TW201802437A - 用於自動化讀錶之系統與方法 - Google Patents

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克雷 尤金 梅盧金
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Abstract

本發明提供用於藉由使用一相機記錄一錶之影像而自計量設備光學地讀取資料，且將該等影像之經顯示資料量測區轉換成文數字資料以經由一無線網路報告給一資料庫系統以供儲存、分析及報告之系統與方法。該裝置之一個實施方案係整合為一外觀尺寸以取代一水錶箱的蓋之一水錶讀取裝置。該裝置擷取錶面之影像、使用光學字元辨識軟體將該等影像轉換成使用資料、錶識別及該資料擷取之日期/時間，且經由一無線資料網路將該資料發送至一資料庫。

Description

用於自動化讀錶之系統與方法
本發明係關於用於自動化讀錶之系統與方法。
目視地讀取水錶或其他量測設備係一耗時的且昂貴的資料收集方法。更換或升級錶以實現自動化資料收集及資料通信係一極其耗時的且昂貴的工作，但已證明此有助於消費者減少對資源(水、電、氣等)之使用以及對資源之洩漏或系統級損耗之偵測，且建立需求預測。 用與無線電模組介接之電子數位錶更換現有機械水錶係一項勞力密集的工作，其需要移除現有設備且安裝一新的數位錶及鄰近於該錶座落之一無線電模組，且需要穿過錶箱蓋之一天線埠以實現無線連接性。若新錶與現有錶之實體尺寸不同，則錶更換過程產生額外勞力工作，其需要修改水管線，且在該過程中，一供水關閉，且可能污染問題需要沖洗水管線且進行現場消毒處理。
本發明之一個態樣可關於一種經組態用於自動化讀錶之系統。該系統可包括一或多個硬體處理器，該一或多個硬體處理器藉由機器可讀指令組態以：擷取一錶暫存器之一影像；對該影像執行光學字元辨識(OCR)；匯入該錶暫存器影像；判定一新錶暫存器值結果是否在一給定範圍界限內；及在判定該新錶暫存器值結果未在該給定範圍界限內之後，旗標以檢視含有該錶暫存器之一錶之使用量。可使用一流量指示器或針盤指針(dial needle)來量測耗水量(例如，可能洩漏)之大小。 本發明之另一態樣可關於一種用於自動化讀錶之方法。該方法可包括：擷取一錶暫存器之一影像；對該影像執行OCR；匯入該錶暫存器影像；判定一新錶暫存器值結果是否在一給定範圍界限內；及在判定該新錶暫存器值結果未在該給定範圍界限內之後，旗標以檢視含有該錶暫存器之一錶之使用量。可使用一流量指示器或針盤指針來量測耗水量(例如，可能洩漏)之大小。
相關申請案的交叉參考 本申請案主張於2016年6月17日申請且標題為「AUTOMATED METER READING DEVICE AND SYSTEM」之美國臨時申請案第62/351,659號及於2017年6月12日申請且標題為「SYSTEMS AND METHODS FOR AUTOMATED METER READING」之美國申請案第15/620,378號之優先權及權利，該等案內容之全文以引用的方式併入本文中。 親身或使用一相機影像感測器光學地讀錶在以一可靠方式將影像轉換成資料時帶來挑戰，但光學字元辨識(OCR)軟體可經提供且經組態以實現影像轉資料之可靠轉換。光學讀取之實體挑戰係來自以下各者之干擾：污垢、水凝結、浸水、不良照明，及可干擾擷取呈針盤、滾動數字計數或LCD顯示器的形式之錶資料暫存器之影像之昆蟲或生物，此係因為水錶常位於未完全受保護以免受環境影響之室外掩埋式錶箱中。 為了有效，一自動化水計量裝置應在無一外部電源供應器之情況下操作達一長時段(長達20年或更久)而無需人為干預。在此時期期間，裝置應自主地操作，但保持時間同步以收集、儲存資料且將資料傳遞回至一中央資料庫系統而具有超過簡單讀錶報告之值。讀錶裝置應適用於相對於錶箱蓋(讀錶蓋)之距離及定向角可變化之錶安裝。 在一些實施方案中，提供一種經組態以內建於一水錶箱中之一水錶讀數計量系統。在一些實施方案中，無需更換錶且無需連接或附接至錶。可光學地執行錶之讀取且將其發送至一資料庫。 本發明之一些實施方案係關於一種自動化水錶讀取裝置，其與量測設備或量規相對地安裝以自動記錄資料且使用一無線網路將資料傳遞回至一中央資料庫。一些實施方案包含一水錶箱蓋，其光學地讀取用水資料且經由一無線網路連接將該資料傳遞至一資料庫，而提供用水量、篡改偵測、洩漏偵測、對自動化錶讀數之查核及錶識別碼檢驗。 在一些實施方案中，一自動化水錶讀取裝置用一蓋取代水錶箱蓋，該蓋含有自動讀取錶資料且經由一無線連接網路將所收集資料傳送至一資料庫系統以供記錄、報告及分析之電子電路、感測器、處理器、軟體、無線數據機及能量儲存元件。 蓋可整合一相機影像感測器及透鏡以擷取錶面之一影像，使用錶暫存器、流量指示器或針盤以及條碼及/或錶識別標籤定位於該錶面中。處理此影像以擷取使用資料、流量指示及錶識別。一無線數據機用來傳送資料且啟用讀錶裝置組態更新。 在一些實施方案中，本技術有利地提供一機械錶上之遠端及光學洩漏偵測能力。先前技術嘗試需要某人在錶之位置處實體地查看該錶達一時段以判定是否存在一洩漏。此人將亦必須瞭解房產中發生何事(例如，一水龍頭是否洩漏、是否有人沖洗馬桶、洗碗機是否開啟等)以避免將一有意流量誤解為一洩漏。 圖1繪示根據一或多個實施方案之經組態用於自動化讀錶之一系統100。在一些實施方案中，排程系統100可包含一或多個伺服器102。(若干)伺服器102可經組態以根據主從架構、一端對端架構及/或其他架構而與一或多個計算平台104通信。