"Método y sistema de lectura remota de contadores".

Método y sistema (1) de lectura remota de contadores (3) provistos de indicador visual (16) que comprende elementos fotolectores (2),

elementos concentradores (4) y elementos lectores (5, 6). Cada elemento fotolector (2) se acopla a un contador (3) y capta imágenes del indicador visual (16) del contador (2), convirtiendo dicha imagen en un código y transmitiendo dicho código y/o imagen a otro elemento fotolector (2) o a un elemento concentrador (4), de forma que el código y/o imagen termina almacenado en al menos un elemento concentrador (4). El elemento lector (5, 6) se comunica con los elementos concentradores (4) y recibe los códigos y/o imágenes generalmente para su retransmisión a una central de control remoto (7). La lectura de los contadores (3) se simplifica al no tener el elemento lector (5, 6) que conectarse directamente a cada elemento fotolector (2) sino únicamente a unos pocos elementos concentradores (4)

Método y sistema de lectura remota de contadores.

Sector de la técnica

La invención se refiere a un método y un sistema de lectura remota de contadores, aplicable por ejemplo a la lectura de contadores de agua instalados en edificios de viviendas.

Estado de la técnica

Los contadores de agua instalados en viviendas, edificios u otras localizaciones tradicionalmente han estado provistos de un indicador visual en el cual se muestra la lectura del contador generalmente en forma de dígitos. Para llevar a cabo la lectura de los contadores, las compañías proveedoras del servicio de agua debían disponer de personal dedicado a acudir a las viviendas, edificios u otras localizaciones y, contador por contador, efectuar una lectura "manual" del indicador visual y anotar dicha lectura. Una vez recopiladas las lecturas de diversos contadores en un listado, el personal entregaba dicho listado en la compañía para ser utilizado para calcular el consumo de cada contador y poder realizar la facturación.

Desde que se ha producido el auge de las tecnologías inalámbricas de comunicaciones, de tipo celular u otros, se ha considerado el proceso de lectura de contadores como un proceso tremendamente susceptible de ser automatizado utilizando tecnología inalámbrica para evitar tener que dedicar personal a efectuar la lectura de los contadores vivienda por vivienda. Esta automatización, de ser conseguida, conllevaría múltiples ventajas: un importante ahorro de costes de personal y material (vehículos, etc.) dedicado a la lectura de contadores, pudiendo dedicar dicho personal a otras labores más productivas; la posibilidad de efectuar una lectura puntual de todos los contadores sin interferir en la rutina de los habitantes de las viviendas, o independientemente de si los habitantes de la vivienda están ausentes o presentes en el momento de la lectura; la posibilidad de efectuar con el mismo coste tantas lecturas como sea necesario, abriendo este hecho nuevos campos de aplicación como por ejemplo el llevar a cabo un mayor control del consumo para detectar posibles fallos en contadores o posibles fugas de agua en las tuberías

En el estado de la técnica se conocen diversas soluciones propuestas para incorporar las tecnologías de comunicaciones inalámbricas a la lectura de contadores, en función por ejemplo del carácter físico de las soluciones o del tipo y configuración de la comunicación inalámbrica utilizada en las soluciones.

En cuanto al carácter físico de las diferentes soluciones, puede considerarse que existen fundamentalmente dos tipos. El tipo principal consiste en diseñar un equipo contador completamente nuevo que comprenda entre otros elementos (alimentación, etc.) un módulo contador y un módulo de comunicaciones inalámbricas, todo ello integrado de forma óptima para que el equipo contador resultante, cumpliendo las especificaciones del producto, presente un mínimo coste. Sin embargo, debido al muy elevado número de contadores que una compañía proveedora del servicio llega a tener instalados en su mercado, el coste total que supondría reemplazar el conjunto de contadores por un conjunto de contadores inalámbricos es tan elevado que las compañías proveedoras de servicios en la práctica están renunciando a incorporar esta solución. Este rechazo se ve acentuado por el hecho adicional de que los contadores tradicionales que las compañías tienen instalados en principio funcionan correctamente y presentan una larga vida útil. Entonces, debido a este cierto rechazo por parte de las compañías proveedoras del servicio, ha nacido un segundo tipo de solución para incorporar tecnología inalámbrica a la lectura de contadores, que se centra en incorporar a los contadores tradicionales un dispositivo capaz de leer automáticamente el indicador visual del contador y transmitir inalámbricamente la lectura a un equipo remoto determinado.

