenção não se limita, em sua aplicação, aos detalhes de construção e de disposição dos componentes estipulados na descrição seguinte ou ilustrados nos desenhos anexos. A invenção tem capacidade para outras incorporações e para ser praticada ou realizada de várias maneiras. Além disso, deve ficar entendido que a fraseologia e a terminologia usadas no presente documento são para fins de descrição e não devem ser consideradas limitantes. O uso das palavras "incluindo", "consistindo" ou "tendo" e suas variações no presente documento se destina a abranger os itens listados em seguida às mesmas e seus equivalentes, bem como itens adicionais.
Como deve ser evidente para o profissional experiente nessa técnica, os sistemas e redes mostrados nas figuras são modelos de como os sistemas e redes podem ser. Conforme observado, muitos dos módulos e estruturas lógicas descritas podem ser implementados em software executado por um microprocessador ou um dispositivo semelhante, ou podem ser implementados em hardware usando uma variedade de componentes, inclusive, por exemplo, circuitos integrados de aplicação especifica ("ASICs", do inglês Application Specific Integrated Circuits). Termos como "processador" podem incluir ou referir-se a ambos, hardware e/ou software. Além disso, são usados termos em letras maiúsculas ao longo de toda a especificação. Tais termos são usados de acordo com as práticas comuns e para ajudar a correlacionar a descrição com os exemplos de codificação, equações e/ou desenhos. Entretanto, nenhum significado especifico está implícito ou deve ser inferido simplesmente devido ao uso de maiúsculas. Assim sendo, a invenção não se limita aos exemplos específicos ou à terminologia, nem a qualquer implementação em hardware ou software, ou combinação de software e hardware.
As Figuras de 1 a 10 ilustram um sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10 usado para a provisão eficiente, automatizada, e/ou econômica de um número de dispositivos eletrônicos de utilidade 12 (isto é, medidores de utilidade anexos ou que operam com gás, água, ou outra infra-estrutura de grade de utilidade para registrar e/ou monitorar o consumo) e dispositivos de infra-estrutura de rede 14 (por exemplo, nós, nós gateway, transmissores, receptores, e/ou outros dispositivos utilizados no campo e localizados ao longo dos caminhos de distribuição de produto de uma grade de utilidade ou rede de utilidade 16 para fins de estabelecer uma rede de comunicação entre o "back office" de uma utilidade e um ou mais dispositivos eletrônicos da utilidade 12 instalados em uma área de serviço) na grade de utilidade 16. O sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10 inclui um sistema "end-to-end" e/ou componentes e arquitetura de fluxo de informações usada para gerenciar uma rede de dispositivos eletrônicos de utilidade 12 dentro de uma rede AMR.
Um gateway é um dispositivo ou um nó de rede que desempenha a função de comunicar-se com um centro de gerenciamento de rede de utilidade 20 ("NMC" da utilidade - do inglês, Network Management Center) e um sistema de gerenciamento de dispositivos ("DSM", do inglês Device Management System) através de uma rede de longa distância (WAN, do inglês Wide Área Network) . O gateway pode ser conectado com os dispositivos 12 através de uma rede local ("LAN", do inglês Local Área Network) . Em alguns casos os dispositivos eletrônicos de utilidade 12 se comunicam com o gateway via relês ou repetidores. Quando usados no presente documento, os termos "ponto de acesso" e "gateway" são usados intercambiavelmente.
Os dispositivos eletrônicos de utilidade 12 podem incluir uma cartão de interface de rede ("NIC", do inglês Network Interface Card) que permite que os dispositivos eletrônicos 12 mantenham comunicação de duas vias com o NMC 20 via relês e/ou gateways. Gateways podem executar programações, coletar dados lidos através de uma rede, e/ou encaminhar os dados lidos para um centro de gerenciamento de rede de utilidade 20 ("NMC da utilidade", descrito abaixo com mais detalhes). Gateways também podem funcionar como agentes do NMC da utilidade 20 e podem desempenhar funções de gerenciamento de rede, tais como cálculo de rotas e pings ou questionamentos sobre alcançabilidade. Relês podem ser usados para aumentar o alcance de uma rede. Em algumas incorporações, os relês ficam localizados em altas elevações para proporcionar a melhor linha de visão possível para os dispositivos eletrônicos de utilidade 12. Vários dispositivos eletrônicos de utilidade 12 podem ser associados a um único relê e vários relês podem ser associados a um gateway. Em algumas incorporações, os dispositivos eletrônicos de utilidade 12 podem também, ou alternativamente, desempenhar algumas ou todas as funções de um relê.
As rotas podem ser descobertas pela rede, estáticas ou temporárias. Uma rota descoberta por rede é determinada de acordo com um conjunto de regras prescritas pelo algoritmo de roteamento utilizado por uma LAN, quando um novo dispositivo eletrônico de utilidade 12 é ajustado ou inicializado e a rota transmite uma mensagem de descoberta através da rede 28. Uma rota estática é uma rota definida pelo usuário, salvada e usada para comunicações subsequentes. Uma rota estática definida por usuário pode prevalecer sobre outras rotas descobertas pela rede. Ao realizar um ping sob demanda, o usuário pode especificar uma rota de uma única vez para um destino, que não é
salvada ou usada novamente.
Quando usado no presente documento, o termo "provisão" refere-se, entre outras coisas, a um processo de descoberta ou localização de dispositivos eletrônicos de utilidade 12 e/ou dispositivos de infra-estrutura de rede 14, validando os dispositivos eletrônicos de utilidade 12 e/ou os dispositivos de infra-estrutura de rede 14 sobre uma infra- estrutura de grade de utilidade, configurando cada dispositivo eletrônico de utilidade 12 ou outro dispositivo de infra-estrutura de rede 14 de modo que ele opere de forma coerente com as diretrizes da infra-estrutura de utilidade, e acrescentando cada dispositivo eletrônico de utilidade 12 ou outro dispositivo de infra-estrutura de rede 14 a um conjunto adequado de tarefas baseadas na programação, de tal maneira que o dispositivo eletrônico de utilidade 12 ou outro dispositivo de infra-estrutura de rede 14 possa cumprir seu papel dentro da grade de utilidade 16 (por exemplo, de modo que os dispositivos eletrônicos de utilidade 12 possam ser lidos e/ou possam operar dentro de uma rede). Quando usado no presente documento, o termo "processos automáticos de provisão" refere-se, ou inclui, entre outras coisas, um processo para permitir que as empresas fornecedoras de utilidades gerenciem números elevados de dispositivos eletrônicos de utilidade 12 ou grupos de dispositivos eletrônicos de utilidade 12 na grade de utilidade 16. Quando usado no presente documento o termo "processos automáticos de provisão" pode também, ou alternativamente, referir-se a um processo para permitir que as utilidades gerenciem programaticamente, sem intervenção do operador, números elevados de dispositivos de infra-estrutura de rede 14 ou grupos de dispositivos de infra-estrutura de rede 14 na
grade de utilidade 16.
