IT202300016686A1 - Contatore gas - Google Patents

Description

TITOLO

CONTATORE GAS

DESCRIZIONE

Sfondo della presente invenzione

Campo della presente invenzione

La presente invenzione si riferisce al settore dei contatori del gas. In maggior dettaglio, la presente invenzione si riferisce a contatori del gas provvisti di unit? di comunicazione dati senza fili.

Sfondo della tecnica correlata

Come ? noto, un contatore del gas (o pi? semplicemente ?contatore gas?) ? un dispositivo installato presso un sito (una casa, un appartamento, un edificio commerciale, un edificio industriale, ?) che usufruisce dell?erogazione di gas combustibile da parte di un fornitore di gas, avente la funzione di produrre una misurazione del gas effettivamente erogato presso tale luogo.

Esistono diverse tipologie di contatore gas, in base alla tecnologia impiegata per misurare l?erogazione del gas. La distinzione pi? significativa ? tuttavia quella che li distingue tra un principio di misura dinamico e un principio di misura statico.

Al fine di consentire al fornitore di gas di addebitare all?intestatario di un contratto di fornitura di gas un costo dipendente dalla effettiva quantit? di gas erogato, le misurazioni effettuate dal contatore gas devono essere notificate periodicamente.

Per questo motivo, ? uso equipaggiare i contatori gas con un modulo di trasmissione dati in grado di inviare automaticamente (ad esempio, periodicamente) ad un sistema di acquisizione remoto dati indicativi delle misurazioni effettuate localmente dai contatori gas.

Anche nel caso della trasmissione dati, esistono diverse tipologie di moduli di trasmissione dati basati su diverse tecnologie di comunicazione.

Tra le tecnologie di comunicazione cablata, la pi? diffusa ? la tecnologia PLC (comunicazione ad onde convogliate), che utilizza il supporto fisico delle reti elettriche.

Tra le tecnologie di comunicazione senza fili, le pi? diffuse comprendono le tecnologie di comunicazione WAN, le tecnologie di comunicazione LAN e le tecnologie di comunicazione di prossimit?.

Sommario della presente invenzione

La Richiedente ha riscontrato che le soluzioni note sono affette da inconvenienti che limitano le prestazioni e l?affidabilit? della trasmissione dei dati di misurazione.

L?impiego di contatori gas che sfruttano le tecnologie di comunicazione cablata ? costoso in termini di installazione, richiedendo l?installazione di un cablaggio dedicato o la connessione ad un ulteriore cablaggio preesistente.

I contatori gas che sfruttano le tecnologie di comunicazione WAN possono essere affetti da problemi derivanti dalla scarsa copertura di segnale o dalla instabilit? della connessione.

Le tecnologie di comunicazione LAN o di prossimit? non possono essere impiegate per contatori gas localizzati in posizioni distanti dal sistema di acquisizione remoto.

Un ulteriore problema dei contatori gas configurati per comunicare dati tramite tecnologie di comunicazione senza fili riguarda il consumo di potenza elettrica. Infatti, una comunicazione senza fili pu? implicare un eccessivo consumo di potenza elettrica.

In considerazione di quanto sopra, la Richiedente ha ideato una soluzione per ovviare a questo e ad ulteriori inconvenienti.

Uno o pi? aspetti della presente invenzione sono esposti nelle rivendicazioni indipendenti, con caratteristiche vantaggiose della stessa invenzione che sono indicate nelle rivendicazioni dipendenti, la cui formulazione ? qui inclusa testualmente per riferimento (con qualsiasi caratteristica vantaggiosa essendo prevista con riferimento ad un aspetto specifico del presente che si applica mutatis mutandis a qualsiasi altro aspetto dello stesso).

Le soluzioni secondo forme di realizzazione della presente invenzione prevedono di equipaggiare ciascun contatore gas con almeno due unit? di comunicazione ciascuna configurata per comunicare mediante una diversa tipologia di collegamento di comunicazione senza fili. Inoltre, le soluzioni secondo forme di realizzazione della presente invenzione prevedono di equipaggiare ciascun contatore gas con almeno una unit? di comunicazione configurata per comunicare con un sistema di acquisizione centrale usando una tecnologia di comunicazione senza fili che sfrutta una prima modalit? di comunicazione basata su rete infrastrutturata ed almeno una unit? di comunicazione configurata per comunicare con il sistema di acquisizione centrale usando una tecnologia di comunicazione senza fili che sfrutta una seconda modalit? di comunicazione P2P tra contatori gas vicini.

In particolare, la presente invenzione riguarda un contatore gas comprendente una unit? di misurazione per generare misurazioni indicanti erogazioni di gas.

Detta unit? di misurazione ? operativamente collegata ad una unit? di controllo, che pu? essere compresa nel contatore, per inviare le misurazioni generate in particolare all?unit? di controllo.

Il contatore gas comprende inoltre almeno una prima unit? di comunicazione senza fili configurata per comunicare con un sistema di acquisizione remoto sfruttando una prima tipologia di collegamento di comunicazione senza fili e per inviare le misurazioni generate, in particolare precedentemente ricevute dalla unit? di controllo, tipicamente sotto forma di dati di misurazione.

Il contatore gas comprende inoltre almeno una seconda unit? di comunicazione senza fili configurata per comunicare con un sistema di acquisizione remoto sfruttando una seconda tipologia di collegamento di comunicazione senza fili diversa dalla prima tipologia di collegamento di comunicazione senza fili e per inviare le misurazioni generate, in particolare precedentemente ricevute dalla unit? di controllo, tipicamente sotto forma di dati di misurazione.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, dette prima tipologia di collegamento senza fili e seconda tipologia di collegamento senza fili prevedono rispettivamente un collegamento di comunicazione senza fili che sfrutta bande di frequenza licenziate ed un collegamento di comunicazione senza fili che sfrutta bande di frequenza non licenziate.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il contatore gas comprende ulteriormente una unit? di controllo.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, detta prima tipologia di collegamento di comunicazione senza fili comprende un primo tipo di collegamento di comunicazione senza fili tra il contatore gas e una stazione di trasmissione e ricezione di una rete di comunicazione senza fili in comunicazione con il sistema di acquisizione remoto.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, detta seconda tipologia di collegamento di comunicazione senza fili comprende un secondo tipo di collegamento di comunicazione senza fili tra il contatore gas ed uno selezionato tra un gruppo di altri contatori gas.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo ? configurata per inviare dette misurazioni eseguendo la seguente sequenza di operazioni:

- pilotare la prima unit? di comunicazione per inviare al sistema di acquisizione remoto dette misurazioni sfruttando detto primo tipo di collegamento di comunicazione senza fili;

- se detto primo tipo di collegamento di comunicazione senza fili non ? disponibile, pilotare la seconda unit? di comunicazione per inviare al sistema di acquisizione remoto dette misurazioni sfruttando almeno detto secondo tipo di collegamento di comunicazione senza fili.

Rispetto alle soluzioni note, le misurazioni sono quindi vantaggiosamente inviate in maniera pi? affidabile, in quanto ? previsto un sistema di backup (basato su detto secondo tipo di collegamento di comunicazione senza fili) in caso il primo tipo di collegamento di comunicazione senza fili non sia disponibile o non funzioni correttamente.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, detti primo tipo di collegamento senza fili e secondo tipo di collegamento senza fili comprendono un collegamento di comunicazione senza fili che sfrutta bande di frequenza licenziate ed un collegamento di comunicazione senza fili che sfrutta bande di frequenza non licenziate.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, detto collegamento di comunicazione senza fili che sfrutta bande di frequenza licenziate comprende almeno uno tra:

- un collegamento di comunicazione di tipo NB-IoT (in particolare secondo la specifica ETSI TS 136331);

- un collegamento di comunicazione GPRS (in particolare secondo la specifica ETSI EN 301344);

- un collegamento di comunicazione UMTS (in particolare secondo la specifica ETSI TS 129002);

- un collegamento di comunicazione GSM (in particolare secondo la specifica ETSI EN 301511);

- un collegamento di comunicazione LTE (in particolare secondo la specifica ETSI TS 136101);

- un collegamento di comunicazione 5G (in particolare secondo la specifica ETSI TS 123501);

