(57)【要約】      （修正有）【課題】計測ネットワークを形成するために使用される個々の遠隔の需要計器における電池使用量を低減させる方法。【解決手段】電波中継局コントローラと、需要計器に接続されているエンドポイントとを含む自動計器読み取りシステムであって、電波中継局コントローラと需要計器とは、無線周波数通信によって通信する。エンドポイントは、クロックカウントダウン信号に対して自身を同期化する内部クロックを備えている。クロックカウントダウン信号は、シーケンス反転変調を用いて電波中継局コントローラによって生成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動計器読み取り（ＡＭＲ）システムであって、
電波中継局コントローラと、
需要計器に対して接続されたエンドポイントとを有し、前記エンドポイントは内部クロックを有するものであり、前記電波中継局コントローラは前記エンドポイントと無線周波数通信によって通信し得るものであり、前記電波中継局コントローラはシーケンス反転変調（ＳＩＫ）によってクロックカウントダウン信号を生成し、前記エンドポイントは、前記電波中継局コントローラによって前記クロックカウントダウン信号が生成されている間に前記内部クロックを前記クロックカウントダウン信号に対して同調させることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記クロックカウントダウン信号は、一日において毎時間６０秒以下の割合で生成されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記内部クロックは、一日における毎時に前記クロックカウントダウン信号に対して同期化されることを特徴とする、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記内部クロックは、前記クロックカウントダウン信号が生成される時間における任意の時点においてに前記クロックカウントダウン信号に対して同期化されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記エンドポイントは、電池駆動式であり、前記エンドポイントは、内部クロックを前記クロックカウントダウン信号に対して同期化するために２００ミリ秒以下の割合で前記電池を利用して作動することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記エンドポイントは、前記エンドポイントと前記電波中継局コントローラとの間の通信が途切れた場合でも前記電波中継局コントローラから前記クロックカウントダウン信号を再取得する機能を有していることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
自動計器読み取り（ＡＭＲ）システムであって、
需要計器に接続するための手段であって、前記接続のための手段は内部時間を確立するための手段を有するものと、
前記手段と無線周波数通信によって通信するための手段を有し、前記通信するための手段はさらにシーケンス反転変調を用いてクロックカウントダウン信号を生成するものでもあり、前記内部時間を確立するための手段は、さらに前記内部時間を前記クロックカウントダウン信号に対して同期させるシステム。
【請求項８】
前記クロックカウントダウン信号を生成する手段は、一日において毎時間６０秒以下の割合で信号を生成することを特徴とする、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記内部時間を確立するための手段は、一日における毎時に同期化することを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記内部時間を確立するための手段は、前記クロックカウントダウン信号が生成される時間における任意の時点においてに前記クロックカウントダウン信号に対して前記内部時間を同期化させることを特徴とする、請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記接続するための手段は、独立して自身の電源を投入するための手段を有し、前記内部時間を確立するための手段が前記クロックカウントダウン信号に同期化している間、前記接続するための手段は、前記独立して自身の電源を投入するための手段を２００ミリ秒以下の割合で利用することを特徴とする、請求項７に記載のシステム。
【請求項１２】
前記接続するための手段は、前記接続するための手段と前記通信するための手段との間の通信が途切れた場合でも前記通信するための手段から前記クロックカウントダウン信号を自動的に再取得する機能を有していることを特徴とする、請求項７に記載のシステム。