Como mostram as Figuras 1 e 2, o sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10 da presente invenção pode incluir um centro de gerenciamento de rede de utilidade ("NMC de utilidade") 20 que faz interface com um ou mais dos dispositivos de infra-estrutura de rede 14 e/ou um ou mais dos dispositivos eletrônicos de utilidade 12 na grade de utilidade 16. 0 NMC de utilidade 20 pode realizar a leitura remota automatizada de medidores, a coleta e análise dos dados de consumo, suporte para o gerenciamento da restauração do serviço e interrupção e/ou outras funções de comunicação. 0 NMC de utilidade 20 também pode prover comunicações de duas vias entre dispositivos eletrônicos de utilidade 12 em locais remotos (por exemplo, endereços de clientes) e um sistema de informações do cliente ("CIS") 22, e pode realizar processos automáticos de provisão para alguns ou todos os dispositivos eletrônicos de utilidade 12 e/ou dispositivos de infra-estrutura de rede 14 na grade de utilidade 16. Em algumas incorporações, os dispositivos eletrônicos de utilidade 12 também podem ser dispositivos localizados em dependências conectados a eletrodomésticos e utilidades, que têm comunicações de duas vias com o NMC de utilidade 20 via um gateway, diretamente ou via um número de dispositivos eletrônicos de utilidade 12 que ficam situados fora das dependências. Em algumas dessas incorporações, os dispositivos localizados em dependências são parte de uma rede de utilidade separada.
Como mostram as Figuras 1 e 2, o NMC de utilidade 20 e os dispositivos eletrônicos de utilidade 12 podem comunicar-se através dos dispositivos de infra-estrutura de rede 14 (por exemplo, estações de relê 24 e gateways 26) e por uma rede 28 (por exemplo, uma rede de longa distância TWAN")). Em outras incorporações, o NMC de utilidade 20 pode comunicar-se diretamente com um ou mais dispositivos eletrônicos de utilidade 12 usando outras redes dispersas de telecomunicações, públicas ou privadas, e/ou redes locais ("LAN")- Em ainda outras incorporações, os dispositivos eletrônicos de utilidade 12, o NMC de utilidade 20, e/ou os dispositivos de infra-estrutura de rede 14 incluem capacidade de protocolo de comunicação de espectro espalhado em saltos em freqüência, capacidade de comunicação em banda larga, capacidade de comunicação em IPv4 e/ou capacidade de comunicação em IPv6.
Como mostram as Figuras 1 e 2, o NMC de utilidade 20 inclui um módulo "back office" de gerenciamento de dispositivos 29 que pode ser operável para realizar uma ou mais funções de controle e monitoração para os dispositivos eletrônicos de utilidade 12, os dispositivos de infra- estrutura de rede 14, e/ou a grade de utilidade 16, e um módulo de suporte 30 que pode também, ou alternativamente, realizar uma ou mais funções de controle e monitoração para os dispositivos eletrônicos de utilidade 12, os dispositivos de infra-estrutura de rede 14, e/ou a grade de utilidade 16. Em algumas incorporações, o módulo back office de gerenciamento de dispositivos 29 pode ser um sistema pré-existente e o módulo de suporte 30 pode ser acrescentado depois para proporcionar funções adicionais de controle e monitoração. Em algumas das referidas incorporações, o módulo de suporte 30 pode realizar algumas ou todas as funções descritas abaixo. Em outras incorporações, o NMC 20 inclui um único sistema de gerenciamento back office, que é operável para realizar substancialmente todas as funções de controle e monitoração para os dispositivos eletrônicos de utilidade 12, os dispositivos de infra-estrutura de rede 14, e/ou a grade de utilidade 16. Além disso, embora no presente documento seja feita referência a um sistema back office, o NMC 20 e os elementos individuais do NMC 20 (por exemplo, o módulo back office de gerenciamento de dispositivo 29 e o módulo de suporte 30) podem ter várias diferentes localizações, podem ser distribuídos entre múltiplos locais, ou podem ser armazenados em um único local combinado. Durante a operação do sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10, o estado administrativo, o endereço do medidor e/ou outros dados são transferidos do CIS 22 para o NMC 20 usando-se um protocolo simples de acesso a objeto ("SOAP", do inglês Simple Object Access Protocol) , que envia solicitações formatadas em linguagem XML (do inglês eXtensible Markup Language) para um servidor, usando protocolo de transporte hipertexto ("HTTP", do inglês Hyper Text Transport Protocol) e recebe de volta respostas no formato XML. Por motivo do HTTP ser um modo padronizado e aceito de comunicação na Internet e porque a maioria dos servidores da web reconhece e responde a solicitações em HTTP, um ou mais elementos do sistema de gerenciamento de rede de utilidade pode(m) ser integrado(s) com relativa facilidade. Além disso, XML é um conjunto de softwares que permite que o usuário identifique e estruture um arquivo eletrônico de modo que possa ser facilmente intercambiado entre vários sistemas. Portanto, o uso de XML para enviar e/ou receber mensagens possibilita que qualquer sistema, em qualquer plataforma, leia e processe as mensagens, diferentemente dos formatos proprietários. Em outras incorporações, o sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10 ou elementos do sistema de gerenciamento de rede de utilidade pode(m) também, ou alternativamente, enviar ou receber mensagens tendo outros formatos, que podem ser proprietários ou não-proprietários. Durante a operação do sistema de gerenciamento de rede
de utilidade 10, a cada dispositivo eletrônico de utilidade 12 na grade de utilidade 16 é atribuído um estado administrativo, que especifica o estado comercial do dispositivo eletrônico de utilidade 12 (por exemplo, se os serviços da utilidade estão sendo fornecidos para o endereço associado ao dispositivo eletrônico de utilidade, o estado da conta associada ao dispositivo eletrônico de utilidade 12, etc.), e um estado operacional, que especifica o modo atual de operação do dispositivo eletrônico de utilidade 12 (por exemplo, se o dispositivo eletrônico de utilidade 12 está em operação). Em algumas incorporações, a um ou mais dentre os dispositivos de infra-estrutura de rede 14 é também, ou alternativamente, atribuído um estado administrativo, que especifica o estado comercial do(s) dispositivo(s) de infra-estrutura de rede e um estado operacional, que especifica o modo atual de operação do(s) dispositivo(s) de infra-estrutura de rede 14. Em algumas incorporações, o sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10 pode ter dois estados administrativos separados, com um estado administrativo para a rede e o outro estado administrativo para o status da conta.
