SE538152C2 - Ett trådlöst sensorsystem för mätning av konsumtion av förbrukningsvaror - Google Patents

Ett trådlöst sensorsystem för mätning av konsumtion av förbrukningsvaror Download PDF

Info

Publication number
SE538152C2
SE538152C2 SE1400111A SE1400111A SE538152C2 SE 538152 C2 SE538152 C2 SE 538152C2 SE 1400111 A SE1400111 A SE 1400111A SE 1400111 A SE1400111 A SE 1400111A SE 538152 C2 SE538152 C2 SE 538152C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
sensor
database
values
central unit
sensor system
Prior art date
Application number
SE1400111A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1400111A1 (sv
Inventor
Magnus BOLMSJÖ
Original Assignee
Lund Science Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lund Science Ab filed Critical Lund Science Ab
Priority to SE1400111A priority Critical patent/SE538152C2/sv
Priority to EP15156935.7A priority patent/EP2913636B1/en
Priority to DK18175936.6T priority patent/DK3404366T3/da
Priority to DK15156935.7T priority patent/DK2913636T3/en
Priority to EP20184348.9A priority patent/EP3754304B1/en
Priority to EP18175936.6A priority patent/EP3404366B1/en
Publication of SE1400111A1 publication Critical patent/SE1400111A1/sv
Priority to SE1551127A priority patent/SE1551127A1/sv
Publication of SE538152C2 publication Critical patent/SE538152C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D4/00Tariff metering apparatus
    • G01D4/002Remote reading of utility meters
    • G01D4/004Remote reading of utility meters to a fixed location
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D4/00Tariff metering apparatus
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D4/00Tariff metering apparatus
    • G01D4/002Remote reading of utility meters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/061Details of electronic electricity meters
    • G01R22/063Details of electronic electricity meters related to remote communication
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Energy or water supply
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16ZINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G16Z99/00Subject matter not provided for in other main groups of this subclass
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q9/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2204/00Indexing scheme relating to details of tariff-metering apparatus
    • G01D2204/10Analysing; Displaying
    • G01D2204/18Remote displaying of utility meter readings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2204/00Indexing scheme relating to details of tariff-metering apparatus
    • G01D2204/40Networks; Topology
    • G01D2204/45Utility meters networked together within a single building
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/04Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks
    • H04L63/0428Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/08Network architectures or network communication protocols for network security for authentication of entities
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2209/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
    • H04Q2209/43Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture using wireless personal area networks [WPAN], e.g. 802.15, 802.15.1, 802.15.4, Bluetooth® or Zigbee®
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2209/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/60Arrangements in telecontrol or telemetry systems for transmitting utility meters data, i.e. transmission of data from the reader of the utility meter
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2209/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/80Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device
    • H04Q2209/82Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device where the sensing device takes the initiative of sending data
    • H04Q2209/823Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device where the sensing device takes the initiative of sending data where the data is sent when the measured values exceed a threshold, e.g. sending an alarm
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2209/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/80Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device
    • H04Q2209/82Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device where the sensing device takes the initiative of sending data
    • H04Q2209/826Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device where the sensing device takes the initiative of sending data where the data is sent periodically
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/30Smart metering, e.g. specially adapted for remote reading

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

SAMMANDRAG Ett tradlost sensorsystem är tillhandahallet for individuell matning av en eller flera forbrukningsvaror sasom forbrukad mangd el, vatten, och/eller varmeenergi i ett flerbostadshus med en eller flera lagenheter. En databas sparar sensormatvarden, och en klientapplikation kan koppla upp sig mot databasen och presentera sensormatvardena for en anvandare. Databasen är konfigurerad att gruppera mottagna sensormatvarden i en eller flera moduler, dar varje modul är associerad med sensormatvarden for en specifik forbrukningsvara, ochklientapplikationen är konfigurerad att visa en eller flera av modulema, varvid responsen frail databasanropet styr vilken eller vilka moduler som faktiskt visas for anvandaren.

