ITTO990891A1 - Sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche. - Google Patents

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Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo.
"SISTEMA PER IL MONITORAGGIO E CONTROLLO DI UN INSIEME DI UTENZE ELETTRICHE"
RIASSUNTO
Un sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, particolarmente elettrodomestici, in cui dette utenze elettriche (U) sono connesse ad una prima rete di comunicazione (RE) tramite opportuni mezzi di interfaccia (N) per scambiare informazioni e/o comandi, e sono previsti, connessi a detta prima rete di comunicazione (RE), dei mezzi di ricetrasmissione (MC) per realizzare un canale di comunicazione con una seconda rete remota (IN) e/o un terminale remoto (TC) . Secondo l’invenzione si ha che detti mezzi di ricetrasmissione (MC) sono associati a una di dette di dette utenze elettriche (LB) e condividono uno dei mezzi di interfaccia (N) a detta utenza elettrica (LB) associato ,
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, particolarmente elettrodomestici, in cui dette utenze elettriche (U) sono connesse ad una prima rete di comunicazione (RE) tramite opportuni mezzi di interfaccia (N) per scambiare informazioni e/o comandi, e sono previsti, connessi a detta prima rete di comunicazione (RE), dei mezzi di ricetrasmissione (MC) per realizzare un canale di comunicazione con una seconda rete remota (IN) e/o un terminale remoto (TC) . E noto che il tema della domotica, o home automation, cioè dello sfruttamento della tecnologia elettronica in ambito domestico, finalizzato alla riduzione dei costi di gestione delle varie utenze ed alla creazione di nuovi comfort, sta diventando sempre più attuale, ciò è sostanzialmente dovuto alle seguenti ragioni:
la crescente diffusione di apparecchi di consumo elettronici, quali videoregistratori, sistemi HI-FI, sistemi di ricezione satellitare, sistemi di sicurezza e di anti-intrusione, personal computer, telefoni cellulari, eccetera;
i recenti notevoli sviluppi relativi ai sistemi di controllo per elettrodomestici, basati sull'impiego di microcontrollori e nuovi sensori ed in grado di dialogare con il mondo esterno;
il progressivo affermarsi di bus standard di comunicazione, cioè di sistemi di regole che definiscono le modalità di scambio delle informazioni fra le vane utenze domestiche ed il mezzo fisico su cui queste informazioni vengono trasmesse.
Di particolare importanza, con riferimento al precedente ultimo punto, è il fatto che il mezzo di comunicazione che si sta imponendo come standard in ambito domestico è il cosiddetto power line, cioè la stessa rete di alimentazione elettrica, su cui possono essere inviate informazioni sotto forma di piccoli segnali modulati in ampiezza o in frequenza. Impiegando tale mezzo, infatti, è possibile la connessione in rete di utenze domestiche senza la necessità di dover introdurre dei nuovi o appositi sistemi di cablaggio.
Conseguenza di ciò è la nascita di nuove opportunità, basate appunto sull'impiego del power line, relative al tema della razionalizzazione dei consumi energetici nella casa ed a quello della gestione più efficace delle informazioni associate alle vane utenze domestiche. Sono inoltre noti sistemi di controllo remoto delle utenze domestiche, i quali si avvalgono dei mezzi di comunicazione per mettersi in contatto con un elettrodomestico specifico o con la rete domestica e controllare il funzionamento di uno o più elettrodomestici.
Ad esempio dal documento IT.T098A000134 a nome della stessa Richiedente è noto un sistema per il monitoraggio e l'assistenza tecnica remota di elettrodomestici, appartenenti al medesimo ambiente domestico, comprendente un dispositivo per il monitoraggio in grado di raccogliere, attraverso una rete locale, cui le utenze sono connesse, e di memorizzare, su un'opportuna memoria informazioni di tipo funzionale, diagnostico e statistico generate ed immesse su detta rete locale da detti elettrodomestici. Il dispositivo per il monitoraggio comprende opportuni mezzi, in particolare un modem GSM, per ricevere e gestire le informazioni ricevute dagli elettrodomestici, l'esplicitazione di dette informazioni potendo avvenire a livello locale, direttamente verso l'utente, a livello remoto all'interno dell'ambiente domestico, ad esempio verso un personal computer eventualmente presente in tale ambiente ed opportunamente interfacciato a detta rete locale, infine a livello remoto, ossia all’esterno dell’ambiente domestico, verso un apposito centro di assistenza tecnica.
In figura 1 è esemplificato un sistema per il monitoraggio e l’assistenza tecnica remota di elettrodomestici, in cui è rappresentato un insieme di utenze elettriche U, composto da elettrodomestici quali una lavabiancheria LB, un forno FO, un frigorifero FG e una lavastoviglie LS. Detto insieme di utenze elettriche U è connesso a una rete locale RE, del tipo “power line<”>, la quale è provvista di un nodo telefonico NT, corrispondente al dispositivo per il monitoraggio e controllo sopra citato e che quindi provvede la ricetrasmissione di comandi e controlli con sistemi esterni.