Como mostra a Figura 2, o NMC 20 pode incluir um gerenciador de estado de dispositivo 30, que gerencia, mantém, e aciona o estado operacional de um dispositivo eletrônico de utilidade 12 e/ou um dispositivo de infra- estrutura de rede 14, por meio de mudanças no estado administrativo e/ou outras entradas externas. O gerenciador de estado de dispositivo 30 pode incluir um módulo de dados de dispositivo 32 ("DDM", do inglês Device Data Module), uma máquina de estado finito 34 (wFSM", do inglês Finite State Machine) , uma fila de estados de dispositivos 38 ("DSQ", do inglês Device State Queue) e um monitor de estados de dispositivos 42 (viDSM", do inglês Device State Monitor) .
O gerenciador de estados de dispositivos 30 e as funções exercidas pelo gerenciador de estados de dispositivos 30 podem ser incluídos no módulo back office de gerenciamento de dispositivos 29 e/ou no módulo de suporte 30. Consequentemente, em algumas incorporações, o módulo back office de gerenciamento de dispositivos 29 e o módulo suporte 30 podem, cada um, incluir um ou todos os DDM 32, FSM 34, DSQ 38 e DSM 42.
O DDM 32 é um esquema de base de dados que mantém os atributos de alguns ou todos os dispositivos eletrônicos de utilidade 12 na grade de utilidade 16, tais como, por exemplo, os estados administrativo e operacional, se os dispositivos eletrônicos de utilidade foram ou não inicializados, o status como um elemento da rede de comunicação 28, a localização física, e outros atributos operacionais. O DDM 32 pode também, ou alternativamente, manter atributos de alguns ou todos os dispositivos de infra-estrutura de rede
O FSM 34 é um programa lógico para empresas que gerencia a transição entre estados operacionais para um único dispositivo eletrônico de utilidade 12, ou um único dispositivo de infra-estrutura de rede 14, de uma maneira que é coerente com o estado administrativo especificado. 0 DSQ 38 é uma fila persistente de registros em que cada registro define uma transição de estados para um único dispositivo eletrônico de utilidade 12 ou um único dispositivo de infra-estrutura de rede 14.
Em algumas incorporações, o sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10 pode incluir um sistema integrado centrado em rede e uma máquina de estado finito FSM 34 que pode gerenciar a transição de qualquer dispositivo na grade de utilidade 16 entre estados operacionais que sejam consistentes com o estado administrativo especificado, bem como proporcionar visibilidade instantânea ou quase- instantânea em ambos os estados de cada dispositivo.
0 DSM 42 é um módulo software que processa os registros do DSQ e implementa a funcionalidade empresarial necessária quando um dispositivo eletrônico de utilidade 12 passa por qualquer mudança de estado operacional e/ou quando um dispositivo de infra-estrutura de rede 14 passa por qualquer mudança de estado operacional. Juntos, o DDM 32, FSM 34, DSQ 38 e DSM 42 desempenham uma função de gerenciamento do estado do dispositivo para alguns ou todos os dispositivos eletrônicos de utilidade 12 na grade de utilidade 16 e/ou alguns ou todos os dispositivos de infra- estrutura de rede 14 na grade de utilidade 16.
Os atributos dos dispositivos, armazenados no DDM 32, são atualizados via interfaces de programa de aplicação ("APIs", do inglês Application Program Interfaces) com base no SOAP (por exemplo, rotinas, protocolos, e/ou ferramentas para construção ou manutenção de aplicações de softwares) , ou diretamente por meio de uma interface de usuário. Como mostra a Figura 3, o estado administrativo de um dispositivo eletrônico de utilidade 12 ou um grupo de dispositivos eletrônicos de utilidade 12 pode ser atualizado usando-se uma interface API e/ou uma interface de usuário. Informações históricas e do tipo exceção também são mantidas no DDM 32 e disponibilizadas para operadores e outros elementos do sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10 através das interfaces API e de usuário.
Em algumas incorporações, um operador e outros componentes ou elementos do sistema de gerenciamento de utilidade 10 (por exemplo, um sistema de gerenciamento de interrupções) podem acessar os funcionamentos internos do conjunto de componentes do DSM através de APIs e da interface de usuário. 0 operador pode também, ou alternativamente, acessar os estados atuais e/ou transições históricas que ocorreram. Eventos também são gerados pelo DSM 42 quando ocorrem exceções durante o processo de transição de estado, para que um operador possa entender o que aconteceu dentro da grade de utilidade 16.
Como mostra a Figura 3, mudanças nos atributos de um dispositivo eletrônico de utilidade 12, ou de um dispositivo de infra-estrutura de rede 14 disparam o FSM 34 e fazem o FSM 34 determinar se uma mudança de estado esta autorizada. Se uma mudança de estado estiver autorizada,um registro é acrescentado ao DSQ 38 para processamento assincrono pelo DSM 42. 0 DSM 42 recupera cada registro do DSQ 38 e o processa de acordo com regras empresariais que ou estão fixas dentro do NMC da utilidade 20, acionadas pelas capacidades do dispositivo eletrônico da utilidade 12 ou do dispositivo de infra-estrutura de rede 14 mencionados, ou são especificadas pela utilidade.
A natureza assincrona do DSM 42 permite que o NMC de utilidade 20 se amplie, pois a qualquer momento pode haver um dilúvio de mudanças de atributos de dispositivo que farão o FSM 34 efetuar mudanças. Se o processamento fosse feito de maneira síncrona, toda a grade de utilidade 16 ou uma porção substancial da grade de utilidade 16 poderia ser levada a uma parada enquanto estivesse fazendo o trabalho necessário para cada transição de estado, muitas das quais exigem que mensagens de ida e volta sejam trocadas entre dois ou mais elementos da grade de utilidade 16. Em vez disso, o DSM 42 trabalha em segundo plano, processando mudanças tão rapidamente quanto possível, mas o trabalho de maior prioridade pode fluir paralelamente através do sistema. Além disso, em algumas incorporações, o processo pode ser interrompido e retomado com estampas seqüenciais de tempo e de conclusão de tarefa.
Em algumas incorporações, o sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10 pode incluir dois ou mais DSMs 42 para garantir que o sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10 continuará a funcionar se um DSM 42 falhar. Essa topologia de implantação é facilitada pela própria natureza do DSQ 38, que persiste na base de dados. Os registros podem ser recuperados do DSQ 38 em lotes e podem ser processados por um único DSM 42. À medida que os registros são recuperados do DSQ 38, o registro pode ser atualizado com uma estampa de tempo para indicar que o trabalho está sendo feito. Processos adicionais do DSM podem recuperar registros do DSQ 38 e processar tais registros paralelamente, ou ao mesmo tempo.