Description

ETT TRADLOST SENSORSYSTEM FOR MATNING AV KONSUMTION AV FORBRUKNINGSVAROR Tekniskt omrade Foreliggande uppfinning hdnfor sig till ett tradlost sensorsystem for individuell matning av fOrbrukad mangd el, vatten, eller varmeenergi i bostadshus.
Bakgrund TradlOs mdtning av fOrbrukad el, vatten, eller varmeenergi är ett teknikomrade som vuxit sig alit stone den senaste tiden, dels pa grund av att radiotekniker utvecklats som gör det mojligt att bygga robusta sensomdtverk, men ocksa pa grand av att fastighetagare och bostadsratsfereningar mer och mer inser nyttan av att lata varje boende betala for faktiskt forbrukning Historiskt har ett flerbostadshus typiskt haft ett central varmesystem ,ett centralt vattenabonemmang, medan daremot bade huset for sig och varje ldgenhet haft ett eget elabonemmang. Medan varje bostad saledes fatt sta for sin egen elforbrukning har varme och vattenforbrukningen fordelats mer eller mindre schablonmdssigt mellan bostadema.
De nya tradlosa systemen for individuell matning gör det alltsa mojligt for en fastighetsagare att fordela kostnadema mer rattvist baserat pa faktiskt forbrukning Eftersom sensorema mater faktiska varden kan dessa matningar dven anvdndas till att Ora de boende uppmarksamma pa hur mycket de forbrukar, vilket har visat sig vara ett effektvt verktyg for att faktsikt dra ner pa forbrukningen och darmed verka mera miljomedvetet och kostnadseffektivt.
De sensorsystem som idag finns tillgangliga lider dock av ett antal problem: for det forsta finns det idag inget sensorsystem for individuell matning som kan ge en anvandare, eller boende, tillforlitlig information om hur en specifik atgard inom bostaden paverkar den totala forbrukningen, och dels finns det idag heller inget system som är tillrackligt flexibelt for att kunna lata en operator, eller fastighetsagare, att stalla in systemet sa att det levererar precis den data och funktionalitet som den givna situtionen kraver.
Det har darfor visat sig att det firms ett behov for ett tradlost sensorsystem for individuell matning av forbrukad mangd el, vatten, eller varmeenergi i bostadshus, som loser just dessa problem hos kand teknik.
Sammanfattning 1 Ett dndamal med uppfinnigen är att tillgodose det behov av forbdttringar som identifierats hos kanda losningar och system.
Detta andamal uppfylls av ett sensorsystem enligt det oberoende patentkravet. Foredragna utforingsformer ges av de beroende patentkraven. Genom att sensorsystemet tillampar en modular konfiguration kan anvandargrdnssnittet som anvands av klientapplikationen fOr att presentera data for en anvandare att alltid vara bade uppdaterat mad avseende pa aktuell sensordata, men ocksa pa aktuell konfiguration av de forbrukningsvaror som avses att matas.
Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer att beskrivas med hanvisning till de efterfoljande ritningarna, i vilka: Fig. 1 är en schematisk vy av ett sensorsystem enligt kand teknik; Fig. 2 är en schematisk vy av ett sensorsystem enligt en utforingsform; Detaljerad beskrivning Fig. 1 visar en schematisk vy av ett sensorsystem 1 enligt kdnd teknik. Sensorsystemet 1 innefattar ett flertal enheter 2, &dr varje enhet 2 är avsedd att mata en given forbrukningsvara sasom varmvatten, kallvatten, eller el med hjdlp av en tradlos sensor 3.
Sensorema 3 är baserade pa Wireless Mbus, som är en enkel "point-to-point" radioteknik. Sensorerna 3 bildar ett sa kallat stjdrnndtverk med en centralenhet 4 i mitten dit all data skickas utan mellanhopp. Varje sensor 3 maste saledes vara pa horbart avstand fran centralenheten 4 som är granssnittet mot omvdrlden tillexempel via internet. Eftersom rdckvidden for en tradlos sensor 3 är begrdnsad, typiskt 1000 meter utomhus och 30 meter inomhus, behovs manga centralenheter 4 i en typisk Mbusinstallation. I vissa fall kan man anvanda en s.k repeater 5 for att utoka rdckvidden. Repeatern 5 placeras da mellan sensom 3 och centralenheten 4 och fungerar sa att den tar emot signalen fran sensorn 3 och aterutsdnder den med viss fordrojning, typiskt 10- 60 sekunder. I regel kan man bara anvanda en repeater 5 i ett MBus-ndt. Ett problem med Mbus är ndmligen att repeatern 5 inte har nagon inbyggd diskriminering utan aterutsander alit som den hor. Det innebar att centralenheten 4 kan komma att ta emot dubbel information med viss tidsfordrojning emellan. Om sensorsystemet 1 dr beroende av snabbt uppdaterade mdtdata inser man att ett Mbus-ndt med repeater 5 dr behdftat med stora problem eftersom data som skickas mixas mellan genuina nya data och gamla aterutsanda data som sinsemellan anlander helt asynkront utan inbordes sortering. En annan nackdel med att anvdnda sig av en repeater 5 ar att data-acknowledgement 2 forloras, d.v.s. att centralenheten 4 bekraftar till sensorn 3 att den mottagit data, och att risken for datakollisioner akar markant, d.v.s. att tva sander samtidigt.
