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メーターの自動読み取り

この例では、Simulink® および Communications Toolbox™ を使用して、メーターが出力する Standard Consumption Message (SCM) 信号または Interval Data Message (IDM) 信号を処理することにより、公共事業メーターを読み取る方法を示します。ファイルから記録されたデータを使用するか、RTL-SDR 無線機または ADALM-PLUTO 無線機を使用してリアルタイムに無線信号を受信できます。

必要なソフトウェアとハードウェア

ファイルから記録したデータを使用してこの例を実行するには、次のソフトウェアが必要です。

信号をリアルタイムで受信するには、以下の SDR デバイスのいずれかと、対応するサポート パッケージ アドオンも必要です。

Communications Toolbox でサポートされる SDR プラットフォームのすべてのリストについては、ソフトウェア無線機 (SDR) 情報ページのサポートされているハードウェアの節を参照してください。

はじめに

公共事業メーターを読み取るための SCM/IDM 信号方式と AMR 技術の概要については、MATLAB を使用したメーターの自動読み取りの例を参照してください。

受信機モデルの構造

次のブロック線図は、受信機の構造をまとめています。処理には 4 つの主要な部分があります。信号ソース、物理層、メッセージ パーサー、およびデータ ビューアー。

信号ソース

この例では、3 つの信号ソースを使用できます。

  1. ''File'': ファイルに書き込まれ、1.0 Msps で Baseband File Reader ブロックを使用して読み取られる無線信号

  2. ''RTL-SDR 無線機'': 1.0 Msps のサンプル レートの RTL-SDR 無線

  3. "ADALM-PLUTO 無線機": 1.0 Msps のサンプル レートの ADALM-PLUTO 無線

"RTL-SDR" または "ADALM-PLUTO" を信号ソースとして割り当てる場合、例は、指定した無線機 (無線アドレス '0' の RTL-SDR 無線機または無線アドレス 'usb:0' の ADALM-PLUTO 無線機のいずれか) のコンピューターを検索し、信号ソースとして使用します。

物理層

信号ソースから受信したベースバンド サンプルは物理層 (PHY) によって処理され、SCM 情報または IDM 情報を含むパケットが生成されます。この図は、物理層の受信処理を示しています。

メッセージ パーサー

有効なメッセージの場合、次にビットが IDM または SCM 形式の特定のフィールドとして解析されます。この例では、SCM 形式と IDM 形式の両方を解析できます。

データ ビューアー

データ ビューアーでは、復号化した SCM または IDM メッセージがグラフィカル ユーザー インターフェイス (GUI) に表示されます。正常に復号化された SCM/IDM ごとに、商品の種類、メーター ID、消費情報および取得時間が表示されます。データが取得され復号化されるたびに、アプリケーションでは、これらのメッセージから復号化された情報が表形式で一覧表示されます。表には、一意のメーター ID と最新の消費情報のみが表示されます。

また、メーター ID を変更して、GUI を使用してテキスト ファイルのログ記録を開始することもできます。

  • Meter ID - メーター ID を 0 (検出されたすべてのメーターを表示するために予約されている既定値) から表示したい特定のメーター ID に変更します。

  • Log data to file - 復号化したメッセージを TXT ファイルに保存します。保存されたデータは後処理で使用できます。

次の図は、GUI がメーターの測定値をどのように表示するかを示しています。

その他の調査

この例に付属するデータ ファイルには、1 つのメーターの測定値しかなく、915 MHz の中心周波数で取得されています。この例では、RTL-SDR 無線機を使用して、住宅街で長時間にわたって実行する場合は、複数のメーターの測定値が表示されます。

AMRSimulinkExampleApp ユーザー インターフェイスを使用して、AMR 信号をさらに調査することができます。このアプリでは、信号ソースを選択して、RTL-SDR 無線機の中心周波数を変更できます。アプリを起動するには、MATLAB コマンド ウィンドウで AMRSimulinkExampleApp と入力するか、リンクをクリックします。このユーザー インターフェイスは、次の図に示されています。

参考文献