Em incorporações do sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10 que têm múltiplos DSMs 42, o DSQ 38 pode incluir um mecanismo de tempo de espera que disponibilizará os registros novamente para um DSM 42 alternativo, se os registros não estiverem marcados como concluídos dentro de um prazo configurável (isto é, se o DSM 42 ao qual foi atribuído um projeto falhar). Dessa maneira, todos os itens dentro do DSQ 38 são disponibilizados para processamento pelo tempo em que um único DSM 42 permanecer funcionando. Incorporações do sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10 tendo múltiplos DSMs 42 podem ser altamente disponíveis (isto é, esses sistemas podem continuar a funcionar quando um ou mais componentes falharem).
Durante a operação e conforme ilustrado nas Figuras 2 e 3, a máquina de estado finito ("FSM") 34 do NMC da atividade 20 pode usar dados transferidos para identificar um novo estado operacional de um dispositivo eletrônico de utilidade 12 ou um dispositivo de infra-estrutura de rede 14, se houver, com base no novo estado administrativo. Alternativamente, ou além disso, o FSM 34 pode acrescentar um registro no DSQ 38 para processamento assincrono, para agir sobre o novo estado operacional.
Como mostra a Figura 4, se um dispositivo eletrônico de utilidade 12 for acrescentado ao sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10 ou se o NMC 20 receber dados indicativos de um dispositivo eletrônico de utilidade 12 não reconhecido anteriormente (por exemplo, se a grade de utilidade 16 for expandida para incluir um novo dispositivo eletrônico de utilidade 12), um sinal é enviado para o DSQ 38, indicando que o dispositivo eletrônico de utilidade 12 está pronto para ser inicializado. Alternativamente, ou além disso, se um dispositivo de infra-estrutura de rede 14 for adicionado ao sistema de gerenciamento da rede de utilidade 10 ou se o sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10 receber dados indicativos de um dispositivo de infra-estrutura de rede 14 não reconhecido anteriormente, um sinal será enviado para o DSQ 38 indicando que o dispositivo de infra-estrutura de rede 14 está pronto para ser inicializado.
O monitor de estado de dispositivo ("DSM") 42 do NMC de utilidade 20 pode então recuperar dados do DSQ 38 e inicializar o dispositivo eletrônico de utilidade 12 ou o dispositivo de infra-estrutura de rede 14. Durante a inicialização, o DSM 42 pode efetuar uma configuração de um cartão de interface de rede ("NIC") embutido no dispositivo eletrônico de utilidade 12 para transferir ajustes apropriados ou específicos para a rede 28 (por exemplo, canais de comunicação e/ou ajustes de tempo). Em algumas incorporações, os NICs podem ser protegidos (por meio de códigos públicos ou privados), ou conectados a um ou mais dispositivos eletrônicos de utilidade 12 e podem proporcionar comunicação de duas vias entre o(s) dispositivo(s) eletrônico(s) de utilidade 12 e os dispositivos de infra-estrutura de rede 14. O DSM 42 pode, então, enviar uma solicitação para um gateway 26 ler os dados de programa do dispositivo eletrônico de utilidade 12.
Como mostra a Figura 4, o NMC de utilidade 20 pode comparar dados de programa recém transferidos com dados de programa esperados para o dispositivo eletrônico de utilidade 12. Em algumas incorporações, o dados de programa esperados podem ser acionados pelo plano de serviços ou ser uma função do plano de serviço selecionado por um cliente para o endereço específico. Alternativamente, ou além disso, os dados de programa esperados podem ser acionados por uma função de valores do consumo esperado com base, pelo menos em parte, nos valores de uso anterior em um endereço específico e/ou com base, pelo menos em parte, nos valores de consumo esperados em um determinado período do ano. Se os dados de programa transferidos corresponderem ou combinarem com os dados de programa esperados para o dispositivo eletrônico de utilidade 12, o dispositivo eletrônico de utilidade 12 é marcado de modo a indicar que foi inicializado com sucesso. 0 FSM 34 pode, então, atribuir um novo estado operacional (isto é, ativo) ao dispositivo eletrônico de utilidade 12. Dessa maneira, as leituras subsequentes do medidor indicarão o dispositivo eletrônico de utilidade 12 recém ativado, transmitirão dados para o dispositivo eletrônico de utilidade 12, receberão dados do dispositivo eletrônico de utilidade 12 e/ou realizarão atividades recorrentes para manter o dispositivo eletrônico de utilidade 12 dentro da grade de utilidade 16.
Em seguida à inicialização, ou ao mesmo tempo, dados do programa de medidor podem ser transferidos assincronamente desde o NMC da utilidade 20. Em algumas incorporações, o NMC da utilidade 20 pode configurar cada dispositivo mediante a descoberta inicial do dispositivo e/ou prover mecanismos para atualização de dados de configuração ao longo do tempo. Alguns ou todos os dispositivos eletrônicos de
utilidade 12 ou dispositivos de infra-estrutura de rede 14 adicionados à grade de utilidade 16 precisam de uma verificação inicial e autenticação para se ter certeza de que eles fazem realmente parte da grade de utilidade 16 e que estão configurados de uma maneira consistente com as diretrizes para a operação da grade de utilidade 16. Se forem descobertas variações, torna-se necessária a reconfiguração do dispositivo eletrônico de utilidade 12 ou do dispositivo de infra-estrutura de rede 14. O NMC da atividade 20 deverá tomar conhecimento das variações e ações corretivas serão especificadas e implementadas. Um "programa de medidor" é uma coleção de opções de configuração que especificam que dados um dispositivo eletrônico de utilidade 12 está registrando, a freqüência com que ele está registrando os dados, e as regras restritivas que o dispositivo eletrônico da utilidade 12 precisa seguir. O sistema descrito no presente documento provê o gerenciamento, tanto das configurações no nivel de rede exigidas de alguns ou de todos os dispositivos eletrônicos da utilidade 12 e/ou dispositivos de infra- estrutura de rede 14 adicionados à grade de utilidade 16, como do conjunto de programas de medidor configurados em. no mínimo, alguns dos dispositivos eletrônicos de utilidade 12.
0 gerenciamento automatizado da configuração dos dispositivos eletrônicos de utilidade 12 e/ou dispositivos de infra-estrutura de rede 14 dentro da grade da utilidades 16 é crítico para fazer com que todo o processo de provisão funcione. Realmente, os aspectos chave da provisão são a configuração dos dispositivos eletrônicos de utilidade 12 e/ou dispositivos de infra-estrutura de rede 14 mediante a descoberta inicial dos dispositivos eletrônicos da utilidade 12 e/ou dispositivos da infra-estrutura de rede 14, e a provisão de mecanismos para atualização da referida
configuração ao longo do tempo.