Gli elettrodomestici FO, LS, FG, LB saranno in seguito anche indicati, in quanto dotati di sistemi di controllo elettronici in grado di funzioni complesse, come elettrodomestici o utenze “intelligenti”.
Questo sistema di comunicazione è noto e consente lo scambio di informazioni tra vari moduli di interfaccia, indicati con la lettera N, attraverso lo stesso cavo di alimentazione dell<’>utenza elettrica, senza cioè la necessità di introdurre nella casa un sistema di cablaggio supplementare.
Tale modulo di interfaccia N costituisce il “nodo di comunicazione” mediante il quale ciascun dispositivo ad esso connesso è in grado di scambiare informazioni con l’esterno attraverso la tecnica nota delle “onde convogliate”. Ogni nodo di comunicazione è pertanto dotato d’opportuni mezzi d’interfaccia verso la stessa rete RE di comunicazione, ed inoltre contiene la logica di controllo che gestisce, sia i protocolli di comunicazione verso il bus (in altre parole le regole che presiedono allo scambio d’informazioni con gli altri nodi della rete), sia lo scambio d’informazioni con il dispositivo cui è associato.
La tecnologia relativa ai nodi di comunicazione in rete ed ai relativi protocolli è nota (si faccia riferimento, per esempio, a sistemi di bus domestici quali LonWorks, CEBus, EHS, EIB. ..) e non è pertanto approfondita in questa sede.
Il nodo telefonico NT contiene un modem, non rappresentato in figura 1, che permette alla rete locale RE di comunicare con una rete esterna IN, ad esempio la rete Internet, direttamente, ad esempio tramite protocolli di tipo WAP (Wireless Application Protocol), per prelevare informazioni e trasferirle alla rete locale RE e alle utenze elettriche U ad essa connesse.
In figura 1 il nodo telefonico NT è altresì atto a comunicare con un telefono cellulare TC. In un sistema siffatto si presentano inconvenienti dovuti al dispositivo per il monitoraggio e controllo apposito, corrispondente al nodo telefonico NT di figura 1 , che funge da interfaccia fra la rete locale e i mezzi di telecomunicazione, siano essi di telefonia fissa o cellulare. Detto dispositivo per il monitoraggio e controllo si deve far carico di raccogliere tutte le informazioni e inviarle aii’esterno o al personal computer, sicché la possibilità di comunicazione con gli elettrodomestici è legata alla presenza di detto dispositivo di monitoraggio in un apposito nodo della rete locale.
Qualora si disponga di una rete locale del tipo power line, dunque, con la quale gli elettrodomestici comunicano fra loro, per aggiungere la possibilità di comunicare con Pesterno è necessario introdurre un nuovo modulo di interfaccia sulla rete locale, cioè un nuovo nodo, al quale connettere appositamente il dispositivo per il monitoraggio e controllo, con un conseguente costo aggiuntivo. E’ inoltre necessario allocare fisicamente detto dispositivo per il monitoraggio aU’interno dell’abitazione, con aumento degli ingombri e difficoltà di scelta della posizione. Inoltre, un altro inconveniente è che un simile dispositivo per il monitoraggio e controllo viene associato alla presenza di una rete locale di elettrodomestici, sicché se l’utente dispone di un parco ridotto di elettrodomestici, o addirittura di un solo elettrodomestico, difficilmente ritiene opportuno dotarsi di un tale dispositivo di monitoraggio e controllo fin dall'inizio.
La presente invenzione si propone di risolvere gli inconvenienti sopra citati e di indicare un sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, di realizzazione migliorata e più efficiente rispetto alle soluzioni note
In tale ambito, scopo principale della presente invenzione è quello di indicare un sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, che non richieda l’aggiunta di nuovi nodi per permettere la comunicazione con stazioni remote da parte delle utenze su una rete locale
Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di indicare un sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, che non crei difficoltà di allocazione all interno dell<'>ambiente domestico.
Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di indicare un sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, che permetta di disporre di funzionalità di comunicazione remota anche disponendo di un parco di utenze minimo.
Per raggiungere tali scopi, forma oggetto della presente invenzione un sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, incorporante le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, che formano parte della presente descrizione.
Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue e dai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui:
- la figura 1 rappresenta uno schema di principio di un sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo l’arte nota;
la figura 2 rappresenta uno schema di principio di un dettaglio del sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo l’invenzione; la figura 3 rappresenta uno schema di principio di un dettaglio del sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, di figura 2;
In figura 2 è rappresentato un sistema per il monitoraggio e controllo secondo Tinvenzione. Il sistema ricalca per le parti comuni il sistema di figura 1, ma in esso, dall’insieme di utenze elettriche U appare distaccata la lavabiancheria LB, che risulta ora connessa alla rete locale RE tramite un modulo di interfaccia N contenuto in un nodo telefonico MC.