使用者可經由(若干)計算平台104存取系統100。一平台係應用程式可在其上運行之一基礎電腦系統。 (若干)伺服器102可經組態以執行機器可讀指令106。機器可讀指令106可包含一擷取組件108、一OCR組件110、一判定組件112、一旗標組件114及/或其他組件之一或多者。擷取組件108可經組態以擷取一影像。換言之，擷取組件108引起影像由一相機獲取且被儲存於任何適合位置中。OCR組件110可經組態以對一影像執行光學字元辨識。判定組件112可經組態以判定一讀數是否在一給定範圍界限內。旗標組件114可經組態以旗標一水錶處之一可能問題(例如，偵測到一洩漏或其他問題)。機器可讀指令106可執行以提供分析及/或資料挖掘之能力。 圖2繪示根據一或多個實施方案之包含在安裝於一箱中之一水錶上方的適當位置中之一讀錶裝置蓋總成之一系統200。蓋之一頂表面202曝露於外部環境。亦描繪一蓋密封墊片204、一掩埋式錶箱206、一透鏡氣隙208、電子器件圍封殼210、一水錶面212、一水錶主體214，及用於定位電子器件圍封殼210以進行相機對準校正之一(若干)滑軌216。在一些實施方案中，代替滑軌216，可使用狹槽來進行調整。在任一情況中，可實施一二維滑動元件。透鏡氣隙208防止水、污垢等接觸透鏡之表面。為防止凝結(尤其在冷環境中)形成於電子器件圍封殼210及/或透鏡氣隙208之光學表面上，可將一親水塗層施覆至電子器件圍封殼210及透鏡氣隙208之一底表面。親水塗層吸收水。以不同方式施覆之此塗層或其他變體亦可添加至錶面212。例如，對於錶面，可使用施覆至錶之一塗膜而非塗佈該錶面。在一髒錶箱環境中，此可比實施一空氣固化塗層更快且更容易。然而，預期任何適合方法。塗層無需為一親水塗層，而是可為有助於消除凝結的水珠效應之任何適合塗層。 在一些實施方案中，一讀錶蓋係用一相等大小及形狀之蓋取代一現有水錶箱蓋之一讀錶裝置，該蓋含有一整合光學感測器、透鏡、影像處理、光學字元辨識、資料處理、即時時鐘、能量儲存、篡改偵測、洩漏偵測、資料安全性及/或無線連接性，以實現光學地讀取一水錶且將水錶影像及資料之光學字元辨識讀數傳送至一遠端資料庫系統以供儲存及分析處理。此裝置可在遠端或在本地組態用於成像參數、資料收集排程、報告、警示監測及回應。 圖3繪示根據一或多個實施方案之讀錶裝置蓋之元件。元件包含蓋本體302、蓋密封墊片204、一電子器件圍封殼210、透鏡氣隙208、用於定位電子器件圍封殼之(若干)滑軌216 (或其他二維滑動元件)、閃光照明口310及一光/篡改感測器(312)。 圖4繪示根據一或多個實施方案之展示內部組件之電子器件圍封殼210之一截面。描繪了未附接蓋主體之一電子器件圍封殼底座402、一電池404、附接至電子器件圍封殼底座402之無線天線406、一電子器件圍封殼頂部408、無線數據機410、照明光源(閃光燈) 412、一主處理器414、一相機影像感測器416、一相機透鏡418、透鏡氣隙208及一防水密封件420。 圖5繪示根據一或多個實施方案之用於一讀錶蓋設置之一方法500。下文呈現之方法500之操作意欲為闡釋性的。在一些實施方案中，可用未描述之一或多個額外操作及/或在不具有所論述操作之一或多者之情況下完成方法500。另外，在圖5中繪示且在下文描述方法500的操作之順序並不意欲為限制性的。 在一些實施方案中，可在一或多個處理裝置(例如，一數位處理器、一類比處理器、經設計以處理資訊之一數位電路、經設計以處理資訊之一類比電路、一狀態機及/或用於電子地處理資訊之其他機構)中實施方法500之一或多個操作。一或多個處理裝置可包含回應於電子地儲存於一電子儲存媒體上之指令而執行方法500之一些或全部操作之一或多個裝置。一或多個處理裝置可包含透過硬體、韌體及/或軟體組態以具體設計用於執行方法500之操作之一或多者之一或多個裝置。 在一操作502，移除現有錶箱蓋。蓋可由塑膠、混凝土或任何其他適合材料形成。可清潔錶箱之內部。 在一操作504，在蓋內對準相機使其在錶面正上方。接著，將新蓋(例如，Water Pigeon蓋)安裝於錶箱上。 在一操作506，在一平板電腦、電話、電腦等上打開一設置應用程式。蓋可與一伺服器無線通信。 在一操作508，將錶序號鍵入至平板電腦、電話、電腦等之一應用程式中。錶序號與一位址相關聯。 在一操作510，清潔錶面及坑且將一唯一錶ID標記應用於錶之面，以免阻擋錶暫存器。有利地，應用錶ID標記(標籤)給出該錶、錶編號、客戶位址之間之一明確關聯。在一些實施方案中，在不同時間讀取錶面且驗證錶ID標記(標籤)。錶ID標記可由鋁或其他材料形成。錶ID標記可包含一條碼。使用GPS來記錄單元之位置(地理標記)，使得如果其失效或被拿走，其安裝位置係已知的。 在一操作512，將自動化錶蓋(具有相機)安裝且鎖定或纜接至錶坑(錶箱)上。 在一操作514，使用一磁體來啟動單元使其進入一設置模式。磁體啟動一開關。接著，單元「喚醒」且被啟動並開啟，且與無線網路及伺服器通話/連接至無線網路及伺服器。 在一操作516，判定平板電腦、電話、電腦等上是否出現一錶影像。 在一操作518，若未出現錶影像，則將相機調整為在錶面上方。 在一操作520，剪裁影像以顯示錶ID (或僅錶ID)，且錶ID被保存且可轉至一伺服器及蓋。系統可剪裁至全錶面、剪裁至其中定位編號之錶暫存器且剪裁至所添加之錶ID標籤。系統亦可繞給出耗水量之一指示之指針剪裁，及/或剪裁用於洩漏偵測之一流量指示器針盤608之一影像。 在一操作522，可將影像剪裁至錶暫存器。