Em algumas incorporações, o NMC da utilidade 20 pode manter três ou mais tipos fundamentais distintos de dados de configuração para cada um dos dispositivos eletrônicos de utilidade 12. Por exemplo, o NMC da utilidade 20 pode manter configurações de rede relacionadas ao NIC embutido em cada dispositivo eletrônico de utilidade 12. O NMC da utilidade 20 pode também, ou alternativamente, manter configurações específicas do dispositivo ("programas dos medidores") relacionadas com o dispositivo eletrônico de utilidade 12 no qual o NIC está embutido. Os dados da configuração específica do dispositivo podem ser armazenados no hardware interno do dispositivo eletrônico de utilidade 12. Alternativamente, os dados da configuração específica do dispositivo podem ser armazenados no NIC do dispositivo eletrônico de utilidade 12. Em algumas incorporações, o NMC de utilidade 20 pode também, ou alternativamente, manter configurações de rede para dispositivos "in loco" conectados ou operáveis com dispositivos eletrônicos de utilidade 12. Os referidos dispositivos, inclusive termostatos inteligentes, bombas inteligentes para piscinas, e sistemas HVAC (do inglês Heatingr Ventilation and Air Conditioning) inteligentes, permitem que a empresa fornecedora da utilidade resolva situações de carga de pico enviando informações para o dispositivo, de modo que ele possa então agir para ajustar
a carga.
Como mostra a Figura 5, para a parte do processo que diz respeito à configuração da rede, os atributos são carregados nos dispositivos eletrônicos de utilidade 12 com base no tipo de medidor. Se o tipo de medidor não for conhecido na inicialização ou relativamente logo após a inicialização, o NMC 20 questiona o dispositivo eletrônico de utilidade 12 a respeito de seu tipo e capacidades. Após determinar o tipo e capacidade do dispositivo eletrônico de utilidade 12, o NMC da utilidade 20 transfere os dados de configuração apropriados para o dispositivo eletrônico de utilidade 12. 0 processo é considerado completo quando os dados de configuração são confirmados, ou recuperando-se os atributos que estão configurados, ou realizando-se um ou mais testes no dispositivo eletrônico de utilidade 12.
Se os dados da configuração não forem confirmados, o NMC da utilidade 20 envia uma mensagem de status para o dispositivo eletrônico de utilidade. Em algumas incorporações, uma atualização ou mudança na configuração do software pode ser incluída na mensagem de status. Se a integridade do dispositivo eletrônico de utilidade 12 não for confirmada em resposta à mensagem de status, o NMC da
utilidade 20 pode iniciar um alerta.
Em algumas incorporações, o tipo de medidor e as capacidades do medidor (por exemplo, o programa do medidor) determinarão ou serão usados pelo NMC da utilidade 20 para determinar quais dados do cliente serão registrados e a freqüência com a qual cada dado do cliente será registrado. Por exemplo, se um cliente tiver escolhido um programa de faturamento por Horário-de-Uso PTOU", do inglês Time-Of- Use), no qual o cliente paga menos pelo fornecimento da utilidade durante as horas fora do pico, mas paga mais pelo uso durante as horas de pico, o dispositivo eletrônico de utilidade 12 pode ser configurado para registrar os dados nos depósitos de TOU corretos ou, alternativamente, o dispositivo eletrônico de utilidade 12 pode ser configurado para registrar dados do uso com uma freqüência que cumpre ou excede as exigências dos depósitos de TOU.
Os atributos de um programa de medidor podem ser relativamente grandes (múltiplos quilobites), portanto pode ser eficiente não transportar os referidos atributos através de toda a rede 28 todas as vezes em que um dispositivo eletrônico de utilidade 12 ou dispositivo de infra-estrutura de rede 14 for acrescentado à grade de utilidade 16, mas, em vez disso, criar um identificador que possa ser comunicado através de toda a rede 28. 0 software de gerenciamento de rede armazenado no NIC pode incluir um algoritmo hash para referenciar eficientemente um programa de medidor, e essa chave ou algoritmo hash podem ser devolvidos ao NMC da utilidade 20 quando o programa de medidor for questionado. Em algumas incorporações, os dispositivos eletrônicos de utilidade 12 podem incluir duas chaves hash com uma das chaves sendo usada para referenciar dados que estão sendo registrados pelo dispositivo eletrônico de utilidade 12 (por exemplo, canais e unidades de medida, fatores de escala, etc.) e com a outra chave hash sendo usada para referenciar o calendário que aciona a coleção de dados pelo dispositivo eletrônico de utilidade 12. Se a chave hash for conhecida ou reconhecida pelo NMC da utilidade 20, o NMC da utilidade 20 verificará se o programa de medidor combina com o que foi configurado para estar no dispositivo eletrônico de utilidade 12 e, se assim for, o processo de verificação do programa de medidor estará completo.
Após um dispositivo eletrônico de utilidade 12 ser
classificado como "ativo" e/ou após um dispositivo eletrônico de utilidade 12 ser inicializado, o NMC 20 calcula um autenticador de programa e atribui o autenticador de programa ao dispositivo eletrônico de utilidade 12. Depois disso, o autenticador de programa é verificado quando solicitações subsequentes de leitura forem recebidas pelo dispositivo eletrônico de utilidade 12. Em algumas incorporações, o autenticador de programa pode ser uma série de inteiros hexadecimais que é ordens de magnitude menor do que os próprios dados do programa de medidor e não muda a não ser que o dispositivo eletrônico de utilidade 12 seja reprogramado. Nessas incorporações, garante-se que o autenticador de programa mudará se qualquer aspecto do programa de medidor que cause um impacto na integridade dos dados ou conteúdo for alterado. Esse autenticador de programa é verificado cada vez que o dispositivo eletrônico de utilidade 12 é acessado. Se o autenticador de programa referente a um dispositivo eletrônico da utilidade 12 especifico for mudado, quaisquer leituras de dados provenientes do dispositivo eletrônico de utilidade 12 desde a mudança serão descartadas, e o dispositivo eletrônico de utilidade 12 entrará novamente no
processo de inicialização.
Se, durante solicitações de leitura, for recebido um autenticador de programa reconhecido, o dispositivo eletrônico de utilidade 12 devolve os dados solicitados. Se não for recebido um autenticador de programa reconhecido, presume-se que o dispositivo eletrônico de utilidade 12 foi reprogramado e o FSM 34 pode ativar o processo de inicialização e/ou pode adicionar um registro apropriado ao DSQ 38. Se um dispositivo eletrônico de utilidade 12 for reprogramado pela utilidade, quer através do NMC da utilidade 20, quer fora de banda no que diz respeito ao NMC da utilidade 20 e à rede AMR, o sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10 detectará a mudança. Alternativamente, ou além disso, se não for recebido um autenticador de programa reconhecido, o NMC 20 poderá iniciar um alerta e/ou alterar quaisquer regras de faturamento associadas com o dispositivo eletrônico de utilidade 12.