【請求項１３】
自動計器読み取りシステムにおける通信方法であって、
シーケンス反転変調（ＳＩＫ）を用いてクロックカウントダウン信号を生成するステップと、
前記クロックカウントダウン信号を無線周波数通信によって伝達するステップと、    
前記伝達されたクロックカウントダウン信号を取得するステップと、
クロックを取得されたクロックカウントダウン信号に同期化するステップと、
同期化されたクロックの時間に従って需要計器データのタイムスタンプを行うステップとを有するシステム。
【請求項１４】
前記クロックカウントダウン信号を生成するステップは、前記クロックカウントダウン信号を一日における毎時間６０秒以下の割合で生成することを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記同期化するステップは、一日における毎時毎に同期化を実行することを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記同期化するステップは、前記生成するステップにおける任意の時点において実行されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
さらに前記クロックの電源を独立して投入するステップを有し、前記独立して電源を投入するステップは、前記クロックを同期化するステップの間２００  ミリ秒以下の割合で実行されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（優先権主張）
本件出願は、２００３年９月５日に出願された、「同期式データリカバリシステム」という名称の米国仮特許出願第６０／５００，４７９号に基づいて優先権主張を行うものである。
【０００２】
（関連出願）
本件出願は、同一出願人による２００３年９月５日に出願された、「特定のオンエアデータ転送速度を検出するためのシステムおよび方法」という名称の米国仮特許出願第６０／５００，５０７号（代理人整理番号１７２５．１７３ＵＳ０１）、２００３年９月５日に出願された、「モバイル要求リセットのためのシステムおよび方法」という名称の米国仮特許出願第６０／５００，５１５号（代理人整理番号１７２５．１６２ＵＳ０１）、２００３年９月５日に出願された、「セルラーリユースに伴う隣接チャンネル操作を最適化するためのシステムおよび方法」という名称の米国仮特許出願第６０／５００，５０４号（代理人整理番号１７２５．１６０ＵＳ０１）、２００３年９月５日に出願された、「同期式データリカバリシステム」という名称の米国仮特許出願第６０／５００，４７９号（代理人整理番号１７２５．１５６ＵＳ０１）、２００３年９月５日に出願された、「自動計器読み取りシステムにおけるデータ通信プロトコル」という名称の米国仮特許出願第６０／５００，５５０号（代理人整理番号１７２５．１６１ＵＳ０１）、２００３年９月５日に出願された、「需要計器読み取りシステムにおける要素などに関するソフトウェアダウンロードの同調および制御」という名称の米国特許出願第１０／６５５，７６０号（代理人整理番号１０１４５−８０１１．ＵＳ００）および２００３年９月５日に出願された、「電気・ガス・水道データなどに関するフィールドデータ収集および処理システム」という名称の米国特許出願第１０／６５５，７５９号（代理人整理番号１０１４５−８０１２．ＵＳ００）に関連するものであり、これらは本件出願において引用して援用されるものである。
【０００３】
（発明の分野）
本発明は、遠隔の需要計器からデータを収集するための方法およびシステムに関するものである。より具体的には、本発明は、シーケンス反転変調によるカウントダウンタイマのビットシーケンスを利用した、自動計器読み取りシステムのリーダと複数の需要計器との間において通信を確立するための方法およびシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００４】
（発明の背景）
無線式の自動計器読み取りシステムは公知である。一般的に、各需要計器には、たとえばＩｔｒｏｎ社製ＥＲＴのような、ある種のエンコーダ・送信機・受信機エンドポイントが設けられている。ガスおよび水道メーターの場合、このエンドポイントは電池によって駆動される場合が多い。このエンドポイントにおいて計器の測定値が収集されて、これら測定値が定期的にネットワークを介して中央ステーションへと伝達される。エンドポイントが電池によって駆動されることによって、また無線通信を管理する規制によって生じる電力限界により、多くの場合は中央ステーションへの直接的な無線通信が妨げられる。そのため、無線式計器読み取りシステムにおいては、例えば（本願において引用して援用される）米国特許第５，０５６，１０７号において記載されるように、一群の計器エンコーダから通信を受信してこれらメッセージをさらにネットワークにおける次の、より高い階層へと伝達するための中間の受信ステーションを重ね合わせる階層化ネットワークを使用する。この種の階層化無線通信ネットワークによって、広い都心部のための需要計器読み取りシステムの一部として配備されなければならない何千ものエンドポイントにおいて低電力で無免許式の無線通信機を使用することが可能となる。