- un collegamento di comunicazione 6G;

ovviamente, trattandosi qui di comunicazioni tra un contatore gas e un sistema di acquisizione remoto per il trasferimento di misurazioni, in particolare dati di misurazione, il collegamento deve sfruttare caratteristiche del tipo di collegamento adatte a tale tipo di trasferimento.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, detto collegamento di comunicazione senza fili che sfrutta bande di frequenza non licenziate comprende almeno uno tra:

- un collegamento di comunicazione di tipo MBus senza fili, ad esempio a 169 MHz (in particolare secondo la specifica ETSI TS 103357);

- un collegamento di comunicazione di tipo LoRa (in particolare secondo la specifica ETSI TR 103526), ad esempio un collegamento LoRaWAN (in particolare secondo la specifica ETSI TR 103526) e/o un collegamento LoRaP2P;

- un collegamento di comunicazione di tipo Bluetooth (in particolare secondo la specifica ETSI EN 300328);

- un collegamento di comunicazione di tipo BLE (in particolare secondo la specifica ETSI EN 300328);

- un collegamento di comunicazione di tipo 6LoWPAN (in particolare secondo la specifica ETSI EN 300328);

- un collegamento di comunicazione di tipo ZigBee (in particolare secondo la specifica ETSI EN 300328);

ovviamente, trattandosi qui di comunicazioni tra un contatore gas e un sistema di acquisizione remoto per il trasferimento di misurazioni, in particolare dati di misurazione, il collegamento deve sfruttare caratteristiche del tipo di collegamento adatte a tale tipo di trasferimento.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, detto primo tipo di collegamento senza fili ? un collegamento basato su una infrastruttura di rete.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, detto secondo tipo di collegamento senza fili ? un collegamento di tipo P2P.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, detta unit? di controllo ? configurata per eseguire la seguente sequenza di operazioni:

- pilotare detta seconda unit? di comunicazione per ricevere da un ulteriore contatore gas di detto gruppo di altri contatori di gas misurazioni generate da detto ulteriore contatore gas sfruttando detto secondo tipo di comunicazione senza fili;

- pilotare detta prima unit? di comunicazione per inviare al sistema di acquisizione remoto dette ricevute misurazioni generate da detto ulteriore contatore gas sfruttando detto primo tipo di collegamento di comunicazione senza fili.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, detto primo tipo di collegamento di comunicazione senza fili comprende uno o pi? collegamenti di comunicazione senza fili tra:

- un collegamento di comunicazione di tipo NB-IoT tra una prima unit? di comunicazione del contatore gas ed una stazione di una rete NB-IoT;

- un collegamento di comunicazione di tipo LoRaWAN tra una prima unit? di comunicazione del contatore gas ed una stazione di una rete LoRaWAN.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, detto collegamento di comunicazione di tipo LoRaWAN ? effettuato mediante un nodo LoRaRelay, in particolare una unit? di comunicazione di uno del gruppo di altri contatori gas

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il contatore gas comprende due o pi? prime unit? di comunicazione ciascuna configurata per comunicare con il sistema di acquisizione remoto sfruttando un differente collegamento di comunicazione senza fili.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, detta unit? di controllo ? configurata per pilotare in sequenza dette prime unit? di comunicazione per inviare al sistema di acquisizione remoto dette misurazioni sfruttando i rispettivi collegamenti di comunicazione senza fili.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, detto secondo tipo di collegamento di comunicazione senza fili comprende uno o pi? collegamenti di comunicazione senza fili tra:

- un collegamento di comunicazione di comunicazione BLE tra una seconda unit? di comunicazione del contatore gas e una seconda unit? di comunicazione di uno del gruppo di altri contatori gas;

- un collegamento di comunicazione di comunicazione LoRaP2P tra una seconda unit? di comunicazione del contatore gas e una seconda unit? di comunicazione di uno del gruppo di altri contatori gas.

- un collegamento di comunicazione ZigBee tra una seconda unit? di comunicazione del contatore gas e una seconda unit? di comunicazione di uno del gruppo di altri contatori gas.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il contatore gas comprende due o pi? seconde unit? di comunicazione ciascuna configurata per comunicare con il sistema di acquisizione remoto sfruttando un differente collegamento di comunicazione senza fili, detta unit? di controllo essendo configurata per pilotare in sequenza dette seconde unit? di comunicazione per inviare al sistema di acquisizione remoto dette misurazioni sfruttando i rispettivi collegamenti di comunicazione senza fili.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo ? configurata per generare una tabella di prossimit? che elenca detto gruppo di altri contatori gas.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, detto gruppo di altri contatori gas comprende altri contatori gas sufficientemente vicini a detto contatore gas per garantire un potenziale secondo tipo di collegamento di comunicazione senza fili.

Un altro aspetto della presente invenzione si riferisce ad un un sistema per acquisire misurazioni indicative di erogazioni di gas in una pluralit? di siti.

Detto sistema comprende:

- un contatore gas installato presso ciascuno di detti siti, detto contatore gas essendo configurato per generare misurazioni indicative di erogazioni di gas presso il sito dove ? installato;

- un sistema di acquisizione remoto configurato per ricevere dai contatori gas dette misurazioni.

Breve descrizione dei disegni

Queste ed altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno pi? chiaramente leggendo la seguente descrizione dettagliata di forme di realizzazione esemplificative e non limitative della stessa. Per una sua migliore intelligibilit?, la seguente descrizione andrebbe letta facendo riferimento ai disegni allegati, in cui:

La Figura 1A mostra un sistema per la gestione delle misurazioni di gas erogato ad una pluralit? di siti secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

La Figura 1B ? una versione del sistema di Figura 1A in cui ? evidenziata una prima modalit? di comunicazione tra una unit? di comunicazione di un contatore a gas e un sistema di acquisizione centrale in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;

La Figura 1C ? una versione del sistema di Figura 1A in cui ? evidenziata una seconda modalit? di comunicazione tra una unit? di comunicazione di un contatore a gas e un sistema di acquisizione centrale in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;

La Figura 2 illustra in termini di blocchi funzionali semplificati un esempio di un contatore gas in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;

La Figura 3 ? un diagramma di flusso che descrive operazioni eseguite da una unit? di controllo del contatore gas della Figura 2 per trasmettere i dati di misurazione ad un sistema di acquisizione centrale secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, e

Le Figure 4A e 4B mostrano un diagramma di flusso che descrive in maggior dettaglio le operazioni eseguite da una unit? di controllo del contatore gas della Figura 2 per trasmettere i dati di misurazione ad un sistema di acquisizione centrale secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.

Descrizione dettagliata di forme di realizzazione esemplificative e non limitative della presente invenzione

Con riferimento ai disegni, la Figura 1A mostra un sistema 100 per la gestione delle misurazioni di gas erogato da un fornitore di gas ad una pluralit? di siti 105(i) (i = 1, 2, ?), quali case, appartamenti, ville, attivit? commerciali, impianti industriali, magazzini, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, in ciascuno di tali siti 105(i) ? installato un rispettivo contatore gas 110(i) (i = 1, 2, ?) configurato per misurare la quantit? di gas erogato al sito 105(i).

La Figura 2 illustra in termini di blocchi funzionali semplificati un esempio di un contatore gas 110(i) in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il contatore gas 110(i) comprende un condotto d?ingresso 202(in) per ricevere il gas da una rete di fornitura del gas (non illustrata).

