本實(shí)用新型主要涉及家庭設(shè)備的信息傳遞，尤其是主張一種能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)家庭設(shè)備數(shù)據(jù)的長(zhǎng)距離有效采集的能耗采集裝置，即一種遠(yuǎn)距離家庭數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和能耗采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，家庭智能設(shè)備之間的交互方式日漸復(fù)雜，這其中使用最為廣泛的是Wi-Fi技術(shù)，作為家庭或辦公區(qū)域內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)交互的短距離通訊手段。隨著交互信息的逐漸豐富，帶來(lái)的主要問(wèn)題是傳輸交互信息的功耗不斷增大，例如為了滿足多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，相?yīng)使用高頻信號(hào)承載傳輸，這會(huì)帶來(lái)更高的電磁輻射。

另外，公用能源采集問(wèn)題已日趨突出，設(shè)備制造商針對(duì)這些問(wèn)題提供了不同的解決方案，公用能源采集包涵了對(duì)例如居民用電、用水或用燃?xì)庖约捌渌踩珨?shù)據(jù)等的收集，而且這些測(cè)量正在被逐漸整合管理，這樣能夠提供給公用能源用戶更為清晰和便利的數(shù)據(jù)和費(fèi)率信息。

例如，公用能源管理機(jī)構(gòu)為了遠(yuǎn)程收集這些能耗數(shù)據(jù)發(fā)展和推廣自動(dòng)集中抄表(AMR)系統(tǒng)，一般地，所搭建的AMR系統(tǒng)采用電力線載波(PLC)方式，而采用無(wú)線方式的能耗采集裝置普遍采用適用于基站通訊協(xié)議的內(nèi)置芯片(例如SIM卡片)來(lái)實(shí)現(xiàn)GPRS方式的載波通訊，由于長(zhǎng)距離通訊效率的缺陷使得能耗數(shù)據(jù)采集效率有限且失誤率較大，因此為了解決這些及附帶缺陷，通常在長(zhǎng)距離通訊的總線上采用采集器來(lái)分區(qū)域匯總這些能耗數(shù)據(jù)，但這種傳統(tǒng)的方式正被其它現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備所代替。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的在于解決上述缺陷，提供適于滿足長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)采集的一種遠(yuǎn)距離家庭數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

一種遠(yuǎn)距離家庭數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括與外部網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行無(wú)線通訊的電子設(shè)備，該電子設(shè)備中設(shè)置有包含若干個(gè)通訊信道以及與所述通訊信道耦接的通訊電路，所述通訊電路主要包括：

控制器；

信道選擇器，用于根據(jù)該控制器的信道選擇指令選擇一個(gè)通訊信道承載數(shù)據(jù)；

耦接該信道選擇器的調(diào)制解調(diào)器，該調(diào)制解調(diào)器用于在選定的一個(gè)通訊信道下按照與該通訊信道對(duì)應(yīng)的通訊協(xié)議調(diào)制和承載所述數(shù)據(jù)，并基于選定的該通訊信道解調(diào)來(lái)自上述電子設(shè)備的數(shù)據(jù)請(qǐng)求；和

耦接該調(diào)制解調(diào)器的擴(kuò)頻器，用于根據(jù)信道選擇指令對(duì)選定的一個(gè)通訊信道下發(fā)送的無(wú)線信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻處理。

優(yōu)選的，所述電子設(shè)備為總線主機(jī)、公用表或家庭電器設(shè)備。

優(yōu)選的，該總線主機(jī)是使用M-BUS總線方式，在該總線上掛載多個(gè)能耗采集裝置，該總線主機(jī)可從該M-BUS總線上獲取來(lái)自能耗采集裝置的能耗數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，該總線主機(jī)包括用于采集和測(cè)量來(lái)自該能耗采集裝置的能耗數(shù)據(jù)的測(cè)量電路，該測(cè)量電路耦接至上述控制器以傳遞能耗數(shù)據(jù)。

