DE10140792A1

DE10140792A1 - Vorrichtung zum selbsttätigen Erfassen des Zählerstandes eines Verbrauchszählers

Info

Publication number: DE10140792A1
Application number: DE10140792A
Authority: DE
Inventors: Roland Beisert; Kurt Hammel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-08-20
Filing date: 2001-08-20
Publication date: 2003-03-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Erfassen des Zählerstandes eines Verbrauchszählers mit einer optischen Bildaufnahmevorrichtung (11), welche zumindest einen ersten Bildbereich des Verbrauchszählers (1) erfasst, in dem sich die Anzeige (21) für den Zählerstand befindet, mit einer Auswerte- und Steuereinheit (9), welcher das elektrische Bildsignal der Bildaufnahmevorrichtung (11) zugeführt ist und mit einer Datenübertragungsvorrichtung (33), mit welcher die von der Auswerte- und Steuereinheit (9) aus dem Bildsignal ermittelten Daten zur zentralen Datenverarbeitungseinheit (31) übertragbar sind, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (9) aus dem Teilbildsignal des zumindest einen ersten Bildbereichs den Zählerstand repräsentierende Zählerstanddaten, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (9) die Zählerstanddaten oder hieraus ermittelte Daten und die Signaturdaten oder hieraus ermittelte Daten zur Übertragung an die zentrale Datenverarbeitungseinheit der Datenübertragungsvorrichtung zuführt und wobei die Auswerte- und Steuereinheit (9) mittels der Datenübrtragungsvorrichtung (33) die Zählerstanddaten und für die Vorrichtung (5) und/oder den Verbrauchszähler (1) charakteristische Signaturdaten oder hieraus ermittelte Daten an die zentrale Datenverarbeitungseinheit (31) überträgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Erfassen des Zählerstandes eines Verbrauchszählers.
Für das Fernablesen von Verbräuchen von leitungsgebundenen Medien, wie Strom, Wasser, Gas, Wärme etc. gibt es bereits Systeme für das selbsttätige Erfassen des Zählerstandes des betreffenden Verbrauchszählers und das Übertragen zu einer zentralen Datenverarbeitungseinheit, die sich vorzugsweise bei dem jeweiligen Lieferanten des betreffenden Mediums befindet, beispielsweise dem örtlich zuständigen Energieversorgungsunternehmen.

Bekannte Systeme für das selbsttätige Erfassen von Zählerständen von Verbrauchszählern umfassen jeweils eine spezielle Sensorvorrichtung, die den üblichen, nur manuell ablesbaren Verbrauchszähler ersetzt oder an diesem angreift und den von diesem angezeigten Zählerstand erfasst und in ein elektrisches Signal umwandelt, welches an den jeweiligen Lieferanten des Mediums übertragbar ist. Entsprechende Sensorvorrichtungen sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Beispielsweise ist es möglich, den Zählerstand einer Wasseruhr dadurch zu erfassen, dass die mechanischen Bewegungen der Wasseruhr mittels eines entsprechenden Sensors in elektrische Signale, beispielsweise Zählimpulse umgesetzt werden.

Nachteilig bei derartigen Sensorvorrichtungen ist jedoch, dass Eingriffe an einem ohnehin vorhandenen Verbrauchszähler, der lediglich ein manuelles Ablesen ermöglicht, erforderlich sind. Üblicherweise muss der vorhandene, manuelle Verbrauchszähler durch einen neuen Verbrauchszähler ersetzt werden, der auch das selbsttätige Erfassen des betreffenden Zählerstandes ermöglicht. Die hierzu erforderlichen Eingriffe in das Leitungssystem, mit welchen das jeweilige Medium übertragen wird, bedingen in der Regel ein kurzzeitiges Absperren des Durchflusses des betreffenden Mediums und sind daher mit einem hohen zeitlichen und Kostenaufwand verbunden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum selbsttätigen Erfassen des Zählerstandes eines Verbrauchszählers zu schaffen, mit der es auch möglich ist, bereits vorhandene, lediglich manuell ablesbare Verbrauchszähler für das selbsttätige Erfassen des Zählerstandes auf einfache und kostengünstige Weise nachzurüsten und den nachgerüsteten Zähler einfach in das Gesamtsystem des zuständigen Versorgungsunternehmens zu integrieren.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass durch das Erfassen des optischen Bildes eines üblichen Verbrauchszählers beliebiger Art und das entsprechende Auswerten der Bildinformation auf einfache Weise eine Vorrichtung zum selbsttätigen Erfassen des Zählerstandes geschaffen werden kann, die eine ganze Reihe von Vorteilen aufweist: Mit einer derartigen Vorrichtung ist das Ablesen praktisch jedes beliebigen vorhandenen Verbrauchszählers möglich. Die Anpassung an den jeweiligen Typ des Verbrauchszählers ist auf einfache Weise durch eine entsprechende angepasste Software möglich. Für die Montage der Vorrichtung ist keinerlei Eingriff in das Leitungssystem des betreffenden Mediums, wie Strom, Gas, Wasser, Wärme etc. erforderlich. Die Montage kann daher auf einfache und kostengünstige Weise durchgeführt werden.