影像被保存且可轉至一伺服器及蓋。 在一操作524，將影像中所顯示之錶暫存器值鍵入至一平板電腦、電話、電腦或其他裝置中。此初始錶讀數係OCR開始操作之一起始點。 在一操作526，可驗證或鍵入錶位置之一街道位址。 圖6繪示根據一或多個實施方案之其中可顯示使用讀數之(錶600之)一錶面602。錶600包含錶面602、錶識別標籤604、錶暫存器606及流量指示器或針盤608及/或一指針。此項技術中已知一錶中存在兩個流量指示器(一流量指示器或針盤608及/或一指針)，兩者皆不同於錶暫存器。錶暫存器顯示總錶使用量。可剪裁針盤或指針且使用其等來讀取耗水量(例如，洩漏大小)。 在一些實施方案中，關於錶暫存器讀數，蓋(讀錶蓋)執行所擷取影像之OCR以判定錶暫存器606之資料。可用關於各暫存器讀數將產生等於或大於先前錶讀數之資料之資料順序之規則來實施錶暫存器資料辨識。如圖7中所示，規則流程首先檢驗哪些暫存器編號已保持與先前讀數相同。接著，按序列規則自最高有效改變數位至最低有效數位處理改變數位。比較所得錶暫存器資料之最終值與邊界界限(其等表示自先前讀數起之一時段中之一最大預期變化)，若資料超過邊界，則旗標影像及資料兩者且將其等發送至伺服器以在下一排定通信事件進行檢視。 與根據本技術之實施方案保持一致，水錶之錶面上實體上標記有一錶識別標籤604 (參見圖5)。錶識別標籤604包含識別錶之一唯一編號。錶之各光學讀數記錄錶之錶識別標籤。讀錶蓋保持其所暫存之錶識別標籤之一記錄，且在每一讀錶事件檢驗錶識別標籤。錶識別標籤604專用於各公用設施及消費者賬戶；因此讀數係基於錶識別標籤資料而記錄於伺服器資料庫中。在一些實施方案中，使用一條碼標籤來代替一錶識別標籤。如本文中使用，在一些實施方案中，在提及一錶識別標籤之任何處，一條碼標籤可代替性地取代。 在一些實施方案中，讀錶蓋將執行所擷取影像之OCR檢驗以判定錶識別標籤604是否已自先前記錄或讀錶蓋之初始設置改變。若檢驗指示一改變，則將旗標影像且將其發送至伺服器以在下一通信事件進行檢視。此程序藉由使用一定義字元檢驗規則來檢驗讀數之各數位而減少處理時間及所消耗之能量。此程序可經組態以在每次讀取或在一特定時段發生，或僅在已發生一篡改偵測警示之後發生，此將藉由減少用於檢驗之處理時間而減少所消耗之電池能量。 在一些實施方案中，讀錶蓋相機(416及418)透過整合至電子器件圍封殼頂部408中之稱為透鏡氣隙208之一光學透明口而觀看錶，該透鏡氣隙208在一浸水期間產生光學透明口與可填充錶箱之水之間的一氣穴。此氣穴使能夠在錶箱浸水之情況下讀取水錶暫存器，且其藉由消除與水之直接接觸防止相機觀看口之污染。 在一些實施方案中，讀錶蓋可包含一即時時鐘，其使讀錶蓋能夠在一低功率狀態中操作，直至需要一預組態操作時間。當經由一無線連接(例如，蜂巢式系統等)及/或Bluetooth連接至設置應用程式時，即時時鐘在安裝期間與網路時間同步。如本文中使用，在一些實施方案中，在提及Bluetooth之任何處，可實施一無線連接(例如，蜂巢式系統等)。在一些實施方案中，可在本發明各處實施一專屬形式的Bluetooth。在定期自主操作期間，網路及後端伺服器資料庫連接上發生即時時鐘同步。同步更新可組態以在每一網路連接上更新，且亦可經組態以僅在一特定時段已到期或將到期之後且在下一排定網路連接之前更新以減少能量消耗。 讀錶蓋中之一或多個處理器基於考慮到環境及裝置事件之預定義演算法而計算所使用之來自電池之能量。使用此等演算法，裝置將藉由基於預定義事件及實際狀況追蹤累積能量消耗而動態地管理報告間隔以達到目標電池壽命。在判定能量消耗之焦耳時使用之因數包含溫度、所擷取影像之數目、所處理影像之數目、無線資料連接之數目、無線接收之信號強度量測值、傳輸功率位準、資料有效負載大小、網路輸送組態、電池容量、電池年限、電池之自放電率、OCR處理時間、前瞻性強制報告排程限制等。此資料亦被發送至後端伺服器以實現系統操作員對組態變化之前瞻性影響，且伺服器亦可改變裝置報告排程以管理電池預期壽命。 讀錶蓋可使用影像來收集資料；此等影像亦可用來偵測錶篡改。一旦讀錶蓋經安裝，則錶箱之內部係暗的。可藉由經由一處理器中斷輸入觸發一篡改警示之一傾斜開關及/或光感測器(光電阻器)而感測讀錶蓋移除。在一些實施方案中，可實施一加速度計。此可容許系統感測蓋是否被移動、提起、移除或以其他方式篡改。 在一些實施方案中，篡改警示經組態以執行多種回應，包含清除在篡改偵測期間及/或篡改警示之後之影像擷取。在兩種情況中，影像可用來判定錶箱輸入項之結果。執行所擷取影像之裝置處理以判定錶讀數是否被修改、錶是否被移除或更換，及是否需要一現場檢測來審查輸入項。若請求一現場審查，則立即將全視野影像發送回至中央伺服器，否則將事件記錄為一錶讀數且在下一排定網路連接中以一篡改旗標偵測發送回。可遠端地或在現場修改此等組態。 可藉由影像擷取而偵測錶移除及更換(例如，篡改)。此可稱為篡改偵測。在各影像擷取(或複數個影像擷取)檢查錶識別標籤604以進行檢驗，且旗標否定檢驗並在下一排定錶報告週期進行報告。基於識別失敗而組態全視野影像、或僅錶暫存器及錶ID標記以進行傳輸。 可使用在相機視訊模式之運動追蹤軟體或流量指示器針盤608或指針之時間流逝靜態影像來執行洩漏偵測。亦可使用錶暫存器606及流量指示器針盤608及/或指針上之計時讀數來計算使用量而執行洩漏偵測。可實施靜態時間流逝以改良洩漏偵測。可使用各種方法在讀錶蓋上執行洩漏偵測。 一種方法涉及使用讀錶蓋相機及運動感測軟體。