In accordo con una forma di realizzazione, il contatore gas 110(i) comprende una camera (o condotto) di misura 210 in comunicazione di fluido con il condotto d?ingresso 202(in) e con un condotto di uscita 202(out), definendo di conseguenza un passaggio per il gas dal condotto d?ingresso 202(in) al condotto di uscita 202(out). Il condotto d?uscita 202(out) ? connesso ad una rete di distribuzione del gas del sito 105(i) (non illustrata) per l?erogazione del gas ricevuto in uno o pi? punti di utilizzo del gas all?interno di tale sito 105(i).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il contatore gas 110(i) ? un contatore ?intelligente? comprendente una unit? di controllo 215, ad esempio comprendente uno o pi? processori elettronici, configurata per gestire le operazioni eseguite dal contatore gas 110(i).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, un sensore 220 per la misurazione del flusso di gas che fluisce dal condotto d?ingresso 202(in) al condotto di uscita 202(out) ? accoppiato alla camera di misura 210 (ad esempio, collocato internamente alla camera di misura 210). Il sensore 220 ? configurato per generare dati di rilevazione R indicativi di misurazioni di una o pi? grandezze fisiche legate/influenzate/determinate dal flusso di gas che attraversa la camera di misura 210. In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il sensore 220 ? un sensore basato su tecnologia statica configurato per misurare gas della famiglia II (gas naturale), con miscele gas naturale / idrogeno, e/o con gas della famiglia III (gas propano liquido). Il sensore 220 e l?unit? di controllo 215 sono connessi per scambiarsi dati e messaggi, quali comandi (dall?unit? di controllo 215 al sensore 220) per il controllo del sensore 220 da parte dell?unit? di controllo 215, e i dati di rilevazione R (dal sensore 220 all?unit? di controllo 215) generati dal sensore 220. Senza entrare in dettagli noti agli esperti del settore, l?unit? di controllo 215 ? configurata per elaborare i dati di rilevazione R ricevuti dal sensore 220 per calcolare corrispondenti dati di misurazione M indicativi di una quantit? effettiva di gas fornita al sito 105(i) attraverso il contatore gas 110(i).

Si sottolinea che i concetti della presente invenzione sono comunque direttamente applicabili a contatori equipaggiati con sensori realizzati con tecnologie differenti, quali ad esempio sensori a diaframma, a pistoni rotanti, a turbina, a infrarossi.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, una valvola 204, ad esempio una elettrovalvola, ? vantaggiosamente provvista presso il condotto d?ingresso 202(in) ed operabile dalla unit? di controllo 215 per abilitare/disabilitare in maniera selettiva l?ingresso del gas nella camera di misura 210 ? e, di conseguenza, per abilitare/disabilitare in maniera selettiva l?erogazione del gas ricevuto nei punti di utilizzo del gas all?interno di tale sito 105(i).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il contatore gas 110(i) comprende ulteriormente una interfaccia utente 225 controllata dalla unit? di controllo 215 e comprendente ad esempio un display per la visualizzazione di informazioni (quali i dati di misurazione M calcolati dalla unit? di controllo 215), tasti, e/o interfacce per collegamenti via cavo (quali RS232, USB, e porte ottiche) per permettere ad un utente od operatore di interagire con il contatore gas 110(i).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il contatore gas 110(i) comprende una unit? di archiviazione 230 configurata per immagazzinare dati, quali i dati di misurazione M. L?unit? di memoria 230 pu? essere ad esempio accoppiata alla unit? di controllo 215 o pu? essere direttamente parte di quest?ultima.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il contatore gas 110(i) comprende una pluralit? di unit? di comunicazione CU(j) (j = 1, 2, ?) controllate dalla unit? di controllo 215 per trasmettere i dati di misurazione M al fornitore di gas, come sar? descritto in dettaglio nel seguito della descrizione.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il contatore gas 110(i) comprende una unit? di alimentazione 235, ad esempio comprendente una o pi? batterie, per fornire potenza elettrica ai componenti elettronici del contatore gas 110(i). Ad esempio, l?unit? di alimentazione 235 pu? comprendere una batteria di comunicazione per alimentare le unit? di comunicazione CU(j), e una batteria metrologica per alimentare gli elementi del contatore gas 110(i) dedicati alla generazione e gestione dei dati di misurazione M.

Considerando la Figura 1A in combinazione con la Figura 2, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, i contatori gas 110(i) sono configurati per trasmettere i dati di misurazione M ad un sistema di acquisizione centrale 180 (che consente la determinazione dei consumi da parte dell?utente) mediante le unit? di comunicazione CU(j).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, ciascuna delle unit? di comunicazione CU(j) ? configurata per comunicare con il sistema di acquisizione centrale 180 mediante una delle seguenti due modalit? di comunicazione G1, G2 che verranno spiegate qui appresso.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, una prima modalit? di comunicazione G1 prevede che una unit? di comunicazione CU(j) del generico contatore gas 110(i) comunichi con il sistema di acquisizione centrale 180 sfruttando un collegamento comprendente:

- un canale di comunicazione C1 senza fili tra il contatore gas 110(i) e una stazione di trasmissione e ricezione di una rete di comunicazione 185 infrastrutturata;

- un canale di comunicazione C1? senza fili tra una stazione di trasmissione e ricezione della rete di comunicazione 185 e il sistema di acquisizione centrale 180.

Tale prima modalit? di comunicazione G1 ? evidenziata in Figura 1B.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, una seconda modalit? di comunicazione G2 prevede che una unit? di comunicazione CU(j) del contatore gas 110(i) comunichi con il sistema di acquisizione centrale 180 sfruttando un collegamento comprendente:

- un canale di comunicazione C2 senza fili (ad esempio, di tipo P2P) tra il contatore gas 110(i) e un altro contatore gas 110(k) (k ? i) in prossimit? del primo;

- un canale di comunicazione C2? senza fili tra il contatore gas 110(k) e una stazione di trasmissione e ricezione della rete di comunicazione 185; - un canale di comunicazione C1? senza fili tra una stazione di trasmissione e ricezione della rete di comunicazione 185 e il sistema di acquisizione centrale 180.

Tale seconda modalit? di comunicazione G2 ? evidenziata in Figura 1C. In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, ciascun contatore gas 110(i) comprende almeno una unit? di comunicazione CU(j) configurata per comunicare con il sistema di acquisizione centrale 180 usando una tecnologia di comunicazione senza fili che sfrutta la prima modalit? di comunicazione G1 ed una unit? di comunicazione CU(j) configurata per comunicare con il sistema di acquisizione centrale 180 usando una tecnologia di comunicazione senza fili che sfrutta la seconda modalit? di comunicazione G2.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, ciascuna unit? di comunicazione CU(j) ? configurata per comunicare con il sistema di acquisizione centrale 180 usando una tecnologia di comunicazione senza fili selezionata tra:

- tecnologie WAN (a rete di comunicazione ampia) basate su bande di frequenza licenziate, quali la tecnologia GPRS (in particolare secondo la specifica ETSI EN 301344), la tecnologia UMTS (in particolare secondo la specifica ETSI TS 129 002), la tecnologia GSM (in particolare secondo la specifica ETSI EN 301 511), la tecnologia LTE (in particolare secondo la specifica ETSI TS 136101), la tecnologia 5G (in particolare secondo la specifica ETSI TS 123 501), la tecnologia 6G, la tecnologia ECGSM IoT (GSM a copertura estesa per Internet delle cose), LTE-M (LTE per comunicazione macchina-macchina) ed NBIoT, Internet delle cose a banda stretta (in particolare secondo la specifica ETSI TS 136331)

- tecnologie WAN o LAN (a rete di comunicazione locale) o di prossimit? basate su bande di frequenza non licenziate, quali la tecnologia MBus (Meter Bus) senza fili, ad esempio a 169 MHz (in particolare secondo la specifica ETSI TS 103 357), la tecnologia LoRa (in particolare secondo la specifica ETSI TR 103 526) (comunicazione a lungo raggio a modulazione di frequenza a spettro espanso) (ad esempio, LoRaWAN (in particolare secondo la specifica ETSI TR 103 526) e/o LoRaP2P), la tecnologia Bluetooth ((ETSI EN 300 328), la tecnologia BLE (in particolare secondo la specifica ETSI EN 300 328), la tecnologia 6LoWPAN (in particolare secondo la specifica ETSI EN 300 328) e la tecnologia ZigBee (in particolare secondo la specifica ETSI EN 300328).

Le tecnologie di comunicazione su banda licenziata sono state concepite e dispiegate sul territorio per gli usi e le necessit? degli operatori mobili nazionali, e quindi non si adattano pienamente alle esigenze dei distributori di gas. Infatti, nonostante tali reti abbiano una copertura estesa su tutto il territorio nazionale, permangono delle aree residuali di poca o insufficiente copertura e gli operatori mobili non garantiscono per queste la flessibilit? per offrire l?estensione della copertura e del servizio necessaria, invece, ai distributori gas.

