CZ2007333A3

CZ2007333A3 - Predplatní systém pro elektromery vyuzívající bezkontaktní inteligentní karty s automatickým zarízením pro odpojení energie

Info

Publication number: CZ2007333A3
Application number: CZ20070333A
Authority: CZ
Inventors: Agustín Neribadillo@Eduardo
Original assignee: Iusa S. A. De C. V.
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-06-27
Also published as: UA91198C2; CA2583599A1; EA011113B1; NZ555096A; DE202005021780U1; IL182374A; US7840493B2; EA200700747A1; SK288355B6; PL210075B1; LT2007021A; SK50332007A3; EG24581A; IL182374A0; IS8645A; SMAP200700015A; RS51499B; HUP0700388A2; PL382811A1; BG65868B1

Abstract

Predkládaný vynález se týká pouzití mericího prístroje zcela integrovaného v jednom kusu, zcela zakrytého a bez kontaktu s vnejskem, které zaclenuje predplatní systém a úcinnejsí zpusob rízení dodávky elektrické energie a získává znamenité informacez merícího prístroje prostrednictvím bezkontaktních inteligentních karet.

Description

Předplatní systém pro elektroměry využívající bezkontaktní inteligentní karty s automatickým zařízením pro odpojení energie

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká předplatního systému pro elektroměry a zejména účinnějšího systému a způsobu pro řízení dodávky elektrické energie a pro získání nevyřízených informací z elektroměru prostřednictvím použití bezkontaktních inteligentních karet,

1,, - - «* *· - -».·*·«= · i- - V Ά.

'· Dosavadní stav'tecliniky -----......... Společnosti dodávající (elektrickou) energii prováděly tradiční čtení a vyhodnocení účtů pro sběr (údajů) ¹⁵ o dodaných službách poté, co tyto služby byly použity spotřebitelem-klientem. V nedávné době byly v dosavadním stavu techniky navrženy techniky předplatních systémů pro dodávání veřejných služeb, například světla, vody nebo plynu, jako určitý způsob pro překonání některých z nevýhod tradičních sběrných systémů.

Byl zkonstruován určitý typ předplatního systému v takové podobě, že nákup dodávky elektřiny (vody nebo plynu( je prováděn přímo z řídící stanice a informace týkající se nakoupeného množství jsou potom komunikovány do zákaznického místa, kde je tato dodávka spotřebovávána. V místě spotřeby (lokálním, firemním, domácím, a tak dále) zákazníka je nainstalováno měřicí zařízení a to přijímá informace o předplatní komunikaci a rovněž potvrzuje nakoupené množství do řídící stanice. Typicky je měřicí zařízení elektřiny ·

9 9 • ··· (elektroměr) nainstalováno na vnějšku podniku nebo domu a společně s elektroměrem je umístěn terminál, který čte předplatní informace, nebo je připojen prostřednictvím kabelu nebo prostřednictvím elektrických přívodních kabelů k elektroměru, který je namísto toho umístěn uvnitř. Nevýhodou u tohoto typu předplatních systémů je to, že se obtížně instalují a jsou drahé. Dalším problémem u tohoto typického předplatního systému je to, že neposkytuje dvoucestnou komunikaci o informacích týkajících se spotřeby, jaký kredit je použit, kde nebo jaký elektroměr používá kredit, a informace o narušení (poškozování) prováděném na elektroměru.

Další typ obecně dobře známých předplatních systémů je rovněž založen na nákupu dodávky elektřiny přímo z předtím stanoveného prodejního místa, přičemž informace o dodaném 15 nakoupeném množství je uložena na magnetické kartě nebo v kontaktních inteligentních kartách. Tento speciální předplatní systém vyžaduje použití elektronického měřicího přístroje (elektroměru), který obsahuje zařízení pro čtení karet nebo magnetický klíč a řadu přídavných řídících zařízení pro správu dodávky elektrické energie.

Příklady výše zmiňovaného typu předplatního systému jsou popsány v USA patentu č. 4,240,030 o názvu Intelligent Electric Utility Meter, uděleném Jessovi R. Batermanovi a spolupracovníkům 16. prosince 1960, který popisuje inteligentní měřicí přístroj (elektroměr), který využívá vložítelnou magnetickou kartu pro regulaci dodávky energie. USA patent č. 4,629,874 o názvu Prepayment Metering System, udělený 16. prosince 1980, popisuje systém, který využívá inteligentní kartu a přídavné prvky pro stanovení kreditu pro regulaci dodávky energie. USA patent č. 4,731,575 o názvu

Mi Μ « · ·♦· · ·

Prepayment meteríng systém using encoded purchase cards, udělený 15.března 1988 Josephovi W. Sloanovi, popisuje systém, který využívá kódovaných karet s magnetickým proužkem pro přenos nákupních informací ze sběrného ústředí ke spotřebiteli. USA patent č. 4,795,892 o názvu Pre-paid commodity systém¹', udělený 3. ledna 1989 firmě CIC Systems, lne, popisuje systém, který využívá předplacení aktivované prodejní kartou po dodávku elektřiny, vody, plynu, a tak dále. USA patent č. 4,803,632 o názvu Intelligent utility systém, udělený firmě Utility Systems Corp., 7. února 1989, popisuje určitý typ měřicího vnějšího přístroje s datovým ~ *··'⁴íTrocesorem, kterýma obrazovku, která využívá čtecí vybavení pro přístup k informacím a pro jejich získání, a kartové platební čtecí zařízení začleněné v LCD umístěném v nemovitosti. USA patent č. 4,908,769 o názvu Commodity metering systems, udělený firmě Schlumberger Electronics (UK) Ltd., 13. března 1990, popisuje měřicí systém s předplacením, který obsahuje elektronický klíč a zdířku pro přijetí tohoto elektronického klíče. USA patent č. 5,146,047 o názvu Prepayment metering systém using encoded purchase cards from multiple locations, udělený firmě CIC Systems, lne., 8. září 1992, se týká předplatního systému pro dodávku veřejných služeb s využitím karet s magnetickým proužkem. USA patent č. 5,668,538 o názvu Modular electricity meter arrangement having remotely controllable switch, udělený firmě Siemens Measurements Ltd., 16. září 1997, popisuje uspořádání měřicího přístroje, které obsahuje předplatní modul, který má zdířku pro vkládání inteligentních karet, paměúových karet, a tak dále. USA patent č. 6,529,883 o názvu

Prepayment energy metering systém with-two-way smart card • ·

Communications, udělený Davidovi M. Yeeovi a spolupracovníkům, 4. března 2003, popisuje předplatní systém pro měření (spotřeby) energie, který využívá inteligentní kartu pro zajištění dvoucestné datové komunikace pro zasílání informací od zákazníka k poskytovateli služby.

Ovšem nevýhoda u tohoto typu předplatních měřicích přístrojů se čteckou magnetických karet nebo s kontaktní inteligentní kartou spočívá v tom, že zatímco čtečka je vystavena pro příjem předplatních karet je rovněž zranitelná pro poškození (záměrně nebo nezáměrně) uživatelem nebo v důsledku solné atmosféry nebo—.vysoké relativní. . vlhkosti.

Další problém vzniká, když je čtečka karet spojena kabele s měřicím přístrojem, protože tento kabel je rovněž náchylný na poškození. Rovněž když je čtečka začleněna do měřicího 15 přístroje, musí měřicí přístroj projít důležitými fyzickými změnami zvětšujícími jeho objem a dále způsobujícím jeho zranitelnost pro poškození vystavením jeho části do okolního prostředí nezávisle na tom, zda je vytvořen nekompatibilní s na trhu existujícími konektory, jako jsou konektory typu S nebo A.

Existuje ještě další typ předplatních systémů pro. řízení dodávky elektrické energie, které začleňují způsoby odpojení dodávky, když kredit byl vyčerpán. Příklad takového systému je popsán v USA patentu č. 5,959,549 o názvu Communal metering systém uděleném Andreasovi J. Synesiouovi a spolupracovníkům, 23. září 1999, který popisuje měřicí systém, který dodává elektřinu předtím zaplacenou k množství zákazníků, přičemž dodávka a odpojení energie se provádí dálkovým způsobem. Nevýhodou u tohoto typu předplatního systému pro řízení dodávky elektrické energie je to, že • ·«· vyžaduje vybavení pro přenos a příjem informací (například modem) do a z elektrárny vedle toho, že je drahý. Dalším problémem u tohoto systému je to, že neposkytuje informace o narušení měřicího přístroje.

Vzhledem k nedostatkům dosavadního stavu techniky je cílem předkládaného vynálezu vytvořit předplatní systém pro účinné řízení dodávky elektrické energie v elektronických elektroměrech nainstalovaných v zákaznickém místě.

Dalším cílem předkládaného vynálezu je vytvořit předplatní měřicí systém energie, který využívá těsně

Λΐ- -_η^Γ ^w ' ' · «j 4* *Λ · — < v. A .. . >:· uzavřený měřicí přístroj a inteligentní bezkontaktní kartu.