以一錶流量指示器進行一視覺運動偵測可確認一短時段(以秒為單位量測)內之水流量。另一方法涉及對錶暫存器影像執行OCR。此用來判定在連續影像之間之時間內是否消耗水。若在用水不常見之時間(諸如在大多數人及企業不活躍之凌晨時分)一致地偵測到使用，則用水量係一水洩漏之一指示符。可在記錄讀數時判定水洩漏之體積，且基於各種組態設定將警示發送至一中央伺服器。組態設定之一些實例可包含每月一次、每兩天一次、每天一次、每小時一次或每15分鐘一次向中央伺服器發送資料，及諸如15分鐘、1小時、6小時之錶暫存器記錄間隔，及偵測未知水流量可使用之此等間隔。 在一些實施方案中，設想一查核模式。在設置期間或在一中央伺服器遠端，讀錶蓋可經組態以遞送影像、OCR資料及/或其他資料。此實現按一定期排程查核系統效能而無需訪問錶位置。查核組態可在一定義持續時間內針對任何指定時段設定讀錶，而產生作出用水量之一高解析度分佈圖之能力。例如，可在一24小時週期內每15分鐘讀取錶，而僅在該週期結束時將資料發送回，或系統可經組態以在指定日期及時間(諸如(舉例而言)每月計費週期)用一影像發送回總使用量資料。 在一些實施方案中，預期影像分批處理。當讀錶蓋經組態以按一週期性排程(作為一項實例，一周一次)發送OCR輸出資料時，其將在收集全部(或複數個)影像之後執行ORC。相對於在各影像擷取時立即執行OCR，此減少所消耗之能量。此節省資源，包含能量、記憶體、處理時間等。 可實施影像資料壓縮。可藉由發送連續讀數作為差分(與先前讀數之差異)而非全錶暫存器讀數而壓縮OCR輸出資料。在中央資料庫處移除此壓縮以記錄實際錶資料。此資料壓縮減少經由無線網路傳輸資料時資料有效負載及所消耗之能量。可遠端地或在一現場設置程序中組態此設定。其對於需要高解析度錶資料之事物(諸如錶查核)係有價值的。 在一些實施方案中，設想雲端伺服器OCR。可在讀錶蓋上執行錶影像之OCR，或在後端伺服器中使用所接收之影像執行錶影像之OCR。遠端地或在初始設置程序期間組態該選項。當接收具有指示可能錯誤之旗標之資料及影像時，在伺服器上執行OCR以查看是否達到相同結果，而在請求人為干預之前確認一問題。後端伺服器上之OCR演算法可運行在讀錶蓋上不可用之替代OCR方法。 在一些實施方案中，可使用一灌溉計量應用程式設計介面(API)或應用協定介面。運用查核模式組態，讀錶蓋可經組態以依排定灌溉區運行時間之特定間隔記錄用水量。可遠端地程式化運行時間以使能夠收集各灌溉區之準確耗水量資料。使用一API來向控制讀錶蓋組態之後端伺服器請求灌溉資料收集。查核已知排程之灌溉系統操作準確地判定在一指定時段內與灌溉區相關之耗水量。可藉由特定灌溉區上之增加的耗水速率而偵測灌溉洩漏或故障，而實現以準確細節產生洩漏偵測之通知。在設置灌溉區澆水時間以達成最佳施水時，用水速率係至關重要的。此亦可展示關於將水施用於農作物、牧草等之一灌溉失敗。例如，一閥可能未適當操作或損壞。一閥可能無法開啟或可能無法關閉。本技術可展示一灌溉系統操作且將水遞送至農作物、牧草、植被等之一失敗。 在一些實施方案中，可實現一自動剪裁特徵。為減少影像處理時間及光學字元辨識所消耗之能量，可將一標籤或標記添加至錶面602以提供圍封錶暫存器資料606及錶唯一識別標籤604之一矩形邊界，外加流量指示器針盤608或指針之一邊界。此等邊界使能夠藉由形狀及/或色彩過濾而處理影像擷取。例如，可偵測到一紅框及界定為錶暫存器之一位置，且可偵測到一綠框及界定為錶識別標籤之一位置。讀錶蓋或中央伺服器上之自動剪裁軟體可隔離且識別特定影像區域而減少影像像素計數，且將影像識別為特定資料類型。此實現與影像場中之預期字元及字體相匹配之最佳化OCR規則。再者，在一些實施方案中，當讀錶蓋待將一影像傳送至後端資料庫系統時，僅需傳送影像之經識別區域。此節省能量且減少經由無線網路發送之資料量。 在一些實施方案中，讀錶蓋之設計併有一滑軌216設計，其使能夠藉由改變電子器件箱210在錶蓋外殼(或簡稱錶蓋或蓋) 202中之位置而調整相機416及418及透鏡氣隙208之位置。可在安裝讀錶蓋202期間使用此調整機構，因此相機416及418及透鏡氣隙208可直接與錶面602相對對準。 在一些實施方案中，讀錶蓋可其在安裝於現場之後使用一磁體啟動開關來起始操作。放置於讀錶蓋上之適當位置中之一磁體可起始啟用一本地設置組態程序之起動序列或啟動一遠端組態程序。此功能可啟用安全性以僅容許授權設備連接，且可在組態設定中停用開關以防止對裝置之未授權存取。 本文中已論述一現場讀錶蓋設置程序。在一些實施方案中，可在安裝位置處現場組態讀錶蓋。圖5展示一例示性設置及組態程序。可使用一Bluetooth資料鏈路或短程無線或蜂巢式資料鏈路來實現現場設置。在安裝至錶箱上之前在讀錶蓋滑軌216上對準相機口對於設置程序係重要的。一旦讀錶蓋經安裝，則可藉由將起始設置程序之一磁體放置於讀錶蓋上之正確位置上而起始設置程序，該設置程序擷取水錶之第一影像且將該第一影像發送至運行適當介面應用程式之安裝者之電話/平板電腦/電腦。安裝者之裝置上所顯示之影像係來自讀錶蓋相機之全視野影像。安裝者使用應用程式在顯示總用水量之錶資料暫存器周圍標記或建立一框，且保存影像位置。安裝者將初始錶暫存器讀數手動鍵入至應用程式中以提供OCR演算法作為未來讀取之一開始點。接著，標記且保存錶識別(ID)編號。接著，安裝者鍵入可能永久標記至錶本體上之錶編號(操作508)、驗證或鍵入街道位址、驗證或鍵入讀數，如所需亦驗證來自錶面之加侖、立方英尺等單位。一些此資訊可在安裝者記錄且檢驗錶永久編號之後自動填充。