【０００５】
１９８５年に、無線ネットワーク製品の製造および使用を促進させる試みとして、連邦通信委員会は、無免許式の装置について管理するための電波スペクトル規則における第１５部を改定した。この改定により、無線ネットワーク製品がスペクトル拡散変調を用いる工業・科学・医療用（ＩＳＭ）帯域において動作することが許可された。使用され得るＩＳＭ周波数とは、９０２乃至９２８ＭＨｚ、２．４乃至２．４８３５ＧＨｚ、および５．７２５乃至５．８５０ＧＨｚを含むものである。これらの製品が所定の用件を満たしている場合、ユーザは例えば需要計器システムなどのスペクトル拡散無線製品を連邦通信委員会の免許を得ずして動作し得ることが連邦通信委員会によって許可されている。この周波数スペクトルの規制自由化によって、ユーザ組織にとって費用も時間もかかる周波数プランニングを実施して、既存の無線システムとの干渉を避けるための無線設立を調整する必要がなくなる。
【０００６】
現在、送信機と受信機との間の同期は、ハードウェアのクロックリカバリと干渉し得る同期パルスを用いることによって、あるいは受信機がある長さ継続する必要のあるバーカーの符号方法によるアプローチを採用することによって確立される。しかしながら、各エンドポイントは送信機と受信機との間において時刻同調されていないため、これらの現行の同期技術によってエンド向きのデータパケットにおける衝突を避けることは不可能である。このようにエンドポイントにおける同調が不在であるため、さらには個々のセル容量における制限あるいはメッセージインテグレーション技術を実施するにあたって元来生じる問題点などにもつながる。
【０００７】
したがって、個々のセル容量を増大させるだけでなく、双方向メッセージインテグレーション技術の実施をも可能にするような、送信機と受信機との間の時刻同期メッセージのための電池動力システムが望まれている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（発明の概要）
本発明のひとつの態様によれば、シーケンス反転変調（ＳＩＫ）を用いて高容量データストリームのエンドポイント同期化を行うための方法が開示されている。シーケンス反転変調を用いることによって、計測ネットワークに対して特定のビット数シーケンスによって表されるシステムＩＤが付与される。ビットシーケンスを注意深く選択することにより、それぞれが特定のビットシーケンスを有する複数のシステムＩＤが同一の地理的領域において実現され得る。遠隔の需要計器が自身の固有のシステムＩＤを認識すると、その計器は、中央ユーティリティステーションとの時刻同期あるいはコマンドおよび制御データに関する通信の受信など、実施されるべき機能に関する指示を与えるものであるデータビットを読み取り続ける。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、計測ネットワークを形成するために使用される個々の遠隔の需要計器における電池使用量を低減させるための方法が開示されている。各需要計器は、固定式あるいはモバイル式であるユーティリティステーションのリーダから伝達された信号を受信するための手段を含む受信機を有するものである。この信号は、情報を収集しようと思う特定のネットワークを特定するために特別に選択される、一連の固有のデータシーケンスを含むものである。これらの固有のデータシーケンスを用いることにより、需要計器は、リーダがその需要計器から情報を要求しているか否かを迅速に判断することが可能となる。この信号に固有のデータシーケンスが含まれていない場合、その需要計器の電源がただちに遮断されてさらなる電池の消費を避ける。この信号にその需要計器に固有のデータシーケンスが含まれる場合、その需要計器は、需要計器によって引き受けられ得る特定の動作などに対応するものであり得る、さらなるシーケンスを伝達するための信号あるいはコマンドおよび制御データが伝達される場合を示す通知などに傾聴し続ける。さらにコマンドおよび制御データが伝達される場合、需要計器は前回に通知において示された時間までその電源が遮断され、その時間になれば電源を投入してコマンドおよび制御データに関するシーケンスを傾聴する。このようにして、コマンドおよび制御データの伝達までの需要計器の待ち時間をなくすことによって電池の消費が低減される。したがって、本発明による方法によって、固有のデータシーケンスを用いて所望のネットワークを迅速に特定するという一つ目の階層と、コマンドおよび制御データの受信に関して同期化を行うという二つ目の階層とからなる、二階層式の電力節約が達成され得る。