Detto nodo telefonico MC, come verrà meglio illustrato con riferimento alla figura 3, contiene un modem per telefonia mobile MG, operante secondo lo standard GSM, e un nodo di comunicazione N, che gli consente di interfacciarsi sulla rete locale RE. Detto nodo telefonico MC quindi assolve verso le utenze elettriche U ai compiti dei nodo telefonico NT di figura 1, operando in maniera del tutto analoga. Detto nodo telefonico MC è però associato a una determinata utenza elettrica U. in questo caso la lavabiancheria LB, verso la quale si presenta come fosse un modulo di interfaccia N fra essa e la rete locale RE. Quindi, si osserva che, in questo caso, non sono più presenti dei gateway, cioè delle porte di comunicazione comuni, appositi verso la rete IN esterna, bensì sono gli elettrodomestici stessi, nella fattispecie la lavabiancheria LB, a fungere fisicamente da gateway, in virtù dei modem a loro associati tramite l’unione con il nodo telefonico MC.
Il nodo telefonico MC, dotato di modem MG, di realizzazione di per sé nota, è in grado di gestire le trasmissioni digitali e impiegato per la trasmissione remota di informazioni verso un eventuale Centro di Assistenza e Manutenzione preventiva per le varie utenze elettriche domestiche.
Con TC viene inoltre indicato un telefono cellulare, di tipo GSM esterno, in grado di comunicare digitalmente con il nodo telefonico MC, in particolare tramite messaggi alfanumerici di tipo SMS che sono più facilmente gestibili da parte dell’utente.
Il nodo telefonico MC, come si vedrà in figura 3, è dotato di opportuni mezzi per
- raccogliere periodicamente, attraverso la stessa rete elettrica RE, informazioni di tipo funzionale, diagnostico e statistico generate dalle utenze “intelligenti” quali FO, LS, FG e LB, riconoscendo per ciascuna di esse da quale utenza provengano;
- memorizzare dette informazioni su opportuni mezzi di memoria non volatile;
- rendere successivamente dette informazioni disponibili verso l’esterno, secondo modalità opportune, attraverso la linea telefonica.
In figura 3 è rappresentato un dettaglio della lavabiancheria LB, unitamente al nodo telefonico MC
Detto nodo telefonico MC è contenuto all’interno di un pannello superiore T della lavabiancheria LB. Detto pannello superiore T, anche detto “top”, è rimovibile, o, in altre parole, si può aggiungere in maniera opzionale a una lavabiancheria comunque predisposta per il funzionamento sulla rete RE, cioè predisposta per essere associata a un modulo di interfaccia N come in figura 1 lo sono il forno FO o la lavastoviglie LS e la lavabiancheria LB stessa.
A tale scopo, il suddetto pannello superiore T contiene i! nodo telefonico MC, a sua volta contenente.
- un modulo display MI, contenente un microcontrollore dedicato MCI in grado di gestire un display fluorescente D, avente la capacità di visualizzare messaggi alfanumerici, e di comunicare con un sistema elettronico di controllo C della lavabiancheria, una linea di comunicazione asincrona L;
- un modulo modem M2 costituito dal modem per telefonia mobile MG con una relativa antenna A e dal modulo di interfaccia N, adatto alla comunicazione su reti tipo power line, come la rete locale RE, e comprendente inoltre un microcontrollore MC2 di adeguata potenza che gestisce opportunamente il modem per telefonia mobile MG e il modulo di interfaccia N, e, nel medesimo tempo, comunica con il modulo display MI attraverso la linea seriale asincrona L.
- mezzi di memoria non volatile MNVT, di tipo EEPROM, per memorizzare dati ricevuti dalla rete o daU’estemo, e in particolare atti a realizzare, in unione a software opportuno, contenuto ad esempio nella memoria di programma del microcontrollore MC2, un’immagine aggiornata delle informazioni contenute nella memoria dei sistemi controllo degli elettrodomestici “intelligenti”.
Il modulo modem M2 e il modulo display MI contenuti nel pannello superiore T della lavabiancheria LB dialogano con il sistema elettronico di controllo C della lavabiancheria LB mediante il protocollo WRAP (Web Ready Appliance Protocol) impiegando come mezzo la linea seriale asincrona L, la quale è appunto prevista per l<’>interfacciamento con il modulo di interfaccia N della lavabiancheria LB.
Penante, i! sistema elettronico di controllo C della lavabiancheria LB vede il modulo modem M2 e il modulo display MI contenuti nel pannello superiore T esattamente come fossero un normale nodo di comunicazione; mentre, viceversa, il modulo modem M2 e il modulo display M 1 contenuti nel pannello superiore T utilizzano verso il sistema elettronico di controllo C le medesime modalità di comunicazione del modulo di interfaccia N per garantirne la sua corretta emulazione.
Ciò significa che il nodo telefonico MC, emulando il modulo di interfaccia N, può essere interfacciato con qualsiasi altro elettrodomestico predisposto per essere connesso sulla rete locale RE attraverso detto modulo di interfaccia N.