為消除手動輸入項，設置應用軟體可執行對錶暫存器及錶識別標籤影像之自動剪裁，但(在一些實施方案中)需要安裝者檢驗以確保資料完整性。在安裝者完成設置程序時，可將讀錶蓋組態資訊自安裝者之裝置傳送至後端伺服器，且讀錶蓋可首次連接至後端伺服器以檢驗裝置是否適當操作。原始安裝影像可依全視野發送回至一中央伺服器作為一影像記錄以供未來使用。 可遠端地執行讀錶蓋設置程序。在安裝讀錶蓋202之後，安裝者藉由將一磁體放置於讀錶蓋上以起始遠端設置程序而起始遠端組態程序。安裝者仍需現場確認起始讀數及錶識別標籤，但其他步驟可為自動的或由後端伺服器使用用於與錶通信之無線網路手動執行。 返回至圖1，在一些實施方案中，(若干)伺服器102、(若干)計算平台104及/或外部資源124可經由一或多個電子通信鏈路可操作地鏈結。例如，可至少部分經由一網路(諸如網際網路及/或其他網路)建立此等電子通信鏈路。將明白，此並不意欲為限制性的，且本發明之範疇包含其中(若干)伺服器102、(若干)計算平台104及/或外部資源124可經由一些其他通信媒體可操作地鏈結之實施方案。 圖7繪示根據一或多個實施方案之用於錶暫存器光學字元辨識(OCR)之一方法700。下文呈現之方法700之操作意欲為闡釋性的。在一些實施方案中，可用未描述之一或多個額外操作及/或在不具有所論述之操作之一或多者之情況下完成方法700。另外，在圖7中繪示且在下文描述方法700的操作之順序並不意欲為限制性的。 在一些實施方案中，可在一或多個處理裝置(例如，一數位處理器、一類比處理器、經設計以處理資訊之一數位電路、經設計以處理資訊之一類比電路、一狀態機及/或用於電子地處理資訊之其他機構)中實施方法700之一或多個操作。一或多個處理裝置可包含回應於電子地儲存於一電子儲存媒體上之指令而執行方法700之一些或全部操作之一或多個裝置。一或多個處理裝置可包含透過硬體、韌體及/或軟體組態以具體設計用於執行方法700之操作之一或多者之一或多個裝置。 在一操作702，開始錶暫存器OCR。此意謂接著擷取一錶暫存器之一影像且對該影像執行ORC。 在一操作704，匯入錶暫存器影像。可將影像剪裁至相關資料區。 在一操作706，判定錶暫存器影像之一先前讀數是否可用。可以各種方式完成此判定。在一些實施方案中，藉由安裝者在設置程序(圖5)期間鍵入第一錶讀數。在一些實施方案中，該判定可以先前影像上存在一成功OCR讀數之事實而完成。 在一操作708，若無錶暫存器影像之先前讀數可用，則程序進行至操作708。若錶暫存器影像之一先前讀數可用，則程序進行至步驟710。 在一操作708，對錶暫存器影像之各數位執行OCR。 在一操作710，若錶暫存器影像之一先前讀數可用，則載入錶暫存器先前值。在一些實施方案中，先前讀數儲存於讀錶蓋記憶體中，且由一處理器復原以比較檢驗當前錶暫存器資料影像。 在一操作712，識別自先前讀數改變之數位位置。此稱為檢驗。程序以最高有效數位開始且對相對於錶暫存器最高有效位元(MSB)數字之該數字執行一可信度檢查而非對各數位運行完整OCR程序，若可信度高(例如，大於90%或某一其他數字)，則檢驗其與該MSB之先前讀數之數字相同。若不存在一高可信度，則逐數位地對自該數位向下之數字進行OCR。若無數位改變，則檢驗係一非常快速的程序(例如，與其他方法相比，可需要10%之時間及能量)。 在一操作714，針對錶暫存器606之最高有效改變數位及全部較低有效數位執行OCR。可實施類似於關於操作712描述之一程序。例如，參考圖6，若前三個最高有效數位(987)相同但下一數位(6)已改變，則在數位6及數位6右側之數位處開始OCR。在此情況中，無需對數位9、8及7執行OCR。系統可藉由使用本文中描述之檢驗程序而判定一數位是否改變。系統將知曉，若數位6改變，則其現應為7、8或9，此係因為值不應減小。此節省包含時間及能量之資源。與檢查0至9以識別數字匹配相比，檢驗一數字使用時間及能量之一分率(例如，10%或另一分率)。OCR實際上僅匹配像素圖案且建立例如關於一數位是一0還是一8之一可信度。例如，一OCR程序檢查一錶暫存器中之數位(通常8個數位)之各者之運行時間可花費3 ms或另一時間量而非4 ms。 在一操作716，可對各較低有效數位執行OCR，且結果應為6改變成一7、8或9。在操作712，識別改變之數位。對全部改變之數位運行OCR，但未對未改變之數位(其等將為僅每年、或每季度或某一其他時間週期改變之錶讀數中的最高有效數位)運行OCR。 在一些實施方案中，可每次對各數位運行OCR，但上述實施方案節省一些時間及因此電池能量，而容許單元壽命更長及/或能夠每天執行更多次讀取。可使用一較小、較低成本電池且仍具有一極長電池壽命(舉例而言，諸如20年或更久之一時段)。 在一操作718，接收來自操作708或操作716之OCR資料。儲存結果與擷取影像之時之一時間戳記。 在一操作720，判定結果是否在範圍界限內。例如，在一設定壓力位準下，一給定大小之一錶在一給定時段內僅可遞送特定加侖數之水。此係一實體最大容量限制。可藉由對該等錶歷史用水量運行分析而設定另一限制。可判定使用者在一小時內每次使用之最大加侖之水。可將限制設定為該值。一個使用限制係0。通常，用水量絕不應為負。其可發生，但若水反向流至供水系統(考慮到某人迫使有毒或受污染水回至供水系統中)，則係一非常危險的狀況。 在一些實施方案中，通過一錶之最大準確流速具有一上限。一個實例係錶之出口處之一破裂總水管。出口將排出超過錶之預定流速之一流速。此將表示一高範圍。例如，一典型5/8英寸錶具有至多20 gpm之一正常操作範圍，且一1英寸錶具有至多50 gpm之一操作範圍。透過分析或其他手段，可判定一使用者在一小時內消耗之最高水量。可將一百分比(例如，15%或另一百分比)添加至其而作為一正常用水量上限。此將警示已偵測到異常用水量，此對於消費者瞭解(未看見的洩漏、水管爆裂、灌溉系統困在ON位置或僅重新填充池)可為至關重要的。