【００１０】
本発明の種々の実施例は、自動無線計器読み取りシステムを用いて完全適用範囲を確証して負荷を軽減するフィードバックを得ることに関する様々なニーズに関連するものである。
【００１１】
本発明の好ましい実施例において、自動無線計器読み取りシステムは、電波中継局コントローラと、需要計器に接続されているエンドポイントとを含むものである。この電波中継局とエンドポイントとは、無線周波数通信によって通信を行っている。このエンドポイントは、クロックカウントダウン信号に自身を同期させる内部クロックを有するものである。このクロックカウントダウン信号は、電波中継局コントローラによってシーケンス反転変調を用いることにより生成されるものである。このクロックカウントダウン信号は、一日において毎時間における６０秒以下、さらに好ましくは１日において毎時間における３０秒以下の割合において生成されることが好ましい。エンドポイントの内部クロックは、毎日における毎時間のカウントダウン信号に同期されることが好ましい。内部クロックは、クロックカウントダウン信号の生成における任意の時点においてクロックカウントダウン信号と同期され得るものである。
【００１２】
好ましい実施例において、このエンドポイントは電池駆動式である。このエンドポイントは、エンドポイントにおける内部クロックをクロックカウントダウン信号に同期させるために２００ミリ秒、さらに好ましくは１００ミリ秒以下の間、電池の電力を利用して駆動されることが好ましい。別の好ましい実施例において、エンドポイントとコントローラとの間の通信が途切れた場合でも電波中継局コントローラからのクロックカウントダウン信号を再取得する機能をエンドポイントが有している。
【００１３】
自動計器読み取りシステムにおける通信方法は、（１）シーケンス反転変調（ＳＩＫ）を用いてクロックカウントダウン信号を生成するステップと、（２）このクロックカウントダウン信号を無線周波数通信によって伝達するステップと、（３）伝達されたクロックカウントダウン信号を取得するステップと、（４）取得されたクロックカウントダウン信号に対してクロックを同期させるステップと、（５）同期化したクロックの時刻にしたがって需要計器データをタイムスタンプするステップとを有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本願発明は、種々に変形および変更され得るものであるが、図面においてそれらのうち限定されたものが例示されており、以下において詳述される。しかしながら、記述される特定の実施例のみに本願発明が限定されることを意図していないことを理解されたい。むしろ、添付される特許請求の範囲によって画定される、本願発明の精神と範囲内にあるすべての変形例、等価例および変更例をも含むことを意図しているものである。
【００１５】
（好ましい実施例の詳細な説明）
本発明は、概してそれぞれが所定の領域内において接続されたエンドポイントを有する複数の需要計器を含む、複数の自動計器読み取りネットワークからデータを収集するための方法およびシステムに関するものである。所定のデータビットシーケンスによって表されるネットワークＩＤを用いることによって、その地理的領域における所定の個別のネットワークからのデータを収集することが可能となる。本願発明は、このような適用例に限定されるものではないが、このような特定の文脈において一例としての実施例について説明することによってよりよく理解され得るものである。
【００１６】
図１を参照するに、住宅地域として示される、複数の住居１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ，１０２ｅ，１０２ｆ，１０２ｇおよび１０２ｈを含む地理的領域１００が図示されている。本願発明を説明する目的において、この地理的領域１００は、この地理的領域１００の境界内における２つの固有の自動計器読み取りネットワークを含むものであるとして表現されている。第１の自動計器読み取りネットワーク１０４は、各個の住居１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ，１０２ｅ，１０２ｆ，１０２ｇおよび１０２ｈにおける電気消費量を監視するための複数の遠隔第１エンドポイント１０６を有するものである。第２の自動計器読み取りネットワーク１０８は、各個の住居１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ，１０２ｅ，１０２ｆ，１０２ｇおよび１０２ｈにおける水消費量を監視するための複数の遠隔第２エンドポイント１１０を有するものである。さらに別のあるいは追加のネットワークとして、ガスメータに接続された複数のエンドポイントを含むものであり得る。