Il concetto di porta di comunicazione o gateway associato alla lavabiancheria LB può essere chiaramente replicato anche tramite una qualsiasi delle altre utenze elettriche predisposte per la comunicazione sulla rete RE.
Il sistema elettronico di controllo C comprende un suo microcontrollore MC3 e una memoria non volatile MNVC .
All’interno del programma del microcontrollore MC3 è contenuto un protocollo di tipo WRAP (Web Ready Appliance Protocol), che gestisce la funzionalità deli’elettrodomestico, in questo caso la lavabiancheria LB. Detto protocollo consente ad un dispositivo elettronico esterno, ad esempio il telefono cellulare TC, in grado di comunicare tramite la linea seriale asincrona L, per esempio il modulo di interfaccia N con la rete, di poter effettuare, in qualsiasi momento e senza influenzare il corretto funzionamento dell’elettrodomestico, le seguenti operazioni.
- lettura di qualsiasi locazione della memoria RAM del microcontrollore MC3.
- scrittura di qualsiasi locazione della memoria RAM del microcontrollore MC3.
- lettura di qualsiasi locazione della memoria non volatile MNVC
- scrittura di qualsiasi locazione della medesima memoria non volatile MNVC.
- controllo totale dell’elettrodomestico, in questo caso la lavabiancheria LB, che, pertanto, diventa una periferica (slave) del suddetto dispositivo elettronico esterno (master o supervisore), ad esempio il telefono céllulare TC.
Le suddette cinque modalità di interazione con il mondo esterno, che costituiscono le basi del protocollo WRAP conferiscono ad un elettrodomestico che implementi la capacità dì connessione sulla rete locale RE e la possibilità di accesso alla rete internet attraverso qualsiasi gateway in grado di gestire il protocollo TCP/1P.
E’ da osservare che il sistema di trasmissione a onde convogliate di cui è dotata la rete RE, pur potendo raggiungere una velocità di 4800 bps, è caratterizzato di fatto da una velocità molto più bassa (tipicamente inferiore ai 1200 bps) a causa dei disturbi presenti sulla linea di comunicazione.
Per contro, con riferimento alla trasmissione dati via linea telefonica cellulare o tradizionale, si possono raggiungere velocità molto superiori (fino a 56000 bps con il sistema analogico e oltre 100000 bps con quello digitale) per la linea tradizionale, mentre per le comunicazioni cellulari attualmente si opera a 9600 bps, ma è previsto di aumentare detta velocità di un ordine di grandezza con il sistema GPRS.
Dunque, per ovviare alla differenza di velocità, le informazioni che il nodo telefonico MC è in grado di raccogliere e memorizzare sono generate dagli elettrodomestici “intelligenti<'>’ FO, LS, LB e FG, come già descritto sopra.
Il sistema di controllo di ciascun elettrodomestico “intelligente <">, è infatti programmato, con tecniche in sé note, per memorizzare periodicamente nei propri mezzi di memoria non volatile, e quindi aggiornare nel tempo il loro contenuto, almeno le informazioni di tipo diagnostico e statistico.
Inoltre, il sistema di controllo C di ciascun elettrodomestico è in grado di generare ed inviare al nodo telefonico MC informazioni di tipo funzionale di varia natura, relative ad esempio al programma o ciclo di funzionamento attivato dall'utente, allo stato o fase di avanzamento di detto programma, ai comandi o opzioni impartiti dall'utente, alle temporizzazioni associate alle attivazioni e disattivazioni dei singoli carichi elettrici, ad eventuali comportamenti anomali di taluni componenti, eccetera
Parimenti, il microprocessore MC2 del nodo telefonico MC è programmato per richiedere periodicamente (per esempio ogni 10 minuti o altro intervallo di tempo, eventualmente programmabile attraverso opportuni mezzi esterni associabili ai medesimo sistema di comunicazione ad onde convogliate), sempre tramite la linea di comunicazione costituita dalla stessa rete elettrica RE, le nuove informazioni, di volta in volta eventualmente disponibili, che vengono generate dai sistemi di controllo C di ciascun elettrodomestico “intelligente” attivo; dette informazioni vengono raccolte all’ interno degli opportuni mezzi di memoria non volatile MNVT di cui dispone lo stesso nodo telefonico MC. Il “data base” associato ai mezzi di memoria MNVT del nodo telefonico MC viene pertanto mantenuto costantemente aggiornato e costituisce l’immagine dei contenuti di informazione presenti all’interno dei mezzi di memoria MNVC propri di ciascun elettrodomestico “intelligente”. Il contenuto di detto “data base” può essere periodicamente inviato, da parte del nodo telefonico MC, ad un Centro di Assistenza e manutenzione preventiva per gli scopi sopra descritti. II nodo telefonico MC, infatti, può essere programmato per inviare periodicamente, (per esempio ogni 24 ore o altro intervallo di tempo, eventualmente programmabile attraverso opportuni mezzi esterni associabili al medesimo sistema di comunicazione ad onde convogliate), verso un Centro di Assistenza e manutenzione preventiva esterno detto “data base<” >contenente le informazioni messe a disposizione sulla rete elettrica RE dai vari elettrodomestici “intelligenti”.