Enligt kand teknik skickar centralenheten 4 sensormatvarden till en databas 6. En klientapplikation, typ en webbsida pa internet, kan darefter anropa databasen 6 via internet och presentera mottagen data i ett anvandargranssnitt 7 for en anvandare.
Fig. 2 visas en utfOringsform av ett sensorsystem 10. Innan denna, och andra till Fig. 2 horande utforinsgformer beskrivs mer ingande kommer nagra generella losningar att presenteras.
Enligt en forsta aspekt kan ett forbattrat sensorsystem astadkommas genom att tillhandahalla ett tradlost sensorsystem som är upbyggt av ett flertal enheter, dar varje enhet innefattar minst en sensor for matning av antingen el, vatten, lagenhetstemperatur, och/eller varmeforbrukning Varje enhet rapporterar uppmatta varden flera ganger om dagen, foretradesvis sa ofta som upp till sex ganger per timme, till en centralenhet. Centralenheten skickat sedan vidare sensormatvardena till en server och en dari anordnad databas, foretradesvis betydligt mer sallan an vid vilken frekvens sensorvardena strommar in till centralenheten.
Databasen är atkomlig via internet, och kan vid anrop leverera specifika varden som motsvarar bla senast inlagda sensormatvarden. Sensorsystemet innefattar foretradesvis alien en internetbaserad klientapplikation, sasom en webbsida eller en smartphone-applikation, som vid anrop av databasen är konfigurerad att presentera de specifika varden som databasen levererat. Klientapplikationen kan vara programmerad till att visa en eller flera av ett antal moduler, varvid responsen fran databasanropet styr vilken eller vilka moduler som faktiskt visas for anvandaren. Boende, eller andra anvandare av systemet, kan saledes logga in i databasen via klientapplikationen och se sina egna data medan fastighetsforvaltaren sasom administrator kan logga in och se vissa eller alla data beroende pa rattigheter. En manads- eller kvartalssammanstallning kan goras utifra'n databasinnehallet for att skapa ett debiteringsunderlag for varje boende utifran deras faktiska forbrukning Sadana moduler är foretradesvis associerade med specifika typer av sensorer, sâ att en modul motsvaras av en eller flera sensorer med avsikt att mata exempelvis forbukad el, medan en annan modul mostvaras av en eller flera sensorer med avsikt att mata exmeplevis forbrukad mangd kallvatten, etc.
En lagenhet som utrustad med sensorer for att mata ett givet antal olika typer av forbrukningsdata kommer saledes att vara representerad av en post i databasen med motsvarande antal moduler. Darmed kommer klientapplikationen att kunna konfigureras pa ett effektivt satt varje gang en anvandare valjer att anropa databasen med en identitet som är unik for den givna lagenheten. 3 I en foredragen utforingsform är databasen upplagd som ett antal tabeller, namligen en lagenhetstabell, en radiotabell, en logintabelletc. Lagenhetstabellen innehaller i en sadan utfOringsform information om varje Idgenhet sasom namn pa hyresgast, adress, priset per kubikmeter kallvatten osv, samt ett ldgenhetsindex som är unikt for varje lagenhet.
Pa liknande sat innehaller radiotabellen info om varje radio sasom vilken typ av sensor som radion är associerad med, skalfaktorer sasom omrakningsfaktorer till kWh, liter etc., samt till vilken ldgenhet radion hor. Det sistnamnda kan foretradesvis kopplas via det unika lagenhetsindexet i lagenhetstabellen.
Logintabellen listar alla lagenhetsindex och anger ett anvandamamn och losenord for varje lagenhet. Ndr nagon forsoker logga in pa systemet Ors en TCP/IP uppkoppling mot servem och en kodad forfragan skickas fran klientapplikationen till servem. I varje forfragan ingar lampligen vilken typ av fraga det ror sig om samt anvandamamn och losenord. En sadan forfragan kan exempelvis formuleras som: SMOBILE1;Kalle, pass1234.
Servem letar vid en sadan forfragan upp vilken ldgenhet som svarar till anvandarnamnet Kalle och losenoredet pass1234 och skickar darefter tillbaka svaret direkt till klientapplikationen. Sedan stangs TCP/IP uppkopplingen ner. Det har visat sig att denna losning är bade snabb och effektiv.
I en foredragen utforingsform har varje ldgenhet i ldgenhetstabellen ett unikt index. Lgh A har t.ex index 100, lgh B 101 osv.