En cuanto al tipo y la configuración de la comunicación inalámbrica utilizada en las soluciones, se contemplan soluciones en las cuales el contador puede comunicarse directamente con un servidor remoto de comunicaciones asociado a la compañía proveedora de servicios a través de un sistema de comunicaciones inalámbricas de largo alcance, por ejemplo un sistema de comunicaciones celular (GPRS, GSM, etc.). Se contemplan también soluciones en las cuales el contador se comunica de forma local e inalámbrica con un equipo determinado que se desplaza por la zona en la cual está instalado el contador y efectúa una lectura automática de diversos contadores. En este caso, la comunicación puede efectuarse en una red inalámbrica de tipo privado, como por ejemplo una red sobre el sistema de comunicaciones Bluetooth^TM. Esta segunda concepción en la cual los contadores transmiten sus lecturas a un equipo a corta distancia está adquiriendo más fuerza debido a que los contadores han de cumplir estrictos requisitos de consumo para maximizar la duración de sus baterías, y una comunicación inalámbrica local exige un notable menor consumo eléctrico que una comunicación inalámbrica de largo alcance.

Entonces, la solución más aceptada actualmente para efectuar la lectura automática de contadores y transmitir la lectura inalámbricamente es acoplar a los contadores tradicionales un dispositivo (en adelante denominado "elemento fotolector") que presenta básicamente un módulo sensor para captar una imagen del indicador visual del contador, un módulo interpretador que a través de un algoritmo OCR procesa la imagen y extrae un código correspondiente a los dígitos del indicador visual, y un sistema de comunicaciones inalámbricas de corto alcance que implementa un protocolo de comunicaciones determinado, que puede ser público o propietario. Generalmente, el protocolo de comunicaciones es tal que un determinado equipo lector que se desplaza por la zona en la que se localiza el contador se desplaza hasta situarse en el alcance del contador, y entonces recoge y almacena la lectura del contador para después proseguir con la lectura de otros contadores y finalmente entregar todas las lecturas al centro de facturación de la compañía proveedora del servicio. Es decir, dicho equipo lector hace las veces del personal mencionado anteriormente, habiéndose eliminado el paso de entrar en las viviendas para poder efectuar la lectura del contador. Generalmente, este tipo de solución suele recurrir a protocolos de comunicaciones maestro-esclavo para regular la comunicación entre el elemento fotolector y el equipo lector.

La presente invención pretende ir un paso más allá en este tipo de soluciones, sustituyendo sistema basado en un equipo lector comunicado con el elemento fotolector (por un protocolo maestro-esclavo u otro protocolo) por un sistema de comunicaciones en el cual no es necesario que un equipo lector se aproxime a cada elemento fotolector (es decir, a cada contador) para efectuar su lectura. De este modo, es posible simplificar el proceso de lectura de un elevado número de contadores localizados en una determinada zona.

Además, la presente invención propone otra serie de mejoras sobre el modo de funcionamiento del elemento fotolector y su realización lógica y física con el fin de optimizar el coste del elemento fotolector y que su implantación en el mercado sea asumible por las compañías proveedoras del servicio de agua u otros servicios que utilicen contadores aplicables.

Descripción breve de la invención

Es objeto de la invención un método y sistema de lectura remota de contadores provistos de indicadores visuales que, como otros sistemas conocidos en el estado de la técnica, comprende la incorporación o acoplamiento a cada contador de un elemento fotolector. El elemento fotolector puede captar una imagen del indicador visual del contador, convertir dicha imagen en un código mediante un algoritmo OCR y transmitir dicho código y/o imagen. Además, al igual que otros sistemas, la invención comprende un elemento lector que va desplazándose para conseguir los códigos y/o imágenes de los elementos fotolectores, con la particularidad de que este elemento lector no se comunica con todos los elementos fotolectores y por lo tanto no ha de acercarse a todos y cada uno de ellos. Para ello, el método y sistema según la invención comprende un tipo de dispositivo adicional: un elemento concentrador que puede almacenar los códigos y/o imágenes recibidos de uno o varios elementos fotolectores o elementos concentradores, y transmitir dicho conjunto de códigos y/o imágenes al elemento lector (o a otros elementos concentradores). Es decir, el elemento lector se comunica con el elemento concentrador y de él obtiene los códigos y/o imágenes...