Ještě navíc je dalším cílem předkládaného vynálezu vytvořit předplatní měřicí systém energie, který začleňuje automatické zařízení pro přerušení dodávky energie.

Ještě jedním dalším cílem předkládaného vynálezu je vytvořit předplatní systém pro měření energie, který by prostřednictvím použití bezkontaktní inteligentní karty mohl poskytovat informace dodavateli o spotřebě, jak je využíván kredit, kde nebo jaký měřicí přístroj využívá kredit, a informace o nedovolených zákrocích a narušení prováděných na měřicím přístroji.

Ještě jedním dalším cílem předkládaného vynálezu je navrhnout předplatní způsob pro dodávku elektrické energie prostřednictvím bezkontaktního systému čtečky karet.

Podstata vynálezu

Předkládaný vynález' se týká použiti měřicího přístroje zcela integrovaného v jednom kusu, úplně zakrytého • * · « · · · · • · • t ·«* • * a bez kontaktu s vnějškem, které zahrnuje předplatní systém a účinnější způsob pro řízení dodávky elektrické energie a pro získání vynikajících informací z měřicího přístroje prostřednictvím bezkontaktních inteligentních karet.

Předplatní systém podle předkládaného vynálezu obsahuje předplatní řídicí bezkontaktní kartu s odpojováním dodávky energie, která je rovněž pověřena detekcí a potvrzováním předplatní karty a rovněž řízením předplatního systému a dodávky energie do měřícího přístroje. Ve výhodném provedení předplatní řídící bezkontaktní karta s odpojováním dodávky energie .obsahuje„ čtecí-zapisovací- — prvek £ .IkÍ. j. =. ii’*„*»..»»· .....— .................

bezkontaktních inteligentních karet, mikrořadič, detektor přechodu nuly zdroje střídavého napětí, řídící jednotku prvku odpojování zdroje a napájecí zdroj této řídicí karty. 15

Předplatní systém podle předkládaného vynálezu nevyhledává neustále bezkontaktní předplatní kartu, protože to by vyplýtvalo přílišné množství energie pro činnost, která je prováděno pouze málokdy, takže vyhledávání předplatní karty probíhá pouze během několika sekund každou minutu.

Způsob předplácení elektrické energie, využívající bezkontaktní inteligentní karty a elektronický elektroměr s vnitřním čtecím-zapisovacím prvkem bezkontaktních inteligentních karet, spravuje kroky vysokofrekvenční vzájemné výměny informací mezi měřicím přístrojem (elektroměrem) a bezkontaktními inteligentními kartami;

vzájemného ověřování inteligentní předplatní karty a vnitřního čtecího-zapisovacího prvku bezkontaktní inteligentní karty prostřednictvím dvou nebo více digitálních podpisů a sériového čísla elektroměru; vyzvednutí a uložení kreditu z inteligentní předplatní karty do paměti • · · ·

15' elektronického elektroměru; a uložení informací vytvořených o stavu elektroměru do předplatní bezkontaktní inteligentní karty.

Aspekty, které jsou považovány za charakteristické pro předkládaný vynález, budou uvedeny zejména v připojených nárocích. Každopádně vynález sám, v důsledku své organizace a rovněž svého provozního postupu ve spojení s dalšími svými cíli a výhodami, bude plně pochopen z následujícího popisu jeho určitých provedení a ve spojení s odkazy na připojené výkresy, na kterých stejné vztahové značky označují průběžně . ^Í^Oť?^né i,. - V , ~ - -- - —· - - -' - *

Přehled obrázků na výkresech

Obr.l je zjednodušené schéma, které znázorňuje předplatní měřicí systém pro dodávku energie podle výhodného provedení předkládaného vynálezu;

Obr.2 je funkční schéma ve zjednodušených blocích systém začleněný do měřicího přístroje (elektroměru) v souladu s výhodným provedením předkládaného vynálezu;

Obr.3 a obr. 3A jsou vývojové diagramy vhodné pro vysvětlení činnosti předplatního měřicího systému dodávky energie podle obr. 1 a 2.

Příklady provedení vynálezu

Termín “bezkontaktní karta, používaný v tomto popisu, se týká vzájemné výměny příkazů mezí kartou a čtecím-zapisovacím modulem bez použití galvanických prvků pro předplatní elektronického « « · · · ·*· * • « *·* · » » · • * · · · · · ·· ·· ·· ···

«= . jfci (například nepřítomnost ohmického (galvanického) kontaktu čtecího-zapisovacího modulu s integrovaným obvodem uloženým uvnitř karty), kdy energie, které umožňuje funkci integrovaného obvodu vloženého do karty, je odebírána prostřednictvím příkazu generovaného čtecím-zapisovacím modulem, přičemž komunikace a energie k těmto integrovaným obvodům je realizována . prostřednictvím vazby. Bezkontaktní karta by tedy mohla být oddělena od čtecího-zapisovacího modulu o nekonstantní vzdálenost od několika milimetrů až po několik centimetrů a stále zde bude mezi nimi. zajištěn datový přenos.

Termín inteligentní karta se týká karty, která je svojí velikostí podobná plastové kreditní kartě, s integrovaným obvodem (mikroprocesor, paměú nebo jednoúčelový obvod), se čtečkou, která má zpracovatelský výkon pro použití v několika aplikacích, s velkým zabezpečením.

Termín digitální podpis nebo digitální klíč označuje datovou sekvenci, prostřednictvím které může být dešifrován kódovaný příkaz se stejnou datovou sekvencí.

Termín narušení používaný v předkládaném vynálezu, označuje všechny aktivity prováděné ža účelem změny započítání spotřeby elektrické energie spotřebovávané uživatelem měřicího přístroje (elektroměru).

Termín odpojení označuje akci přerušení napájení elektroměru bez přerušení dodávky elektrické energie k uživateli takovým způsobem, že elektroměr nemůže započítávat spotřebu energie uživatele v průběhu té doby, ve které je elektroměr odpojen od napájení. Termín obrácení označuje změnu mechanické polohy elektroměru v zapojovací zástrčce s »

• ··* • · «Μ « ·· ««· cílem odečítat energií nebo započítat méně energie, než je ve skutečnosti spotřebováváno. Termín odbočky je zde použit pro označení můstku s minimálním elektrickým odporem, umístěného vně elektroměru, který je vytvořen za tím účelem, aby ne všechen proud spotřebovávaný uživatelem procházel snímači elektroměru a tudíž aby elektroměr snímal méně proudu, než je skutečné množství spotřebovávané uživatelem, tyto můstky jsou obvykle známé jako můstky.

Termín antikolize kterém je v závislostí na pouze jedna, přičemž tato .; s ... . - ·—·· —^K

14443-3A.

je rozhodování mezi kartami, ve sériových číslech karet zvolena situace^ je specifikována V* ISO

Předkládaný vynález navrhuje předplatní systém a

P5 způsob pro měření elektrické energie s bezkontaktní datovou komunikací, přičemž elektronický elektroměr je zcela integrován v jednom kusu, úplně zakryt a bez jakéhokoliv kontaktu s vnějším prostředím. V souladu s výhodným provedením předplatní systém a způsob měření energie snižuje

2o instalační náklady vytvořením integrálního elektronického elektroměru, který umožňuje datovou komunikaci stejně tak pro uživatele elektroměru jako pro společnost dodávající energii bez použití existujícího výkonového vedení nebo komunikačního přenosového vybavení přes přídavné modemy. Rovněž, a podle výhodných provedení předkládaného vynálezu, bezkontaktní datová komunikace je zajišťována prostřednictvím předplatního modulu bezkontaktního inteligentního čtecího-zapisovacího prvku integrovaného v elektronickém elektroměru, přičemž inteligentní karta přenáší přímo do elektroměru údaje o nakoupeném množství a rovněž přijímá a ukládá informace o proměnných v činnosti elektroměru a rovněž o narušení ϊ · * · ♦ ··* * v » · * · elektroměru, které jsou přenášeny do databáze dodavatele energie, když je dobíjena bezkontaktní inteligentní karta.

Předplatní systém energie umožňuje platbu dodávané služby přes spotřebou prostřednictvím použití bezkontaktní inteligentní karty. Tato bezkontaktní inteligentní karta je opětovně dobíjena (doplňována) v terminálech na prodejních místech nebo přímo v elektrárně dodavatele energie.

V předkládaném vynálezu klient přijímá elektřinu z výrobní stanice (elektrárny) přes výkonové vedení přímo do elektroměru vlastníka a není potřebné spojovat elektroměr s /t a, j^^koliv^ komunikačním^terminálem^nebO:; s ./vněj ším-.. vybaveními; - které by mohlo sloužit jako spojení (například infračervené připojení, přímé připojení kabelem, RF (vysokofrekvenční) připojení nebo komunikace přes AC linku) pro řízení dodávky elektřiny.