D?altro canto, le tecnologie di comunicazione su banda non licenziata invece possono offrire la flessibilit? necessaria per estendere il servizio a tutte le aree del territorio ma con costi e lavori infrastrutturali estremamente onerosi.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, ciascun contatore gas 110(i) comprende almeno una unit? di comunicazione CU(j) configurata per comunicare usando una tecnologia di comunicazione senza fili basata su bande di frequenza licenziate e almeno una unit? di comunicazione CU(j) configurata per comunicare usando una tecnologia di comunicazione senza fili basata su bande di frequenza non licenziate.

In questo modo, il contatore gas 110(i) ? vantaggiosamente in grado di comunicare utilizzando sia bande di frequenza licenziate sia bande di frequenza non licenziate.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, le tecnologie sfruttate dalle unit? di comunicazione CU(j) per la prima modalit? di comunicazione G1 comprendono almeno una tra le tecnologie NBIoT e LoRaWAN.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, le tecnologie sfruttate dalle unit? di comunicazione CU(j) per la seconda modalit? di comunicazione G2 comprendono almeno una tra le tecnologie Bluetooth a bassa energia (BLE) e LoRa Peer-to-Peer (LoRaP2P).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il contatore gas 110(i) pu? comprendere una unit? di comunicazione CU(j) configurata per trasmissioni secondo lo standard NBIoT conforme alla 3GPP Release 13 / LTE Cat NB1 (UE) e 3GPP Release 14 / LTE Cat NB2 (UE) o s.m.i. In accordo con una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione, tale unit? di comunicazione CU(j) comprende un modem NBIoT (equipaggiato di una SIM-on-Chip o di una eSIM) che opera su una o pi? delle bande di frequenza, ad esempio B3, B5, B8, B20, B28, B32, e che ad esempio garantisce una sensibilit? isotropica totale TIS ? -110 dBm ed una potenza radiante totale TRP ? 18.5 dBm. In accordo con una forma di realizzazione vantaggiosa della presente invenzione, la comunicazione pu? supportare sia IPv4 che IPv6.

Quanto il contatore gas 110(i) utilizza una unit? di comunicazione CU(j) configurata per trasmissioni secondo lo standard NBIoT, i canali di comunicazione C1 e C1? sono canali di comunicazione NBIoT, e la rete di comunicazione 185 ? una rete di comunicazione NBIoT comprendente stazioni di trasmissione e ricezione compatibili con lo standard NBIoT. Viste le caratteristiche della tecnologia NBIoT, le distanze che possono essere coperte da ciascuno dei canali di comunicazione C1, C1? possono andare da circa 1Km (in ambiente urbano) a circa 10 Km (in ambiente rurale).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il contatore gas 110(i) pu? comprendere (in aggiunta alla, o al posto della unit? di comunicazione CU(j) configurata per trasmissioni secondo lo standard NBIoT) una unit? di comunicazione CU(j) configurata per trasmissioni secondo lo standard LoRaWAN. In accordo con una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione, tale unit? di comunicazione CU(j) comprende un modem LoRaWAN che opera in bande dello spettro non licenziate (ad esempio, 433 MHz, 868 MHz, 915 MHz), garantisce una sensibilit? isotropica totale TIS ? -125 dBm ed una potenza radiante totale TRP ? 14dBm, ha un data rate variabile tra 0.3 e 10 kbps, ? dotato di uno strato di sicurezza nativo, e ha elevati livelli di raggiungibilit? (> 95%). In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, tale unit? di comunicazione CU(j) ? ad esempio configurata nel seguente modo:

- trasmissione esplicita (lunghezza del payload, coding rate definiti all?interno della trama);

- spreading factor predefinito in maniera tale da limitare il Time-on-Air a non pi? di un secondo;

- payload applicativo definito e di lunghezza in bytes pari a: APDU della CF48 (ma comunque definibile/parametrizzabile);

- device di tipo B;

- parametri di sicurezza (NwkSKey, AppSKey) e identificatore univoco (DevAddr) preassegnati (Activation by Personalization).

In questo modo ? vantaggiosamente possibile calcolare in anticipo il Time-on-Air, e fissata la frequenza di comunicazione, ? possibile dimensionare e valutare il consumo di potenza associato.

Quanto il contatore gas 110(i) utilizza una unit? di comunicazione CU(j) configurata per trasmissioni secondo lo standard LoRaWAN, i canali di comunicazione C1 e C1? sono canali di comunicazione LoRaWAN, e la rete di comunicazione 185 ? una rete di comunicazione LoRaWAN comprendente stazioni di trasmissione e ricezione compatibili con lo standard LoRaWAN. Viste le caratteristiche della tecnologia LoRaWAN, le distanze che possono essere coperte dai canali di comunicazione C1, C1? possono andare da circa 3-5 Km (in ambiente urbano) a circa 10 Km (in ambiente rurale).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il contatore gas 110(i) pu? comprendere una unit? di comunicazione CU(j) configurata per trasmissioni BLE. In accordo con una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione, tale unit? di comunicazione CU(j) comprende un modulo di comunicazione conforme con lo standard Bluetooth 5.1.

Quanto il contatore gas 110(i) utilizza una unit? di comunicazione CU(j) configurata per trasmissioni BLE, il canale di comunicazione C2 ? un canale di comunicazione BLE, e i canali di comunicazione C2? e C1? sono canali di comunicazione LoRaWAN o NBIoT. Viste le caratteristiche della tecnologia BLE, le distanze che possono essere coperte dal canale di comunicazione C2 ? di circa 20-25 m.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il contatore gas 110(i) pu? comprendere (in aggiunta alla, o al posto della unit? di comunicazione CU(j) configurata per trasmissioni BLE) una unit? di comunicazione CU(j) configurata per trasmissioni LoRaP2P. In accordo con una forma di realizzazione esemplificativa della presente invenzione, tale unit? di comunicazione CU(j) comprende un modulo di comunicazione conforme con lo standard LoRaP2P.

Quanto il contatore gas 110(i) utilizza una unit? di comunicazione CU(j) configurata per trasmissioni LoRaP2P, il canale di comunicazione C2 ? un canale di comunicazione LoRaP2P, e i canali di comunicazione C2? e C1? sono canali di comunicazione LoRaWAN o NBIoT. Viste le caratteristiche della tecnologia LoRaP2P, le distanze che possono essere coperte dal canale di comunicazione C2 variano da circa 100 m a circa un Km, in base alle caratteristiche ambientali circostanti.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo 215 ? configurata per generare periodicamente una tabella di prossimit? PT che elenca (se presenti) i contatori gas 110(i) vicini localizzati entro il raggio di comunicazione BLE e/o LoRaP2P che possono essere selezionati come destinatari delle trasmissioni BLE e/o LoRaP2P da parte delle unit? di comunicazione CU(j) in grado di comunicare usando tali tecnologie. Ad esempio, la tabella di prossimit? PT pu? essere memorizzata nella unit? di memoria 230 del contatore gas 110(i). In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, la tabella di prossimit? PT viene periodicamente generata durante una finestra temporale di ricerca FR avente un orario, durata e periodicit? che sono impostati essere uguali per tutti i contatori gas 110(i).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo 215 ? configurata per abilitare trasmissioni tramite il canale di comunicazione C2 solamente entro una finestra temporale di trasmissione FT periodica, uguale per tutti i contatori gas 110(i). In questo modo, i consumi di potenza elettrica sostanzialmente elevati tipici delle tecnologie BLE o LoRaP2P sono comunque contenuti entro una soglia accettabile, ad esempio per garantire una durata di vita della batteria 235 pari a 15 anni.

In accordo con un?ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, possono essere previste due diverse finestre temporali di trasmissione FT, una per le trasmissioni BLE e una per le trasmissioni LoRaP2P.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, al fine di incrementare la sicurezza e garantire la riservatezza dei dati trasmessi tramite BLE, le unit? di comunicazione CU(j) predisposte per tale tipo di comunicazione possono ad esempio essere vantaggiosamente configurate per implementare un pairing Just Work di tipo ?bonding?.