Erfindungsgemäß wird das elektrische Bildsignal einer von der Vorrichtung umfassten Bildaufnahmevorrichtung, welches dem optischen Abbild des Verbrauchszählers oder eines Teils hiervon entspricht, einer Datenübertragungsvorrichtung, beispielsweise einem Modem oder dergleichen, zugeführt, mit welcher die Informationen zu einer zentralen Datenverarbeitungseinheit übertragen werden können, die beispielsweise bei dem Lieferanten des betreffenden Mediums vorhanden ist. Die zentrale Datenverarbeitungseinheit kann dann eine entsprechende Auswertung der ihr übermittelten Daten vornehmen und beispielsweise die Rechnungen für die Abnehmer des Mediums erstellen oder eine statistische Auswertung oder Bedarfsplanung vornehmen.

Bei der Übertragung der relevanten Informationen muss selbstverständlich sichergestellt werden, dass die Zählerstanddaten dem richtigen Verbrauchszähler bzw. dem betreffenden Abnehmer zugeordnet werden und Manipulationen sowohl an den übertragenen Daten als auch an der Vorrichtung bzw. dem Verbrauchszähler sicher ausgeschlossen werden können. Hierzu überträgt die Auswerte- und Steuereinheit mittels der Datenübertragungsvorrichtung zusätzlich zu den Zählerstanddaten sogenannte Signaturdaten an die zentrale Datenverarbeitungseinheit, die eine eindeutige Zuordnung der betreffenden Vorrichtung zu einem bestimmten Abnehmer, beispielsweise einem bestimmten Haushalt, ermöglichen.

Die Auswerte- und Steuereinheit der Vorrichtung zum selbsttätigen Erfassen des Zählerstandes kann zur Ermittlung von Signaturdaten das erfasste Bild des betreffenden Verbrauchszählers auswerten, welches neben dem zeitvarianten Zählerstand auch zeitinvariante, für den jeweiligen Verbrauchszähler charakteristische (eindeutige) Informationen enthält, wie beispielsweise die Zählernummer. Diese Informationen lassen sich aus zuvor definierten Bereichen des erfassten Bildes entnehmen. Die charakteristischen Informationen können unverändert oder weiter aufbereitet als Signaturdaten an die zentrale Datenverarbeitungseinheit übertragen werden. Diese kann anhand der Signaturdaten durch den Vergleich mit gespeicherten Informationen feststellen, von welchem Verbrauchszähler bzw. welchem Abnehmer die Daten geliefert wurden. Darüber hinaus können auf diese Weise auch Manipulationen am Zähler selbst oder an der Vorrichtung für das Erfassen des Zählerstandes erkannt werden. Manipulationen am Zähler selbst können beispielsweise durch das Auswerten des vollständigen Bildes des Verbrauchszählers erkannt werden. Manipulationen an der Vorrichtung zum selbsttätigen Erfassen können beispielsweise dadurch erkannt werden, dass die Position einer bestimmten, zeitinvarianten Information des erfassten Bildes innerhalb des Bildes selbst mit der betreffenden Position in einem Bild verglichen wird, das während eines Initialisierungsvorgangs, beispielsweise unmittelbar nach der Montage der Vorrichtung, aufgenommen wurde.

Anstelle oder zusätzlich zur Auswertung von zeitinvarianten Informationen des erfassten Bildes kann in der Vorrichtung zum selbsttätigen Erfassen eine eindeutige Kennung gespeichert sein, die bei jeder Datenübertragung von der jeweiligen Vorrichtung zur zentralen Datenverarbeitungseinheit übertragen wird. Letztere kann dann anhand der übertragenen Kennung den jeweiligen Verbrauchszähler bzw. Abnehmer identifizieren und die übermittelten Zählerstanddaten entsprechend zuordnen.

Das Übertragen der Daten muss selbstverständlich nicht zwingend nach jedem Erfassen und gegebenenfalls Auswerten des Bildes des Verbrauchszählers erfolgen. Vielmehr kann die Vorrichtung so ausgebildet sein, dass in vorbestimmten zeitlichen Abständen oder zu bestimmten Zeitpunkten selbsttätig oder auf Anforderung durch die zentrale Datenverarbeitungseinheit eine Datenerfassung und gegebenenfalls Auswertung durchgeführt wird. Die Daten und/oder die Auswertungsergebnisse können dann in der Vorrichtung gespeichert und erst später selbsttätig zu bestimmten Zeitpunkten oder in bestimmten zeitlichen Abständen oder auf Anforderung an die zentrale Datenverarbeitungseinheit übertragen werden. Beispielsweise kann mehrmals täglich der Zählerstand ermittelt und gespeichert werden. Auch lassen sich Spitzenverbräuche des jeweiligen Mediums und die Zeiten zu denen diese auftreten erfassen. Diese Auswertungsergebnisse können dann an die zentrale Datenverarbeitungseinheit übertragen werden.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Bildaufnahmevorrichtung einen digitalen opto-elektrischen Bildwandler, beispielsweise einen CMOS-Chip. Die einzelnen Pixel des Bildwandlers ermöglichen auf einfache Weise die Definition bestimmter Bereiche des erfassten Bildes, die nach entsprechenden Vorschriften ausgewertet werden sollen.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Bildaufnahmevorrichtung eine vorzugsweise mittels eines Ansteuersignals aktivierbare Beleuchtungsvorrichtung. Dies ist erforderlich, um auch in dunklen Räumen oder Umgebungen ein selbsttätiges Erfassen des Zählerstandes zu gewährleisten.