Figure TW201802437AD00001
上表係關於來自一水錶之最大流量以維持準確度之參考。藉由偵測到流速在錶之極限處，可警示一公用設施需要一錶升級以防止非營收(未計費)用水量。 在一操作722，若用水超過限制之至少一者，則旗標以檢視錶使用量。否則不採取措施。 在一些實施方案中，方法700可進一步包括當基於由一公司(諸如(舉例而言)Water Pigeon公司)之灌溉系統共用之預期運行時間預測灌溉系統使用量時，判定灌溉系統供水之一失敗。可按例如灌溉計劃運行以與來自先前觀察之預期使用量進行比較之一小時時槽進行此判定。因此，若灌溉將在給定時槽內運行，則零將為不可接受的。值得注意的是，先前技術嘗試並未光學地讀取一水錶。此外，根據本技術之錶蓋可偵測其是否已移動至一不同位置。 圖8繪示根據一或多個實施方案之一讀錶蓋閂鎖機構800。此可防止人們移除蓋，而不必使用一纜線附件來防止。在一些實施方案中，蓋閂鎖可用於壓縮墊片密封。可使用一凸輪閂鎖設計來安裝一讀錶蓋802，該設計運用附接至由一緊固件808固定之一螺栓806之一旋轉舌片804來將讀錶蓋802固持在適當位置。此提供將一密封墊片810壓縮至錶箱812，而建立與錶箱具有一防塵及水密密封之一穩定讀錶蓋位置。此設計可用於蓋之一或多個側上以達成在全部大小及形狀上變化之蓋之一穩定安裝。在一些實施方案中，可將一掛繩附接至蓋以防止其漂浮或離開。掛繩(掛繩附件)可由不鏽鋼或任何其他適合材料形成，且可附接至蓋及錶箱。 圖9繪示根據一或多個實施方案之一系統900之一示意圖。此描繪對已論述事物之一般概述。如本文中提及，本發明之一些實施方案係關於一種自動化水錶讀取裝置，其與量測設備或量規相對地安裝以自動記錄資料且使用一無線網路902將資料傳遞回至一中央資料庫。一些實施方案包含一水錶箱蓋，其光學地讀取用水資料且經由一無線網路連接將該資料傳遞至一資料庫，而提供用水量、篡改偵測、洩漏偵測、對自動化錶讀數之查核及錶識別檢驗。資訊可流至無線裝置904且來自無線裝置904。無線裝置904可與一(若干)單元906 (例如，一資料庫等)、電子器件圍封殼210 (參見圖2)或別處通信地耦合。可在一些實施方案中，可實施遠端組態工具。遠端組態工具可改變系統記錄資料之排程。例如，可設定排程以在每天子夜、每一小時、每15分鐘等記錄一次。資訊可被發送至資料庫(單元) 906或自其檢索。可存在多個單元906且其等可執行不同功能。資訊可被發送至各處，諸如行動裝置904或其他位置908。 一給定計算平台104可包含經組態以執行機器可讀指令之一或多個處理器。機器可讀指令可經組態以使與給定計算平台104相關聯之一專家或使用者能夠與系統100及/或外部資源130介接，及/或提供本文中歸因於(若干)計算平台104之其他功能性。藉由非限制性實例，給定計算平台104可包含一桌上型電腦、一膝上型電腦、一手持式電腦、一平板電腦計算平台、一筆記型電腦、一智慧型電話、一遊戲控制臺、一灌溉系統、一家庭自動化系統及/或其他計算平台之一或多者。 外部資源124可包含資訊源、系統100外部之區塊鏈環境之主機及/或提供者、參與系統100之外部實體，及/或其他資源。在一些實施方案中，本文中歸因於外部資源124之一些或全部功能性可由包含於系統100中之資源提供。 (若干)伺服器102可包含電子儲存器126、一或多個處理器128及/或其他組件。(若干)伺服器102可包含使能夠與一網路及/或其他計算平台交換資訊之通信線或埠。圖1中之(若干)伺服器102之繪示並不意欲為限制性的。(若干)伺服器102可包含在一起操作以提供本文中歸因於(若干)伺服器102之功能性之複數個硬體、軟體及/或韌體組件。例如，(若干)伺服器102可由在一起操作而作為(若干)伺服器102之計算平台之一雲端實施。 電子儲存器126可包括電子地儲存資訊之非暫時性儲存媒體。電子儲存器126之電子儲存媒體可包含以下之一者或兩者：與(若干)伺服器102一體地(即，實質上不可移除)提供之系統儲存器；及/或經由例如一埠(例如，一USB埠、一firewire埠等)可移除地連接至(若干)伺服器102之可移除儲存器或一驅動器(例如，一硬碟機等)。電子儲存器126可包含以下之一或多者：光學可讀儲存媒體(例如，光碟等)、磁性可讀儲存媒體(例如，磁帶、磁性硬碟機、軟碟機等)、基於電荷之儲存媒體(例如，EEPROM、RAM等)、固態儲存媒體(例如，快閃碟等)及/或其他電子可讀儲存媒體。電子儲存器126可包含一或多個虛擬儲存資源(例如，雲端儲存器、一虛擬私人網路及/或其他虛擬儲存資源)。電子儲存器126可儲存軟體演算法、由(若干)處理器128判定之資訊、自(若干)伺服器102接收之資訊、自(若干)計算平台104接收之資訊，及/或使(若干)伺服器102能夠如本文中描述般運作之其他資訊。 (若干)處理器128可經組態以提供(若干)伺服器102中之資訊處理能力。因而，(若干)處理器128可包含一數位處理器、一類比處理器、經設計以處理資訊之一數位電路、經設計以處理資訊之一類比電路、一狀態機及/或用於電子地處理資訊之其他機構之一或多者。