【００１７】
本願発明は、例示および明瞭性を目的として、この地理的領域１００には２つの自動計器読み取りネットワークのみが存在するという形で説明されることを理解されたい。別の自動計器読み取りネットワークがこの地理的領域１００内で作動していてもよく、その自動計器読み取りネットワークの数は、以下のパラグラフにおいてさらに詳述されるように、それぞれ固有のネットワークを認識するために使用されるデータシーケンスの長さによってのみ制限されるものであることも理解されたい。
【００１８】
本願発明は、例示および明瞭性を目的として、住宅地域として示される地理的領域１００に関連して説明されるものであることを理解されたい。個々の住居に加え、この地理的領域１００には例えばアパート、コンドミニアム、タウンホームまたは二世帯住居などの複数所帯の住居が含まれ得るものであり、それぞれの複数所帯の住居は複数の遠隔電気需要計器１０６および／または複数の遠隔水道需要計器１１０を有するものであり得る。さらに、この地理的領域１００には、単独あるいは住居施設との組み合わせにおいて設けられる商業および製造施設などの別の局地的な使用が含まれていることも可能である。
【００１９】
一般的に、遠隔第１エンドポイント１０６には電気式の電源、電気消費量計器、受信機、送信機および論理回路が含まれる。あるいは、この遠隔第１エンドポイント１０６は電池駆動式であってもよい。これらエンドポイント１０６は、Ｉｔｒｏｎ社製ＥＲＴモジュールであることが好ましい。
【００２０】
一般的に、遠隔第２エンドポイント１１０には電池駆動式の電源、水道消費量計器、受信機、送信機および論理回路が含まれる。あるいは、この遠隔第２エンドポイント１１０は電気式電源に対して配線することによって電気駆動式であってもよい。これらエンドポイント１０６は、Ｉｔｒｏｎ社製ＥＲＴモジュールであることが好ましい。
【００２１】
これら遠隔第１エンドポイント１０６と遠隔第２エンドポイント１１０とによって収集されたデータは、例えば電動車両あるいは手持ちのリーダなどの可動式収集ユニット１１２によってあるいは通信タワーとして示される固定式の収集ユニット１１４によって収集することができる。図示されてはいないが、収集ユニットの別の例として、収集ユニットと遠隔第１エンドポイント１０６と遠隔第２エンドポイント１１０との通信範囲を拡大するために中間送信機／受信機を使用するものであってもよい。データが可動式の収集ユニット１１２によって収集される場合でも固定式の収集ユニット１１４によって収集される場合でも、いずれの収集ユニットにも送信機、受信機、入力コンポーネントおよびデータ保存コンポーネントが含まれる。
【００２２】
第１の自動計器読み取り（ＡＭＲ）ネットワーク１０４および第２のＡＭＲネットワーク１０８を設置する際に、これらにおけるそれぞれのコンポーネント、すなわち各遠隔第１エンドポイント１０６および各遠隔第２エンドポイント１１０には、現在日時がプログラムされる。これによって各コンポーネント内における論理回路にて使用される初期基準点が与えられる。第１のＡＭＲネットワーク１０４の各コンポーネントもまた第１のネットワークデータシーケンスあるいはＩＤ  １１６を認識するように予めプログラムされ、第２のＡＭＲネットワーク１０８の各コンポーネントは第２のネットワークＩＤ  １１８を認識するように予めプログラムされる。第１のネットワークＩＤ  １１６および第２のネットワークＩＤ  １１８は、そのシーケンスあるいはその反転が所定長のデータストリングにおいて繰り返すことがない、固有のデータビットシーケンスを有するものである。一実施例において、第１のネットワークＩＤ  １１６および第２のネットワークＩＤ  １１８は、それぞれ１０のデータビットを有するため、１４通りの固有のシステムＩＤ、言い換えれば地理的領域１００において１４のＡＭＲネットワークが可能となる。１０ビットＩＤのための反転シーケンスを含む固有のビットシーケンスが表１に示されている。
表１：１０桁データビットにおいて使用される特有シーケンス
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【００２３】
これらにおいて、データビット値に基づいてカウンタビットが固定の擬似ノイズ（ｐｎ）シーケンスあるいはその反転によって乗算される処理である、シーケンス反転変調（ＳＩＫ）の使用が表されている。例えば上記の表より与えられるような、注意深く選択されたシーケンスを使用することにより、いかなるシフトされた位置においてもシーケンスあるいはその反転と別のシーケンスあるいはその反転との間の重複が生じない。上記において、各カウンタビットは、１０データビット、またマンチェスター符号化された場合には２０チップからなるものである。