Enligt en andra aspekt kan ett forbattrat sensorsystem astadkommas genom att det tradlosa sensorsystemet är upbyggt av ett flertal enheter, ddr varje enhet innefattar minst en sensor for matning av antingen el, vatten eller varmeforbrukning Varje enhet rapporterar uppmatta varden flera ganger om dagen, foretradesvis sâ ofta som upp till sex till tjugo ganger per timme, till en centralenhet. Centralenheten skickat sedan vidare sensormatvardena till en server och en dari anordnad databas, foretradesvis betydligt mer sallan an vid vilken frekvens sensorvardena strommar in till centralenheten. Da centralenheten skickar sensormatvardena for ett flertal enheter vid samma tillfálle kommer en internetbaserad klientapplikation, sasom en webbsida eller en smartphoneapplikation, som vid anrop av databasen är konfigurerad att presentera de specifika varden som databasen levererat, att presentera senaste data for samtliga enheter. Detta är betydligt mer effektivt an om centraleneheten skulle skicka unika datafiler for varje sensor. 4 Enligt en tredje aspekt kan ett forbattrat sensorsystem tillhandahallas. Sensorsystemet är upbyggt av ett flertal enheter, ddr varje enhet innefattar minst en sensor for matning av antingen el, vatten, ldgenhetstemperatur och/eller varmeforbrukning Varje enhet rapporterar uppmatta varden flera ganger om dagen, foretradesvis sa ofta som upp till sex ganger per timme, till en centralenhet.
Centralenheten skickat sedan vidare sensormatvardena till en server och en ddri anordnad databas, foretradesvis betydligt mer sallan an vid vilken frekvens sensorvardena strommar in till centralenheten. Sensorsystemet är kannetecknat av att de tillfállen som centralenheten skickar vidare sensormatvardena till servern bestams dynamiskt utifran forvantad forbrukning i fastigheten. Darmed kommer sensorsystemet att "lara sig" att lata centralenheten skicka vidare sensormatvarden oftare vid de tider som en boende normalt har en stOrre fOrbrukning, sasom morgon och Enligt en ft arde aspekt kan ett forbattrat tradlost sensorsystem tillhandahallas. Sensorsystemet är upbyggt av ett flertal enheter, ddr varje enhet innefattar minst en sensor for matning av antingen el, vatten, ldgenhetstemperatur och/eller varmeforbrukning Varje enhet rapporterar uppmatta varden flera ganger om dagen, foretradesvis sa ofta som upp till sex ganger per timme, till en centralenhet. Centralenheten skickat sedan vidare sensormatvardena till en server och en ddri anordnad databas, foretradesvis betydligt mer sallan an vid vilken frekvens sensorvardena strommar in till centralenheten. Sensorsystemet är kannetecknat av att databasen aven innefattar en konverteringsfaktor som anvands for att omvandla sensormatvardena till kostnad. En intemetbaserad klientapplikation, sasom en webbsida eller en smartphone-applikation, som vid anrop av databasen är konfigurerad att presentera de specifika varden som databasen levererat, kommer darmed aven att erbjudas tillgAng till konverteringsfaktom varvid klientapplikationen är konfigurerad att presentera bade forbrukad mangd och kostnad for en anvandare. Altemativt kan databasen sjalv konvertera den forbrukade mangden till motsvarande kostnad med hjdlp av konverteringsfaktom och leverera kostnad och forbrukad mangd direkt till klientapplikatonen.
Fig. 2 visar ett sensorsystem 10 enligt en utforingsform. Sensorsystemet bestar av ett flertal tradlosa sensorer 11 som kommunicerar med en centralenhet 12. Sensorema 11 och centralenheten 12 kan exempelvis vara baserade pa MBUS eller andra radiostandarder; i en foredragen utforingsform kommunicerar dessa dock via Zigbee. I det sistnamnda fallet, och sasom awn visas i Fig. 2, dr awn ett flertal dataroutrar 13 tillhandahallna, vilka har for avsikt att sanda uppmatta sensormatvarden vidare fran sensorema 11 till centralenheten 12. Aven om Zigbee dr en radio standrad som dr valkand ger hdr en kort beskrivning av denna.
ZigBee kannetecknas av hog sakerhet; stark kryptering anvands for att garantera att data är autentiska och inte manipulerade. Krypteringstekniken som anvands är 128 bits Advanced Encryption Standard (AES).
Ett ZigBee-nat 11, 12, 13 enligt Fig. 2 bestar av tradlosa matsensorer 11 och data-routrar 13 som placeras ut strategiskt for att tacka in det onskade geografiska omradet. Data som skickas Over Zigbee-natet marks med en destinationsadress och skickas fran en sensor 11 till narmaste router 13, ddrifran till nasta router 13, osv tills dess att data ndr centralenheten 12. Sandforfarandet sker sdledes ungefar pd samma satt som intemet TCP/IP ddr data skickas fran server till server runt hela jordklotet tills det ndr mottagaren.