Die Vorrichtung kann so ausgebildet sein, dass sie mittels entsprechender Befestigungsmittel am Gehäuse der Vorrichtung auch nachträglich an üblichen, bereits vorhandenen Verbrauchszählern montiert werden kann. Auf diese Weise kann jeder übliche Zähler nachgerüstet werden.

Die Befestigung erfolgt vorzugsweise so, dass das Gehäuse der Vorrichtung nicht den Blick auf den Verbrauchszähler für dessen manuelles Ablesen versperrt.

Anstelle einer Montage der gesamten Vorrichtung unmittelbar am Gehäuse bzw. in der unmittelbaren Umgebung des Verbrauchszählers kann die Vorrichtung auch eine vorzugsweise flexible Lichtleitvorrichtung vorbestimmter Länge aufweisen, deren entferntes Ende dann so in Bezug auf die Anzeige des Verbrauchszählers positioniert und befestigt wird, dass deren Abbild von der Bildaufnahmevorrichtung erfassbar ist. Dies ist insbesondere in explosionsgeschützten Umgebungen von Nutzen. Beispielsweise ist es nicht zulässig, ein elektrisches Gerät in unmittelbarer Umgebung eines Gaszählers zu positionieren.

Der Einsatz von Lichtleitvorrichtungen kann des Weiteren dazu eingesetzt werden, um die Abbilder mehrerer Verbrauchszähler zu erfassen. Hierzu kann das Abbild jeweils am Ende der Lichtleitvorrichtung mittels einer separaten Bildaufnahmevorrichtung erfasst und das elektrische Signal jeweils umschaltbar einer zentralen Auswerte- und Steuereinheit zugeführt werden. Beispielsweise kann so in Mietshäusern das Ablesen mehrerer Verbrauchszähler durch eine einzige Vorrichtung mit mehreren Lichtleitvorrichtungen erfolgen.

Die Lichtleitvorrichtung kann nach einer Ausführungsform wenigstens einen Lichtleiter umfassen, der gleichzeitig zur Beleuchtung der Anzeige des Verbrauchszählers dient. Selbstverständlich kann die Lichtleitvorrichtung jedoch auch eine separate Beleuchtungsvorrichtung umfassen.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Auswerte- und Steuereinheit die Bildinformation des wenigstens einen ersten Bildbereichs auswerten und hieraus die der Anzeige entsprechenden numerischen oder alphanumerischen Daten ermitteln. Dies kann beispielsweise durch den Einsatz an sich bekannter Verfahren zur Zeichenerkennung (Optical Character Recognition) erfolgen. Anstelle dessen kann jedoch selbstverständlich auch die komplette Bildinformation, vorzugsweise komprimiert, an die zentrale Datenverarbeitungseinheit übertragen werden. Zusätzlich zur eigentlichen Bildinformation können auch Informationen über die Lage des betreffenden Teilbereichs, aus dem die übertragenen Bildinformationen stammen, in Bezug auf das gesamte Bild (erfasstes Bild der gesamten Anzeige des Verbrauchszählers) übertragen werden. Hieraus kann die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung durch einen Vergleich mit einer in einem Initialisierungsvorgang gewonnenen und gespeicherten Information prüfen, ob eine Manipulation an der Vorrichtung stattgefunden hat, die zu einem Verschieben der Lage der erfassten Bildinformationen in Bezug auf das gesamte erfasste Abbild geführt hat.

Diese Art der Prüfung kann selbstverständlich auch in der Vorrichtung selbst durch deren Auswerte- und Steuereinheit vorgenommen werden. Die Auswerte- und Steuereinheit kann in einem Initialisierungsvorgang das gesamte erfasste Bild oder entsprechende Bereiche oder hieraus gewonnene Informationen speichern. Bei jedem Erfassungsvorgang kann dann das selbe Verfahren auf das betreffende aktuell erfasste Bild angewandt werden. Durch einen Vergleich der beiden Bilder bzw. Teilbereiche der Bilder oder der hieraus gewonnenen Informationen lassen sich Manipulationen mit hoher Sicherheit dadurch erkennen, dass die erfassten Bilder bzw. Bildbereiche oder Informationen nicht mehr identisch sind oder hinreichend genau übereinstimmen.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Datenübertragung zwischen der Vorrichtung zum selbsttätigen Erfassen des Zählerstands und der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung unter Verwendung von Verschlüsselungsverfahren. Durch die Verwendung einer Kombination von symmetrischen und unsymmetrischen Verschlüsselungsverfahren, wie dies beispielsweise beim PGP (Pretty Good Privacy)- Verschlüsselungsverfahren der Fall ist, kann sowohl eine verschlüsselte und sichere Datenübertragung als auch eine elektronische Unterschrift der übertragenen Daten realisiert werden, die im Empfänger eine Prüfung ermöglicht, ob die übertragenen Daten tatsächlich von dem jeweiligen Sender stammen.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet die Auswerte- und Steuereinheit die Bildinformation des wenigstens eines zweiten Bildbereichs, der charakteristische Daten für den betreffenden Zähler beinhaltet, oder die Bildinformation eines weiteren Bildbereichs, welcher ausschließlich zeitinvariante (nicht zwingend charakteristische) Informationen umfasst, als Eingangsinformation für den Verschlüsselungsalgorithmus für das Erzeugen wenigstens eines Schlüssels. Die letztgenannte Möglichkeit erweist sich ebenfalls als relativ sicher, da die Bildrohdaten von Umgebungsbedingungen, wie der Beleuchtung etc., abhängen und demzufolge mit äußerst geringer Wahrscheinlichkeit von unterschiedlichen Vorrichtungen identische Schlüssel erzeugt werden.