更優(yōu)選的，該能耗采集裝置內(nèi)布置有上述擴(kuò)頻器，以實(shí)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的長(zhǎng)距離傳輸或者直接傳遞給所述外部網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

優(yōu)選的，該總線主機(jī)通過(guò)電力線方式傳遞數(shù)據(jù)給家庭電器設(shè)備。

優(yōu)選的，所述家庭電器設(shè)備為墻面式插座、開(kāi)關(guān)或調(diào)節(jié)器。

優(yōu)選的，所述家庭電器設(shè)備通過(guò)擴(kuò)頻信道接收遠(yuǎn)端用戶的便攜式設(shè)備的控制指令。

優(yōu)選的，該電子設(shè)備還包括用于對(duì)上述能耗數(shù)據(jù)的采集進(jìn)行時(shí)鐘設(shè)定的定時(shí)器，該定時(shí)器耦接至上述控制器，其中所述控制器用于識(shí)別上述通訊信道的工作頻段，并設(shè)置該定時(shí)器控制所述擴(kuò)頻器的通斷。

另外本實(shí)用新型還提供了一種能耗采集系統(tǒng)。

一種能耗采集系統(tǒng)，包括與遠(yuǎn)端網(wǎng)關(guān)設(shè)備通訊的集中器設(shè)備和與該集中器設(shè)備無(wú)線通訊的公用表，所述公用表包括與集中器設(shè)備進(jìn)行無(wú)線通訊的若干個(gè)通訊信道以及與所述通訊信道耦接的通訊電路，其中所述通訊電路包括：

信道選擇器，用于根據(jù)該能耗采集裝置內(nèi)設(shè)置的控制器的信道選擇指令選擇一個(gè)通訊信道承載能耗數(shù)據(jù)；

耦接該信道選擇器的調(diào)制解調(diào)器，用于在選定的一個(gè)通訊信道下按照與該通訊信道對(duì)應(yīng)的通訊協(xié)議調(diào)制和承載所述能耗數(shù)據(jù)，并基于選定的該通訊信道解調(diào)來(lái)自上述集中器設(shè)備的數(shù)據(jù)請(qǐng)求；以及

耦接該調(diào)制解調(diào)器的擴(kuò)頻器，用于根據(jù)所述控制器的信道選擇指令對(duì)選定的一個(gè)通訊信道下發(fā)送的無(wú)線信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻處理。

優(yōu)選的，所述集中器設(shè)備包括：調(diào)理電路，用于同步接收來(lái)自上述多個(gè)公用表的通訊信道承載的能耗數(shù)據(jù)；耦接該調(diào)理電路的數(shù)據(jù)處理器，用于對(duì)這些能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算以發(fā)送至主站。

優(yōu)選的，該公用表還包括用于采集和測(cè)量上述能耗數(shù)據(jù)的測(cè)量電路，該測(cè)量電路耦接至上述控制器以傳遞能耗數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，該公用表還包括用于對(duì)上述能耗數(shù)據(jù)的采集進(jìn)行時(shí)鐘設(shè)定的定時(shí)器，該定時(shí)器耦接至上述控制器。

在本實(shí)用新型總的方面來(lái)說(shuō)，可通過(guò)大范圍的無(wú)線電(例如射頻)頻譜傳輸較小容量的數(shù)據(jù)，例如控制指令或能耗信息。在某些實(shí)現(xiàn)中，所屬系統(tǒng)可布置擴(kuò)頻器，通過(guò)調(diào)節(jié)擴(kuò)頻參數(shù)可將數(shù)據(jù)從頻譜中抽取出，特別是在戶外環(huán)境下，6dB的信噪比可相當(dāng)于延伸兩倍的傳輸距離。例如，高斯頻移鍵控(GFSK)方式的無(wú)線接收端的靈敏度可達(dá)到-100dBm，在此情形下，發(fā)射端的發(fā)射頻率必須為46dBm或36W才能達(dá)到與使用擴(kuò)頻器調(diào)節(jié)的發(fā)射頻率相匹配，如此，使用擴(kuò)頻器的效果更加顯著，以更低的發(fā)射功率獲得更廣的傳輸距離范圍。另外，在一些實(shí)現(xiàn)中，對(duì)擴(kuò)頻器的通斷控制可使用控制器和時(shí)鐘單元來(lái)操控，以實(shí)現(xiàn)在不同的信道需求下的信道轉(zhuǎn)換。