Varje datahopp, dvs varje gang en router 13 tar emot och skickar vidare data, verifieras med sâ kallad MAC-acknowledgement router till router. Slutlig verifiering att centralenheten 12 tagit emot data kan goras genom att en bekraftelse skickas tillbaka till den ursprungliga matsensorn 11, sa kallad APS-acknowledgement.
Om data inte kommer fram pd grund av storningar eller annat, sker omsandning.
Denna strategi som ZigBee i dagsldget är ensam om, gOr att datasdkerheten blir mycket hog. Ett ZigBee-nat kan armed enkelt byggas ut genom att fler routrar 13 ldggs till.
Centralenheten 13 är uppkopplad mot intemet, exempelvis via 3G, GPRS, etc., och är konfigurerad att vid forutbestamda tidpunkter skicka ivag de sensormdtvarden som tagits emot till en databas 20.
Varje sensor 11 är konfigurerad till att mata en specifik forbrukningsvara sasom forbrukad mangd el, vatten, ldgenhetstemperatur och/eller varmeenergi i ett flerbostadshus med en eller flera ldgenheter. Varje sensor 11 är vidare forsedd med en radiokrets for att kunna skicka ut de uppmatta sensormatvardena till centralenheten 12.
Da systemet 10 är anordnat for att ombesorja individuell matning är saledes en sensor 11 inkopplad pd antingen inkommande kallvattenledning, inkommande varmattenledning, inkommande el, eller inkommande varmeenergiledning. Varje radio kan ha flera sensorer kopplade till sig, t.ex en radio kan hantera sensorer for bade varm och kallvatten och lagenhetstemperatur samtidigt.
Nar centralenheten 12 tar emot sensormatvdrden kommer den att spara dessa varden tills dess att den är programmerad att skicka ut vardena til databasen 20. Centralenheten 12 tar foretradesvis emot data fran sensorerna 11 oftare an vad den skickar ut sensormatvardena till databasen 20. I en foredragen utforingsform tar centralenheten 12 emot data ungefar 6-10 ganger per timme, medan den skickar ut sensormatvardena till databasen 20 ungefar en gang per timme. Mottagnings- resp sandingsfrekvensen hos centralenheten 12, och foljaktligen awn hos sensorema 11, kan naturligtvis bestammas efter behov och given applikation. I en utforinsgform ar 6 sandingsfrekvensen hos centralenheten 12, dvs den frekvens med vilken centralenheten 12 uppdaterar vardena i databasen 20, programmerd till att vara dynamsik sa att en hogre frekvens anvands vid de tidpunkter pa dygnet som är associerade med hOgre forbrukning Som ett exempel ges en ldgenhet for vilken de boende arbetar normal kontorstid. I detta fall kan sandningsfrekvensen hos centralenheten 12 bestammas till en gang ar flarde timme, forutom mellan 6-8 pa morgonen, 17-19 pa kvallen, och 22-23 pa kvallen mellan vilka tider sandingsfrekvensen är betydligt hogre, sasom 1-10 ganger per timme.
Sensorema är fOretrddesvis batteridrivna for att fOrenkla installationen utan kabeldragningar. Livstiden pa batteriet bar vara mycket lang, exempelvis 10 ar eftersom det kan vara forenat med besvar och kostnader att komma in i ldgenheter for att byta batterier. Sensorema är darfor foretrddesvis utformade sa att de "sover" mestadels och vaknar upp under nagra millisekunder for att sanda data. I telegrammet som sands med matvarden kan ocksa statusinformation pa batteriet inga, dvs vilken spanning batteriet har just nu. Dessutom kan driftstidsinformation skickas till centralenheten och vidare till databasen over hur lang tid varje radio har varit "on". Denna information är sarskilt fordelaktig for underhallet av sensomdtverket och gOr det mojligt att utfora preventiv service.
Centralenheten kan alien vara programmerad till att rakna antalet telegram som anlander per timme fran varje sensor och darmed aven kan den skicka denna information till databasservem. Om en sensor fOrvantas skicka data 6 ggr per timme men endast 3 telegram anldnder till centralenheten kan det tyda pa att sensom är i randen av sin Mckvidd till narmaste router och att sensomdtverket behover forstarkas med ytterligare en router narmare sensom.
Aven routrarna kan programmeras till att skicka ett telegram till centralenheten da och da for att visa att de "lever". Tester har visat att sadana telegram med fordel kan skickas ut ca 2 g'anger per timme for att ge en entydig bild av statusen hos routrarna. Dessa telegram, som alltsa representerar "livstecken" hos routrarna, kan ocksa sparas i databasen.