1. Sistema (1) de lectura remota de contadores (3) provistos de indicadores visuales (16), que comprende al menos un elemento fotolector (2) asociado a un contador (3), donde el elemento fotolector (2) puede captar una imagen del indicador visual (16) del contador (3), convertir opcionalmente dicha imagen en un código mediante un algoritmo OCR y transmitir dicho código y/o dicha imagen, donde dicho sistema (1) se caracteriza porque comprende:

2. Sistema (1) de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 1, que se caracteriza porque la transmisión y recepción entre los elementos fotolectores (2) y los elementos concentradores (4), entre los elementos concentradores (4), y/o entre los elementos concentradores (4) y el elemento lector (5, 6) se realiza por medio de un sistema de comunicación inalámbrico regido por el protocolo de comunicaciones IEEE 802.15.4 (ZigBee^TM).

3. Sistema (1) de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 1, que se caracteriza porque el elemento lector (5) transmite las imágenes y/o códigos recibidos a una central de control remoto (7).

4. Sistema (1) de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 3, que se caracteriza porque el elemento lector (5) se comunica con la central de control remoto (7) por medio de una red celular (17).

5. Sistema (1) de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 1, que se caracteriza porque el elemento lector (6) es sustancialmente un terminal portátil de lectura.

6. Sistema (1) de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 1, que se caracteriza porque los elementos concentradores (4) se encuentran comunicados entre sí, pudiendo desde un elemento lector (5, 6) comunicado a un único elemento concentrador (4) recibirse todas las imágenes y/o códigos almacenados en varios o todos los elementos concentradores (4).

7. Sistema (1) de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 1, que se caracteriza porque el elemento fotolector (2) capta una imagen de la lectura del contador (3) de forma periódica.

8. Sistema (1) de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 1, que se caracteriza porque los elementos fotolectores (2) y opcionalmente los elementos concentradores (4) normalmente funcionan en un modo de reposo o bajo consumo, del cual despiertan todos ellos de forma sustancialmente simultánea para que los elementos fotolectores (2) procedan efectuar la captura de la lectura del respectivo contador (3) y enviar la imagen y/o el código al elemento fotolector (2) o elemento concentrador (4) más próximo, y al cual retornan posteriormente.

9. Sistema (1) de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 8, que se caracteriza porque antes de retornar al modo de reposo o bajo consumo, cada elemento fotolector (2) efectúa una sincronización temporal con el elemento fotolector (2) o elemento concentrador (4) asociado.

10. Sistema (1) de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 8, que se caracteriza porque el elemento lector (5, 6) puede despertar a los elementos fotolectores (2) y/o elementos concentradores (4) para leer imágenes, códigos u otros parámetros de los elementos fotolectores (2), escribir parámetros en los elementos fotolectores (2), o realizar operaciones de mantenimiento de los elementos fotolectores (2) y/o elementos concentradores (4).

11. Sistema (1) de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 1, que comprende un elemento repetidor (8), donde el elemento repetidor es sustancialmente un elemento capaz de recibir las imágenes y/o códigos de al menos un elemento fotolector (2) y enviarlas al elemento fotolector (2) o elemento concentrador (4) más próximo.

12. Método de lectura remota de contadores (3) provistos de indicadores visuales (16), en el cual interviene al menos un elemento fotolector (2) asociado a un contador (3), donde el elemento fotolector (2) puede captar una imagen del indicador visual (16) del contador (3), convertir opcionalmente dicha imagen en un código mediante un algoritmo OCR y transmitir dicho código y/o dicha imagen, donde dicho método se caracteriza porque comprende:

13. Método de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 12, que se caracteriza porque la transmisión y recepción entre los elementos fotolectores (2) y los elementos concentradores (4), entre los elementos concentradores (4), y/o entre los elementos concentradores (4) y el elemento lector (5, 6) se realiza por medio de un sistema de comunicación inalámbrico regido por el protocolo de comunicaciones IEEE 802.15.4 (ZigBee^TM).

14. Método de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 12, que comprende además:

- una fase en la cual el elemento lector (5) transmite las imágenes y/o códigos recibidos a una central de control remoto (7).

15. Método de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 14, que se caracteriza porque el elemento lector (5) se comunica con la central de control remoto (7) por medio de una red celular (17).

16. Método de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 12, que se caracteriza porque comprende además:

- una fase en la cual un elemento concentrador (4) almacena las imágenes y/o códigos recibidos de al menos otro elemento concentrador (4).