本實(shí)用新型的效果是顯而易見(jiàn)的，通過(guò)使用擴(kuò)頻器的擴(kuò)頻因數(shù)可將小容量能耗數(shù)據(jù)通過(guò)大范圍的射頻信號(hào)加以傳輸，從而在有效抑制電磁干擾(EMI)的前提下增強(qiáng)長(zhǎng)距離傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

附圖說(shuō)明

圖1本實(shí)用新型實(shí)施例1組成示意圖。

圖2本實(shí)用新型實(shí)施例2組成示意圖。

圖3本實(shí)用新型通訊電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

在本實(shí)用新型總的方面來(lái)說(shuō)，可通過(guò)大范圍的無(wú)線電(例如射頻)頻譜傳輸較小容量的數(shù)據(jù)，例如控制指令或能耗信息。在某些實(shí)現(xiàn)中，所屬系統(tǒng)可布置擴(kuò)頻器，通過(guò)調(diào)節(jié)擴(kuò)頻參數(shù)可將數(shù)據(jù)從頻譜中抽取出，特別是在戶外環(huán)境下，6dB的信噪比可相當(dāng)于延伸兩倍的傳輸距離。例如，高斯頻移鍵控(GFSK)方式的無(wú)線接收端的靈敏度可達(dá)到-100dBm，在此情形下，發(fā)射端的發(fā)射頻率必須為46dBm或36W才能達(dá)到與使用擴(kuò)頻器調(diào)節(jié)的發(fā)射頻率相匹配，如此，使用擴(kuò)頻器的效果更加顯著，以更低的發(fā)射功率獲得更廣的傳輸距離范圍。另外，在一些實(shí)現(xiàn)中，對(duì)擴(kuò)頻器的通斷控制可使用控制器和時(shí)鐘單元來(lái)操控，以實(shí)現(xiàn)在不同的信道需求下的信道轉(zhuǎn)換。

參照?qǐng)D1和3，本實(shí)用新型能耗采集裝置的例子可包括與外部網(wǎng)關(guān)設(shè)備400進(jìn)行無(wú)線通訊的電子設(shè)備，該電子設(shè)備的例子可以是計(jì)算機(jī)，蜂窩電話或其它具有數(shù)據(jù)處理功能的設(shè)備。其中該電子設(shè)備200可包含若干個(gè)通訊信道以及與所述通訊信道耦接的通訊電路。

在圖3示出的一個(gè)例子里，通訊電路可主要包括：

(1)信道選擇器201，用于根據(jù)該采集裝置內(nèi)設(shè)置的控制器204的信道選擇指令選擇一個(gè)通訊信道承載數(shù)據(jù)。在該采集裝置中可包含多種通訊電路或總成，其中不同的通訊電路可使用不同的工作頻段；

(2)耦接該信道選擇器201的調(diào)制解調(diào)器202，用于在選定的一個(gè)通訊信道下按照與該通訊信道對(duì)應(yīng)的通訊協(xié)議調(diào)制和承載所述數(shù)據(jù)，并基于選定的該通訊信道解調(diào)來(lái)自上述電子設(shè)備的數(shù)據(jù)請(qǐng)求；以及