【００２４】
本願発明の構造においては、任意の出発点（その最大値は１０２３である）からゼロまで順にカウントする１０ビットカウントダウンタイマを用いるものである。各カウンタビットは、１０ビットシーケンスとして符号化され、各カウント当たり１００データビットとなる。トータルなカウントダウン時間は、カウント数を１００で乗算してビットレートで除算することによって得られる。一例として、１０２４カウントのためのトータル時間は、ビットレートが４８００ｂｐｓである場合２１．３３３秒となる。カウンタビットは、まずＭＳＢから送信され、またその基礎となるｐ／ｎシーケンスもまたまずＭＳＢから送信される（図２を参照のこと）。本願発明は、１０データビットを用いたシーケンスに基づく実施例について詳述されているものであるが、別の実施例においては例えば第１のネットワークＩＤ  １１６および第２のネットワークＩＤ  １１８が２０のデータビットからなるデータシーケンスを構成するものであることによって、何百もの固有のシステムＩＤの可能性を提供するように設定することが可能であることを理解されたい。
【００２５】
設置が完了すると、タイマを有する、各遠隔第１エンドポイント１０６および遠隔第２エンドポイント１１０に存在する論理回路は、選択された時間において受信機の電源を投入するように予めプログラムされている。例えば、このタイマは例えば毎時、２時間毎あるいは３時間毎のちょうどの時間に受信機の電源を投入するように予めプログラムされていることが可能である。受信機は、電源が投入されるとその受信機のコンポーネントが所属する特定のネットワーク認識を認識しようとする。例えば、第１のネットワークＩＤ  １１６および第２のネットワークＩＤ  １１８が１０データビットからなる固有のシーケンスを構成するような実施例において、受信機は特定の１０データビットシーケンスあるいはその反転を認識して、その受信機がその一コンポーネントであるＡＭＲネットワークからアクティブに得られているデータを認証しようとする。第１のネットワークＩＤ  １１６および第２のネットワークＩＤ  １１８が１０データビットからなる固有のシーケンスを構成する場合には、受信機は、２０データビット間において固有のネットワークＩＤが可動式収集ユニット１１２あるいは固定収集ユニット１１４から伝達されているか否かを認識することが可能である。受信機がネットワークＩＤあるいはその反転を表す固有のシーケンスを認識することが不可能である場合、論理回路はその計器の電源を遮断してさらなる電池の消費を避ける。
【００２６】
一般的にユーティリティは、遠隔第１エンドポイント１０６からの情報あるいは遠隔第１エンドポイント１０６に対して情報を伝達することを求めるものである。最初に設置された場合、遠隔第１エンドポイント１０６は現在日時を含むように予めプログラムされているものである。また論理回路は、収集ユニットによって伝達される信号を受信機が受信することが可能であるように、毎時のちょうどの時間あるいはその直前に受信機の電源を投入するようにプログラムされているのが通常である。収集ユニットは、スケジュールされた遠隔第１エンドポイント１０６の電源投入時刻の直前に信号を伝達し始めることが好ましい。第１のＡＭＲネットワーク１０４との通信を希望する場合には、収集ユニットは第１のネットワークＩＤ  １１６あるいはその反転を繰り返し伝達するものである。
【００２７】
一般的に、収集ユニットが第１のＡＭＲネットワーク１０４との通信を試みていることを検証しようとして遠隔第１エンドポイント１０６は最初に３−ステップ照会を実施する。ステップ１において、遠隔第１エンドポイント１０６は、第１のネットワークＩＤ  １１６あるいはその反転に関連する５つのデータビットからなるシーケンスを認識しようと試みる。このような５つのデータビットからなるシーケンスが認識された場合、これらデータビットは復調されてステップ２において用いられる。認識されない場合、受信機の電源は遮断されて遠隔第１エンドポイント１０６内における電池の使用を制限する。ステップ２において、ステップ１からの５つのデータビットは、１０ビットスライド式相関器に投入されて最大１５の追加のビットがサンプリングされる。その２０ビット内において第１のネットワークＩＤ  １１６あるいはその反転との相関とが見い出される場合、論理回路はステップ３へと移行する。相関がない場合、受信機の電源は遮断される。ステップ３において、第１のネットワークＩＤ  １１６との相関に関して次の１０データビットについて調べる。相関が存在する場合、第１のＡＭＲネットワーク１０４と収集ユニットとの間の通信を真の双方向あるいは一方向の形で開始することが可能となる。相関がない場合、受信機の電源は遮断される。