0 NMC da utilidade 20 pode prover uma interface administrativa para permitir que um operador reveja o programa, verifique se é válido, configure como os dados lidos pelos dispositivos eletrônicos de utilidade 12 usando o programa devem ser exibidos para o operador, e prover um nome e descrição do programa visíveis para o operador antes de marcar o programa do medidor como aprovado. Subseqüentemente, os dispositivos eletrônicos de utilidade 12 descobertos com o referido programa podem fluir através do processo normal de inicialização sem qualquer intervenção manual, a não ser que ocorra uma combinação
inadequada ou outro erro.
Se o autenticador de programa encontrado no dispositivo eletrônico de utilidade 12 não combinar adequadamente com a configuração esperada pelo NMC da utilidade 20, outra tela administrativa é fornecida para permitir que as referidas combinações inadequadas sejam revistas e resolvidas por um operador. A resolução pode ser muito simples, como atualizar o valor esperado no NMC da utilidade 20 de modo a refletir o que está realmente no dispositivo eletrônico de utilidade 12, ou pode envolver a reprogramação do dispositivo eletrônico de utilidade 12, quer seja através da rede 28, quer por meio de um processo fora de banda. Em algumas incorporações, o NMC 20 pode ser operável para prover uma atualização de software para um dispositivo eletrônico de utilidade 12 que tenha um autenticador inesperado ou incorreto. Em algumas das referidas incorporações, a atualização de software pode incluir software de leitura. Além disso, o NMC da utilidade pode ser operável para registrar e/ou armazenar dados associados à verificação e/ou integridade dos autenticadores de programa e leituras dos autenticadores de programa.
O sistema de gerenciamento de utilidade 10 pode garantir que uma empresa fornecedora de utilidade não utilize inadvertidamente dispositivos eletrônicos de utilidade 12 que estejam configurados inadequadamente e/ou que não continue a utilizar medidores 12 que não estejam configurados adequadamente. Com essas e outras características e/ou com a funcionalidade de autenticador de programa descrita abaixo, o sistema de gerenciamento de utilidade 10 pode garantir que os dados que se espera que sejam registrados por cada dispositivo eletrônico de utilidade 12 sejam realmente os dados que estão sendo registrados, eliminando o potencial para fraude ou erros que reduzem a receita e criam confusão administrativa.
Pode-se usar uma técnica de autenticador de programa para criar um autenticador hexadecimal singular que identifique e garanta o tipo de funções operacionais (programas) carregadas nos dispositivos eletrônicos de utilidade 12. O autenticador de programa pode ser verificado cada vez que o dispositivo eletrônico de utilidade 12 for acessado para leitura. Em algumas das referidas incorporações, o autenticador de programa pode ser mudado a cada vez que o programa for mudado pelo NMC da utilidade 20. Essa técnica garante a integridade dos dados que a empresa fornecedora da utilidade recebe de cada dispositivo eletrônico da utilidade 12. Além de efetuar a configuração inicial dos dispositivos eletrônicos de utilidade 12, há o desafio de fazer mudanças na configuração de todos ou de um grupo de medidores 12 gerenciados pela empresa fornecedora de utilidade. Essa capacidade tem suporte no NMC de utilidade 20, por meio da funcionalidade descrita acima combinada com a capacidade de modificar a configuração desejada de um ou de um conjunto de dispositivos eletrônicos de utilidade 12 (conforme definida por um ou mais grupos de dispositivos, descritos abaixo). Quando uma nova configuração é identificada, o processo de configuração é re-executado em todos os dispositivos eletrônicos de utilidade afetados, e o status de exceção é atribuído aos dispositivos eletrônicos de utilidade que ainda estão sendo submetidos a re-configuração, ou nos quais a operação de re-configuração falhou.
Como mostram as Figuras 2 e β, o sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10 também pode incluir um gerenciador de grupo do NMC 50 que pode, periodicamente (por exemplo, a intervalos regulares ou irregulares previamente determinados) recalcular e/ou verificar o status de membro de um ou mais grupos dinâmicos e/ou um ou mais grupos estáticos dentro da grade de utilidade 16 e, se forem notadas diferenças, o gerenciador de grupo do NMC 50 pode atualizar algumas ou todas as entradas de serviço que referenciam um grupo dinâmico específico ou um grupo estático específico para determinar a qualidade de membro do grupo naquela entrada de serviço. Quando usado no presente documento, o termo "grupo dinâmico" refere-se a um grupo de dispositivos eletrônicos de utilidade 12 cuja configuração e/ou estado administrativo ou operacional pode mudar aleatoriamente. Quando usado no presente documento, o termo "grupo estático" refere-se a um grupo de dispositivos eletrônicos de utilidade 12 cuja configuração e/ou estado administrativo ou operacional permanece constante ao longo do tempo. Entradas de serviço são usadas para determinar as escalas de leitura de medidor (isto é, uma lista de quais dispositivos eletrônicos de utilidade 12 devem ser lidos, onde os dispositivos eletrônicos de utilidade 12 estão localizados, um horário de inicio, e/ou um horário final ou data final opcional de execução da escala), sondagem automática da alcançabilidade, exportação de dados, e escalação de outras atividades recorrentes para os dispositivos eletrônicas de utilidade 12 e/ou para os outros dispositivos de infra-estrutura de rede 14 da grade
de utilidade 16.
Os grupos de dispositivos são usados para identificar opacamente um conjunto de dispositivos eletrônicos de utilidade 12 e/ou dispositivos de infra-estrutura de rede 14. 0 termo "opaco" significa que a entidade que acessa um grupo não é previamente programada para incluir um conjunto especifico de membros do grupo, nem mesmo o número de membros. Os grupos de dispositivos são ilimitados em tamanho e também podem ser embutidos. Um grupo estático de dispositivos eletrônicos de utilidade 12 e/ou dispositivos de infra-estrutura de rede 14 é um grupo ou conjunto previamente determinado de dois ou mais dispositivos eletrônicos de utilidade 12 e/ou dispositivos de infra- estrutura de rede 14 especificamente enumerados e previamente selecionados. Tais grupos estáticos podem ser estabelecidos com base no tipo de dispositivo, agrupamentos geográficos de dispositivos, e/ou outras funcionalidades em comum, e esses grupos estáticos são previamente estabelecidos e previamente programados no gerenciador de
grupo do NMC 50.
Conforme mencionado acima, o gerenciador de grupo do NMC 50 é também, ou alternativamente, operável para recalcular e/ou verificar o status de membro de um ou mais grupos dinâmicos. Os grupos dinâmicos de dispositivos eletrônicos de utilidade 12 e/ou dispositivos de infra- estrutura de rede 14 são baseados em atributos específicos dos dispositivos eletrônicos de utilidade 12 e/ou dispositivos de infra-estrutura de rede 14 da grade de utilidade 16 (por exemplo, tipo de dispositivo, a vida operacional esperada do dispositivo 14, etc.). À medida que dispositivos eletrônicas de utilidade 12 e dispositivos de infra-estrutura de rede 14 são acrescentados à grade de utilidade 16, ou que atributos de dispositivos eletrônicos de utilidade 12 e/ou dispositivos de infra-estrutura de rede 14 existentes são modificados, o gerenciador de grupo do NMC 50 pode atualizar automaticamente ou periodicamente a qualidade de membro de cada grupo dinâmico e todas as funções que referenciam os grupos dinâmicos podem também, ou alternativamente, ser atualizadas.
