Brevet FR2979161A1 — publié le 20130222

PROCEDE DE TRANSMISSION POUR TELE-RELEVE DE COMPTEURS DE FLUIDE. La présente invention est relative à un procédé de transmission pour télé-relève de compteurs de fluide, et plus particulièrement un procédé de transmission de données, utilisable par des modules de communication par radio fréquence, notamment dans le cadre du télé-relevé des compteurs de fluides tels que l'eau, le gaz ou l'électricité, qu'ils soient domestiques ou industriels. Ce procédé de transmission de données pourra également être utilisé dans le cas d'autres capteurs associés aux réseaux de distribution des fluides susmentionnés. Il existe différents types de systèmes de télé-relève que l'on peut regrouper en deux principales familles. Un premier type est le télé-relevé itinérant où un élément mobile, qui peut être un releveur à pied ou véhiculé, dispose d'un terminal portable muni d'une interface radio. Lorsqu'il passe à proximité d'un compteur ou d'un groupe de compteurs équipés de modules de communication radio, il récupère le relevé transmis par ces modules sur son terminal portable. Les modules transmettent les relevés des compteurs soit, dans le cas de système bidirectionnel sur interrogation émise par l'interface équipant le terminal du releveur, soit directement dans le cas de système radio unidirectionnel, les modules émettant très fréquemment - par exemple toutes les quelques secondes ou dizaines de secondes. Ce type de solution de télé-relève utilise généralement une liaison radio de la bande UHF avec une portée limitée à une centaine de mètres maximum, suffisante pour relever le compteur en dehors de la propriété ou du logement. De par la nécessité de déplacer un agent pour exécuter la relève, cette technique limite la possibilité de suivre en continu les consommations, et de ce fait restreint les impacts sur la réduction des consommations que l'on attend de la mise en place de systèmes de relève « intelligents » dits également « Smartmetering ». Un second type est le télé-relevé en réseau fixe dans lequel une infrastructure est mise en place afin de permettre de relever automatiquement et très fréquemment, par exemple quotidiennement, les compteurs situés dans un périmètre géographique - ou secteur. Des concentrateurs de secteur récupèrent en utilisant une liaison VHF les relevés des compteurs et les retransmettent directement vers les serveurs informatiques du système d'information concerné. Cette retransmission se fait généralement via une liaison de télécommunication du type téléphonique ou fibre optique. Afin d'optimiser la portée, la liaison VHF fonctionne à faible débit de données. Néanmoins du fait de la position enterrée des compteurs, qui se trouvent souvent dans les caves, et de l'environnement urbain, la portée de la liaison VHF ne peut excéder quelques centaines de mètres ce qui oblige à multiplier le nombre de concentrateurs et de liaisons de type téléphonique payantes. Ces points d'accès aux réseaux de télécommunications payants génèrent des coûts importants. Par ailleurs la multiplication des concentrateurs complexifie le réseau ce qui rend sa maintenance difficile. Enfin il est difficile de faire évoluer ce type de réseau car la transmission VHF est limitée par le faible débit de données lié notamment aux performances des composants électroniques disponibles pour les fréquences VHF et d'autre part rendu nécessaire par la nécessité d'optimiser la portée. Ce faible débit limite le nombre de compteurs potentiellement raccordés au concentrateur intermédiaire considéré. Par ailleurs dans le cas de solutions autonomes en énergie, on recherchera un temps de transmission le plus court possible, ce qui est contraire à l'emploi d'un débit de données faible et à un nombre de compteurs considérés élevé qui augmente le nombre de données à transmettre. L'invention a pour but, surtout, de fournir un réseau fixe de communication utilisable notamment pour la télé-relève de compteurs et nécessitant un nombre réduit de points de connexion aux réseaux de télécommunication. Selon l'invention, un procédé de transmission pour télé-relève de compteurs de fluides est caractérisé en ce qu'un compteur comporte un module apte à transmettre dans la bande de fréquence VHF une trame d'informations de télé-relève destinée à un serveur comportant un récepteur radio apte à recevoir dans la bande de fréquence UHF, procédé selon lequel un concentrateur reçoit la trame d'informations en provenance du module dans la bande de fréquence VHF et transmet ladite trame d'informations dans la bande de fréquence UHF au serveur. L'invention consiste donc à construire un réseau fixe basé sur des modules radio travaillant dans la bande de fréquence VHF, avec une portée optimisée par l'utilisation d'une fréquence basse et d'un débit de données faible non pénalisant du fait du peu de donnée à transmettre, combinés avec l'emploi de concentrateurs intermédiaires communicants entre eux ou vers un concentrateur principal ou serveur via une liaison dans la bande UHF à