Come si evince da quanto sopra, una differenza sostanziale tra il canale di comunicazione C2 (BLE o LoRaP2P) e i canali di comunicazione C1, C1?, C2? (NBIoT e LoRaWAN) riguarda le distanze che possono essere coperte (con il canale di comunicazione C2 che ha un raggio molto inferiore). Un?ulteriore differenza sostanziale riguarda la tempistica con cui le comunicazioni possono essere portate a termine. Mentre le comunicazioni che coinvolgono esclusivamente i canali di comunicazione C1, C1?, C2? sono sincrone, le comunicazioni che coinvolgono il canale di comunicazione C2 sono di tipo asincrono, in quanto la trasmissione sul canale di comunicazione C2 ? limitata esclusivamente ad una finestra temporale di trasmissione FT periodica.

Facendo riferimento al diagramma di flusso di Figura 3, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo 215 del generico contatore gas 110(i) ? configurata per trasmettere i dati di misurazione M al sistema di acquisizione centrale 180 eseguendo periodicamente (ad esempio, una volta al giorno) la seguente sequenza di operazioni.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo 215 cerca innanzitutto di trasmettere i dati di misurazione M al sistema di acquisizione centrale 180 mediante la prima modalit? di comunicazione G1 (blocco 310). A questo proposito, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo 215 pilota una selezionata tra le unit? di comunicazione CU(j) disponibili nel contatore gas 110(i) configurate per sfruttare una tra le tecnologie NBIoT e LoRaWAN. In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se il contatore gas 110(i) ? provvisto di pi? unit? di comunicazione CU(j) diverse in grado di effettuare la prima modalit? di comunicazione G1 (ad esempio, una unit? di comunicazione CU(j) configurata per comunicare con tecnologia NBIoT e una unit? di comunicazione CU(j) configurata per comunicare con tecnologia LoRaWAN), l?unit? di controllo 215 pu? effettuare in sequenza pi? tentativi usando ogni volta una diversa unit? di comunicazione CU(j) (e quindi una diversa tecnologia di trasmissione).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se ? stato possibile effettuare correttamente la trasmissione dei dati di misurazione M al sistema di acquisizione centrale 180 (ramo di uscita S del blocco 320), la sequenza termina, pronta per essere reiterata successivamente (ad esempio, il giorno seguente).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se nessuna delle unit? di comunicazione CU(j) configurate per trasmettere mediante la prima modalit? di comunicazione G1 ? riuscita ad inviare i dati di misurazione M al sistema di acquisizione centrale (ramo di uscita N del blocco 320), l?unit? di controllo 215 cerca di trasmettere i dati di misurazione M al sistema di acquisizione centrale 180 mediante la seconda modalit? di comunicazione G2 (blocco 330). Si sottolinea che in accordo con una forma di realizzazione, la seconda modalit? di comunicazione G2 ? vantaggiosamente impiegata solamente come modalit? di comunicazione di ?backup?, a seguito di un infruttuoso tentativo di utilizzo della prima modalit? di comunicazione G1, in quanto la seconda modalit? di comunicazione G2 ? una modalit? di comunicazione asincrona (che quindi non consente un?efficace comunicazione bidirezionale), e implicante un consumo di potenza elettrica non trascurabile.

A questo proposito, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo 215 pilota una selezionata tra le unit? di comunicazione CU(j) disponibili nel contatore gas 110(i) configurate per sfruttare una tra le tecnologie BLE e LoRaP2P allo scopo di trasmettere i dati di misurazione M ad un contatore gas 110(k) vicino, il quale provveder?, se possibile, ad inoltrare i dati di misurazione M ricevuti al sistema di acquisizione centrale 180. In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se il contatore gas 110(i) ? provvisto di pi? unit? di comunicazione CU(j) diverse in grado di effettuare la seconda modalit? di comunicazione G2 (ad esempio, una unit? di comunicazione CU(j) configurata per comunicare con tecnologia BLE e una unit? di comunicazione CU(j) configurata per comunicare con tecnologia LoRaP2P), l?unit? di controllo 215 pu? effettuare in sequenza pi? tentativi usando ogni volta una diversa unit? di comunicazione CU(j) (e quindi una diversa tecnologia di trasmissione).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se ? stato possibile effettuare correttamente la trasmissione dei dati di misurazione M al sistema di acquisizione centrale 180 (ramo di uscita S del blocco 340), la sequenza termina, pronta per essere reiterata successivamente (ad esempio, il giorno seguente).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se nessuna delle unit? di comunicazione CU(j) configurate per trasmettere mediante la seconda modalit? di comunicazione G2 ? riuscita ad inviare i dati di misurazione M al sistema di acquisizione centrale (ramo di uscita N del blocco 340), l?unit? di controllo 215 salva (blocco 350) in locale - ad esempio, nella unit? di archiviazione 230 - i dati di misurazione M che non sono stati trasmessi, e la sequenza termina, pronta per essere reiterata successivamente (ad esempio, il giorno seguente) con un nuovo tentativo di trasmissione dei dati di misurazione M che non sono stati trasmessi, insieme ad eventuali nuovi dati di misurazione M generati dopo l?ultimo tentativo infruttuoso di trasmissione.

Le Figure 4A e 4B illustrano in maggior dettaglio (in termini di blocchi funzionali) le operazioni eseguite dalla unit? di controllo 215 di un generico contatore gas 110(i) in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione per gestire la trasmissione di dati di misurazione M al sistema di acquisizione centrale 180 nel caso in cui il contatore gas 110(i) sia provvisto di:

- una prima unit? di comunicazione CU(1) configurata per trasmissioni NBIoT; - una seconda unit? di comunicazione CU(2) configurata per trasmissioni LoRaWAN;

- una terza unit? di comunicazione CU(3) configurata per trasmissioni BLE; - una quarta unit? di comunicazione CU(4) configurata per trasmissioni LoRaP2P.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo 215 comanda l?unit? di comunicazione CU(1) per stabilire una connessione con (una stazione di trasmissione e ricezione) della rete di comunicazione 185 (in questo caso, rete NBIoT) tramite un canale di comunicazione C1 NBIoT (blocco 402).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se la connessione alla rete di comunicazione 185 ? avvenuta correttamente (ramo di uscita S di blocco 404), l?unit? di controllo 215 pilota l?unit? di comunicazione CU(1) per inviare un pacchetto di dati PK contenente i dati di misurazione M del contatore gas 110(i) al sistema di acquisizione centrale 180 (blocco 406). Per questo motivo, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il pacchetto di dati PK ? inviato alla rete di comunicazione 185 mediante il canale di comunicazione C1 NBIoT, e inoltrato dalla rete di comunicazione 185 al sistema di acquisizione centrale 180 mediante un canale di comunicazione C1? NBIoT. La verifica della corretta connessione alla rete di comunicazione 185 pu? essere eseguita dalla unit? di controllo 215 mediante una qualsiasi delle procedure di verifica di attachment a rete NBIoT note.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il pacchetto di dati PK pu? comprendere uno o pi? dei seguenti dati addizionali:

- eventuali messaggi di allarme;

- eventuali messaggi di errore;

- dati riguardanti temperature registrate;

- dati riguardanti pressioni registrate;

- dati riguardanti registrazioni di incendi;