Em algumas incorporações, cada membro de um grupo estático é numerado especificamente e previamente carregado no gerenciador de grupo do NMC 50. Essa abordagem é valiosa quando se está selecionando manualmente os dispositivos que devem ser operados juntos, como um grupo. Conforme foi mencionado acima, o gerenciador de grupo do NMC 50 pode também, ou alternativamente, atualizar algumas ou todas as entradas de serviço que referenciam um grupo dinâmico específico. Isso é especialmente vantajoso, porque essa abordagem é escalável e operável sem entradas do operador ou com um mínimo de entradas do operador. Por exemplo, em algumas incorporações, o gerenciador de grupo do NMC 50 pode atualizar listas de dispositivos eletrônicos de utilidade 12 a serem lidos ou exportados. Isso é especialmente vantajoso para grades de utilidade 16 tendo centenas ou milhares de dispositivos eletrônicos de utilidade 12 e/ou outros dispositivos de infra-estrutura de rede 14 que são atualizados todos os dias. Por exemplo, uma utilidade que utiliza 1 milhão de medidores e tem 10% da base de seus clientes mudando-se anualmente apresentará 100.000 desativações e reativações de serviço por ano, o que corresponde a 800 mudanças nos medidores a cada dia útil.
Especificamente, as escalas de leitura podem ser atualizadas e reutilizadas de modo a refletir membros novos ou removidos, e os serviços de exportação usarão a última qualidade de membro na próxima vez em que forem executadas. A granularidade dessa freqüência de atualização pode ser grande ou pequena, dependendo do negócio e das necessidades operacionais da empresa fornecedora de utilidade. O beneficio para a empresa fornecedora de utilidade pode ser enorme. A empresa fornecedora de utilidade pode simplesmente definir as operações comerciais que deseja realizar em cada grupo lógico, definir os atributos de cada grupo, e então deixar que o sistema funcione. À medida que novas necessidades comerciais são identificadas, novos grupos dinâmicos podem ser criados, ou os desatualizados podem ser retirados, tudo com um mínimo de entradas do operador.
O sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10 pode incluir um sistema baseado em rede rápido e confiável para configuração e reconfiguração remota dos dispositivos eletrônicos de utilidade 12 e/ou dispositivos de infra- estrutura de rede 14, juntamente com as características para carregar e mudar dinamicamente os programas que ajustam o tipo, freqüência, etc., dos dados coletados, armazenados, e/ou relatados pelos dispositivos eletrônicos de utilidade 12 e/ou dispositivos de infra-estrutura de rede 14.
O sistema de gerenciamento de rede de utilidade 10 pode incluir uma técnica dinâmica para agrupar uma grande família de dispositivos em "grupos dinâmicos" com base em suas funcionalidades, tipos de programas residentes nos dispositivos eletrônicos de utilidade 12 a qualquer momento, e outros atributos definidos pela utilidade, e métodos para atualizar constantemente os grupos de modo a refletir o último status de cada dispositivo na grade de utilidade 16.
Os grupos dinâmicos também podem ser embutidos para proporcionar à utilidade a capacidade de dirigir grupos singulares de dispositivos para algumas funções, ao passo que em outras vezes proporcionam a capacidade de realizar uma ação no conjunto agregado de grupos, sem ter que manter conhecimento dentro da ação agregada de todos os grupos distintos. Por exemplo, segue abaixo uma amostra da ontologia de grupos de dispositivos de acordo com a presente invenção:
1. Dispositivos de Rede Ativos a. Gateways Ativos Jb. Relês Ativos c. Dispositivos Eletrônicos de Utilidade Ativos i. Medidores Comerciais e Industriais Ativos ii. Medidores Residenciais Ativos 1. Dispositivos Eletrônicos de Taxa Fixa Ativos 2. Dispositivos Eletrônicos por Horário-de-üso Ativos
Uma utilidade pode precisar que se realizem uma ou mais das seguintes ações discretas em um ou mais desses grupos: um relatório semanal de segurança que analise os eventos gerados por todos os dispositivos de rede ativos (1), exportação diária de dados, referente aos dados coletados dos medidores ativos (l.b), durante o horário de trabalho, dados exportados por hora, de medidores comerciais e industriais ativos (l.c.i), e reconfiguração dos medidores por Horário-de-Uso (l.a.i.2) para refletir a nova estrutura de taxas a entrar em vigor em uma data especifica (por exemplo, Io. de junho).
Como mostra a Figura 7, quando a conta de um cliente é fechada (por exemplo, porque o cliente mudou de endereço ou trocou de provedor do serviço de utilidade), o CIS 22 envia um sinal para o NMC da utilidade 20 indicando que a conta foi fechada e mudando o estado administrativo do dispositivo eletrônico de utilidade 12 para inativo. O CIS 22 pode também, ou alternativamente, transmitir um sinal para o FSM 34 mudando o estado operacional do dispositivo eletrônico de utilidade 12 para inativo. Em algumas incorporações, o CIS 22 também acrescenta um registro ao DSQ 38 para indicar que é preciso adotar uma ação adequada como resultado dessa mudança de estado. Alternativamente, ou além disso, o FSM 34 pode adicionar um registro ao DSQ 38 para indicar que é preciso adotar uma ação adequada como
resultado dessa mudança de estado.
O DSM 42 pode recuperar os dados associados com o dispositivo eletrônico de utilidade 12 do DSQ 38 e realizar uma ou mais ações associadas ao recém mudado estado do dispositivo eletrônico de utilidade 12. Por exemplo, o DSM 42 pode realizar uma leitura sob demanda em uma medidor que foi re-designado de ativo para inativo, indicando que o serviço foi desligado. 0 DSM 42 pode também, ou alternativamente, enviar um sinal para desligar remotamente um ou mais dispositivos eletrônicos de utilidade 12.
Em algumas incorporações, o NMC da utilidade 20 pode ser operável para realizar atualizações automáticas da quanto à qualidade de membro relativamente a alguns ou todos os dispositivos eletrônicos de utilidade 12 na grade de utilidade 16. Nessas incorporações, quando o estado administrativo de um dispositivo eletrônico de utilidade 12 é mudado de ativo para inativo, o NMC da utilidade 20 pode remover aquele dispositivo eletrônico de utilidade 12 de uma escala de "leitura de medidor ativo", e pode acrescentar aquele dispositivo eletrônico de utilidade 12 a uma escala de "leitura de medidor inativo", que pode funcionar menos freqüentemente a fim de reduzir a carga sobre a rede 28. Em algumas incorporações, quando o estado administrativo de um dispositivo eletrônico de utilidade 12 muda de ativo para inativo, o dispositivo eletrônico de utilidade 12 também é acrescentado a um relatório de segurança periódico (por exemplo, diário, semanal, quinzenal, mensal, etc.), que é estabelecido para localizar padrões anormais de uso, indicativos de roubo ou falha do sistema.