grand débit de données. La bande de fréquence UHF concerne les fréquences supérieures à 310MHz, la bande VHF celles qui sont inférieures à 310MHz. De préférence, le concentrateur transmet directement la trame d'informations dans la bande de fréquence UHF au serveur. Selon une variante, le concentrateur transmet la trame d'informations dans la bande de fréquence UHF au serveur par l'intermédiaire d'au moins un autre concentrateur. Avantageusement les communications entre les modules et les concentrateurs s'effectuent à une fréquence inférieure à 310MHz tandis que les communications entre les concentrateurs et le serveur s'effectuent à une fréquence supérieure à 310MHz. Les communications entre les modules et les concentrateurs s'effectuent avantageusement à une fréquence de 169MHz ou voisine de 20 169MHz comprise dans la bande ERMES dédiée aux applications « metering » par la décision européenne 2005/928/EC. Les communications entre les concentrateurs et le serveur s'effectuent avantageusement dans la bande ISM à une fréquence de 868MHz. 25 On pourra alors avantageusement combiner un débit de données important à la puissance maximale autorisée de 500mW dans cette bande de fréquence. La propagation des signaux entre ces équipements bénéficie par ailleurs de meilleures conditions d'implantation que dans le cas des compteurs ainsi que d'une plus grande facilité à déployer des antennes très 30 performantes. Le serveur peut être un concentrateur principal relié à un système d'informations gérant les données de consommation. La liaison entre le concentrateur principal et le système d'informations peut se faire par les réseaux de télécommunication sans fil, 35 par exemple GSM ou GPRS, ou filaire, par exemple RTC ou fibre optique. L'invention concerne également un concentrateur comportant un récepteur apte à recevoir dans la bande de fréquence VHF, et un émetteur 2979 16 1 4 apte à émettre dans la bande de fréquence UHF, une trame d'informations de télé-relève, ledit concentrateur étant apte à être utilisé selon le procédé de l'invention. 5 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation avec référence au dessin annexé, mais qui n'a aucun caractère limitatif. Sur ce dessin : Fig. 1 est un schéma illustrant le fonctionnement du procédé selon l'invention, et 10 Fig. 2 est une représentation schématique d'un concentrateur selon l'invention. On peut voir sur Fig. 1 que le réseau de télé-relève de compteurs de fluide comporte des modules de communication radio associés à des compteurs E31, E32, E33, E34, E35, fonctionnant dans une bande de fréquence 15 VHF voisine de 169MHz, avec un débit de données bas de l'ordre de 2.400bps, c'est-à-dire 2400 bits par seconde. Les modules E31, E32, E33 et E34 communiquent de façon unidirectionnelle vers un premier concentrateur E21 qui stocke les relevés des compteurs associés aux modules E31, E32, E33 et E34. Le module E35 communique avec un second concentrateur E22 qui stocke les relevés du compteur associé à E35 Les concentrateurs E21 et E22 communiquent les informations des différents compteurs vers un concentrateur principal El ou serveur, de façon bidirectionnelle via une liaison fonctionnant sur une bande UHF de 868MHz avec un débit élevé de l'ordre de 100.000bps. Chaque concentrateur E21 et E22 comprend donc un récepteur R pour recevoir dans la bande de fréquence VHF une trame d'informations en provenance d'un module E31, E32, E33, E34, E35 et un émetteur T pour émettre dans la bande de fréquence UHF, la trame d'informations reçue vers le concentrateur principal E1. Le concentrateur principal El est relié à un système d'Information SI par une liaison de type téléphonie mobile à très haut débit de type GPRS. Dans cet exemple la liaison bidirectionnelle entre les concentrateurs E21 et E22 et le concentrateur principal El permet de modifier certains paramètres des concentrateurs E21 et E22 tels que par exemple la périodicité des relevés à transmettre. La liaison bidirectionnelle permet aussi de renouveler les tentatives de transmission en cas d'échec constaté de la 2979 16 1 5 transmission. En effet la liaison bidirectionnelle permet de mettre en place un système de rapport de transmission permettant d'informer un concentrateur E21, E22 qu'une trame de données émise vers le concentrateur principal El n'a pas été correctement reçue. 5 Dans d'autres modes de fonctionnement de l'invention, il est possible de mettre en place une liaison bidirectionnelle entre les modules E31, E32, E33, E34 et E35 et les concentrateurs E21 et E22 pour permettre par exemple de commander un organe associé au compteur comme une vanne ou un disjoncteur. 10 Les applications de cette invention ne sont pas limitées aux applications de comptage, mais peuvent être étendues notamment aux applications de capteurs environnementaux utilisés par les mêmes opérateurs de réseaux de distribution de fluides ou encore à d'autres types de capteurs utilisés dans les réseaux urbains dans le cadre par exemple du 15 pesage de déchets ou de la gestion d'éclairage.