Obrázek 1 znázorňuje zjednodušené schéma předplatního systému pro měření energie podle výhodného provedení předkládaného vynálezu. Jak je znázorněno na obrázku 1,

2o předplatní systém pro měření energie výhodně obsahuje terminály 20 na prodejních místech, které by mohl y být umístěny v řídící stanici a/nebo ve sběrných kancelářích dodavatele. Terminály 20 na prodejních místech jsou vybaveny čtecím-zapisovacím modulem 23 inteligentních karet, který by mohl být běžného typu pro bezkontaktní karty nebo by mohl být jedním ze specifických provedení. Terminál 20 na prodejním místě má komunikační rozhraní 27 pro své propojení přes server 21 se sběrným systémem, který udržuje informace o účtech klientů a informace uložené v databázi 22 dodavatele.

Způsob komunikace, využitý v rozhraní 27, by mohl být například přes modem s využitím internetové sítě nebo • · • Β *»· Β· intranetu nebo jednoúčelového spojení. Databáze 22 bude rovněž ukládat množství předplacených kWh nakoupených uživatelem, kWh naměřených v průběhu životnosti elektroměru a rovněž informace o narušení provedeném uživatelem pro jeho analýzu a pro provedení akcí ve prospěch společnosti dodávající energii.

Pro zajištění zabezpečené komunikace a rovněž ověřování přenosu příjmu dat mezi terminálem 20 na prodejním místě a serverem 21 bude předplatní systém pro měření energie obsahovat dvojici bezpečnostních modulů 24 a 25, které, jak je patrné na obrázku 1, mají být... na instalovány jak ,v_? serveru , tak i na prodejním místě. Výhodně zajišťují bezpečnostní moduly 24 a 25 funkce šifrování a dešifrování pro datové přenosy mezi serverem 21 a terminálem 20 na prodejním místě, například prostřednictvím použití digitálních klíčů, ve kterém data budou dešifrována pouze prostřednictvím použití takovýchto digitálních klíčů, takže když jsou data přenášená z terminálu na prodejním místě do serveru a obráceně, nebo dokonce kdyby přenos těchto dat mohl být pozastaven, tato data nebudou dešifrována, pokud nejsou dostupné dešifrovací klíče. Přenášená data mezi terminálem 20 na prodejním místě a předplatní inteligentní kartou 15 jsou šifrována prostřednictvím bezpečnostního modulu 24 prostřednictvím použití digitálních klíčů zapsaných v inteligentních kartách 5

15. Bezpečnostní modul 24 rovněž zajišťuje zabezpečení dat pro transakce, které jsou prováděny bezkontaktní inteligentní kartou 15 a zapisovacím-čtecím modulem inteligentní karty 23. Výhodně bezkontaktní inteligentní karta 15 a elektronický elektroměr 18 rovněž obsahují šifrovací/dešifrovací moduly instalované v jejich příslušném mikrořadiči nebo integrovaném

Ϊ J * ϊ * ··* ί ϊ » φ · φ · · * · · · ·· • «4 obvodě (IC) pro specifické použití pro předplatní systémy pro provádění této výměnné funkce s šifrovanými informacemi. V obzvláště výhodném provedení je šifrovací modul elektronického měřicího přístroje umístěn v mikrořadiči předplatní řídicí bezkontaktní karty s odpojením dodávky energie nebo by mohl být ve čtečce bezkontaktních inteligentních karet.

V okamžiku pronajmutí nebo obnovení služby dodávání elektrické energie společnost dodávající energii nainstaluje elektronický měřicí přístroj (elektroměr) s předplatním . systémem podle .předkládaného_<vynálezu,„v,..dcmě -,19*.uživatele>ya: předá opakovaně použitelnou, předplatní bezkontaktní

I inteligentní kartu 15 předtím nabitou (naplněnou) určitým množstvím kWh, předplaceným na prodejním místě 20. Ve ⁵ výhodném provedení bude předplatní bezkontaktní inteligentní karta 15 personalizována s informacemi uloženými v paměti mikrořadiče, takovými informacemi by mohlo být číslo měřicího přístroje, číslo smlouvy, poslední datum dobití karty, bezpečnostní klíče [například digitální podpisy a rovněž specifikované v šifrovacím systému Mifare® (takovým způsobem, že ve výhodném provedení A je klíč použit pro vydání určitého množství předplacených kWh a B, že by mohl dobíjet a vydávat určité množství předplacených kWh v sektoru karty] nebo trojitý šifrovací systém DES, a tak dále), údaje o množství ;5 předplacených kwh, množství předplacených kWh, které má být přeneseno do měřicího přístroje při vydání. V obzvláště výhodném provedení je paměť: mikrořadiče předplatní bezkontaktní karty schopna vpouštět a ukládat informace vytvářené elektronickým měřicím přístrojem, které se týkají

Β 9 999» *

9' 9 I

999 9* spotřebované energie uživatelem v průběhu životnosti měřicího přístroje a narušení měřicího přístroje.

Aby spustil dodávku energie, uživatel umístí bezkontaktní předplatní inteligentní kartu 15 do blízkosti bezkontaktní čtecího-zapisovacího prvku elektronického měřicího přístroje 1B, přičemž tento čtecí-zapisovací prvek elektronického měřicího přístroje ověří předplatní kartu 15 a vydá úplně nebo částečně nakoupené množství předplacených kWh. Stanovení úplného nebo částečného vydání nakoupeného množství předplacených kWh v kartě 15 do měřicího přístroje 18 bude záviset na hodnotě zaznamenané v kartě,.^týkající.,se

a. 5' y&L 5 ί» *· · >*' - ’ ^s-·*· -T— - * ' ~ .....

množství předplacených kwh, které má být přeneseno do měřicího přístroje při vydání, nebo když je kredit menší než tato hodnota pro vydání. V předkládaném vynálezu výraz množství předplacených kwh, které má být přeneseno při vydání označuje předem stanovené množství, definované uživatelem nebo společností dodávající energii, řekněme, že toto číslo bude padesát, když je karta umísťována do blízkosti předplatního měřicího přístroje, vydávání bude 50 po 50 kwh až na to, když množství předplacených kWh, zbývající v kartě, bude menší než 50, přičemž v tomto případě bude vydáno celé množství předplacených kWh, z karty do měřicího přístroje. Současně nebo po vydání množství předplacených kWh bude bezkontaktní čtecí-zapisovací prvek měřicího přístroje předávat do karty všechny informace, vytvářené elektronickým měřicím přístrojem a týkající se spotřebované energie uživatelem v průběhu životností měřicího přístroje a narušování měřicího přístroje. Elektronický měřicí přístroj 18 bude kontinuálně zobrazovat na své obrazovce informace o zbývajícím množství dodávky předplacené • * • · * · « · «

• * · · · ··· « · · · · · «ί * · · · ··· ·♦ ·« ··· elektrické energie, takže uživatel může ve správný okamžik přijít k terminálu 20 na prodejním místě pro opětovné naplnění (dobití) bezkontaktní inteligentní karty 15. Terminál 20 na prodejním místě přijímá, čte a zapisuje data do a z předplatní inteligentní karty 15, specifická pro předplatní systém měření elektřiny, jak je zadáváno programem dodavatele. Jak bylo zmiňováno, karta může být opětovně dobita (doplněna) v prodejním místě 20,. ale rovněž jsou vydávány údaje nashromážděné kartou o elektronickém měřicím přístroji, aby byly zaslány do databáze 22 a mohly tak být kontrolovány společností dodávající energii. Terminál 20 na prodejnímmístě přijímá hodnoty v pesech (nebo v jakékoliv jiném typu měny v závislosti na zemi) a rovněž v kilowatech/hodinu a komunikuje zpět tyto transakce do serveru 21 poskytovatele služby pro jejich uložení v databázi 22. Tyto informace, jak jsou zaznamenány v předplatní inteligentní kartě .15, by měly být v podobě kwh, neboř uživatel vydává z karty do měřicího přístroje 18 množství předplacených kWh. Obrazovka měřicího přístroje tudíž bude zobrazovat tyto předplatní informace v podobě kWh.

Obrázek 2 ilustruje zjednodušené funkční schéma elektronického měřicího přístroje v blocích, který je začleněn v bezkontaktním předplatním systému pro řízení dodávky elektrické energie a získávání relevantních informací z něj, a je vhodný pro použití v souladu s výhodným provedením předkládaného vynálezu. Elektronický měřicí přístroj 18 (spotřeby) energie (elektroměr) s předplacením obsahuje kartu 9 pro měření elektrické energie, předplatní

J řídicí bezkontaktní kartu 3 s odpojením dodávky energie, zařízení 1 pro odpojení dodávky energie, a anténu 14.