【００２８】
固有のデータビットシーケンスを用いることにより、様々な程度の相互通信がＡＭＲネットワークを構成する各コンポーネントと各収集ユニットとの間において構築することが可能となる。ある実施例において、特定のデータを収集し、コンポーネントの遠隔からのアップデートおよび設定をする目的で収集ユニットと真の双方向通信を実施することが可能な高機能論理コントローラを含むコンポーネントをＡＭＲネットワークに設けることが可能である。また別の実施例において、特定のデータを収集し、あるいは遠隔からコンポーネントをアップデートおよび設定する目的のために、コンポーネントの機能が収集ユニットから伝達される固有のデータビットシーケンスに関連付けられるような高機能コンポーネントの数を固定ネットワークから減らすことも可能である。
【００２９】
第１のネットワークＩＤ  １１６が１０データビットシーケンスを用いた真の双方向通信を実施することが可能である遠隔の第１エンドポイント１０６を有するような実施例について、５−ステップ通信処理が図２において示されている。前述のとおり、このような処理はステップ１、２および３を含むものであって、第１のネットワークＩＤ  １１６あるいはその反転との通信の確認が求められるものである。第１のネットワークＩＤ  １１６あるいはその反転が認識された場合、遠隔第１エンドポイント１０６はステップ４へと移行し、最大３０クロックビットあるいは３００データビットが上位相関器と下位相関器とによって復調される。上位相関器と下位相関器との値の差が１である場合、すなわちＮ，Ｎ−１の条件である場合、遠隔第１エンドポイント１０６はステップ５へと移行する。３０クロックビット以内に相関が得られない場合、受信機の電源は遮断される。ステップ５において、遠隔第１エンドポイント１０６は、次の１０データビットにおけるＮ−２を見い出そうとする。Ｎ−２が見い出された場合、遠隔第１エンドポイント１０６は収集ユニットと同調してコマンドおよび制御データを受信するために適当な時間に電源が投入されるようにする。真の双方向通信において、遠隔第１エンドポイント１０６は、データ、調整情報あるいはその他のシステム情報を通信するために収集ユニットとアクティブに会話する。
【００３０】
第１のネットワークＩＤ  １１６が１０データビットシーケンスを用いて一方向通信を実施することが可能な遠隔第１エンドポイント１０６を有するような実施例について、４−ステップ通信処理が図４において示されている。前述のように、この処理はステップ１、２および３を含んでおり、これらにおいて第１のネットワークＩＤ  １１６あるいはその反転の通信の確認が求められる。第１のネットワークＩＤ  １１６あるいはその反転が認識された場合、遠隔第１エンドポイント１０６はステップ４へ移行し、最大３０クロックビットあるいは３００データビットが上部相関器と下部相関器とによって復調される。遠隔第１エンドポイント１０６は、追加の１０データビットシーケンスが実行されるべき様々なタスクを表すように予めプログラムされている。これら３００データビットにおける値が予めプログラムされたデータビットシーケンスあるいはこれらの反転に関連する場合、遠隔第１エンドポイント１０６は、このタスクを実行して要求された情報を各収集ユニットへと伝達する。
【００３１】
以下において、本願発明のシーケンス反転変調カウントダウンタイマを使用する実施例について説明する。このアプローチにおいては、簡易電波中継局コントローラと、データの正確なタイムスタンプを実施し得る高容量同調データリカバリ用のエンドポイントとが用いられている。このアプローチによって、各エンドポイントの応答時間が把握されているため、複数のメッセージインテグレーション技術を直接的に実施することが可能となる。またこれによって応答スロットがシリアル番号に基づいている場合、より小さなシステムのためのオーバーヘッドマネジメントを必要とすることなく、高容量セル（一つのコントローラに対するエンドポイントの数が増える）を用いること可能となる。
【００３２】
具体的には、シーケンス反転変調カウントダウンタイマは、毎時のちょうどの時間においてカウントダウンを実施するクロックとして用いられる。したがって一日における毎時に対応するために２４の固有のシーケンスが必要となる。あるいは、エンドポイントクロックを２時間おきにリセットすることによって１２シーケンスを用いるようにしてもよい。
【００３３】