(3)耦接該調(diào)制解調(diào)器202的擴(kuò)頻器203，用于根據(jù)所述204的信道選擇指令對(duì)選定的一個(gè)通訊信道下發(fā)送的無(wú)線信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻處理。在一些實(shí)現(xiàn)中，與擴(kuò)頻器所調(diào)節(jié)頻段接近的其它通訊信道可能對(duì)該擴(kuò)頻器產(chǎn)生擾動(dòng)，又例如，同時(shí)使用Wi-Fi調(diào)節(jié)頻段和擴(kuò)頻頻段可能對(duì)該擴(kuò)頻頻段產(chǎn)生影響。需要說(shuō)明的是，上述工作頻段是特指某一通訊信道的工作頻段，也可以是多個(gè)通訊信道的集合對(duì)應(yīng)的工作頻段。因此，上述擴(kuò)頻器還被配置為：獲取除所選擇的擴(kuò)頻信道以外的其它通訊信道的工作頻段；以及確定所連接的通訊信道的工作頻段對(duì)該擴(kuò)頻器所調(diào)節(jié)的擴(kuò)頻信道的干擾度。另外，控制器可被相應(yīng)配置為：響應(yīng)所確定的干擾度，對(duì)上述擴(kuò)頻器設(shè)定最小干擾度的擴(kuò)頻信道的工作頻段。

實(shí)施例1：

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)公用能源信息(例如，水，電等)的能耗采集裝置的例子可包括與外部網(wǎng)關(guān)設(shè)備400進(jìn)行無(wú)線通訊的電子設(shè)備200，例如總線主機(jī)，該總線主機(jī)200的例子可以是選用數(shù)據(jù)集中器，其中該總線主機(jī)可包含若干個(gè)通訊信道以及與所述通訊信道耦接的通訊電路。例如，總線主機(jī)可使用M-BUS總線方式，在該總線上掛載多個(gè)能耗采集裝置，例如所述能耗采集裝置是電表M1、水表M2或熱量表M3中至少一種。一般技術(shù)中，總線主機(jī)可從該M-BUS總線上傳遞數(shù)據(jù)。M-BUS總線方式的傳輸負(fù)載數(shù)量可受到總線所能承載的額定電流限制，在此情況下，可通過(guò)對(duì)總線主機(jī)的改進(jìn)來(lái)實(shí)現(xiàn)總線方式的長(zhǎng)距離通訊。

在一個(gè)實(shí)施例中，該采集裝置還包括用于采集和測(cè)量上述能耗數(shù)據(jù)的測(cè)量電路205，該測(cè)量電路耦接至上述控制器204以傳遞能耗數(shù)據(jù)。對(duì)于電表M1來(lái)說(shuō)，可采用測(cè)量家庭戶內(nèi)負(fù)載電功率的方式進(jìn)行需時(shí)測(cè)量，電表M1也可通過(guò)布置上述擴(kuò)頻器202來(lái)實(shí)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的長(zhǎng)距離傳輸或者直接傳遞給外部網(wǎng)關(guān)設(shè)備400，另外，電表M1也可中繼來(lái)自水表M2和熱量表M3的能耗數(shù)據(jù)。按照前述實(shí)施例來(lái)說(shuō)，可選擇與M-BUS總線協(xié)議對(duì)應(yīng)的通訊信道來(lái)中繼這些表的能耗設(shè)備，而同樣選擇射頻信道發(fā)送給外部網(wǎng)關(guān)設(shè)備400。

在一個(gè)例子里，該能耗采集裝置還包括用于對(duì)上述能耗數(shù)據(jù)的采集進(jìn)行時(shí)鐘設(shè)定的定時(shí)器206，該定時(shí)器耦接至上述控制器204。例如，所述控制器204可被配置為識(shí)別上述通訊信道的工作頻段，并設(shè)置定時(shí)器206來(lái)控制所述擴(kuò)頻器202的通斷。在一些實(shí)現(xiàn)中，控制器204可判斷在發(fā)送能耗數(shù)據(jù)時(shí)的工作頻段或至少工作頻段范圍，并且可在例如夜晚時(shí)數(shù)據(jù)交互量顯著減低的情況下，斷開(kāi)擴(kuò)頻器202的電力控制通路而選擇其它工作頻段的通訊信道來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)交互。如此，所述定時(shí)器用于設(shè)定該能耗采集裝置的若干個(gè)通訊信道通斷的時(shí)鐘。