* » *	» w	w	w »
• t ·	« ·	···	• ·'
•'l * ·'	• ·	•
·.· ·«	··	···	··. ·

Karta 9 pro měření elektrické energie obsahuje modul pro měření energie, který zaznamenává elektrickou energii spotřebovávanou uživatelem, mikrořadič ll, který řídí činnost modulu 10 pro měření energie a který má flash paměč pro uložení informací o předplacené elektrické energii, které jsou vydávány z předplatní řídicí bezkontaktní karty 3, a rovněž informací vytvářených v měřicím modulu 10 a týkajících se energie spotřebované uživatelem v průběhu životnosti měřicího přístroje a týkajících se narušení měřicího přístroje (například, odpojení, obrácení, přítomnost odboček, a tak dále), displej 13 s tekutými krystaly, řízení mikrořadičem, který zobrazuje, vedle jiných proměnných, informace o dostupné energii předtím zaplacené uživatelem, kdy by mohlo být vydáno množství předplacených kwh z bezkontaktní karty 15 a speciální informace, které indikují uživateli, aby umístil kartu do blízkostí měřicího přístroje pro spuštění vydávání množství předplacených kwh, a nezávislý napájecí zdroj 12 pro měřicí modul 10 a mikrořadič 11 karty pro měření energie. Zdroj energie pracuje, když je zapojena dodávka energie, pracuje nejvýše jednu sekundu, když dojde k výpadku dodávky, což je doba postačující pro zálohování informací o jakýchkoliv transakcích s energií.

Předplatní řídící bezkontaktní karta 3 . s odpojením dodávky energie je hlavním modulem pověřeným detekcí a ověřováním předplatní karty 15 a rovněž řízením předplatního systému a dodávky energie do měřicího přístroje (elektroměru). Ve výhodném provedení obsahuje bezkontaktní předplatní řídící karta 3 s odpojením dodávky energie čtecí-zapisovací prvek 8 bezkontaktní inteligentní karty, který rovněž má vysokofrekvenční generátor, mikrořadič 7, v v V τ » v V « » · » · ··· · * '· ·, · · ·’ · ·· ·, · * j ·«·- ·· ·♦! 949 94' 9.

detektor 6 přechodu nuly zdroje střídavého napětí, řadič 5 prvku pro odpojení dodávky a napájecí zdroj 4 této řídící karty 3. Předplatní řídící bezkontaktní karta 3 s odpojením dodávky energie nevyhledává bezkontaktní předplatní kartu 15 neustále, neboť, by to spotřebovávalo příliš mnoho energie na činnost, která je zřídka realizována, takže vyhledávání předplatní karty 15 probíhá pouze v několika sekundách každou minutu.

Čtecí-zapisovací prvek pro bezkontaktní předplatní kartu systému podle předkládaného vynálezu zajišťuje v první řadě informace o předplatní^ , inteligentní,,, kartě.._; 15. «dokmikrořadiče 11 elektronického měřicího přístroje 18 prostřednictvím mikrořadiče 7. V druhé řade čtecí-zapisovací prvek 8 pro bezkontaktní inteligentní karty zajišťuje informace z mikrořadiče 11 měřicího, přístroje 18 do inteligentní karty 18 přes tento mikrořadič 7. Komunikování informací mezi bezkontaktní inteligentní kartou 15 a elektronickým měřicím přístrojem 18 se provádí prostřednictvím antény 14 plošného obvodu a antény 17, vložené do bezkontaktní předplatní karty, (měřicího přístroje respektive předplatních vysokofrekvenční pásmo.

karet), které jsou citlivé na ve ’ kterém se přenáší. Výhodně čtecí-zapisovací prvek 8 karet je integrovaný obvod, který detekuje přítomnost interpretuje příkazy bezkontaktní předplatní karty, bezkontaktní předplatní karty, a generuje a vysílá vysokofrekvenční příkazy. Tato anténa 14 rovněž zachytává vysílané změnové vysokofrekvenční příkazy, jako je vysokofrekvenční přenosový protokol specifikovaný ve standardu ISO 14443-3A a dokonce specifikovaný standardem ISO • «·· • V • · · • ·' · · #

2514443-4Α, nebo jakýkoliv jiný protokol pro vysokofrekvenční přenos dat, který je vhodný pro daný účel.

Čtecí-zapisovací prvek S bezkontaktní karty generuje a vysílá vysokofrekvenční příkaz přes anténu 14 do měřicího přístroje 18. Změnový vysokofrekvenční příkaz přijímaný anténou 14 je způsoben přítomností bezkontaktní předplatní inteligentní karty 15. Při detekování přítomností předplatní karty 15 čtecí-zapisovací prvek 8 bezkontaktní karty čte a přenáší předplacené množství z bezkontaktní předplatní karty 15 do mikrořadiče 7, přičemž předtím se provede ověření a potvrzení karty 15 prostřednictvím šifrování _; a .dešifrování a □ ' iWtΛ“ .. ·.·;.*' · · ·*· * ·· - μ · > ............ ^r*¹' ^,-v .....

tímto čtecím-zapisovacím prvkem 8 bezkontaktní karty. To znamená, že šifrovací/dešifrovací modul čtecího-zapisovacího prvku 8 bezkontaktních karet ověřuje a potvrzuje přes digitální podpisy informace uložené v paměti mikrořadiče nebo IC (integrovaného obvodu) 16 specifického použití pro předplatní karty v bezkontaktní kartě 15, jako je například číslo měřicího přístroje, číslo smlouvy, poslední datum naplnění karty, bezpečnostní klíče, údaje o množství předplacených kWh, údaje o množství předplacených kwh určených pro přenos do měřicího přístroje při jednom vydání, a tak.dále. Pokud tyto informace nejsou ověřeny a potvrzeny, čtecí prvek nevydá příslušné množství nebo informace o předplacení z karty 15 do elektronického měřicího přístroje

18.

Jakmile je bezkontaktní předplatní karta 15 ověřena a potvrzena, jsou z této bezkontaktní inteligentní karty 15 vydána data o předplaceném množství dodávky elektrické energie do karty 9 pro měření elektrické energie přes předplatní řídicí kartu 3, přičemž tato karta 9 pro měření • 444

4' · · * 4j · · · {.·, ·' · · »44 4* 4 *44

4»· 4 4- 4 4' 44 4 4 4 4 elektrické energie je pověřena zmenšováním množství energie s tím, jak ji spotřebitel spotřebovává. Obecně jsou informace o množství předplacených kwh uloženy ve flash paměti mikrořadiče 11 karty 9 pro měření elektrické energie a tento mikrořadič 11 je pověřen řízením snižování předplaceného množství dodávky elektrické energie s tím, jak spotřebitel spotřebovává tyto kwh, na základě informací o spotřebě, zasílaných tímto modulem pro měření energie.

V alternativním provedení by relevantní informace o historických údajích měřicího přístroje, které budou zaznamenány v bezkontaktní inteligentní předplatní ..kartě ,15 ,· ií. -* 'Π ώϊ-ί··· -*- · “--- - - - ' - ~ ' ' byly rovněž uloženy ve flash paměti mikrořadiče 11 měřicí karty 9. Vzájemná výměna informací mezi elektronickým měřicím přístrojem 18 a inteligentní kartou 15 je zejména prováděna 15 mikrořadičem 7 předplatní řídicí karty 3 a mikrořadičem 11 měřicí karty přes sériové propojovací rozhraní. Jinými slovy, mikrořadič 11 je prvek, který ukládá informace ve svojí flash paměti, zatímco mikrořadič 7 detekuje přítomnost karty 15, čte údaje uložené ve flash paměti mikrořadiče 1 přes sériové propojovací rozhraní, a rovněž čte údaje z předplatní karty 15 přes čtecí-zapisovací prvek 8 předplatních karet, a pracuje tedy jako prostředník pro přenos informací z jednoho systému do druhého.

V alternativním provedení předkládaného vynálezu předplatní systém pro elektroměry prostřednictvím bezkontaktní inteligentní karty obsahuje automatické zařízení pro odpojování dodávky elektrické energie k uživateli 19. To je patrné zejména na obrázku 2, na kterém je znázorněno, že předplatní řídicí karta rovněž obsahuje detektor 6 přechodu nuly elektrické energie a řadič 5 prvku pro odpojení dodávky,

o 4 4	v » »	• » » 4 4 4'
β ·	44»

• 4 ·	4 ·	4	• ♦, 4
»4« 4,4	4*1	• 44	• 41 4,

který ovládá zařízení 1, které odpojuje/opětovně zavádí dodávku energie. Ve výhodném provedení předkládaného vynálezu mikrořadič 7 předplatní řídicí karty 3 ví, kolik elektrické energie ještě zbývá ke spotřebě uživatelem, protože Čte tuto informaci z karty 9 pro měření elektrické energie. Mikrořadič 7 tudíž bude řídit dodávku nebo odpojení elektrické energie k uživateli 19.

Obvykle odpojení elektrické energie k uživateli 19 nastane, když dostupné množství energie, uložené v kartě 9 pro měření elektrické energie měřicího přístroje 18, které je čteno mikrořadičem 7, se bude rovnat- nule._z Dodávka elektrické.- *· energie bude opětovně zavedena, když dostupné množství, uložené v kartě 9 pro měření elektrické energie, které je čteno mikrořadičem 7, bude větší než nula. Vždy bude ¹⁵ mikrořadič 7 předplatní karty 3 číst dostupné množství elektrické energie pro uživatele z karty 9 pro měření elektrické energie.