儘管圖1中將(若干)處理器128展示為一單一實體，然此僅用於闡釋性目的。在一些實施方案中，(若干)處理器128可包含複數個處理單元。此等處理單元可實體定位於相同裝置內，或(若干)處理器128可表示協同操作之複數個裝置之處理功能性。(若干)處理器128可經組態以執行機器可讀指令組件108、110、112、114及/或其他機器可讀指令組件。(若干)處理器128可經組態以藉由以下各者來執行機器可讀指令組件108、110、112、114及/或其他機器可讀指令組件：軟體；硬體；韌體；軟體、硬體及/或韌體之某一組合；及/或用於組態(若干)處理器128上之處理能力之其他機構。如本文中使用，術語「機器可讀指令組件」可指代執行歸因於機器可讀指令組件之功能性之任何組件或組件集合。此可包含在執行處理器可讀指令期間之一或多個實體處理器、處理器可讀指令組件、電路組件、硬體組件、儲存媒體組件或任何其他組件。 應明白，儘管機器可讀指令組件108、110、112、114在圖1中被繪示為在一單一處理單元內實施，然在其中(若干)處理器128包含多個處理單元之實施方案中，可在其他機器可讀指令組件遠端實施機器可讀指令組件108、110、112及/或114之一或多者。由本文中描述之不同機器可讀指令組件108、110、112及/或114提供之功能性描述用於闡釋性目的，且並不意欲為限制性的，此係因為機器可讀指令組件108、110、112及/或114之任一者可提供比所描述更多或更少之功能性。例如，可消除機器可讀指令組件108、110、112及/或114之一或多者，且可藉由機器可讀指令組件108、110、112及/或114之其他者提供其之一些或全部功能性。作為另一實例，(若干)處理器128可經組態以執行一或多個額外機器可讀指令組件，其等可執行在下文歸因於機器可讀指令組件108、110、112及/或114之一者之一些或全部功能性。 圖10繪示根據一或多個實施方案之用於自動化讀錶之一方法。下文呈現之方法1000之操作意欲為闡釋性的。在一些實施方案中，可用未描述之一或多個額外操作及/或在不具有所論述之操作之一或多者之情況下完成方法1000。另外，在圖10中繪示且在下文描述方法1000的操作之順序並不意欲為限制性的。 在一些實施方案中，可在一或多個處理裝置(例如，一數位處理器、一類比處理器、經設計以處理資訊之一數位電路、經設計以處理資訊之一類比電路、一狀態機及/或用於電子地處理資訊之其他機構)中實施方法1000之一或多個操作。一或多個處理裝置可包含回應於電子地儲存於一電子儲存媒體上之指令而執行方法1000之一些或全部操作之一或多個裝置。一或多個處理裝置可包含透過硬體、韌體及/或軟體組態以具體設計用於執行方法1000之操作之一或多者之一或多個裝置。 在一操作1002，擷取一錶暫存器之一影像。根據一或多個實施方案，可藉由經組態以執行與擷取組件108 (如結合圖1描述)相同或類似之一機器可讀指令組件之一或多個硬體處理器來執行操作1002。在一些實施方案中，藉由蓋影像感測器根據一處理器之指令在蓋上擷取影像，且接著將影像發送至一伺服器。可對影像執行一OCR，且接著可在一雲端處理器上再次進行OCR。 在一操作1004，對影像執行OCR。根據一或多個實施方案，可藉由經組態以執行與OCR組件110 (如結合圖1描述)相同或類似之一機器可讀指令組件之一或多個硬體處理器來執行操作1004。 在一操作1006，輸入所擷取之錶暫存器影像。換言之，將來自錶之所擷取影像發送至例如電子儲存器126、無線裝置904等。根據一或多個實施方案，可藉由經組態以執行一機器可讀指令組件之一或多個硬體處理器來執行操作1006。 在一操作1008，判定一新錶暫存器值結果是否在一給定範圍界限內。根據一或多個實施方案，可藉由經組態以執行與判定組件112 (如結合圖1描述)相同或類似之一機器可讀指令組件之一或多個硬體處理器來執行操作1008。 在一操作1010，在判定新錶暫存器值結果未在給定範圍界限內之後，旗標含有錶暫存器之一錶之使用量以進行檢視。根據一或多個實施方案，可藉由經組態以執行與旗標組件110 (如結合圖1描述)相同或類似之一機器可讀指令組件之一或多個硬體處理器來執行操作1010。本發明中之操作之順序不限於描述其等之順序。例如，在一些實施方案中，可在操作1006之前執行操作1008。 儘管已為繪示之目的而基於當前被視為最實際及較佳實施方案之事物詳細描述本技術，然應瞭解，此細節僅用於該目的，且本技術不限於所揭示實施方案，而是恰相反，其意欲涵蓋在隨附申請專利範圍之精神及範疇內之修改及等效配置。例如，應瞭解，本技術預期，在可能程度上，任何實施方案之一或多個特徵可與任何其他實施方案之一或多個特徵組合。
100‧‧‧排程系統
102‧‧‧伺服器
104‧‧‧計算平台
106‧‧‧機器可讀指令
108‧‧‧擷取組件/機器可讀指令組件
110‧‧‧光學字元辨識(OCR)組件/機器可讀指令組件
112‧‧‧判定組件/機器可讀指令組件
114‧‧‧旗標組件/機器可讀指令組件
124‧‧‧外部資源
126‧‧‧電子儲存器
128‧‧‧處理器
200‧‧‧系統
202‧‧‧蓋之頂表面/讀錶蓋
204‧‧‧蓋密封墊片
206‧‧‧掩埋式錶箱
208‧‧‧透鏡氣隙
210‧‧‧電子器件圍封殼/電子器件箱
212‧‧‧水錶面
214‧‧‧水錶主體
216‧‧‧滑軌
302‧‧‧蓋本體
310‧‧‧閃光照明口
312‧‧‧光/篡改感測器
402‧‧‧電子器件圍封殼底座
404‧‧‧電池
406‧‧‧無線天線