另外作為一個(gè)例子，總線主機(jī)可通過(guò)電力線方式傳遞數(shù)據(jù)給家庭電器設(shè)備100，例如可視化面板裝置，家庭電器設(shè)備100又通過(guò)安裝擴(kuò)頻器202來(lái)向遠(yuǎn)端的用戶便攜式設(shè)備300傳遞能耗信息。

實(shí)施例2：

另外，能耗采集系統(tǒng)可包括與遠(yuǎn)端網(wǎng)關(guān)設(shè)備通訊的集中器設(shè)備和與該集中器設(shè)備無(wú)線通訊的公用表，所述公用表包括與集中器設(shè)備進(jìn)行無(wú)線通訊的若干個(gè)通訊信道以及與所述通訊信道耦接的通訊電路，其中所述通訊電路包括：信道選擇器，用于根據(jù)該能耗采集裝置內(nèi)設(shè)置的控制器的信道選擇指令選擇一個(gè)通訊信道承載能耗數(shù)據(jù)；耦接該信道選擇器的調(diào)制解調(diào)器，用于在選定的一個(gè)通訊信道下按照與該通訊信道對(duì)應(yīng)的通訊協(xié)議調(diào)制和承載所述能耗數(shù)據(jù)，并基于選定的該通訊信道解調(diào)來(lái)自上述集中器設(shè)備的數(shù)據(jù)請(qǐng)求；以及耦接該調(diào)制解調(diào)器的擴(kuò)頻器，用于根據(jù)所述控制器的信道選擇指令對(duì)選定的一個(gè)通訊信道下發(fā)送的無(wú)線信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻處理。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述集中器設(shè)備包括：調(diào)理電路，用于同步接收來(lái)自上述多個(gè)公用表的通訊信道承載的能耗數(shù)據(jù)；耦接該調(diào)理電路的數(shù)據(jù)處理器，用于對(duì)這些能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算以發(fā)送至主站。

另外，該公用表還包括用于采集和測(cè)量上述能耗數(shù)據(jù)的測(cè)量電路，該測(cè)量電路耦接至上述控制器以傳遞能耗數(shù)據(jù)。該公用表還包括用于對(duì)上述能耗數(shù)據(jù)的采集進(jìn)行時(shí)鐘設(shè)定的定時(shí)器，該定時(shí)器耦接至上述控制器。

實(shí)施例3：

又參照?qǐng)D1-3，除了以上公用能源數(shù)據(jù)的采集以外，家庭電器設(shè)備100(墻面式插座、開(kāi)關(guān)或調(diào)節(jié)器，多種功能復(fù)用的墻面式插座可通過(guò)擴(kuò)頻信道接收用戶的便攜式設(shè)備300的控制指令)也可采用前述實(shí)施方式加以改進(jìn)。在一個(gè)例子里，家庭電器設(shè)備100之間可采用具有擴(kuò)頻器202的中轉(zhuǎn)設(shè)備來(lái)向外部網(wǎng)關(guān)設(shè)備400發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣的效果是，用戶可基于擴(kuò)頻信道來(lái)例如控制家庭電器設(shè)備，以顯著減少家庭電器設(shè)備的本地網(wǎng)關(guān)或協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備。

在一個(gè)實(shí)施例中，用于布置上述擴(kuò)頻器202的設(shè)備可以是墻面式插座、開(kāi)關(guān)或調(diào)節(jié)器，多種功能復(fù)用的墻面式插座可通過(guò)擴(kuò)頻信道接收用戶的便攜式設(shè)備300的控制或詢問(wèn)指令，控制指令可直接作用于該墻面式插座，諸如斷電控制，功率控制。另外，控制指令可間接作用于家庭電器設(shè)備100，與家庭電器設(shè)備100直接的通訊連接可不通過(guò)設(shè)置網(wǎng)關(guān)或無(wú)線訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)(AP)，也可通過(guò)無(wú)源信號(hào)(諸如光，熱等)調(diào)節(jié)家庭電器設(shè)備100。