Odpojení nebo opětovné zavedení dodávky energie je 20 zajišťováno řadičem 5 zařízení pro odpojení a pro výstrahu o výpadku, přičemž zařízením 1 pro odpojení/opětovné zavedení dodávky energie by mohlo být ve výhodném provedení relé. Dodávka energie by mohla být odpojena prostřednictvím řadiče 5 relé a výstrahy o výpadku, přičemž tento řadič 5 má funkci otevření a rovněž uzavření relé 1, když to vyžaduje mikrořadič 7 prostřednictvím příkazu pro odpojení nebo otevření, takže řadič 5 otevírá nebo uzavírá relé prostřednictvím polovodičového zařízení 2. Řadič 5 relé a výstrahy o výpadku energie rovněž upozorňuje mikrořadič 7, pokud nastal výpadek energie, což je výstraha o výpadcích elektrické energie prostřednictvím detektoru 6 přechodu nuly, φ φ · * ♦ *·♦ * · » « · · h· ·' φ « .,· φ · φ · ·’ ν · »·:··♦· φφ> φ aby se tak provedly potřebná předběžná opatření a neztratily se informace v průběhu jakéhokoliv výpadku dodávky elektrické energie. Všechna tato zařízení jsou napájena napájecím zdrojem 4.

Když mikrořadič 7 čte, že dostupné množství energie, uložené v kartě pro měření elektrické energie, se rovná nule, tento mikrořadič 7 vyšle odpojovači příkaz do řadiče 5 relé a výstrahy o výpadku energie. Řadič 5 relé a výstrahy o výpadku energie obsahuje mikrořadič (není znázorněn), který má tří vstupní porty a dva výstupní porty. Jeden vstupní port mikrořadiče slouží pro indikaci,. ..že by mělo být., uzavřeno. relé

-7' -4»«: -a... —- *··-.....- ......’ -......

pro odpojení nebo vypnutí dodávky energie. Další vstupní port mikrořadiče slouží pro indikaci, že by mělo být otevřeno relé 1 pro odpojení nebo vypnutí dodávky energie, zatímco poslední vstupní port mikrořadiče indikuje linku přechodu nuly střídavého proudu (to znamená prostřednictvím země obvodu nebo nulového napětí), což je příkaz, který indikuje přechod přes nulu a rovněž indikuje polaritu, ke které přešel střídavý zdroj. Jinými slovy, tento poslední vstupní port

I indikuje okamžik, ve kterém se fáze stala kladnou vzhledem k nulovému vodiči (to jest zemi modulu předplatní karty 3) a obráceně (fáze se stala zápornou vzhledem k nulovému vodiči). Tato funkce je zajišťována prostřednictvím detektoru 6 přechodu nuly elektrické energie (to jest obvod detektoru úrovně s hysterezí, realizovaný prostřednictvím operačních zesilovačů a děličů napětí), přičemž přechod nuly je použit pro dva účely, kde jedním je, když mikrořadič řadiče 5 relé a výstrahy o výpadku energie (není znázorněn) detekuje, že nedošlo k přechodu nuly, přičemž z tohoto je potom vyvozeno, že dodávka elektrické energie byla přerušena a tím se * « «··· «

·* « · • · · • » · · *«· ·· generuje výpadek dodávky elektrické energie v předplatní řídicí bezkontaktní kartě 3 a odpojením dodávky energie, přičemž v tomto okamžiku (tato karta} vysílá jedním ze svých výstupu příkaz pro indikaci do mikrořadiče 7, že musí zachovat vhodné informace pro svoji vlastní správnou činnost a pro zachování údajů o transakcích, které by mohly být prováděny. Druhým účelem je funkce otevření a uzavření relé 1, přičemž aby toto relé vylo uzavřeno, mělo by přijmout příkaz stejnosměrného proudu (DC) mezi svými aktivačními vývody, a aby bylo otevřeno, musí rovněž přijímat DC příkaz, ale obráceně, než příkaz pro uzavření, takže pro jeho . # aktivaci* při detěkci*⁴ přechodů’'nulý a polarity AC dodávky elektrické energie, je možné relé otevřít aktivací polovodičového zařízení 22, když polarita fáze je záporná vzhledem k nulovému vodiči, a je možné relé uzavřít aktivací polovodičového zařízení 2, když je fáze kladná vzhledem k nulovému vodiči. Naproti tomu, když mikrořadič 7 čte, že dostupné množství energie je větší než nula, pak tento mikrořadič 7 vyšle příkaz pro dodávku do mikrořadiče řadiče relé a výstrahy o výpadku, který aktivuje polovodičové zařízení 2 detektoru 6 přechodu nulou elektrické energie v průběhu kladného cyklu linky. Mělo by být zřejmé, že řadič 5 prvku pro odpojení energie a výstrahy o výpadku energie by mohl být začleněn v malé kartě nebo podobně jako přídavná funkce mikrořadiče 7 bezkontaktní předplatní karty 3 s odpojením dodávky energie.

Jak bylo zmiňováno v předcházejícím, inteligentní karta 15 bude opětovně použitelná a specifická pro každý měřicí přístroj. To znamená, že musí být použita pouze v jednom specifickém měřicím přístroji. Inteligentní karta

• « ·	•	t	9	ta *
» ·	•	9	999	* ta
ta ta *	*	9	•	ta ta ·
·· ··	»9	ta·*	• ta <

--l· ,.. .Λι obsahuje mikrořadič nebo obvod 16 se specifickým použitím v bezkontaktních předplatních kartách a anténu 17. Personalizované informace karty jsou zaznamenány ve vnitřní paměti mikrořadiče 16. Výhodně by inteligentní karta mohla mít velikost běžné kreditní karty a ještě by mohla být podle standardu ISO 14443-1, 14443-2, 14443-3, 14443-4, ačkoliv to není povinné. Podobně má použití bezkontaktních předplatních inteligentních karet v předplatním systému pro dodávku elektrické energie pro elektroměry podle předkládaného vynálezu tři hlavní funkce: 1) vydání množství předplacených kWh, aby bylo integrováno do elektronického elektroměru; 2) 'fl7 ^J JI li.·..... - -* ’·' f¹ =3*,.· - ^^3· 334Λ. J. J. ¹ ^pří j em* dát ^©spotřebované~ energii v průběhu celého života měřicího přístroje (elektroměru), o narušení měřicího přístroje, jako jsou odpojení, obrácení a přítomnost odboček, bez nutnosti najmutí odečítací obsluhy nebo začlenění sofistikovaných a drahých systémů; a 3) vyloučit výpadky a mechanické opotřebení měřicího přístroje.

Při činnosti je předplatní systém elektrické energie prostřednictvím bezkontaktních inteligentních karet podle předkládaného vynálezu zaveden do měřicího přístroje prostřednictvím bezkontaktní předplatní řídicí karty s odpojení dodávky energie, která realizuje operace detekce a ověřování předplatní karty a rovněž řízení předplatního systému a dodávky energie do měřicího přístroje podle vývojového diagramu znázorněného na obrázcích 3 a 3A. Ve speciálním provedení mikrořadič 7 bezkontaktní předplatní řídící karty 3 s odpojením dodávky energie řídí předplatní systém podle předkládaného vynálezu a rovněž komunikace týkající se předplacení mezi měřicím přístrojem 18, předplatní kartou 15 a kartou 9 pro měření energie, a má nezávislou činnost na zbytku mikrořadičů v systému.

»» ? *	v «	v		V
• · ·	• ·		• ·	4
* · *	• 4	•	i i	•
·· ·	«·		A·	4

Před započetím funkcí řízení a komunikace mikrořadič 7 inicializuje komunikační sériové porty, se kterými bude komunikovat s mikrořadičem 11, a konfiguruje čtecí-zapisovací prvek 8 bezkontaktních inteligentních karet tak, aby pracoval v souladu například se standardem ISO 14443-4A. Jakmile inicioval porty a konfiguroval čtecí-zapisovací prvek mikrořadič 7 čte data uložená v kartě 9 pro měření elektrické energie, jako je sériové (pořadové) číslo klienta, uložené kWh v průběhu života měřicího přístroje, odpojení obrácení*^ .’Jť jJt. -'2Í- .“W ”* JA*· Λ Ji 7-.: .si· · -*---- · ·* **· · . ... *..............- —·»· #, odbočky a akumulovaná energie v průběhu přítomnosti odboček (sériové číslo měřicího přístroje bude čteno pouze v této části programu, protože se nikdy nemění). Po přečtení dat je inicializován vnitřní časovač mikrořadiče 7 tak, že generuje přerušení každých 70 milisekund tak, aby mikrořadič 7 prováděl specifické úlohy. Mikrořadič 7 je potom nastaven do neaktivního stavu, to znamená, že zastavuje provádění jakékoliv úlohy a přechází do spánku¹' pro úsporu maxima energie, přičemž úspora energie má zásadní důležitost pro splnění standardů a vyloučení zbytečných finančních ztrát společnosti poskytující energetické služby. Mikrořadič 7 by mohl vyjít z tohoto neaktivního stavu pouze prostřednictvím přerušení časovače nebo prostřednictvím přerušení výpadkem dodávky energie. Mikrořadič 7 předplatní řídicí bezkontaktní karty 3 s odpojením dodávky energie tedy čeká na přerušení, přičemž v tomto stavu bude mikrořadič většinu času.