Databasen 20 är uppkopplad mot internet via en server och tar emot de ftan centralenheten 12 utsanda sensormdtvdrdena. Databasen 20 är vidare konfigurerad till att gruppera mottaga sensormatvdrden i en eller flera moduler, ddr varje modul dr associerad med sensormdtvarden for en specifik forbrukningsvara och en specifik ldgenhet. Detta innebdr i normalfallet att databasen inte gar nagon aktiv gruppering, utan later en modul representera en given sensor for de fall ddr en ldgenhet bara har en sensor per forbrukningsvara. Skulle det A andra sidan finnas en lagenhet med tva inkommande vattenledningar krdvs det tva sensorer for att mdta forbrukningen fran 7 dessa, och databasen 20 kan darmed enkelt gruppera de mottagna sensormatvardena for dessa tva sensorer i en modul.
Systemet innefattar Wen en klientapplikation 30, som är atkomlig via intemet och som tillhandahaller atkomst till databasen efter anrop till den server vid vilken databasen 20 är beldgen. Klientapplikation, som foretradesvis är en webbsida eller en applikation air ex smartphones, kan Wen presentera de fran databasen erhallna varden for en anvandare. Klientapplikationen 30 är konflgurerad till att visa en eller flera av modulema, varvid responsen fran databasanropet styr vilken eller vilka moduler som faktiskt visas fOr anvandaren.
Under anvanding sa ger klientapplikationen 30 mojlighet for en anvandare att fâ se sin aktuella forbrukning Genom att ange sin unika anvandarinformation, sasom exempelvis fastighetsnamn, ldgenhetsnummer, och lOsenord, far klientapplikationen tillgang till den data i databasen 20 som är associerad med just denna anvandarinformation. Databasen 20 har enligt beskrivningen ovan ett antal moduler och ett attribut till dessa som anger om de är aktiva eller inte. I exemplet som visas i Fig. 2 är tvâ moduler associerade med ett attribut som anger att de är aktiva, medan tva moduler är associerade med ett attribut som anger att de är inaktiva (streckade rutor). Detta innebar att ldgenheten är fOrsedd med sensorer far att matt elfOrbrukning och varmeenergiforbrukning, medan sensorer for kall resp varmvattenforbrukning saknas.
Altemativt kan detta Wen innebdra att ldgenheten är forsedd med sensorer for elforbrukning, varm- resp kallvattenforbrukning, samt varmeenergiforbrukning, medan den boende (eller fastighetsagaren eller bostadsrattsforeningen) endast valt att betala for att fâ tillgang till elforbrukning och varmeenergiforbrukning Sasom visas i Fig. 2 visas saledes enbart data for de moduler som är aktiva, genom att responsen fran databasanropet styr vilka moduler som skall visas i klientapplikationen.
Klientapplikatioenn hamtar inte bara sensormatvarden, utan Wen varden som konverterats enligt en i databasen angiven konverteringsfaktor for att omvandla forbrukad mangd till faktsik kostnad. Detta har visat sig vara ett mycket effektivt salt att fa anvandarna till att inse konsekvensema av sin forbrukning, dvs vad de faktiskt kommer att bli tvingade till att betala, och darmed verka som ett kraftfullt incitament till minskad forbrukning och sloseri.
Konverteringsfaktorn kan vara konstant for hela systemet, eller goras dynamisk sâ att boende i en forsta fastighet har ett annat pris for el, vatten eller enrgi an en annan fastighet. Saledes kan olika fastigheter tillatas ha olika leverantorer utan att system begransar sadan tillampning. I en ytterligare utforingsform skulle till och med konverteringsfaktom kunna vara olika for boende i samma fastighet, varvid fastighetens agare som sa.dan kan agera leverantor av el, vatten och/eller vdrme och lata de boende 8 teckna olika avtal (och i praktiken olika konverteringsfaktor) beroende pa riskbenagenhet i likhet med de avtal som erbjuds av exempelvis elleverantorer. Databasen 20 är aven fOretradesvis konfigurerad till aft spara gammal data som mostvarar sesnormatvarden for tidigare tidsintervall, sasom foregaende dag, vecka, manad, eller ar. Klientapplikationen 30 är pa motsvarande satt anpassad for att aven visa sadan gammal data, sasom visas i Fig. 2.
Sensorsystemet 10 kan anvanda sig av en rad olika radiostandarder, sasom Wireless MBUS; Zigbee, etc. I en foredragen utforingsform är sensorerna och centralenheten baserade pa Wireless MBUS. Mellan dessa är en eller flera Zigbee- routrar anordnade ,vilak routrar aven har en MBUS-mottagare. Routern kan dâ "lasa" MBUS-telegram och skicka det vidare Over ZigBee-natet ner till centralenheten, som fOr detta andamal är utrustad med en Zigbee-radio. Centralenheten konvererterar sedan tillbaka det till ett MBUS telegram. Datatrafiken blir dâ MBUS-sensor -> ZigBee router-> MBUS-centralenhet, vilket gOr aft fordelarna med Zigbee kan appliceras hos befintliga MBUS-sensornatverk. 9