Detto “data base” memorizzato nei mezzi di memoria non volatile del nodo telefonico MC è accessibile direttamente dall’esterno effettuando una chiamata verso il nodo telefonico MC. In questa prospettiva, dell’interazione con il telefono cellulare TC, diventa importante la presenza di detti mezzi di memoria MNVT del nodo telefonico MC, che svolgono una funzione di memoria tampone o bufferizzazione fra la reti di comunicazione esterne, come la rete IN Internet o la rete di telefonia mobile su cui opera il telefono cellulare TC, generalmente operanti a velocità più elevate, e la rete RE, operante a velocità più bassa. In questo modo è possibile che chi accede dall’esterno riceva un immagine dello stato degli elettrodomestici e utenze connessi sulla rete RE alla velocità consentita dalla rete esterna dalla quale effettua l’accesso.
Ciò è di particolare importanza, ad esempio, nel caso di un Centro Assistenza di grandi dimensioni, che un grande numero dì controlli quotidiani, effettuando una scansione di un grande numero di reti RE locali, per cui i tempi d’attesa risparmiati si traducono in un grande risparmio di tempo totale, e, al limite, rendono l’assistenza praticabile.
Viene ora qui riportato un esempio di un possibile protocollo di comunicazione fra il telefono cellulare TC e la rete locale RE, cioè gli elettrodomestici ad essa connessi.
Il protocollo di comunicazione fra il telefono cellulare TC e gli elettrodomestici <il>intelligeriti’’ come il forno FO, attraverso il modem MG GSM si basa sulle seguenti tre tipologie di comandi:
- Comandi per il controllo remoto
- Monitoraggio remoto dello stato
- Segnalazione remota di eventi
Per tutte e tre le tipologie di comandi è prevista la possibilità di definire eventuali specifiche aggiuntive connesse alle peculiarità delle utenze elettriche.
In tabella 1 è riportato un elenco delle utenze domestiche connesse sulla rete RE di figura 1 con dei codici di esempio assegnati
L’elenco di cui sopra si riferisce solo alle utenze rappresentato in figura 1, ma può essere inserito anche un televisore, inteso come mezzo attraverso cui possono essere opportunamente visualizzati messaggi alfanumerici inviati tramite cellulare GSM; oppure un generico dispositivo di connessione a Internet. Piu in generale codici potranno essere assegnati anche a:
altri elettrodomestici quali asciugatrici, forni a microonde, piani di cottura;
sistemi domestici quali sistema di condizionamento, sistema di riscaldamento, sistema di sicurezza, sistema di anti-intrusione, sistema di illuminazione, sistema di innaffiamento. I codici riportati sulla prima colonna vengono utilizzati durante le trasmissioni di messaggi SMS per identificare l’utenza (o le utenze) oggetto della comunicazione.
Nel caso in cui, all’interno del medesimo ambiente domestico, siano presenti più di un’utenza dello · stesso tipo, ad esempio due lavabiancheria, la differenziazione sarà realizzata attraverso il terzo carattere (indicato con <4>'X” in tabella) che è di tipo numerico. Un esempio di codifica può essere:
LBO : lavabiancheria principale
LB 1 : lavabiancheria
OVO : forno elettrico
Nella Tabella 2 che segue sono elencati i possibili comandi da CI a Cl 1 per il controllo remoto di utenze elettriche domestiche connesse sulla rete RE.
Tale elenco, che contiene i fondamenti del controllo remoto di utenze domestiche è esemplificativo e non limitativo e, nelle sue linee generali, di per sé noto, con l<'>eccezione del comando C 11.
Ciascun comando viene selezionato da menu presenti<' >sul telefono cellulare TC. Viene poi tradotto automaticamente nell’opportuna stringa codificata di caratteri che verrà trasmessa al modem cellulare MG del nodo telefonico MC.
I comandi per il controllo remoto sono ad esempio:
START (Cl) Partenza immediata del ciclo di funzionamento (lavaggio, cottura...) dell’ elettrodomestico e sua normale esecuzione.
STOP (C2) Interruzione immediata e definitiva dell’esecuzione del ciclo di funzionamento dell’elettrodomestico.
PAUSE (C3) Sospensione immediata del ciclo di funzionamento dell’elettrodomestico.
PAUSE END PHASE (C4) Sospensione del ciclo di funzionamento in occasione della conclusione della fase corrente di lavoro.
DELAY (a,b,c) (C5) Esecuzione ritardata del comando di inizio o fine del ciclo di funzionamento del elettrodomestico.
RESET (C6) Cancellazione di tutte le informazioni di setting del ciclo di funzionamento del elettrodomestico (dati del programma delay ...) L’esecuzione di questo comando forza l’elettrodomestico ad assumere lo stato di STANDBY (qualunque sia il suo stato precedente).