408‧‧‧電子器件圍封殼頂部
410‧‧‧無線數據機
412‧‧‧照明光源/閃光燈
414‧‧‧主處理器
416‧‧‧相機影像感測器/讀錶蓋相機
418‧‧‧相機透鏡/讀錶蓋相機
420‧‧‧防水密封件
500‧‧‧方法
502‧‧‧操作
504‧‧‧操作
506‧‧‧操作
508‧‧‧操作
510‧‧‧操作
512‧‧‧操作
514‧‧‧操作
516‧‧‧操作
518‧‧‧操作
520‧‧‧操作
522‧‧‧操作
524‧‧‧操作
526‧‧‧操作
600‧‧‧錶
602‧‧‧錶面
604‧‧‧錶識別標籤
606‧‧‧錶暫存器
608‧‧‧流量指示器針盤/流量指示器/針盤
700‧‧‧方法
702‧‧‧操作
704‧‧‧操作
706‧‧‧操作
708‧‧‧操作
710‧‧‧步驟/操作
712‧‧‧操作
714‧‧‧操作
716‧‧‧操作
718‧‧‧操作
720‧‧‧操作
722‧‧‧操作
800‧‧‧讀錶蓋閂鎖機構
802‧‧‧讀錶蓋
804‧‧‧旋轉舌片
806‧‧‧螺栓
808‧‧‧緊固件
810‧‧‧密封墊片
812‧‧‧錶箱
900‧‧‧系統
902‧‧‧無線網路
904‧‧‧無線裝置/行動裝置
906‧‧‧單元/資料庫
908‧‧‧位置
1000‧‧‧方法
1002‧‧‧操作
1004‧‧‧操作
1006‧‧‧操作
1008‧‧‧操作
1010‧‧‧操作
圖1繪示根據一或多個實施方案之用於自動化讀錶之一系統。 圖2繪示根據一或多個實施方案之包含在安裝於一箱中之一水錶上方的適當位置中之一讀錶裝置蓋總成之一系統。 圖3繪示根據一或多個實施方案之讀錶裝置蓋之元件。 圖4繪示根據一或多個實施方案之展示內部組件之一電子器件圍封殼之一截面。 圖5繪示根據一或多個實施方案之用於一讀錶蓋設置之一方法。 圖6繪示根據一或多個實施方案之可顯示使用讀數之一錶面(meter face)。 圖7繪示根據一或多個實施方案之用於錶暫存器光學字元辨識(OCR)之一方法。 圖8繪示根據一或多個實施方案之一讀錶蓋閂鎖機構。 圖9繪示根據一或多個實施方案之一系統之一示意圖。 圖10繪示根據一或多個實施方案之用於自動化讀錶之一方法。
700‧‧‧方法
702‧‧‧操作
704‧‧‧操作
706‧‧‧操作
708‧‧‧操作
710‧‧‧步驟/操作
712‧‧‧操作
714‧‧‧操作
716‧‧‧操作
718‧‧‧操作
720‧‧‧操作
722‧‧‧操作

Claims (18)

  1. 一種經組態用於自動化讀錶之系統，該系統包括： 一或多個硬體處理器，其等藉由機器可讀指令組態以： 擷取一錶暫存器之一影像； 對該影像執行OCR； 匯入該錶暫存器影像； 判定一新錶暫存器值結果是否在一給定範圍界限內；及 在判定該新錶暫存器值結果未在該給定範圍界限內之後，旗標以檢視含有該錶暫存器之一錶之使用量。
  2. 如請求項1之系統，其中該一或多個硬體處理器進一步經組態以在判定該錶暫存器影像之一先前讀數可用之後，在可用之情況下載入一錶暫存器先前值。
  3. 如請求項2之系統，其中該一或多個硬體處理器進一步經組態以識別自該先前讀數改變之任何數位，該等數位具有一最高有效數位。
  4. 如請求項3之系統，其中該一或多個硬體處理器進一步經組態以對一最高有效改變數位執行OCR。
  5. 如請求項4之系統，其中該一或多個硬體處理器進一步經組態以對較低有效數位執行OCR。
  6. 如請求項5之系統，其中該一或多個硬體處理器進一步經組態以儲存包含該OCR資料之錶暫存器資料與一時間戳記。
  7. 如請求項6之系統，其中判定一新錶暫存器值結果是否在一給定範圍界限內包含：判定包含該OCR資料之該錶暫存器資料是否在給定範圍界限內。
  8. 如請求項1之系統，其中該一或多個硬體處理器進一步經組態以判定一灌溉系統供水之一失敗。
  9. 如請求項1之系統，其進一步包括一讀錶裝置蓋，該讀錶裝置蓋包含一蓋本體、一蓋密封墊片、一電子器件圍封殼、一透鏡氣隙、一滑動元件、一或多個閃光照明口及一光/篡改感測器。
  10. 一種用於自動化讀錶之方法，該方法包括： 擷取一錶暫存器之一影像； 對該影像執行OCR； 匯入該錶暫存器影像； 判定一新錶暫存器值結果是否在一給定範圍界限內；及 在判定該新錶暫存器值結果未在該給定範圍界限內之後，旗標以檢視含有該錶暫存器之一錶之使用量。
  11. 如請求項10之方法，其進一步包括在判定該錶暫存器影像之一先前讀數可用之後，在可用之情況下載入一錶暫存器先前值。
  12. 如請求項11之方法，其進一步包括識別自該先前讀數改變之任何數位，該等數位具有一最高有效數位。
  13. 如請求項12之方法，其進一步包括對一最高有效改變數位執行OCR。
  14. 如請求項13之方法，其進一步包括對較低有效數位執行OCR。
  15. 如請求項14之方法，其進一步包括儲存包含該OCR資料之錶暫存資料與一時間戳記。
  16. 如請求項15之方法，其中判定一新錶暫存器值結果是否在一給定範圍界限內包含：判定包含該OCR資料之該錶暫存器資料是否在給定範圍界限內。
  17. 如請求項10之方法，其進一步包括判定一灌溉系統供水之一失敗。
  18. 如請求項10之方法，其中該方法利用一讀錶裝置蓋，該讀錶裝置蓋包含一蓋本體、一蓋密封墊片、一電子器件圍封殼、一透鏡氣隙、一滑動元件、一或多個閃光照明口及一光/篡改感測器。
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