- dati riguardanti registrazioni di sismi.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, una volta che il pacchetto di dati PK ? stato inviato al sistema di acquisizione centrale 180, l?unit? di controllo 215 aspetta (blocco 408) un intervallo di tempo prefissato (ad esempio, un giorno), prima di tentare di comandare di nuovo l?unit? di comunicazione CU(1) per stabilire una connessione con la rete di comunicazione 185 NBIoT (ritornare al blocco 402).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se la connessione alla rete di comunicazione 185 non ? avvenuta correttamente (ramo di uscita N di blocco 404), l?unit? di controllo 215 comanda l?unit? di comunicazione CU(2) per stabilire una connessione con (una stazione di trasmissione e ricezione) della rete di comunicazione 185 (in questo caso, rete LoRaWAN) tramite un canale di comunicazione C1 LoRaWAN (blocco 410).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se la connessione alla rete di comunicazione 185 ? avvenuta correttamente (ramo di uscita S di blocco 412), l?unit? di controllo 215 pilota l?unit? di comunicazione CU(2) per inviare il pacchetto di dati PK contenente i dati di misurazione M del contatore gas 110(i) al sistema di acquisizione centrale 180 (blocco 406). Per questo motivo, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il pacchetto di dati PK ? inviato alla rete di comunicazione 185 mediante il canale di comunicazione C1 LoRaWAN, e inoltrato dalla rete di comunicazione 185 al sistema di acquisizione centrale 180 mediante un canale di comunicazione C1? LoRaWAN. La verifica della corretta connessione alla rete di comunicazione 185 pu? essere eseguita dalla unit? di controllo 215 mediante una qualsiasi delle procedure di ack per reti LoRaWAN note.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, anche in questo caso, una volta che il pacchetto di dati PK ? stato inviato al sistema di acquisizione centrale 180, l?unit? di controllo 215 aspetta (blocco 408) un intervallo di tempo prefissato (ad esempio, un giorno), prima di tentare di comandare di nuovo l?unit? di comunicazione CU(1) per stabilire una connessione con la rete di comunicazione 185 NBIoT (ritornare al blocco 402).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se la connessione alla rete di comunicazione 185 non ? avvenuta correttamente (ramo di uscita N di blocco 412), significa che il contatore gas 110(i) non ? attualmente in grado di permettere comunicazioni secondo la prima modalit? di comunicazione G1, ad esempio a causa di problemi nella rete di comunicazione 185 o perch? il sito 105(i) dove ? installato il contatore gas 110(i) ? localizzato in una posizione che non ? sotto copertura radio da parte della rete di comunicazione 185. In questo caso, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo 215 cerca di stabilire una comunicazione di ?backup? secondo la seconda modalit? di comunicazione G2. Per questo motivo, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo 215 seleziona nella tabella di prossimit? PT un contatore gas 110(k) (k ? i) localizzato in prossimit? del contatore gas 110(i) (blocco 414).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo 215 verifica se tale contatore gas 110(k) sia o meno raggiungibile dalla unit? di comunicazione CU(3) mediante un canale di comunicazione C2 BLE (blocco 416). Tale verifica pu? ad esempio essere eseguita mediante una delle procedure note di verifica di connessione per reti P2P, basate sulla ricezione o meno di risposta da parte del contatore gas 110(k).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se il contatore gas 110(k) non risulta essere raggiungibile dalla unit? di comunicazione CU(3) attravero il canale di comunicazione C2 BLE (ramo di uscita N del blocco 416), l?unit? di controllo 215 controlla se nella tabella di prossimit? PT vi ? un?ulteriore contatore gas 110(k) (k ? i) localizzato in prossimit? del contatore gas 110(i) (blocco 418).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se nella tabella di prossimit? PT ? presente un?ulteriore contatore gas 110(k) localizzato in prossimit? del contatore gas 110(i) (ramo di uscita S del blocco 418), l?unit? di controllo 215 seleziona tale ulteriore contatore gas 110(k) (blocco 420) e ripete le operazioni precedenti per verificare se tale ulteriore contatore gas 110(k) sia o meno raggiungibile dalla unit? di comunicazione CU(3) mediante un canale di comunicazione C2 BLE (ritornare al blocco 416).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se il contatore gas 110(k) risulta essere raggiungibile dalla unit? di comunicazione CU(3) attravero il canale di comunicazione C2 BLE (ramo di uscita S del blocco 416), l?unit? di controllo 215 controlla se il contatore gas 110(k) sia o meno in grado di comunicare con la rete di comunicazione 185 (NBIoT o LoRaWAN) mediante un canale di comunicazione C2? NBIoT o LoRaWAN (blocco 422).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se il contatore gas 110(k) non ? in grado di comunicare con la rete di comunicazione 185 (NBIoT o LoRaWAN) mediante un canale di comunicazione C2? NBIoT o LoRaWAN (ramo di uscita N del blocco 422), l?unit? di controllo 215 controlla se nella tabella di prossimit? PT vi ? un?ulteriore contatore gas 110(k) (k ? i) localizzato in prossimit? del contatore gas 110(i) (ritornare al blocco 418).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se il contatore gas 110(k) ? in grado di comunicare con la rete di comunicazione 185 (NBIoT o LoRaWAN) mediante un canale di comunicazione C2? NBIoT o LoRaWAN (ramo di uscita S del blocco 422), l?unit? di controllo 215 pilota l?unit? di comunicazione CU(3) per inviare un pacchetto di dati PK contenente i dati di misurazione M del contatore gas 110(i) all?ulteriore contatore gas 110(k) mediante il canale di comunicazione C2 BLE (blocco 424). Il pacchetto di dati PK ricevuto dalla unit? di comunicazione CU(3) dell?ulteriore contatore gas 110(k) ? quindi trasmesso al sistema di acquisizione centrale 180 dalla unit? di comunicazione CU(1) o CU(2) dell?ulteriore contatore gas 110(k) attraverso la rete di comunicazione 185 (NBIoT o LoRaWAN) mediante i canali di comunicazione C2? e C1? NBIoT o LoRaWAN.

A questo punto, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo 215 aspetta (blocco 408) un intervallo di tempo prefissato (ad esempio, un giorno), prima di tentare di comandare di nuovo l?unit? di comunicazione CU(1) per stabilire una connessione con la rete di comunicazione 185 NBIoT (ritornare al blocco 402).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se nessuno dei contatori gas 110(k) elencati nella tabella di prossimit? PT ? in grado di ricevere il pacchetto di dati PK dal contatore gas 110(i) mediante il canale di comunicazione C2 BLE, di inoltrare il pacchetto di dati PK ricevuto al sistema di acquisizione centrale 180 tramite la rete di comunicazione 185 (NBIoT o LoRaWAN) mediante i canali di comunicazione C2? e C1? NBIoT o LoRaWAN, o se la tabella di prossimit? PT ? vuota (ramo d?uscita N del blocco 418), l?unit? di controllo 215 cerca di stabilire una comunicazione di ?backup? sfruttando un canale di comunicazione C2 LoRaP2P.

Per questo motivo, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo 215 seleziona nella tabella di prossimit? PT un contatore gas 110(k) (k ? i) localizzato in prossimit? del contatore gas 110(i) (blocco 440).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo 215 verifica se tale contatore gas 110(k) sia o meno raggiungibile dalla unit? di comunicazione CU(4) mediante un canale di comunicazione C2 LoRaP2P (blocco 442). Tale verifica pu? ad esempio essere eseguita mediante una delle procedure note di verifica di connessione per reti P2P, basate sulla ricezione o meno di risposta da parte del contatore gas 110(k).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se il contatore gas 110(k) non risulta essere raggiungibile dalla unit? di comunicazione CU(4) attravero il canale di comunicazione C2 LoRaP2P (ramo di uscita N del blocco 442), l?unit? di controllo 215 controlla se nella tabella di prossimit? PT vi ? un?ulteriore contatore gas 110(k) (k ? i) localizzato in prossimit? del contatore gas 110(i) (blocco 444).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se nella tabella di prossimit? PT ? presente un?ulteriore contatore gas 110(k) localizzato in prossimit? del contatore gas 110(i) (ramo di uscita S del blocco 444), l?unit? di controllo 215 seleziona tale ulteriore contatore gas 110(l) (blocco 446) e ripete le operazioni precedenti per verificare se tale ulteriore contatore gas 110(k) sia o meno raggiungibile dalla unit? di comunicazione CU(4) mediante un canale di comunicazione C2 LoRaP2P (ritornare al blocco 442).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se il contatore gas 110(k) risulta essere raggiungibile dalla unit? di comunicazione CU(4) attraverso il canale di comunicazione C2 LoRaP2P (ramo di uscita S del blocco 442), l?unit? di controllo 215 controlla se il contatore gas 110(k) sia o meno in grado di comunicare con la rete di comunicazione 185 (NBIoT o LoRaWAN) mediante un canale di comunicazione C2? NBIoT o LoRaWAN (blocco 450).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se il contatore gas 110(k) non ? in grado di comunicare con la rete di comunicazione 185 (NBIoT o LoRaWAN) mediante un canale di comunicazione C2? NBIoT o LoRaWAN (ramo di uscita N del blocco 450), l?unit? di controllo 215 controlla se nella tabella di prossimit? PT vi ? un?ulteriore contatore gas 110(k) (k ? i) localizzato in prossimit? del contatore gas 110(i) (ritornare al blocco 444).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se il contatore gas 110(k) ? in grado di comunicare con la rete di comunicazione 185 (NBIoT o LoRaWAN) mediante un canale di comunicazione C2? NBIoT o LoRaWAN (ramo di uscita S del blocco 450), l?unit? di controllo 215 pilota l?unit? di comunicazione CU(4) per inviare un pacchetto di dati PK contenente i dati di misurazione M del contatore gas 110(i) all?ulteriore contatore gas 110(k) mediante il canale di comunicazione C2 LoRaP2P (blocco 452). Il pacchetto di dati PK ricevuto dalla unit? di comunicazione CU(4) dell?ulteriore contatore gas 110(k) ? quindi trasmesso al sistema di acquisizione centrale 180 dalla unit? di comunicazione CU(1) o CU(2) dell?ulteriore contatore gas 110(k) attraverso la rete di comunicazione 185 (NBIoT o LoRaWAN) mediante i canali di comunicazione C2? e C1? NBIoT o LoRaWAN.