PROGRAM DATA (C7) . MI (Manufacturer identifier) Informazioni proprietarie relative al ciclo di funzionamento del elettrodomestico. Tale comando rappresenta il più importante strumento di differenziazione fra differenti costruttori di elettrodomestici.
START IF... Condition = true (C8) Inizio esecuzione ciclo al verificarsi di una condizione espressa mediante opportuno parametro (o insieme di parametri).
SELFTEST (C9) Richiesta di esecuzione immediata della routine di Selftest. Per poter eseguire il comando, l’elettrodomestico deve trovarsi nello stato di Standby.
GET param.(ClO) GET è un comando che deve essere seguito da almeno uno dei seguenti parametri:
• STATUS : richiesta dello stato di funzionamento corrente del sistema
• CONFIG : ritorna tutto l’insieme dei parametri di configurazione del sistema
SEND A MESSAGE (TEXT...) (C I I) Invio di un messaggio alfanumerico da far apparire in maniera continuativa (fino a che non sopraggiunga un opportuno feedback locale da parte dell’utente) su uno dei possibili elementi di visualizzazione presenti nella casa (es: televisore, display di un elettrodomestico, ecc...)
Gli ultimi due comandi (CIO e C 11 ) si differenziano dagli altri perché sono di carattere generale e riguardano finterò sistema.
In particolare, il comando CIO GET CONFIG restituisce la configurazione del sistema (numero e tipo di utenze presenti, eventuali sistemi di allarme, riscaldamento, illuminazione, ecc. ...) controllabili in modalità remota. Tali informazioni servono per auto configurare il menu del cellulare GSM che ha inviato il suddetto comando.
Nel caso specifico del comando CI 1 SEND A MESSAGE (TEXT...), esso è di particolare importanza perché consente di far apparire un messaggio sui display di un qualsiasi elettrodomestico opportunamente predisposto per tale scopo, cioè dotato di un display, o sul display D del nodo telefonico MC. Il sistema nel telefono cellulare TC che gestisce l’input dei caratteri si configura in corrispondenza di questo comando Cl l per poter accettare caratteri alfanumerici in formato libero e, premendo un pulsante di invio, spedire il messaggio al nodo telefonico MC.
E poi possibile ricevere sul telefono cellulare TC informazioni relative allo stato di funzionamento delle utenze U connesse alla rete RE. Dette informazioni possono essere, a titolo di esempio:
OFF (Si) Elettrodomestico non connesso alla linea elettrica..
STAND BY(S2) Elettrodomestico connesso alla linea elettrica (ON) ed in attesa di ricevere i dati di programmazione del suo ciclo di funzionamento e l'eventuale comando di esecuzione.
PROGRAMMED(S3) L’elettrodomestico ha già ricevuto i dati di programmazione del suo ciclo di funzionamento ed è pronto per ricevere il comando di inizio esecuzione del ciclo stesso.
PROGRAMMED WAITING TO START(S4) L’elettrodomestico ha ricevuto il comando di esecuzione condizionata (START IF.. è in attesa che si verifichi la relativa condizione (delay, power, tarif, ...) ed è pronto ad eseguire un eventuale comando di inizio immediato dell’esecuzione (START) del ciclo di funzionamento.
RUNNING (S5) L’elettrodomestico sta eseguendo il suo ciclo di funzionamento. CYCLE FINISHED(S6) L’elettrodomestico ha terminato il suo ciclo di funzionamento ed è nello stato di STAND BY.
FAILURE (S7) L’esecuzione del ciclo di funzionamento è stato interrotto in maniera definitiva a causa del verificarsi di un guasto irreversibile Se l’ elettrodomestico dispone di un sistema di autodiagnosi avanzato, viene indicato nel dettaglio anche il tipo di guasto PAUSE (S8) L’elettrodomestìco è nello stato di sospenzione momentanea del ciclo di funzionamento ed è in attesa del comando di continuazione dell’esecuzione del ciclo stesso. CYCLE ÌNTERRUPTED(S9) L’elettrodomestico é stato forzatamente indotto ad interrompere definitivamente l’esecuzione del ciclo di funzionamento e si trova nello stato di STAND BY RUNNING GOING TO PAUSE (S IO) L’elettrodomestico ha ricevuto un comando di PAUSE END PHASE ed è in attesa di concludere la fase corrente del ciclo per poter assumere Io stato di PAUSE.
SELFTEST (SI I) L’elettrodomestico sta eseguendo la routine di autotest.
La richiesta dello stato dell’intero sistema di controllo di un insieme di utenze elettriche viene effettuata con il comando CIO GET STATUS visto in Tabella 2.
La risposta del sistema di controllo di un insieme di utenze elettriche è costituita da un messaggio SMS contenente informazioni codificate relative allo stato dell’intero sistema che il telefono cellulare TC visualizzerà previa opportuna decodifica.