Claims (10)

PATENTKRAV
1. Ett tradlOst sensorsystem for individuell matning av en eller flera forbrukningsvaror sasom forbrukad mangd el, vatten, ochleller varmeenergi i ett flerbostadshus med en eller flera lagenheter, innefattande: minst en radioansluten sensor som är inkopplad pa antingen inkommande kallvattenledning, inkommande varmvattenledning, inkommande el, eller inkommande varmeenergiledning och programmerad att vid en given frekvens skicka ut uppmatta varden via radio, minst en intemetansluten centralenhet som är programmerad att ta emot sensormatvarden via radio och att vid en given frekvens ladda upp mottagna sensormatvarden till en databas via en server, och en intemetbaserad klientapplikation som tillhandahafter atkomst till databasen efter anrop till namnda server, och darefter presenterar fran databasen erhallna varden for en anvandare via ett anvandargranssnitt, kannetecknad av att databasen är konfigurerad att gruppera mottagna sensormatvarden i en eller flera moduler, dar varje modul är associerad med sensormatvarden for en specifik forbrukningsvara, och varvid klientapplikationen är konfigurerad att visa en eller flera av modulema, varvid responsen frail databasanropet styr vilken eller vilka moduler som faktiskt visas for anvandaren.
2. Sensorsystemet enligt patentkravet 1, varvid centralenheten är ansluten till intemet direkt via fastighetens intemetanslutning eller via mobilnatet sasom exempelvis genom GSM eller GPRS.
3. Sensorsystemet enligt patentkravet 1 eller 2, varvid databasen alien är konfigurerad till att spara en eller flera konverteringsfaktorer, vilka onverteringsfaktorer avser att omvandla sensormatvarden till en beraknad kostnad.
4. Sensorsystemet enligt patentkravet 3, varvid klientapplikationen alien dr konfigurerad till att visa den beraknade kostnaden for den uppmatta forbrukade mangden.
5. Sensorsystemet enligt nagot av foregaende patentkrav, varvid databasen aven är konfigurerad till att leverera aldre sensormatvarden och varvid klientapplikationen är 10 programmerad till att visa sadana aldre sensormatvarden som en jamforelse med de aktuella sensormatvardena.
6. Sensorsystemet enligt nagot av tidigare patentkrav, varvid centralenheten är konfigurerad till att ladda upp de under en given tidsperiod mottagna sensormatvardena till en databas vid ett gemensamt
7. Sensorsystemet enligt n'agot av tidigare patentkrav, varvid den givna frekvensen, vid vilken kminstone en sensor skickar ut uppmatta varden via radio till centralenheten, är hogre an den givna frekvensen som centralenheten laddar upp mottagna sensormatvarden till databasen.
8. Sensorsystemet enligt patentkravet 7, varvid den givna frekvensen, vid vilken kminstone en sensor skickar ut uppmatta varden via radio till centralenheten, är mellan 3-20 ganger per timme, och varvid den givna frekvensen som centralenheten laddar upp mottagna sensormatvarden till databasen, är mellan 0,5 och 2 ganger per timme.
9. Sensorsystemet enligt patentkravet 8, varvid den givna frekvensen som centralenheten laddar upp mottagna sensormatvarden till databasen kan programmeras till at variera under dygnets timmar sâ att en hogre frekvens appliceras vid de tidpunkter som forbrukningen forvantas vara hog.
10. Sensorsystemet enligt nagot av foregaende patentkrav, varvid minst en sensor är ansluten till en MBUS-radio och varvid centralenheten är konfigurerad att hantera MBUS-data och utrustad med en Zigbee-radio, varvid sensorsystemet vidare innefattar kminstone en Zigbee-router som är utrustad med en MBUS-mottagare for att skicka vidare sensordata till centralenheten. 11 1 ■ *ad el: 71,5 kWh ikad mangd kallvatten: 430 I .ratur: 19,3°C i
SE1400111A 2014-02-27 2014-02-27 Ett trådlöst sensorsystem för mätning av konsumtion av förbrukningsvaror SE538152C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1400111A SE538152C2 (sv) 2014-02-27 2014-02-27 Ett trådlöst sensorsystem för mätning av konsumtion av förbrukningsvaror
EP15156935.7A EP2913636B1 (en) 2014-02-27 2015-02-27 A wireless sensor network
DK18175936.6T DK3404366T3 (da) 2014-02-27 2015-02-27 Trådløst sensornetværk
DK15156935.7T DK2913636T3 (en) 2014-02-27 2015-02-27 Wireless sensor network
EP20184348.9A EP3754304B1 (en) 2014-02-27 2015-02-27 A wireless sensor network
EP18175936.6A EP3404366B1 (en) 2014-02-27 2015-02-27 A wireless sensor network
SE1551127A SE1551127A1 (sv) 2014-02-27 2015-09-01 A wireless sensor network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1400111A SE538152C2 (sv) 2014-02-27 2014-02-27 Ett trådlöst sensorsystem för mätning av konsumtion av förbrukningsvaror