Wird, wie vorstehend ausgeführt, ein Schlüsselpaar zur Realisierung eines unsymmetrischen Verschlüsselungsverfahrens erzeugt, so kann der private geheime Schlüssel des Schlüsselpaares zur Verschlüsselung der Signaturdaten oder hieraus gewonnener Daten verwendet werden. Hierdurch wird eine digitale Unterschrift realisiert, da die korrekten Signaturdaten nur mittels des im Empfänger, d. h. der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung, gespeicherten öffentlichen Schlüssel der betreffenden sendenden Vorrichtung zum selbsttätigen Erfassen des Zählerstandes entschlüsselt werden können. Der Empfänger vergleicht die entschlüsselten Signaturdaten mit entsprechenden gespeicherten Signaturdaten einer Vielzahl von Vorrichtungen zum selbsttätigen Erfassen des Zählerstands und ordnet die übertragenen Zählerstanddaten der betreffenden sendenden Vorrichtung bzw. dem entsprechenden Abnehmer zu.

In einem Initialisierungsvorgang müssen zur Realisierung eines unsymmetrischen Verschlüsselungsverfahrens selbstverständlich jede Vorrichtung zum selbsttätigen Erfassen des Zählerstandes und die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung die öffentlichen Schlüssel austauschen.

Da die unsymmetrischen Verschlüsselungsverfahren sehr rechenaufwendig sind und kaum eine Online-Verschlüsselung zulassen, erfolgt die Verschlüsselung der Zählerstanddaten mittels eines weiteren symmetrischen Schlüssels. Die Auswerte- und Steuereinheit verwendet zur Berechnung des symmetrischen Schlüssels vorzugsweise die Bildinformation des wenigstens eines ersten Bildbereichs oder eines weiteren Bildbereichs, welcher zumindest einen Teil von zeitvarianten Informationen umfasst. Mittels des symmetrischen Schlüssel ist es möglich, auch größere Datenmengen in relativ kurzer Zeit zu verschlüsseln bzw. im Empfänger zu entschlüsseln.

Aus Sicherheitsgründen können die bereits mit dem geheimen Schlüssel des unsymmetrischen Schlüsselpaares verschlüsselten Signaturdaten zusätzlich mit dem symmetrischen Schlüssel verschlüsselt werden. Der symmetrische Schlüssel wird vorzugsweise mit dem öffentlichen Schlüssel des Empfängers, also der zentralen Datenverarbeitungseinheit verschlüsselt und ebenfalls an diese übertragen.

Für das Entschlüsseln der erhaltenen Daten muss die zentrale Datenverarbeitungseinheit somit zunächst durch die Anwendung ihres privaten geheimen Schlüssels des symmetrischen Schlüssel ermitteln und anschließend des symmetrischen Schlüssel auf die Zählerstandsdaten und gegebenenfalls die Signaturdaten anwenden. Die eigentlichen Signaturdaten können dann in einem weiteren Schritt durch die Anwendung des öffentlichen Schlüssels der betreffenden sendenden Vorrichtung ermittelt und mit gespeicherten Signaturdaten verglichen werden. Schließlich werden die erhaltenen Zählerstandsdaten durch einen Vergleich der Signaturdaten mit gespeicherten Signaturdaten einer Vielzahl von Vorrichtungen zum selbsttätigen Erfassen des Zählerstandes derjenigen Vorrichtung bzw. demjenigen Abnehmer zugeordnet, bei der sich eine Übereinstimmung der erhaltenen mit den gespeicherten Signaturdaten ergibt.