I codici associati alle singole utenze Ù sono indicati nella precedente Tabella 1; quelli associati ai singoli stati sono tra parentesi (S 1... S 11)
Dalla rete RE attraverso il nodo telefonico MC possono essere indicate almeno quattro possibili tipologie di eventi che possono riguardare un’utenza U o un sistema automatico presente nella casa (es: sistema di allarme e/o di sicurezza):
- Avvisi E 1 Informazioni per l’utente connesse al normale funzionamento del elettrodomestico. come “II lavaggio è terminato !”“La cottura si è conclusa!
- Avvertimenti E2 Informazioni su eventuali problemi non pericolosi (né per le persone né per l’ ambiente) che si sono verificati in relazione al elettrodomestico, come “La porta del frigorifero è rimasta aperta da 5 minuti”.
- Allarmi E3 Informazioni su problemi gravi (cioè suscettibili di causare danni gravi verso l<'>utente e/o l'ambiente) che riguardano l’ elettrodomestico o più in generale l<’>ambiente domestico. Ad esempio “La temperatura del freezer ha raggiunto un valore pericoloso per la conservazione dei cibi<”>. “Allarme per presenza di gas o acqua” “Allarme anti-intnisione “ - Avarie E4 Informazioni (opzionali, disattive per default) su eventuali problemi strettamente legati al funzionamento del elettrodomestico che non comportano problemi di sicurezza ma inficiano le prestazioni del ciclo di funzionamento del elettrodomestico stesso. come “La lavatrice non riesce a caricare l’acqua!”, “La pompa della lavastoviglie è guasta!” “11 sensore di temperatura del frigorifero è guasto!”
Al verificarsi di un evento, viene effettuata una chiamata a uno o piu telefoni cellulari TC GSM solo se la sua tipologia di appartenenza (evento El, E2, E3 e E4) è stata preventivamente abilitata dall’utente tramite comando remoto, ad esempio tramite il telefono cellulare TC oppure mediante opportuni mezzi locali di configurazione. Le informazioni vengono inviate ai soli telefoni cellulari TC abilitati. Per abilitare un telefono cellulare TC è necessario inserire il relativo numero all’interno della memoria del nodo telefonico MC mediante opportuna procedura di installazione locale.
Pertanto il menu del telefono cellulare TC di tipo GSM ricevente deve prevedere la possibilità di abilitare/disabilitare rinvio di messaggi generati da eventi associati al sistema di controllo di un insieme di utenze elettriche.
Il messaggio inviato dal nodo telefonico MC è costituito da una normale stringa di caratteri alfanumerici (messaggio SMS standard) che esprime un contenuto di informazione coerente con l’evento che si è verificato La gestione di tale messaggio è pertanto a totale carico del sistema di controllo di un insieme di utenze elettriche.
E’ infine possibile comunicare anche dei parametri di assetto che definiscono la modalità di scambio delle informazioni fra il sistema di utenze elettriche ed il telefono cellulare TC che ne consente la sua gestione remota e riguardano prevalentemente il nodo telefonico MC. Il numero dei parametri di assetto dipende dalla complessità del sistema di utenze elettriche e dalla sofisticazione del dialogo con il telefonico cellulare TC che è in relazione remota con 10 stesso.
Dalla descrizione effettuata risultano pertanto chiare le caratteristiche della presente invenzione, così come chiari risultano i suoi vantaggi.
11 sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, descritto come esempio, permette vantaggiosamente di rimuovere uno dei nodi della rete, incorporando il gateway di telefonia mobile in uno degli elettrodomestici, in particolare nella lavabiancheria.
Particolarmente vantaggioso si rivela il sistema per il monitoraggio- e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo l’invenzione in relazione all'incorporazione nel pannello superiore o top della lavabiancheria. Infatti detto pannello superiore è opzionale.
sicché l’utente può acquistare una lavabiancheria inizialmente solo predisposta per interagire su una rete di tipo power line e utilizzare funzioni disponibili localmente, quali la gestione del consumo d’energia, ad esempio. Successivamente può aggiungere alla rete locale la possibilità di comunicazione tramite collegamenti di telefonia mobile, e, quindi, ad esempio, il controllo tramite un telefono cellulare, semplicemente aggiungendo il pannello superiore alla lavabiancheria.
Ciò è inoltre particolarmente vantaggioso considerando che permette all’utente di aggiungere un mezzo di comunicazione con l’esterno anche in presenza di un parco elettrodomestici particolarmente ridotto, addirittura disponendo della sola lavabiancheria, in maniera comoda e compatta, invece di attendere la presenza di un parco più consistente per implementare funzionalità di comunicazione con l’esterno.
E' chiaro che numerose varianti sono possibili per l'uomo del ramo al sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, descritto come esempio, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell'idea inventiva, cosi come è chiaro che nella sua pratica attuazione le forme dei dettagli illustrati potranno essere diverse, e gli stessi potranno essere sostituiti con degli elementi tecnicamente equivalenti.