Tímto způsobem, pokud časovač generuje přerušovací příkaz (blok 90) , mikrořadič 7 opouští neaktivní stav a čte informace měřicího přístroje, akumulované kwh, počet odpojení, přerušení, odboček a obrácení (blok IDO). V opačném případě se mikrořadič 7 vrací do neaktivního stavu pro úsporu maxima energie, zatímco Čeká na přerušovací příkaz (blok 80).

Jakmile mikrořadič 7 provede funkci čtení dat 5 uložených v kartě 9 pro měření energie (blok 100), ověří a změní stav relé s ohledem na předplatní informace uživatele. Mikrořadič 7 na základě informací získaných v bloku 100 ověřuje, že předplacené zbylé množství dodávky energie je větší než 0 (blok 110), pokud kredit není větší než nula, pak ¹⁰ ověřuje, zda je relé 1 otevřeno (blok 120). Pokud je výsledek ověřování stavu relé 1 v bloku 120 .záporný, pak .mikrořadič 7 _k

i. ir' -- · ·:- .. ·! .--e* ·· ·* · . . .i*·.·. ¥ ···« ** - ·►’ - ^r ’ - · ' ~ ’................

vysílá příkaz do řadiče 5 prvku pro odpojení dodávky a výstrahu o výpadku, který provede funkci otevření relé 1 (blok 130) tak, aby odpojil dodávku elektrické energie do měřicího přístroje 18. Po otevření relé 1 v bloku 130 mikrořadič 7 čte informace zobrazené na LCD měřicího přístroje 18 (blok 160). Pokud je ale výsledek, který je stanoven v bloku 120, uspokojivý, to znamená, že relé 1 je otevřené, pak mikrořadič 7 čte informace zobrazené na ²⁰ obrazovce (LCD) měřícího přístroje 18 (blok 160).

Jinak pokud je zbylé množství, čtené v bloku 110, větší než nula, pak mikrořadič 7 ověřuje, zda je relé 1 uzavřeno (blok 140), Pokud je výsledek ověření stavu relé 1 v bloku 140 záporný, pak mikrořadič 7 vysílá příkaz do řadiče 5 prvku pro odpojení dodávky a výstrahu o výpadku, který provede funkci uzavření relé 1 (blok 150), pro umožnění dodávky elektrické energie do měřícího přístroje 18. Po uzavření relé 1 v bloku 150 mikrořadič 7 čte informace zobrazené na obrazovce měřicího přístroje 18 (blok 160) . Každopádně, pokud je výsledek, který je stanoven v bloku 140,

« * potvrzující, to znamená, že relé 1 je uzavřeno, pak mikrořadič 7 čte informace zobrazené na obrazovce měřicího přístroje 18 (blok 160).

Okamžitě po ověření stavu relé 1, jak bylo popsáno v blocích 110 až 160, mikrořadič 7 ověřuje prostřednictvím mikrořadiče modulu 10 pro měření energie, že obrazovka je zobrazena v měřicím přístroji (blok 170). Pokud je obrazovka zobrazená v bloku 170 jednou z předplacení, pak mikrořadič 7 ověřuje, zda je spuštěn vysokofrekvenční generátor (blok 180) čtecího-zapisovacího prvku 8 bezkontaktní inteligentní karty a potom spustí vyhledávání předplatní karty._ Pokudje, stanovení v bloku 180 záporné, je generován příkaz pro zapnutí vysokofrekvenčního generátoru (blok 190) a potom se mikrořadič 7 vrací do neaktivního stavu pro úsporu maxima energie, zatímco čeká na přerušovací příkaz (blok 80) , a opětovně spouští rutinu popisovanou v blocích 90 až 180. V případě potvrzení v bloku 180, to znamená, že vysokofrekvenční generátor je zapnutý, se začne vysílání vysokofrekvenčního příkazu prostřednictvím antény 14 pro detekci přítomnosti bezkontaktní inteligentní karty 15, která je v blízkosti (blok 220).

Když zobrazená obrazovka v bloku 170 odpovídá obrazovce spotřebované kwh, obrácení, odpojení, odbočky, mikrořadič 7 ověřuje, zda vysokofrekvenční generátor je vypnutý (blok 220), přičemž v případě, že by vysokofrekvenční generátor byl vypnutý, mikrořadič 7 se vrací do neaktivního stavu pro úsporu maxima energie, zatímco čeká na přerušovací příkaz (blok 80), a opětovně spouští rutinu popsanou v blocích 90 až 180. Pokud je výsledek ověření stavu vysokofrekvenčního generátoru záporný, to znamená, že

vysokofrekvenční generátor je zapnutý, pak mikrořadič 7 vypíná nebo deaktivuje vysokofrekvenční generátor (blok 210) a pak se mikrořadič 7 vrací do neaktivního stavu pro úsporu maxima energie, zatímco čeká na přerušovací příkaz (blok 80), a opětovně spouští rutinu popsanou v blocích 90 až 180.

Poté, co mikrořadič 7 provedl funkce čtení dat uložených v kartě 9 pro měření energie, ověření a změny stavu relé 1, ověření jaká LCD je zobrazena v měřicím přístroji pro aktivaci/deaktivaci vysokofrekvenčního generátoru, bude pokračovat s detekcí přítomnosti bezkontaktní inteligentní předplatní karty, 15 a bude^ provádět transakci, s^ ,.vydáním předplaceného množství.

Jak bylo zmiňováno dříve, když si mikrořadič potvrzuje, že vysokofrekvenční generátor je zapnutý, bude mikrořadič vysílat vysokofrekvenční příkaz přes anténu 14 provádějící funkci vyhledávání karet 15 (blok 220) v souladu se standardem ISO 14443-3A. Poté, co je toto vyhledávání karet v bloku 220) provedeno, mikrořadič 7 ověřuje, zda zde

2Q je inteligentní karta 15 v detekované oblasti (blok 230) .

Pokud v bloku 230 je zjištěno, že uvnitř detekované oblasti je inteligentní karta, je provedena antikolize (blok 240) pro stanovení, zda zde není více než jen jedna inteligentní karta v detekované oblasti (v případě, že v oblasti je více než jedna inteligentní karta 15, bude jedna vyloučena podle standardu ISO 14443-3A). Pokud v bloku 230 je zjištěno, že v detekované oblasti není žádná inteligentní karta 15, mikrořadič 7 se vrací do neaktivního stavu pro úsporu maxima energie, zatímco čeká na přerušovací příkaz (blok 80) , a

3θ opětovně spouští rutinu popsanou v blocích 90 až 180.

• « • ·

Jakmile je uvnitř oblasti detekována karta, systém zvolí kartu (blok 250) v souladu s protokolem pro vysokofrekvenční přenos dat (například specifikovaným ve standardu ISO 14443-3A, nebo dokonce specifikovaným ve standardu ISO 14443-4A). Po zvolení karty v bloku 250 mikrořadič 7 ověřuje kartu prostřednictvím digitálního podpisu s vydáním množství předplacených kWh a se sériovým číslem měřicího přístroje (blok 250). Mikrořadič potom ověřuje, zda inteligentní karta odpovídá měřicímu přístroji (blok 270), přičemž pokud karta neodpovídá tomuto měřicímu přístroji, mikrořadič 7 se vrací do neaktivního stavu pro úsporu maxima- energie,zatímco’’čěícá na”’přerušovací příkaz (blok 80), a opětovně spouští rutinu popsanou v blocích 90 až 180. Pokud ale karta odpovídá tomuto měřicímu přístroji, mikrořadič přečte informace z této karty (blok 280). V tomto okamžiku mikrořadič 7 ověřuje, zda předplatní inteligentní karta má kredit (blok 290), přičemž pokud je stanovení v bloku 290 záporné mikrořadič 7 se vrací do neaktivního stavu pro úsporu maxima energie, zatímco čeká na přerušovací příkaz (blok 80), a opětovně spouští rutinu popsanou v blocích 90 až 180. Pokud je ale výsledek ověření v bloku 290 stanoven jako potvrzující, pak mikrořadič umožní vydání kreditu . z inteligentní karty 15 do flash paměti mikrořadiČe 11 karty 9 pro měření energie prostřednictvím bezkontaktní předplatní řídicí karty (blok 300). Mohlo by dojít k tomu, že ne veškerý předplacený kredit je vydán při jednom vydávání, protože kredit určený k vydání závisí na množství uloženém v kartě v proměnné množství předplacených kwh, které má být přeneseno při vydání. Okamžitě po vydání kreditu v bloku 300 systém čte zbývající kredit v měřicím přístroji (blok 310) a přidává «

• ··· • « • « » ··· vydaný kredit z karty 15 ke zbývajícímu kreditu v měřicím přístroji {blok 320). Nová předplacená kreditní hodnota, která je výsledkem operace provedené v bloku 320, je vyslána do flash paměti elektroměru (blok 330) prostřednictvím mikrořadiče 11. Po přijetí nové kreditní hodnoty nebo ve stejný okamžik mikrořadič 11 vysílá do inteligentní karty 15 (blok 340) informace vytvořené v měřicím modulu 10 a týkající se energie spotřebované uživatelem v průběhu Života měřicího přístroje a narušení měřicího přístroje (jako jsou například

-J. ->· .... 7 <V-F -V -T,Γ0 odpojení, obrácení, přítomnost odboček, a tak dále). Po vyslání informací do inteligentní karty 15 mikrořadič 7 se vrací^ř do neaktivního stavu pro úsporu maxima energie, zatímco čeká na přerušovací příkaz (blok 80) , a opětovně spouští rutinu popsanou v blocích 90 až 180.