Selbstverständlich kann die Datenintegrität der Zählerstandsdaten auch noch durch die Berechnung eines Hash-Wertes gesichert werden, der, gegebenenfalls verschlüsselt, an den Empfänger übertragen wird. In diesem kann dieselbe Hash-Funktion auf die erhaltenen Zählerstandsdaten angewendet werden, so dass nur im Fall übereinstimmender Hash-Werte der Empfänger die Unverfälschtheit der erhaltenen Daten annimmt.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer an einem üblichen Verbrauchszähler montierten Vorrichtung zum Erfassen des Zählerstands nach der Erfindung;
Fig. 2 ein Beispiel eines von der Vorrichtung erfassten Abbilds eines Verbrauchszählers und
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung des Zählerstands mehrerer Verbrauchszähler.
Fig. 1 zeigt schematisch die Seitenansicht eines an sich bekannten Verbrauchszählers 1, auf dessen Gehäuse 3 eine Vorrichtung 5 zum selbsttätigen Erfassen des Zählerstands des Verbrauchszählers 1 befestigt ist. Das Gehäuse 7 der Vorrichtung 5 ist hierzu in der dargestellten Seitenansicht L-förmig ausgebildet, wobei im Inneren das langen Schenkels des Gehäuses 7 in der dargestellten aufgebrochenen Seitenansicht eine Auswerte- und Steuereinheit 9 angeordnet ist. Diese kann, wie in Fig. 1 dargestellt, eine gedruckte Leiterplatte umfassen, auf welcher die Komponenten einer üblichen Mikroprozessorschaltung angeordnet sind. Im Inneren des kurzen Schenkels des Gehäuses 7, welches sich im oberen Bereich des Gehäuses 3 der Vorrichtung 5 nach unten erstreckt, ist eine Bildaufnahmevorrichtung 11 angeordnet. Die Bildaufnahmevorrichtung 11 umfasst eine Kamera 13, die vorzugsweise als digitale Kamera ausgebildet ist. Eine derartige digitale Kamera umfasst einen CMOS-Chip 15, auf dessen Oberfläche das zu erfassende Bild mittels einer Optik 17 abgebildet wird. Der CMOS-Chip 15 weist eine vorbestimmte Anzahl von Pixeln auf, die als Matrix organisiert sind, so dass das von dem CMOS-Chip gelieferte elektrische digitale Signal bereits das pixelweise Auswerten der erfassten Bildinformation ermöglicht. Das elektrische Signal mit der erfassten Bildinformation ist der Auswerte- und Steuereinheit 9 zugeführt. Die Auswerte- und Steuereinheit 9 übernimmt unter anderem die vollständige Auswertung und Aufbereitung des Bildsignals. Das Gehäuse 7 der Vorrichtung 5 zum selbsttätigen Erfassen des Zählerstands ist mit geeigneten Befestigungsmitteln mit dem Gehäuse 3 des Verbraucherzählers 1 verbunden. Die Befestigungsmittel können dabei so ausgebildet sein, dass eine einfache nachträgliche Montage der Vorrichtung 5 am Verbrauchszähler 1 gewährleistet ist.
Selbstverständlich können jedoch die Gehäuse des Verbrauchszählers 1 und der Vorrichtung 5 einstückig ausgebildet sein, bzw. es kann die Vorrichtung 5 im Gehäuse 3 des Verbrauchszählers 1 integriert sein. Ein derartiger Verbrauchszähler mit integrierter Vorrichtung zum selbsttätigen Erfassen dessen Zählerstands kann kostengünstiger hergestellt werden und wird sich immer dann als vorteilhaft erweisen, wenn ohnehin ein neuer Zähler installiert werden muss, beispielsweise im Fall von Neubauten oder im Fall eines vollständigen Ersetzens der vorhandenen Installation.
Die Bildaufnahmevorrichtung 11 umfasst des Weiteren eine Beleuchtungsvorrichtung 19, die beispielsweise aus einer oder mehreren Leuchtdioden bestehen kann. Die Leuchtdioden können im Bedarfsfall von der Auswerte- und Steuereinheit 9 aktiviert, d. h. eingeschaltet werden. Die Vorrichtung zum selbsttätigen Erfassen des Zählerstands kann somit auch in dunklen Umgebungen eingesetzt werden.
Das Gehäuse 7 der Vorrichtung 5 ist so ausgebildet, dass ein freier Blick auf die Anzeige 21 des Verbrauchszählers 1 gewährleistet ist. Denn durch die Vorrichtung 5 soll ein manuelles Ablesen des Zählerstands bzw. der übrigen auf der Anzeige 21 enthaltenen Informationen nicht behindert werden. Die Anzeige 21 umfasst eine vordere transparente Schutzplatte 23, die beispielsweise aus Glas oder Plexiglas bestehen kann, und das eigentliche Ziffernblatt 25, welches einen oder mehrere Durchbrüche aufweisen kann. Die Durchbrüche dienen für das Sichtbarmachen der Anzeigen von hinter dem Ziffernblatt 25 angeordneten Zählwerken oder sonstigen Anzeigen. Beispielsweise ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Verbrauchszähler 1, bei dem es sich um einen Drehstromzähler handelt, im unteren Bereich des Ziffernblatts 25 ein mechanisches Zählwerk 27 angeordnet, welches die Anzahl der verbrauchten Kilowattstunden anzeigt. Im oberen Bereich des Ziffernblatts 25 ist eine weitere mechanische Anzeigevorrichtung 29 angeordnet, die mittels einer rotierbar angetriebenen Scheibe anzeigt, ob momentan Strom verbraucht wird oder nicht, und die über die Drehzahl der Scheibe Anhaltspunkte über die Höhe des momentanen Verbrauchs liefert.