A questo punto, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo 215 aspetta (blocco 408) un intervallo di tempo prefissato (ad esempio, un giorno), prima di tentare di comandare di nuovo l?unit? di comunicazione CU(1) per stabilire una connessione con la rete di comunicazione 185 NBIoT (ritornare al blocco 402).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se nessuno dei contatori gas 110(k) elencati nella tabella di prossimit? PT ? in grado di ricevere il pacchetto di dati PK dal contatore gas 110(i) mediante il canale di comunicazione C2 LoRaP2P, di inoltrare il pacchetto di dati PK ricevuto al sistema di acquisizione centrale 180 tramite la rete di comunicazione 185 (NBIoT o LoRaWAN) mediante i canali di comunicazione C2? e C1? NBIoT o LoRaWAN, o se la tabella di prossimit? PT ? vuota (ramo d?uscita N del blocco 444), il contatore gas 110(i) risulta essere impossibilitato a comunicare con il sistema di acquisizione centrale 180. In questa situazione, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo 215 commuta il funzionamento del contatore gas 110(i) in una ?modalit? metrologica? in cui i dati di misurazione M sono memorizzati in locale nella unit? di memoria 230 senza essere trasmessi al sistema di acquisizione centrale 180 (blocco 460).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, l?unit? di controllo 215 mantiene il contatore gas 110(i) nella modalit? metrologica per un intervallo di tempo predefinito TM, ad esempio pari a 15 giorni (blocco 462).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, allo scadere di tale intervallo di tempo predefinito TM, l?unit? di controllo 215 verifica se ? ora diventato possibile stabilire una comunicazione NBIoT (blocco 464).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se non fosse ancora possibile stabilire una comunicazione NBIoT (ramo di uscita N del blocco 464), l?unit? di controllo 215 mantiene il contatore gas 110(i) ancora nella modalit? metrologica (ritornare al blocco 460).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se allo scadere dell?intervallo di tempo predefinito TM risultasse di nuovo possibile stabilire una comunicazione NBIoT (ramo di uscita S del blocco 464), l?unit? di controllo 215 interrompe la modalit? metrologica del contatore gas 110(i) (blocco 466), e comanda l?unit? di comunicazione CU(1) per stabilire una connessione con (una stazione di trasmissione e ricezione) della rete di comunicazione 185 NBIoT tramite un canale di comunicazione C1 NBIoT (ritorno al blocco 402). In questo caso, il pacchetto di dati PK potr? anche contenere pi? dati di misurazione M, relativi al periodo passato dal contatore gas 110(i) in modalit? metrologica.

Ritornando al blocco 404, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se la connessione alla rete di comunicazione 185 NBIoT non ? avvenuta correttamente (ramo di uscita N di blocco 404), in parallelo alle operazioni gi? descritte, l?unit? di controllo 215 avvia un timer TRS per un tempo predefinito (ad esempio, pari a 180 giorni) (blocco 470), ed allo scadere di tale timer TRS esegue un reset del modem NBIoT della unit? di comunicazione CU(1) (blocco 472).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se dopo il reset del modem NBIoT non fosse ancora possibile stabilire una comunicazione NBIoT (ramo di uscita N del blocco 480), l?unit? di controllo 215 re-inizializza il timer TRS per un successivo reset del modem modem NBIoT (ritornare al blocco 470).

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, se dopo il reset del modem NBIoT fosse possibile stabilire una comunicazione NBIoT (ramo di uscita S del blocco 480), l?unit? di controllo 215 interrompe (se presente) la modalit? metrologica del contatore gas 110(i) (blocco 466), e comanda l?unit? di comunicazione CU(1) per stabilire una connessione con (una stazione di trasmissione e ricezione) della rete di comunicazione 185 NBIoT tramite un canale di comunicazione C1 NBIoT (ritorno al blocco 402).

Si sottolinea che sebbene le operazioni descritte nelle Figure 4A e 4B prevedano una precisa sequenza di tecnologie di comunicazione, in cui la prima ad essere provata ? la tecnologia NBIoT, seguita in sequenza dalle tecnologie LoRaWAN, BLE e LoRaP2P, i concetti della presente invenzione possono essere applicati a sequenze differenti di tecnologie di comunicazione, a condizione che le tecnologie di comunicazione relative alla prima modalit? di comunicazione G1 siano eseguite prima di quelle relative alla seconda modalit? di comunicazione G2. Ad esempio, la prima tecnologia di comunicazione ad essere provata pu? essere la tecnologia LoRaWAN, seguita in sequenza dalle tecnologie NBIoT, BLE e LoRaP2P, oppure in sequenza dalle tecnologie NBIoT, LoRaP2P e BLE.

Inoltre, i concetti della presente invenzione possono essere applicati anche a sequenze di un numero diverso di tecnologie di comunicazione differenti. Ad esempio, potrebbero non essere previste alcune delle tecnologie di comunicazione - come ad esempio la tecnologia LoRaWAN e/o la tecnologia LoRaP2P -, o essere previste tecnologie di comunicazione aggiuntive - come ad esempio la tecnologia LoRaRelay o la tecnologia ZigBee.

Ad esempio, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, il contatore gas 110(i) pu? essere equipaggiato con una unit? di comunicazione CU(j) configurata per connettersi con una stazione di rete LoRaWAN sfruttando una unit? di comunicazione di un contatore gas vicino come un nodo LoRaRelay.

In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, nel caso fosse disponibile solo la seconda modalit? di comunicazione G2 (che sfrutta ad esempio un canale di comunicazione C2 BLE o LoRaP2P), il contenuto del pacchetto di dati PK potrebbe essere ridotto (ad esempio, contenendo solo i dati di misurazione M) per ridurre al minimo gli sprechi di potenza elettrica.

Naturalmente, al fine di soddisfare requisiti locali e specifici, una persona esperta del settore pu? applicare all'invenzione sopra descritta diverse modifiche e alterazioni logiche e / o fisiche. Pi? specificamente, sebbene la presente invenzione sia stata descritta con un certo grado di particolarit? con riferimento alle sue forme di realizzazione preferite, si dovrebbe comprendere che sono possibili varie omissioni, sostituzioni e modifiche nella forma e nei dettagli, nonch? altre forme di realizzazione. In particolare, diverse forme di realizzazione dell'invenzione possono anche essere messe in pratica senza i dettagli specifici indicati nella descrizione precedente per fornire una comprensione pi? approfondita di essa; al contrario, funzioni ben note potrebbero essere state omesse o semplificate per non appesantire la descrizione con dettagli non necessari.