Il modem che fa parte del nodo telefonico potrà essere ad esempio un modem tradizionale atto a comunicare sulla linea telefonica tradizionale, di tipo PSTN (analogica) o di tipo ISDN (digitale).
Il telefono cellulare potrà contenere il protocollo per comunicare con la rete locale in una sua memoria interna, cioè essere già integrato nel telefono cellulare, oppure in potrà essere contenuto in apposite SIM card. I comandi di detto protocollo potranno essere scaricatili anche da sorgenti remote, ad esempio da siti Internet appositi, impiegando tecniche di tipo WAP.
Il nodo telefonico, in particolare cellulare, pur restando secondo l<'>invenzione, in congiunzione ad un elettrodomestico, potrà essere accorpato eventualmente ad altri dispositivi che vengono associati a detto elettrodomestico, internamente o esternamente, condividendone le risorse quali il modulo di interfaccia o risorse di memoria.

Claims (20)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, particolarmente elettrodomestici, in cui dette utenze elettriche (U) sono connesse ad una prima rete di comunicazione (RE) tramite opportuni mezzi di interfaccia (N) per scambiare informazioni e/o comandi, e sono previsti, connessi a detta prima rete di comunicazione (RE), dei mezzi di ricetrasmissione (MC) per realizzare un canale di comunicazione con una seconda rete remota (IN) e/o un terminale remoto (TC) caratterizzato dal fatto che detti mezzi di ricetrasmissione (MC) sono associati a una di dette di dette utenze, elettriche (LB) e condividono uno dei mezzi di interfaccia (N) a detta utenza elettrica (LB) associato .
  2. 2. Sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di ricetrasmissione (MC) comprendono i mezzi di interfaccia (N).
  3. 3. Sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di interfaccia (N) comunicano contemporaneamente con i mezzi di ricetrasmissione (MC) e con un sistema di controllo (C ) dell’utenza elettrica (LB).
  4. 4. Sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di ricetrasmissione (MC) comprendono un modem (MG)
  5. 5. Sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto modem è un modem . per telefonia mobile, in particolare GSM.
  6. 6. Sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di ricetrasmissione (MC) sono incorporati in un elemento strutturale (T) dell’utenza elettrica (LB) di cui condividono i mezzi di interfaccia (N)
  7. 7. Sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto elemento strutturale (T) è un elemento addizionabile all’utenza elettrica (LB).
  8. 8. Sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto elemento strutturale (T) è un pannello dell’utenza elettrica (LB).
  9. 9. Sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto utenza elettrica è una lavabiancheria (LB) e detto pannello è un pannello aggregabile sulla parte superiore di detta lavabiancheria (LB).
  10. 10. Sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di ricetrasmissione (MC) comprendono mezzi di memoria (MNVT) non volatile atti a immagazzinare informazioni immesse dai sistemi di controllo (C) delle utenze elettriche sulla prima rete (RE).
  11. 11. Sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di memoria (MNVT) non volatile sono atti a memorizzare periodicamente almeno le informazioni di tipo diagnostico e statistico inviate dai sistemi di controllo (C) delle utenze.
  12. 12. Sistema per il monitoraggio e controllo, di un insieme di utenze elettriche, secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di memoria (MNVT) sono accessibili direttamente dalla seconda rete esterna (IN) e/o dal terminale remoto (TC).
  13. 13. Sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche. secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il terminale remoto (TC) è un telefono cellulare (TC) atto a comunicare tramite detto modem per telefonia mobile(MG) con la prima rete (RE).
  14. 14. Sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detto telefono cellulare (TC) è atto a inviare messaggi alfanumerici (SMS) per il controllo delle utenze elettriche (U) e/o con contenuto informativo.
  15. 15. Sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che le utenze elettriche comprendono mezzi (D) per visualizzare i messaggi alfanumerici inviati dal telefono cellulare (TC).
  16. 16. Dispositivo per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, del tipo che comprende almeno un modem (MG) per la connessione a una rete esterna (IN) e/o a un terminale remoto (TC), un modulo di interfaccia (N) per la connessione a una prima rete locale (RE), caratterizzato da! fatto che è atto a condividere detto modulo di interfaccia (N)con un utenza elettrica (LB).
  17. 17. Dispositivo per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di visualizzazione (D) di messaggi provenienti dalla prima rete locale (RE) e/o dalla rete esterna (IN) e/o dal terminale remoto (TC) e/o da un sistema di controllo (C ) di detta utenza elettrica (LB).
  18. 18. Dispositivo per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di memoria non volatile (MNVT) atti a svolgere una funzione di memoria tampone rispetto a informazioni circolanti sulla prima rete locale (RE)
  19. 19. Sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, secondo la rivendicazione I, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di ricetrasmissione (MC) realizzano il canale di comunicazione, con una seconda rete remota (IN) e/o un un terminale remoto per tutte le utenze elettriche (U).
  20. 20. Sistema per il monitoraggio e controllo di un insieme di utenze elettriche, e/o dispositivo per il monitoraggio e controllo secondo gli insegnamenti della presente descrizione e dei disegni annessi
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