Ačkoliv zde byla ilustrována a popsána provedení určité realizace předkládaného vynálezu, je osobám v oboru znalým zcela zřejmé, že by mohly být provedeny různé změny a modifikace, aniž by přitom byla opuštěna podstata a rozsah vynálezu. Připojenými nároky je tedy zamýšleno chránit jakékoliv změny a modifikace, které spadají do rozsahu předkládaného vynálezu.

Claims

PATENTOVÉ

NÁROKY

4i»_ : » Μ.’»

1. Způsob předplácení elektrické energie, využívající bezkontaktní inteligentní karty a elektronický elektroměr s vnitřním čtecím-zapisovacím prvkem pro bezkontaktní inteligentní karty, vyznačující se tím, Že zahrnuje kroky:

vysokofrekvenční vzájemné výměny informací mezi měřicím přístrojem a bezkontaktní inteligentní kartou;

vzájemného ověřování inteligentní předplatní karty a vnitřního čtecího-zapisovacího prvku pro bezkontaktní inteligentní karty prostřednictvím dvou nebo více digitálních podpisů-a-sériového-čísla měřicího· přístroje; ^:r * - ·*· vydání a uložení množství předplacených kWh z inteligentní předplatní karty do paměti elektronického měřicího přístroje; a zaznamenání informací vytvořených o stavu měřicího přístroje do bezkontaktní předplatní inteligentní karty.
2. Způsob předplácení elektrické energie podle nároku 1, vyznačující se tím, že krok vzájemné výměny informací mezi měřicím přístrojem a bezkontaktní inteligentní kartou rovněž zahrnuje kroky:

vydávání vysokofrekvenčního příkazu z měřicího přístroje prostřednictvím bezkontaktní předplatní řídicí karty;

detekování přítomnosti bezkontaktní předplatní inteligentní karty uvnitř detekční oblasti elektroměru;

stanovení, zda v detekční oblasti elektroměru je více než jen jedna bezkontaktní předplatní inteligentní karta; a zvolení bezkontaktní předplatní inteligentní karty v

4 4

4 4 4

4 4 • 4 souladu s předtím specifikovaným protokolem pro vysokofrekvenční přenos dat.

4 44<

4 ·

44 444
3. Způsob předplácení elektrické energie podle nároku 1, vyznačující se tím, Že krok ověřování inteligentní předplatní karty a vnitřního čtecího-zapisovacího prvku bezkontaktních inteligentních karet rovněž zahrnuje kroky:

Ověřování, zda bezkontaktní předplatní inteligentní karta odpovídá elektroměru; a stanovení, zda bezkontaktní předplatní inteligentní karta má kredit větší než nulové množství předplacených kwh.

'4* ‘Způsob’ předplácení elektrické energie podle nároku 1, vyznačující se tím, že krok vydání množství předplacených kWh z předplatní inteligentní karty do elektronického měřicího přístroje může být částečný nebo úplný.

5. Způsob předplácení elektrické energie podle nároku 4, vyznačující se tím, že zahrnuje částečné nebo úplně vydání množství předplacených kwh v závislosti na předem stanoveném množství zaznamenaném v bezkontaktní předplatní inteligentní kartě.

6. Způsob předplácení elektrické energie, podle nároků- 1 a 4, vyznačující se tím, že krok vydání množství předplacených kWh z předplatní inteligentní karty do elektronického měřicího přístroje zahrnuje kroky:

čtení zbývajícího kreditu v měřicím přístroji; přidání úplného nebo částečného kreditu vydaného z inteligentní karty ke zbývajícímu množství v měřicím přístroji; a • 9

9 9

9 9 9 • ···

99 ··*

99 · uložení nové hodnoty předplaceného kreditu v měřicím přístroji.

7. Způsob předplácení elektrické energie podle nároku 1, vyznačující se tím, že informace, které jsou zaznamenány v _s bezkontaktní předplatní inteligentní kartě, sestávají z energie spotřebované uživatelem v průběhu života měřicího přístroje, dat získaných měřicím přístrojem (například by to mohl být koeficient výkonu, kvalita linky, a tak dále), a údajů o narušení měřicího přístroje, jako jsou odpojení, obrácení, přítomnost odboček a podobných akcí.

8. ’ Způsob předplácení elektrické energie podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vnitřní čtecí-zapisovací prvek bezkontaktní inteligentní karty elektronického měřicího přístroje se aktivuje podle informací zobrazených na obrazovce, za účelem úspory energie pro společnost dodávající energii.

9. Způsob pro automatické řízení dodávky elektrické energie do bezkontaktního předplatního elektronického měřicího přístroje s využitím automatického zařízení pro odpojení dodávky, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:

čtení předplaceného kreditu v paměti elektronického měřicího přístroje;

ověření, zda předplacený kredit je větší než 0; a ověření stavu automatického zařízení pro odpojení dodávky pro stanovení, zda je otevřené nebo uzavřené; a generování příkazu pro otevření nebo uzavření automatického zařízení pro odpojení dodávky elektrické energie na základě přečteného předplaceného kreditu;

přičemž, když je kredit větší než 0, je generován • 4
4 4 ·

4 4 • 4 • 4 příkaz pro uzavření automatického zařízení pro odpojení dodávky pro umožnění dodávky elektrické energie do měřicího přístroje, a když kredit není větší než 0, je generován příkaz pro otevření automatického zařízení pro odpojení
5 dodávky pro přerušení dodávky elektrické energie k uživateli.
10. Způsob řízení dodávky elektrické . energie v bezkontaktním předplatním elektronickém měřicím přístroji podle nároku 9, vyznačující se tím, že automatickým zařízením pro odpojení dodávky je relé,
11. Způsob pro získávání informací o použití předplatního

r.. * ·. -v · -v. -···»* -·*·· ··*·+· --*· ···/ elektronického měřicího přístroje s vnitřním čtecím-zapisovacím prvkem bezkontaktních inteligentních karet, vyznačující se tím, že zahrnuje:

ukládání informací generovaných o stavu měřicího přístroje v paměti tohoto měřicího přístroje;

přenášení těchto informací uložených v měřicím přístroji do inteligentní předplatní bezkontaktní karty; a.

vydávání informací zaznamenaných v této bezkontaktní inteligentní kartě pokaždé, když uživatel opětovně doplňuje tuto opětovně použitelnou kartu předplacenými kwh, do databáze přes prodejní místo pro další analýzu .prováděnou společností dodávající'energii.
12. Způsob pro získávání informací o použití předplatního elektronického měřicího přístroj.e s vnitřním čtecím-zapisovacím prvkem bezkontaktních inteligentních karet podle nároku 11, vyznačující se tím, že získané informace sestávají z energie spotřebované uživatelem v průběhu života měřicího přístroje, kreditu měřicího přístroje, a narušení měřicího přístroje, jako je počet odpojení, přerušení, • « · * · odboček., energie akumulované v průběhu použití odboček a obrácení.
13. Způsob předplácení a řízení dodávky elektrické energie pro elektronické měřicí přístroje, které mají vnitřní 5 čtecí-zapisovací prvek bezkontaktních inteligentních karet a automatické zařízení pro odpojení, s využitím bezkontaktní inteligentní karty, vyznačující sě tím, že zahrnuje kroky:

čtení kreditu v paměti elektronického měřicího přístroje;

o ověření, zda kredit je větší než 0;