Die Optik 17 der Kamera 13 der Bildaufnahmevorrichtung 11 erfasst das Bild der Anzeige 21 unter einem Winkel α, der kleiner als 90° ist, um, wie vorstehend ausgeführt, zu gewährleisten, dass ein manuelles Ablesen der Anzeige 21 nicht behindert wird. Da der Winkel α jedoch bekannt ist, kann erforderlichenfalls mittels einer Koordinatentransformation in der Auswerte- und Steuereinheit 9 das erfasste Bild der Anzeige 21 so umgerechnet werden, dass es einem unter einem Winkel α = 90° erfassten Bild entspricht. Dies kann gegebenenfalls erforderlich sein, um eine bereits bestehende Zeichenerkennungs-Software ohne Veränderung verwenden zu können.
Die Funktionsweise der Vorrichtung 5 zum selbsttätigen Erfassen des Zählerstands des Verbrauchszählers 1 wird im Folgenden anhand Fig. 2 näher erläutert:
Fig. 2 zeigt das Abbild der Anzeige 21 in Fig. 1 in Form eines realen Abbilds eines Drehstromzählers. Das Ziffernblatt 25 der Anzeige 21 umfasst zeitinvariante Informationen, wie beispielsweise den Namen des Energieversorgungsunternehmens "Badenwerk", die Zählernummer "Nr. 4.995.277" und das Herstellungsjahr des Zählers "1978". In Fig. 2 sind zwei Bereiche mit zeitinvarianten Information mit durchgezogenen Linien eingerahmt.
Des Weiteren umfasst die Anzeige 21 als zeitvariante Information den momentanen Zählerstand, der in Fig. 2 "0700675" lautet. Der betreffende Bereich ist in Fig. 2 mit gestrichelten Linien eingerahmt.
Die Auswerte- und Steuereinheit 9, welche über ein Datenübertragungsnetz mit einer zentralen Datenverarbeitungseinheit 31 verbunden ist, steuert in vorbestimmten zeitlichen Abständen, zu bestimmten Zeitpunkten oder auf Anforderung der zentralen Datenverarbeitungseinheit 31 die Bildaufnahmevorrichtung 11 zur Aufnahme des Abbilds der Anzeige 21 an. Selbstverständlich kann hierzu die Beleuchtungsvorrichtung 19 aktiviert werden. Anschließend nimmt die Auswerte- und Steuereinheit 9 die Auswertung der von der Bildaufnahmevorrichtung 11 bzw. dem CMOS-Chip 15 der Kamera 13 gelieferten Bilddaten vor. Die Bilddaten repräsentieren die in Fig. 2 dargestellte Bildinformation. Selbstverständlich wäre es möglich, das komplette Bild gemäß Fig. 2 der Anzeige 21 an die zentrale Datenverarbeitungseinheit 31 zu übertragen, jedoch würde dies die Übertragung einer unerwünscht großen Datenmenge erfordern.
Aus diesem Grund wertet die Auswerte- und Steuereinheit 9 zumindest einen Bildbereich mit zeitinvarianten Informationen und einen Bildbereich, der die dem Zählerstand entsprechenden zeitvarianten Informationen umfasst, aus. Da im Regelfall auch die Übertragung dieser Bildausschnitte mit den zeitinvarianten bzw. zeitvarianten Informationen eine für die Datenübertragung unerwünscht große Datenmenge umfasst, bietet es sich an, dass die Auswerte- und Steuereinheit durch die Verwendung üblicher Bildverarbeitungstechniken die relevanten Informationen extrahiert und beispielsweise den Zählerstand und die Nummer des Drehstromzählers als alphanumerische Zeichen erfasst.
Mit der zeitinvarianten Information der Zählernummer ist für die zentrale Datenverarbeitungseinheit 31 eine eindeutige Zuordnung zu einem bestimmten Abnehmer möglich. Hierzu muss die zentrale Datenverarbeitungseinheit 31 lediglich in einer vorhandenen Datenbank mit Abnehmerinformationen den Datensatz auswählen, in welcher die Informationen des Abnehmers einer bestimmten Zählernummer zugeordnet sind.
Das selbsttätige Erfassen des Zählerstands kann mittels der Vorrichtung 5 wesentlich häufiger erfolgen, als dies manuell der Fall wäre. Die zentrale Datenverarbeitungseinheit 31 kann so wesentlich detaillierte Informationen, beispielsweise über das Verbrauchsverhalten eines betreffenden Abnehmers, gewinnen. Diese ermöglichen dem Energieversorgungsunternehmen beispielsweise eine einfachere Bedarfsplanung, beispielsweise hinsichtlich der Zeiten und der Höhe von Verbrauchsspitzen.
Die Auswerte- und Steuereinheit 9 kann neben dem Erfassen der relevanten zeitinvarianten und zeitvarianten Informationen auch bei jedem Erfassungsvorgang überprüfen, ob sich die Position der Kamera in Bezug auf die Anzeige 21 verändert hat, wie dies beispielsweise bei Manipulationen am Zähler 1 bzw. an der Vorrichtung 5 der Fall wäre. Des Weiteren kann hierdurch ausgeschlossen werden, dass ein findiger Abnehmer die Abbildung eines alten Zählerstands vor der Anzeige 21 positioniert, um der Vorrichtung 5 einen alten Zählerstand vorzugaukeln.