Claims (12)

RIVENDICAZIONI

1. Un contatore gas (110(i)) comprendente:

- una unit? di misurazione (225) per generare misurazioni indicanti erogazioni di gas, detta unit? di misurazione essendo operativamente collegata ad una unit? di controllo per inviare le misurazioni generate in particolare a detta unit? di controllo;

- almeno una prima unit? di comunicazione senza fili (CU(1); CU(2);?; (CU(j)) configurata per comunicare con un sistema di acquisizione remoto (180) sfruttando una prima tipologia di collegamento di comunicazione senza fili e per inviare misurazioni generate, in particolare precedentemente ricevute da detta unit? di controllo;

- almeno una seconda unit? di comunicazione senza fili (CU(1); CU(2);?; (CU(j)) configurata per comunicare con un sistema di acquisizione remoto (180) sfruttando una seconda tipologia di collegamento di comunicazione senza fili diversa dalla prima tipologia di collegamento di comunicazione senza fili e per inviare misurazioni generate, in particolare precedentemente ricevute da detta unit? di controllo.

2. Il contatore gas (110(i)) della rivendicazione 1, comprendente ulteriormente una unit? di controllo (215), in cui:

- detta prima tipologia di collegamento di comunicazione senza fili comprende un primo tipo di collegamento di comunicazione senza fili (C1; C2?) tra il contatore gas e una stazione di trasmissione e ricezione di una rete di comunicazione senza fili (185) in comunicazione con il sistema di acquisizione remoto;

- detta seconda tipologia di collegamento di comunicazione senza fili comprende un secondo tipo di collegamento di comunicazione senza fili (C2) tra il contatore gas (110(i)) ed uno selezionato tra un gruppo di altri contatori gas (110(k)), in cui:

- l?unit? di controllo (215) ? configurata per inviare dette misurazioni eseguendo la seguente sequenza di operazioni:

- pilotare la prima unit? di comunicazione (CU(1); CU(2);?; (CU(j)) per inviare al sistema di acquisizione remoto (180) dette misurazioni sfruttando detto primo tipo di collegamento di comunicazione senza fili (C1; C2?);

- se detto primo tipo di collegamento di comunicazione senza fili (C1; C2?) non ? disponibile, pilotare la seconda unit? di comunicazione (CU(1); CU(2);?; (CU(j)) per inviare al sistema di acquisizione remoto (180) dette misurazioni sfruttando almeno detto secondo tipo di collegamento di comunicazione senza fili (C2).

3. Il contatore gas (110(i)) di rivendicazione 2, in cui:

- detti primo tipo di collegamento senza fili (C1; C2?) e secondo tipo di collegamento senza fili comprendono un collegamento di comunicazione senza fili che sfrutta bande di frequenza licenziate ed un collegamento di comunicazione senza fili che sfrutta bande di frequenza non licenziate;

- detto collegamento di comunicazione senza fili che sfrutta bande di frequenza licenziate comprende almeno uno tra:

- un collegamento di comunicazione di tipo NB-IoT;

- un collegamento di comunicazione GPRS;

- un collegamento di comunicazione UMTS;

- un collegamento di comunicazione GSM;

- un collegamento di comunicazione LTE;

- un collegamento di comunicazione 5G;

- un collegamento di comunicazione 6G.

- detto collegamento di comunicazione senza fili che sfrutta bande di frequenza non licenziate comprende almeno uno tra:

- un collegamento di comunicazione di tipo MBus senza fili, ad esempio a 169 MHz;

- un collegamento di comunicazione di tipo LoRa, in particolare un collegamento LoRaWAN e/o un collegamento LoRaP2P;

- un collegamento di comunicazione di tipo Bluetooth;

- un collegamento di comunicazione di tipo BLE;

- un collegamento di comunicazione di tipo 6LoWPAN;

- un collegamento di comunicazione di tipo ZigBee.

4. Il contatore gas (110(i)) di rivendicazione 2 o 3, in cui:

- detto primo tipo di collegamento senza fili ? un collegamento basato su una infrastruttura di rete;

- detto secondo tipo di collegamento senza fili ? un collegamento di tipo P2P.

5. Il contatore gas (110(i)) di una delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui detta unit? di controllo (215) ? configurata per eseguire la seguente sequenza di operazioni:

- pilotare detta seconda unit? di comunicazione (CU(1); CU(2);? (CU(j)) per ricevere da un ulteriore contatore gas di detto gruppo di altri contatori di gas misurazioni generate da detto ulteriore contatore gas sfruttando detto secondo tipo di comunicazione senza fili (C2);

- pilotare detta prima unit? di comunicazione (CU(1); CU(2);? (CU(j)) per inviare al sistema di acquisizione remoto dette ricevute misurazioni generate da detto ulteriore contatore gas sfruttando detto primo tipo di collegamento di comunicazione senza fili (C2?).

6. Il contatore gas (110(i)) di una delle rivendicazioni da 2 a 5, in cui detto primo tipo di collegamento di comunicazione senza fili (C1; C2?) comprende uno o pi? collegamenti di comunicazione senza fili tra:

- un collegamento di comunicazione di tipo NB-IoT tra una prima unit? di comunicazione (CU(1); CU(2);? (CU(j)) del contatore gas ed una stazione di una rete NB-IoT;

- un collegamento di comunicazione di tipo LoraWAN tra una prima unit? di comunicazione (CU(1); CU(2);? (CU(j)) del contatore gas ed una stazione di una rete LoraWAN.

7. Il contatore gas (110(i)) di rivendicazione 6, in cui detto collegamento di comunicazione di tipo LoraWAN ? effettuato mediante un nodo LoraRelay, in particolare una unit? di comunicazione di uno del gruppo di altri contatori gas

8. Il contatore gas (110(i)) di rivendicazione 6 o 7, in cui il contatore gas (110(i)) comprende due o pi? prime unit? di comunicazione (CU(1); CU(2);? (CU(j)) ciascuna configurata per comunicare con il sistema di acquisizione remoto (180) sfruttando un differente collegamento di comunicazione senza fili, detta unit? di controllo (215) essendo configurata per pilotare in sequenza dette prime unit? di comunicazione (CU(j)) per inviare al sistema di acquisizione remoto (180) dette misurazioni sfruttando i rispettivi collegamenti di comunicazione senza fili.

9. Il contatore gas di una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto secondo tipo di collegamento di comunicazione senza fili (C2) comprende uno o pi? collegamenti di comunicazione senza fili tra:

- un collegamento di comunicazione di comunicazione BLE tra una seconda unit? di comunicazione (CU(1); CU(2);?; (CU(j)) del contatore gas e una seconda unit? di comunicazione di uno del gruppo di altri contatori gas;

- un collegamento di comunicazione di comunicazione LoraP2P tra una seconda unit? di comunicazione (CU(1); CU(2);?; (CU(j)) del contatore gas e una seconda unit? di comunicazione di uno del gruppo di altri contatori gas.

- un collegamento di comunicazione ZigBee tra una seconda unit? di comunicazione (CU(1); CU(2);?; (CU(j)) del contatore gas e una seconda unit? di comunicazione di uno del gruppo di altri contatori gas.

10. Il contatore gas (110(i)) della rivendicazione 9, in cui il contatore gas (110(i)) comprende due o pi? seconde unit? di comunicazione (CU(1); CU(2);? (CU(j)) ciascuna configurata per comunicare con il sistema di acquisizione remoto (180) sfruttando un differente collegamento di comunicazione senza fili, detta unit? di controllo (215) essendo configurata per pilotare in sequenza dette seconde unit? di comunicazione (CU(1); CU(2);? (CU(j)) per inviare al sistema di acquisizione remoto (180) dette misurazioni sfruttando i rispettivi collegamenti di comunicazione senza fili.

11. Il contatore gas (110(i)) di una delle rivendicazioni precedenti, in cui:

- l?unit? di controllo (215) ? configurata per generare una tabella di prossimit? che elenca detto gruppo di altri contatori gas;

- detto gruppo di altri contatori gas comprende altri contatori gas sufficientemente vicini a detto contatore gas per garantire un potenziale secondo tipo di collegamento di comunicazione senza fili (C2).

12. Un sistema (100) per acquisire misurazioni indicative di erogazioni di gas in una pluralit? di siti (105(i)), detto sistema comprendendo:

- un contatore gas (110(i)) installato presso ciascuno di detti siti, detto contatore gas essendo configurato per generare misurazioni indicative di erogazioni di gas presso il sito dove ? installato;

- un sistema di acquisizione remoto (180) configurato per ricevere dai contatori gas dette misurazioni, in cui:

ciascun contatore gas ? un contatore gas in accordo con una delle rivendicazioni precedenti.