エンドポイントは、設置時に現在日時がプログラムされ、コントローラから発信されるＳＩＫカウントダウン信号に傾聴すべく、毎時のちょうどの時間よりも約１５秒前に立ち上がるように予めプログラムされていることが好ましい。ＳＩＫカウントダウンは、毎時のちょうどの時間よりも３０秒早い時点から毎時のちょうどの時間まで行われることが好ましい。エンドポイントは、この３０秒間における任意の時点においてその内部クロックをこの信号と同調させる。ＳＩＫカウントダウンの特徴に基づいて、毎時における正確なちょうどの時間がどこの存在するかを知るためにすべてのシーケンスに対してエンドポイントが耳を傾ける必要はない。このアプローチは、エンドポイントが毎時約１００ｍｓに亘ってのみ電源が投入されて駆動することになるため、電池消費という意味では極めて有効である。
【００３４】
通常動作において、エンドポイントはシステムに対して応答するためのデフォルトスロットを有する。これらスロットは、その長さが２５０ｍｓであることが好ましく、毎時のちょうどの時間にスタートして次の時間マークの１分前まで作動する。したがって、タイムマークのスタートとエンドポイントのデータ通信のエンドとの間に３０秒間のデットエア時間が発生する。このタイミングによって毎時１４３９６スロットが得られる。さらにスロットが必要である場合には、同調レインターバルを２時間に拡大して２８７９２スロットを得ることが可能である。これは端末の水道ユーティリティ、共同住宅あるいはその他の副計器への適用においてきわめて有効である。
【００３５】
エンドポイントが失われた場合、すなわちＸ時間内にＳＩＫシーケンスが聞き取れなかった場合、エンドポイントは３０秒ごとに立ち上がってカウントダウンシーケンスを調べることによって自動的にシステムの再取得を実施する。それ以外の場合、エンドポイントは受信モードにあり、一時間に約１００ｍｓに限って再同期を行い、約３００ｍｓに限って通信するので、電池にとって優しいアプローチとなる。
【００３６】
この特定のアプローチは、全体的な同調と制御とが行き過ぎであるようなスモールユーティリティあるいはマイクロネットワークにとってふさわしいものである。しかしながら、複雑な電波中継局の制御を必要とすることなく、各関連出願において詳述される読み取り技術およびソフトウェアとを用いることが可能である。中央制御ユニットは、時間に基づいて送信するための正しいＳＩＫシーケンスを選択するだけでよい。こうして本願発明は、スモールユーティリティにおいて自動更新に基づいてタイムスタンプされたデータを収集するための固定ネットワークを実行するために電波中継局の制御とその費用とを簡素化するために用いられ得るものである。
【００３７】
スモールユーティリティシステムに関連するに、従来技術においては、例えばヘキサグラムなどの、繰り返し率が低い、純粋な通信バブルアップ技術が用いられてきた。しかしながら、純粋なバブルアップ技術を用いた場合、各エンドポイントが同期化されていないため、インバウンドのデータパケット同士の間で衝突が起きないという保証がない。与えられたセルの容量が制限となる。さらに、予測可能なインターバルにおいて生じないメッセージに基づいてメッセージインテグレーション技術を実行することは困難である。つい先ほど詳述したアプローチは、優れた電池寿命を保持して電波中継局制御論理を簡単なものに維持してスモールユーティリティにとっての費用効率を向上しながらもいずれの問題をも解消するものである。したがって、本願発明におけるＳＩＫカウントダウンタイマシーケンスによって同期化システムを実行させるのに必要な中継局、リーダおよびエンドポイント論理が簡素化されるものである。
【００３８】
本願発明は、その本質的な特質の精神から逸脱することなく、他の特定の形態において実施され得るものであるため、例示された実施例は、あらゆる意味において例示的であって限定的でないとみなされるべきであり、本発明の範囲を示すものとしては前述の説明ではなく、添付された請求の範囲を参照すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
本願発明は、添付図面との関連において本発明の様々な実施例に関する以下の詳細な説明を検討することによってより完全に理解され得るものであり、図面のうち、
【図１】図１は、一組の固定式ネットワークを有する地理的領域を表すものである。
【図２】図２は、シーケンス反転変調（ＳＩＫ）によるカウントダウンタイマの一例を示すものである。
【図３】図３は、固定式ネットワークと収集ユニットとの間の双方向通信を起動するための処理を示すものである。
【図４】図４は、固定式ネットワークと収集ユニットとの間の１．５方向通信を起動するための処理を示すものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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