4*'·»i.· ^ov®ření. stavu automatického „zařízení . pro· .odpojení- dodávky - * ~ pro stanovení, zda je. otevřené nebo uzavřené; a generování příkazu pro otevření nebo uzavření automatického zařízení pro odpojení dodávky na základě přečteného 5 předplaceného kreditu, přičemž, když je kredit větší než 0, je generován příkaz pro uzavření automatického zařízení pro odpojení dodávky pro umožnění dodávky elektrické energie do měřicího přístroje, a když kredit není větší než 0, je generován příkaz pro otevření automatického zařízení pro odpojení dodávky pro přerušení dodávky elektrické energie k uživateli;

detekování přítomnosti bezkontaktní předplatní inteligentní karty;

vysokofrekvenční vzájemné výměny informací mezi měřicím 5 přístrojem a bezkontaktní inteligentní kartou;

vzájemného ověřování inteligentní předplatní karty a vnitřního čtecího-zapisovacího prvku pro bezkontaktní inteligentní karty prostřednictvím dvou nebo více digitálních podpisů a sériového čísla měřicího přístroje;

I o vydání a uložení množství předplacených kWh z • ·· inteligentní předplatní karty do paměti elektronického měřicího přístroje; a zaznamenání informací vytvořených o stavu měřicího přístroje do bezkontaktní předplatní inteligentní karty.
14. Způsob předplácení a řízení dodávky elektrické energie pro elektronické měřicí přístroje podle nároku 13, vyznačující se tím, že krok vzájemné výměny informací mezi měřicím přístrojem a bezkontaktní inteligentní kartou rovněž zahrnuje kroky:

vydávání vysokofrekvenčního příkazu z měřicího přístroje, prostřednictvím, bezkontaktní „.předplatní· ^::řídicí - *·' “· karty;

detekování přítomnosti bezkontaktní předplatní inteligentní karty uvnitř detekční oblastí elektroměru;

stanovení, zda v detekční oblasti elektroměru je více než jen jedna bezkontaktní předplatní inteligentní karta; a zvolení bezkontaktní předplatní inteligentní karty v souladu s předtím specifikovaným protokolem pro vysokofrekvenční přenos dat.
15. Způsob předplácení a řízení dodávky elektrické energie pro elektronické měřicí přístroje podle nároku 13, vyznačující se tím, že krok ověřování inteligentní předplatní karty a vnitřního čtecího-zapisovacího prvku bezkontaktních inteligentních karet rovněž zahrnuje kroky:

ověřování, zda bezkontaktní předplatní inteligentní karta odpovídá elektroměru; a stanovení, zda bezkontaktní předplatní inteligentní karta má kredit.

• 444 • ·

- 3516, Způsob předplácení a řízení dodávky elektrické energie pro elektronické měřicí přístroje podle nároku 13, vyznačující se tím, že krok vydání množství předplacených kWh z předplatní inteligentní karty do elektronického měřicího

5 přístroje může být částečný nebo úplný.

44 · *

4 ·

44 >·«
17. Způsob předplácení a řízení dodávky elektrické energie pro elektronické měřicí přístroje podle nároku 16, vyznačující se tím, že zahrnuje částečné nebo úplné vydání množství předplacených kWh v závislosti na předem stanoveném množství zaznamenaném v bezkontaktní předplatní inteligentní kartě. j.
18. Způsob předplácení a řízení dodávky elektrické energie pro elektronické měřicí přístroje podle nároků 13 a 16, vyznačující se tím, že krok vydání množství předplacených kWh z předplatní inteligentní karty do elektronického měřicího přístroje zahrnuje kroky:

čtení zbývajícího kreditu v měřicím přístroji; přidání úplného nebo částečného kreditu vydaného z inteligentní karty ke zbývajícímu množství v měřicím přístroji; a uložení nové hodnoty předplaceného kreditu v měřicím přístroj i.
19.. Způsob předplácení a řízení dodávky elektrické energie pro elektronické měřicí přístroje podle nároku 13, vyznačující se tím, že informace, které jsou zaznamenány v bezkontaktní předplatní inteligentní kartě, sestávají z energie spotřebované uživatelem v průběhu života měřicího přístroje, a údajů o narušení měřicího přístroje, jako jsou

1 v

4 4 ·*

4 *

4 ♦ • 4

4 4 odpojení, obrácení, přítomnost odboček, energie akumulovaná v průběhu použití odboček, a podobných akcí.

4*4 ··
20. Způsob předplácení a řízení dodávky elektrické energie pro elektronické měřící přístroje podle kteréhokoliv z nároků 13 až 19, vyznačující se tím, že vnitřní čtecí-zapisovací prvek bezkontaktních inteligentních karet elektronického měřicího přístroje se aktivuje podle informací zobrazených na obrazovce, za účelem úspory energie pro společnost dodávající energii.

A15
21. Systém pro předplácení a řízení dodávky elektrické . -r - .i· ' i . ΐ · -' *· -’ ’··-»*-·.π . k- .--i-..' » - - * ~-· · energie, využívající bezkontaktní inteligentní kartu pro elektronický měřicí přístroj typu, který obsahuje kartu pro měření elektrické energie, která obsahuje měřicí modul, který zaznamenává elektrickou energii spotřebovanou uživatelem, mikrořadič pro řízení činnosti modulu pro měření energie, který má flash paměů pro ukládání informací vytvářených v měřicím modulu a týkajících se energie spotřebované uživatelem v průběhu života měřícího přístroje a narušení měřicího přístroje; displej s tekutými krystaly pro zobrazování informací o stavu měřicího přístroje; a nezávislý napájecí zdroj pro tento modul pro měření energie a pro tento mikrořadič, vyznačující se tím, že obsahuje:

a) bezkontaktní předplatní řídicí kartu s odpojením dodávky energie, přičemž tato řídicí karta obsahuje:

i) čtecí-zapisovací prvek bezkontaktních inteligentních karet pro detekci přítomnosti bezkontaktní inteligentní karty, interpretaci příkazů bezkontaktní předplatní inteligentní karty, a generování a vysílání vysokofrekvenčních příkazů;

»*· · •· : ί ⁴

5 ! ♦ * · ·«· ·* ii) mikrořadič pro vzájemnou výměnu informací mezi čtecím-zapisovacím prvkem předplatních karet a mikrořadičem měřicího modulu energie v měřicím přístroji, přičemž tento mikrořadič čte dostupné množství elektrické energie pro

5 uživatele v kartě pro měření energie;

iií) detektor přechodu nuly elektrické energie, který vysílá příkaz do mikrořadiče, když je přítomen výpadek energie pro zabránění ztrát informací v průběhu výpadku dodávky elektrické energie;

10 iv) řadič zařízení pro odpojení dodávky pro otevírání a uzavírání tohoto zařízení pro odpojení dodávky, když·.to vyžaduje-mikrořádičy*prostřednictvím“uzavíracího nebo otevíracího příkazu;

v) napájecí zdroj této předplatní řídicí karty,

15 přičemž tento zdroj energie pracuje, když zde je dodávka elektrické energie, a pracuje nejvýše jenu sekundu při výpadku dodávky, což je doba postačující pro zálohování informací o jakékoliv transakci s energií;

b) zařízení pro odpojení dodávky energie; a

20 c) prvek pro přenos/příjem příkazů.
22. Systém pro předplácení a řízení dodávky elektrické energie, využívající bezkontaktní inteligentní kartu pro elektronický měřicí přístroj, podle nároku 21, vyznačující se tím, že čtecí-zapisovací prvek bezkontaktních karet rovněž obsahuje šifrovací/dešifrovací modul pro ověřování a potvrzování pravosti předplatní karty, kódování přenášených dat a ověřování platnosti informací zaznamenaných v paměti mikrořadiče nebo integrovaném obvodě pro specifické použití pro'předplatní karty této bezkontaktní předplatní karty před jejím vyprázdněním.

• **· * ·
23. Systém pro předplácení a řízení dodávky elektrické energie, využívající bezkontaktní inteligentní kartu pro elektronický měřicí přístroj, podle nároku 22, vyznačující se tím, že informacemi, které ověřuje a potvrzuje bezkontaktní

5 čtecí-zapisovací prvek, mohou být číslo měřicího přístroje, číslo smlouvy, poslední datum plnění karty, bezpečnostní klíče, údaje o předplaceném množství kVíh, a/nebo množství předplacených kWh, určené pro přenos do měřicího přístroje při vydávání.
24. Systém pro předplácení a řízení dodávky elektrické energie, využívající bezkontaktní inteligentní»^;kartw-»'pro· - „· ...__ o t - “ .. d· ji*· ^:· -......

• .. -Wj- · ”< «- . welektronický měřicí přístroj, podle nároku 21, vyznačující se tím, že data o předplaceném množství elektrické energie, vydaném z bezkontaktní předplatní řídicí karty, jsou uložena ve flash paměti mikrořadiče měřicího modulu.
25. Systém pro předplácení a řízení dodávky elektrické energie, využívající bezkontaktní inteligentní kartu pro elektronický měřicí přístroj, podle nároku 21, vyznačující se tím, Že displej s tekutými krystaly měřicího přístroje zobrazuje informace o dostupné energii předtím zaplacené uživatelem a rovněž, kdy by mohlo být vydáno množství předplacených kwh z bezkontaktní předplatní karty, a rovněž obsahuje speciální informace, které indikují uživateli, aby umístil kartu do blízkosti měřicího přístroje pro započetí vydávání množství předplacených kwh.