Zur Erfassung der Position der Bildaufnahmevorrichtung 11 in Bezug auf die Anzeige 21 können beispielsweise charakteristische zeitinvariante Konturen des Abbilds der Anzeige 21 verwendet werden. Die Auswerte- und Steuereinheit 9 kann die Position dieser Konturen im aktuellen Bild mit der Position der selben Konturen in einem gespeicherten Bild vergleichen. Nur falls sich die identische Position ergibt oder allenfalls zulässige Abweichungen innerhalb vorbestimmter Toleranzen auftreten, wird die Auswerte- und Steuereinheit 9 annehmen, dass keine Manipulationen erfolgt sind. In diesem Fall kann der erfasste Zählerstand als gültig bewertet werden.
Anstelle einer Speicherung des vollständigen Bilds während des Initialisierungsvorgangs kann selbstverständlich auch lediglich die Position einer bestimmten charakteristischen zeitinvarianten Position gespeichert werden. Wird die Erfassung der charakteristischen Information vor jedem Erfassungsvorgang in der selben Weise durchgeführt, so müssen dann lediglich die gespeicherte und die neu ermittelte aktuelle Position verglichen werden.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, über die gesamte Bildinformation des ausgewählten Bildbereichs mit zeitinvarianten Informationen einen Algorithmus laufen zu lassen, der hieraus eine für die Information charakteristische kurze Information erzeugt. Hierzu eignen sich beispielsweise Hash-Funktionen. Diese erzeugen für jede beliebige Dateninformation als Eingangsgröße eine charakteristische Zeichenkette vorbestimmter Länge, beispielsweise 128 Byte.
Verändert sich die Eingangsinformation nur geringfügig, beispielsweise weil sich der gewählte Ausschnitt für den Bildbereich geringfügig gegenüber der gesamten Anzeige verschoben hat, so ergibt sich ein vollkommen anderer Hash-Wert. Auch auf diese Weise, kann somit jegliche Manipulation an der Vorrichtung 5 bzw. am Verbrauchszähler 1 ausgeschlossen werden, wenn diese Einfluss auf die erfasste zeitvariante Information oder deren Position im Gesamtbild hat.
Im Folgenden werden weitere Möglichkeiten erläutert, wie sichergestellt werden kann, dass Manipulationen an der Vorrichtung 5 und am Verbrauchszähler 1 erkannt werden und wie eine sichere Datenübertragung zwischen der Vorrichtung 5 und der zentralen Datenverarbeitungseinheit 31 realisiert werden kann.
Die Auswerte- und Steuereinheit 9 umfasst zur Kommunikation mit der zentralen Datenverarbeitungseinheit 31 eine Datenübertragungseinrichtung 33, bei der es sich beispielsweise um ein Modem, eine ISDN-Karte oder ein sogenanntes Power-Line-Modem handeln kann. Letzteres dient zur Datenübertragung über das Stromversorgungsnetz, wobei sich diese Möglichkeit insbesondere für Energieversorgungsunternehmen und das Ablesen von Stromzählern eignet. Selbstverständlich ist es auch möglich, das Energieversorgungsnetz als Datenübertragungsnetz mit weiteren Datenübertragungsnetzen zu verbinden.
Nach der Installation eines Zählers in Verbindung mit einer Vorrichtung 5 bzw. einer nachträglichen Ausrüstung eines Zählers 1 mit einer Vorrichtung 5 wird zunächst in einem Initialisierungsvorgang durch eine entsprechende Datenübertragung der zentralen Datenverarbeitungseinheit 31 mitgeteilt, dass eine weitere Vorrichtung 5 installiert wurde. Hierzu kann die Vorrichtung 5 über eine eindeutige Kennung vertilgen, die beispielsweise in einem Festspeicher abgelegt sein kann. Zusammen mit dieser eindeutigen Kennung der Vorrichtung 5 wird vorzugsweise die von der Auswerte- und Steuereinheit in einem Erfassungsvorgang ermittelte Zählernummer an die zentrale Datenverarbeitungseinheit 31 übertragen. Anhand dieser Signaturinformationen (charakteristische zeitinvariante Informationen der Anzeige 21 und gegebenenfalls der Kennung der Vorrichtung 5) kann die Datenübertragungseinrichtung 31 eine eindeutige Zuordnung des Verbrauchszählers 1 zu einem bestimmten Abnehmer vornehmen. Durch das automatisierte Ablesen des Zählerstands kann dem jeweiligen Abnehmer beispielsweise in vorbestimmten zeitlichen Abständen jeweils eine Rechnung über den in Anspruch genommenen Bedarf des jeweiligen Mediums, beispielsweise des verbrauchten Stroms, geschickt werden.
Des Weiteren wäre es möglich, an die zentrale Datenverarbeitungseinheit 31 weitere charakteristische Signaturdaten zu senden, welche die Kontrolle erfolgter Manipulationen ermöglichen, beispielsweise Daten über die Position ausgewählter zeitinvarianter Informationen, beispielsweise der Zählernummer, innerhalb des gesamten erfassten Bildes. Vorzugsweise wird man diese Auswertung jedoch innerhalb der Vorrichtung 5 durch die Auswerte- und Steuereinheit 9 vornehmen, um die Menge der zu übertragenden Daten möglichst gering zu halten.