17. Método de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 12, que se caracteriza porque el elemento fotolector (2) capta una imagen de la lectura del contador (3) de forma periódica.

18. Método de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 17, que se caracteriza porque comprende además:

19. Método de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 18, que se caracteriza porque comprende además:

20. Método de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 18, que se caracteriza porque comprende además:

21. Método de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 12, que comprende además:

22. Elemento fotolector (2) para un sistema (1) de lectura remota de contadores (3) provistos de un indicador visual (16), para realizar capturas automáticas de una imagen del indicador visual (16) del contador (3), que se caracteriza porque mecánicamente comprende un cuerpo adaptador (25) que se conecta al contador (3) y que está adaptado a al menos un determinado modelo de contador (3) disponible en el sistema (1), y una cabeza lectora (24) que se acopla al cuerpo adaptador (25) y es común para todos los contadores (3) del sistema (1), donde la cabeza lectora (24) comprende un cuerpo estanco (26, 27) que aloja unos circuitos electrónicos (28), donde una parte (26) del cuerpo estanco está destinada a orientarse hacia el indicador visual (16) del contador (3) siendo dicha parte (26) al menos parcialmente transparente, donde otra parte (27) del cuerpo estanco es opaca.

23. Elemento fotolector (2), según la reivindicación 22, que se caracteriza porque comprende una tapa móvil (29) que puede ser abierta y cerrada manualmente por un usuario, permitiendo acceder visualmente al indicador visual (16) del contador (3) y efectuar una lectura manual del contador (3).

24. Elemento fotolector (2), según la reivindicación 23, que se caracteriza porque la tapa móvil (29) comprende un sistema de muelle (9) que provoca que la tapa móvil (29) siempre retorne a su posición de cierre cuando el usuario deja de actuar sobre dicha tapa.

25. Elemento fotolector (2), según la reivindicación 24, que se caracteriza porque el sistema de muelle (9) forma parte integral de la tapa móvil (29).

26. Elemento fotolector (2), según la reivindicación 23, que se caracteriza porque la tapa móvil (29) está comprendida en la cabeza lectora (24) del elemento fotolector (2).

27. Elemento fotolector (2), según la reivindicación 26, que se caracteriza porque cuando la tapa móvil (29) es abierta, se efectúa la lectura manual del contador (3) observando el indicador visual (16) a través de una superficie transparente (32) de la parte (26) de la cabeza lectora (24).

28. Elemento fotolector (2), según la reivindicación 22, que se caracteriza porque la cabeza lectora (24) comprende además una tapa fija (30) que cierra la parte (27) de la cabeza lectora (24) en su zona más opuesta al indicador visual (16) del contador (2), permitiendo la movilidad de la tapa móvil (29).

29. Elemento fotolector (2), según la reivindicación 22, que se caracteriza porque la parte (26) presenta al menos una zona (33) transparente que queda delimitada entre un módulo sensor comprendido en los circuitos electrónicos (28) alojados en el cuerpo estanco (26, 27) y el indicador visual (16) del contador (3).

30. Elemento fotolector (2), según la reivindicación 22, donde el elemento fotolector (2) presenta un módulo sensor (18) que puede captar una imagen del indicador visual (16) del contador (3), y un módulo microcontrolador (19) de propósito general que puede realizar un procesamiento de dicha imagen, que se caracteriza porque el módulo sensor (18) se encuentra directamente conectado al módulo microcontrolador (19), enviando el módulo sensor (18) al módulo microcontrolador (19) una señal de sincronismo (20) y una señal de datos (21) incluyendo los pixels (22, 22', 22'') de la imagen, presentando la señal de sincronismo (20) unas determinadas variaciones (23, 23', 23'') que están sincronizadas con la transmisión de pixels (22, 22', 22'') en la señal de datos (21), de forma que cuando el módulo microcontrolador (19) detecta cada determinada variación (23, 23', 23'') extrae el correspondiente pixel (22, 22', 22''), hasta obtener la imagen completa del módulo sensor (18) para su procesamiento mediante un algoritmo OCR.

31. Elemento fotolector (2) para un sistema (1) de lectura remota de contadores (3), según la reivindicación 30, que se caracteriza porque el módulo sensor (18) recibe una señal de reloj del módulo microcontrolador (19) que sirve como referencia para generar la señal de sincronismo (20).