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1400111A1 SE1400111A1 (sv) 2015-08-28
SE538152C2 true SE538152C2 (sv) 2016-03-22

Family

ID=52595028

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1400111A SE538152C2 (sv) 2014-02-27 2014-02-27 Ett trådlöst sensorsystem för mätning av konsumtion av förbrukningsvaror
SE1551127A SE1551127A1 (sv) 2014-02-27 2015-09-01 A wireless sensor network

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1551127A SE1551127A1 (sv) 2014-02-27 2015-09-01 A wireless sensor network

Country Status (3)

Country Link
EP (3) EP3404366B1 (sv)
DK (2) DK3404366T3 (sv)
SE (2) SE538152C2 (sv)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017004888B4 (de) * 2017-05-20 2018-11-29 Diehl Metering Systems Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Versorgungssystems
CN109800250B (zh) * 2018-12-29 2021-04-16 东莞市绿能环保节能科技有限公司 不再配置企业中心服务器的系统架构
CN111122967A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 国网山东省电力公司临沂供电公司 一种电力计量设备数据采集方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003084022A1 (en) * 2002-03-28 2003-10-09 Robertshaw Controls Company Energy management system and method
WO2007139587A1 (en) * 2006-05-26 2007-12-06 The Board Of Regents Of The Nevada System Of Higher Education On Behalf Of The Desert Research Institute Utility monitoring systems and methods of use
US20110093221A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-21 Savraj Singh Dhanjal System to monitor energy use
WO2011133558A1 (en) * 2010-04-20 2011-10-27 Qwest Communications International Inc. Utility monitoring
US8560133B2 (en) * 2010-09-01 2013-10-15 General Electric Company Energy smart system
US20130170481A1 (en) * 2011-12-29 2013-07-04 John R. Crawford Load monitoring systems, nodes, and related methods

Also Published As

Publication number Publication date
EP2913636B1 (en) 2018-06-06
EP3404366B1 (en) 2020-07-08
EP3754304B1 (en) 2024-10-09
EP3754304A1 (en) 2020-12-23
SE1400111A1 (sv) 2015-08-28
DK3404366T3 (da) 2020-10-12
EP2913636A1 (en) 2015-09-02
EP3404366A1 (en) 2018-11-21
EP3754304C0 (en) 2024-10-09
DK2913636T3 (en) 2018-09-17
SE1551127A1 (sv) 2016-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8396608B2 (en) Computer based energy management
US8949050B2 (en) Smartgrid energy-usage-data storage and presentation systems, devices, protocol, and processes including a visualization, and load fingerprinting process
US20110202181A1 (en) Method and apparatus for smart climate control
AU2008304516A1 (en) Computer based energy management
EP2561597A1 (en) Energy management system
CN103886735A (zh) 用电信息的采集方法和系统及抄表设备
CN102959577A (zh) 信息综合控制系统、信息处理程序、社会基础设施运用系统、运用方法、本地装置、服务器装置及程序
SE538152C2 (sv) Ett trådlöst sensorsystem för mätning av konsumtion av förbrukningsvaror
CN101707528B (zh) 一种对集中监控系统的告警数据的传送方法
US20100131118A1 (en) Online systems and methods for measuring and controlling water, waste and energy usage
EP3793174B1 (en) Monitoring of heat consumption
López et al. ENERsip: M2M-based platform to enable energy efficiency within energy-positive neighbourhoods
CN104165667A (zh) 一种居民远程集中水表抄表系统
WO2018079813A1 (ja) 電力管理方法、ローカル制御装置及び電力管理システム
CN2906784Y (zh) 基于移动通讯数据通道的远程抄表系统
EP3796620B1 (en) Monitoring of heat consumption
Yoon et al. A distributed platform for low-cost, energy-efficient, and secure building energy management and control
DK201870654A1 (en) MONITORING OF HEAT CONSUMPTION
JP6732196B2 (ja) 管理システム、管理方法、表示装置及び管理装置
JP6467108B2 (ja) 管理システム、管理方法、機器及び制御装置
SE1400057A1 (sv) System för styrning av tillförsel av elektrisk energi
Zhang et al. Research on Campus Energy Consumption Monitoring System Based on IPV6
TW201211564A (en) Active monitoring service platform and method of solar power module
CN109218347A (zh) 智能家庭能量信息交互系统
Foche et al. Monitoring Energy Efficiency in Buildings with Wireless Sensor Networks: NRG-WiSe Building