As incorporações apresentadas no presente documento combinam subsistemas e funcionalidade para ilustrar as incorporações preferidas atualmente. Incorporações
alternativas podem incluir menos subsistemas, processos, ou aspectos funcionais, ou podem ser usadas com outros subsistemas, processos, ou aspectos funcionais, dependendo da implementação desejada. Várias características e vantagens da invenção estão descritas nas reivindicações seguintes.

Claims (24)

1. UM SISTEMA associado a uma rede de utilidades incluindo caminhos de distribuição de um produto para fornecer produtos, caracterizado por: o sistema conter um módulo de gerenciamento de dispositivos para automaticamente fornecer pelo menos um subconjunto dentre a pluralidade de dispositivos eletrônicos de utilidade associados com caminhos baseados na informação recebida sobre o estado de configuração do dito subconjunto dentre a pluralidade de dispositivos eletrônicos de utilidade associados e uma comparação entre a informação recebida sobre o estado de configuração e informação predefinida sobre o estado de configuração.
2. 0 SISTEMA de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: " o módulo de gerenciamento de dispositivos ser operável para calcular um autenticador de programa para no mínimo um dos subconjuntos de dispositivos eletrônicos de utilidade da informação recebida sobre o estado de configuração de um dos ditos dispositivos eletrônicos de utilidade.
3. 0 SISTEMA de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por: o módulo de gerenciamento de dispositivos ser operável para verificar a integridade do dispositivo eletrônico de utilidade usando o calculado autenticador de programa.
4. 0 SISTEMA de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por: se a integridade do dispositivo eletrônico de utilidade não tiver sido verificado, o dispositivo eletrônico de utilidade ser operável para enviar uma mensagem de estado para o dispositivo eletrônico de utilidade.
5. 0 SISTEMA de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: o módulo de gerenciamento de dispositivos ser operável para receber informações de faturamento de no mínimo um dos subconjuntos de dispositivos eletrônicos de utilidade para serviços associados ao dispositivo eletrônico de utilidade.
6. 0 SISTEMA de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: o módulo de gerenciamento de dispositivos ser operável para receber pelo menos uma das informações: tempo de uso e intervalo do canal, de pelo menos um dos subconjuntos de dispositivos eletrônicos de utilidade para serviços associados ao dispositivo eletrônico de utilidade.
7. 0 SISTEMA de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: o módulo de gerenciamento de dispositivos ser operável para prover pelo menos um dos subconjuntos de dispositivos eletrônicos de utilidade baseado na alteração das regras de faturamento para serviços associados ao dispositivo eletrônico de utilidade.
8. 0 SISTEMA de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: o módulo de gerenciamento de dispositivos ser operável para selecionar pelo menos um dos subconjuntos de dispositivos eletrônicos de utilidade e para requerer um autenticador de programa do dispositivo eletrônico de utilidade para verificar uma identidade do dispositivo eletrônico de utilidade anteriormente à troca de informações com o dispositivo eletrônico de utilidade.
9. 0 SISTEMA de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: o módulo de gerenciamento de dispositivos ser operável para designar uma chave hash para cada um dos subconjuntos de dispositivos eletrônicos de utilidade; e o módulo de gerenciamento de dispositivos ser operável para questionar o subconjunto de dispositivos eletrônicos de utilidade quanto às chaves hash anteriormente à troca de informações com o dispositivo eletrônico de utilidade.
10. O SISTEMA de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: durante o provimento, o módulo de gerenciamento de dispositivos ser operável para designar ao subconjunto de dispositivos eletrônicos de utilidade tarefas baseadas em um cronograma.
11. UM MÉTODO de provimento de dispositivos eletrônicos de utilidade associados a uma rede de utilidades incluindo caminhos de distribuição de um produto para fornecer produtos, caracterizado por: receber informação de um dispositivo eletrônico de utilidade; identificar o estado da configuração de um dispositivo eletrônico de utilidade a partir de uma informação recebida do dito dispositivo eletrônico de utilidade; e determinar se convém configurar o dispositivo eletrônico de utilidade baseado no estado de configuração identificado.
12. O MÉTODO de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por: o dispositivo eletrônico de utilidade ser um medidor de mercadoria; e a informação recebida especificar o estado da configuração do medidor de mercadoria.
13. O MÉTODO de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por: a informação recebida ser uma mensagem inicial enviada pelo dispositivo eletrônico de utilidade através da conexão através da rede de utilidade.
14. 0 MÉTODO de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por: adicionalmente, se o estado da configuração não conferir com a informação predefinida sobre o estado de configuração, enviar uma mensagem de estado para o dispositivo eletrônico de utilidade.
15. 0 MÉTODO de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por: a dita mensagem de estado incluir uma alteração de configuração, que corresponde ao software de leitura instalado no dito dispositivo eletrônico de utilidade.
16. 0 MÉTODO de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por: a dita mensagem de estado incluir um autenticador de programa; e o dito método incluir a verificação do autenticador de programa anteriormente à autorização da comunicação entre o dito dispositivo eletrônico de utilidade e o sistema de gerenciamento de dispositivos.
17. 0 MÉTODO de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por: a dita informação recebida incluir um autenticador de programa correspondente ao dito dispositivo eletrônico de utilidade.
18. 0 MÉTODO de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por: a dita informação recebida incluir informação da identificação do cliente.
19. 0 MÉTODO de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por: a dita informação recebida incluir pelo menos uma informação da identificação: da utilidade e do fabricante.
20. O MÉTODO de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por: dita informação recebida incluir a informação especificando a característica da liberação do dito dispositivo eletrônico de utilidade provendo a informação recebida.
21. 0 MÉTODO de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por: a mensagem de estado incluir no mínimo uma das informações: tempo de uso e intervalo do canal.
22. 0 MÉTODO de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por: adicionalmente, armazenar informação do autenticador de programa, baseada no envio de mensagem de estado.
23. O MÉTODO de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por: posteriormente, se a informação sobre o estado da "configuração' conferir com a informação predefinida sobre o estado de configuração, adicionar o dispositivo eletrônico de utilidade a um banco de dados de leitura do dispositivo eletrônico de utilidade.
24. O MÉTODO de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por: posteriormente, alterar o estado administrativo no dispositivo eletrônico de utilidade a um banco de dados de leitura do banco de dados de leitura do dispositivo eletrônico de utilidade de ativo para inativo.
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