In dem bereits angesprochenen Initialisierungsvorgang werden somit vorzugsweise nicht nur entsprechende Daten an die Datenverarbeitungseinheit 31 übermittelt, sondern es werden in der Auswerte- und Steuereinheit 9 auch die zuvor angesprochenen Informationen gespeichert, die ein Erkennen von Manipulationen ermöglichen sollen.
Nach jedem Erfassungsvorgang wird die Auswerte- und Steuereinheit 9 zunächst prüfen, ob die erfassten Zählerstanddaten als gültig interpretiert werden können. Nur in diesem Fall wird eine Datenübertragung erfolgen oder die erfassten Zählerstanddaten werden bis zu einer Datenübertragung in der Auswerte- und Steuereinheit 9 gespeichert. Selbstverständlich kann die Auswerte- und Steuereinheit 9 auch eine weitere Aufbereitung der Daten durchführen, beispielsweise den Zeitpunkt und die Höhe des maximalen Verbrauchs während eines Tags bestimmen oder den Mittelwert, gerechnet über einen Tag oder einen bestimmten Zeitraum bestimmen. Auch diese Informationen können dann an die zentrale Datenverarbeitungseinheit 31 übertragen werden.
Die Datenübertragung erfolgt vorzugsweise verschlüsselt. Zur Verschlüsselung kann beispielsweise das sogenannte PGP (Pretty Good Privacy)-Verfahren herangezogen werden. Hierbei handelt es sich um ein Verfahren, welches die Vorteile einer symmetrischen und einer unsymmetrischen Verschlüsselung kombiniert.
Während des Initialisierungsvorgangs wird sowohl in der zentralen Datenverarbeitungseinheit 31 als auch in der Vorrichtung 5 bzw. der Auswerte- und Steuereinheit 9 ein Schlüsselpaar zur unsymmetrischen Verschlüsselung ermittelt, welches jeweils einen privaten geheimen Schlüssel und einen öffentlichen Schlüssel umfasst. Die öffentlichen Schlüssel werden dann zwischen der Datenverarbeitungseinheit 31 und der Vorrichtung 5 ausgetauscht.
In der Vorrichtung 5 kann die Auswerte- und Steuereinheit 9 zur Erzeugung des Schlüsselpaars die Bildinformation heranziehen, die in den Bereichen mit zeitinvarianten Informationen enthalten ist. Die Berechnung der Schlüssel kann bei jedem Erfassungsvorgang neu erfolgen, da die Eingangsinformation für den Algorithmus zur Schlüsselerzeugung konstant bleibt. Auf diese Weise wird eine zusätzliche Sicherheit gegenüber Manipulationen erreicht. Verändert sich die Eingangsinformation für den Algorithmus zur Erzeugung der Schlüssel, beispielsweise infolge von Manipulationen an der Vorrichtung 5 oder dem Verbrauchszähler 1, so ergibt sich ein anderer privater Schlüssel, der nicht mehr mit dem öffentlichen Schlüssel zusammenpasst, der der zentralen Datenverarbeitungseinheit 31 im Initialisierungsvorgang übermittelt wurde. Demzufolge kann die übersandte Information von der Datenverarbeitungseinheit 31 nicht mehr korrekt entschlüsselt werden. Bei der Entschlüsselung entsteht mit extrem hoher Wahrscheinlichkeit keinerlei brauchbare Information, so dass die zentrale Datenverarbeitungseinheit 31 von einer erfolgten Manipulation ausgehen kann. Das Energieversorgungsunternehmen kann dann den betreffenden Verbrauchszähler durch einen Techniker überprüfen lassen. Wurde ein solcher Fehler festgestellt, so muss die Vorrichtung 5 vorzugsweise in einem erneuten Initialisierungsvorgang aktiviert werden.
Das PGP-Verfahren verwendet den privaten Schlüssel auch zum Signieren der zu übertragenden Daten. Hierzu werden die Signaturinformationen, beispielsweise die erfasste Zählernummer, mit dem privaten Schlüssel verschlüsselt und mit übertragen. Die Datenverarbeitungseinheit 31 kann die Signaturinformation dann unter Verwendung des öffentlichen Schlüssels der Vorrichtung 5 entschlüsseln. Ist dies nicht möglich, so kann auf eine Manipulation und/oder auf eine fehlerhafte Datenübertragung geschlossen werden. Da eine fehlerhafte Datenübertragung auch auf anderen Wegen ausgeschlossen werden kann, ist zwingend eine Manipulation als Fehler gegeben, wenn die Datenverarbeitungseinheit 31 eine korrekte Datenübermittelung festgestellt hat.
Eine korrekte Datenübermittlung lässt sich beispielsweise dadurch feststellen, dass aus dem Zählerstand ein Hash-Wert ermittelt und mit übertragen wird. Damit kann die Datenverarbeitungseinheit 31 dieselbe Hash-Funktion auf den Zählerstandswert anwenden und bei Identität des ermittelten Hash-Werts mit dem übertragenen Hash-Wert von einer korrekten Datenübertragung ausgehen.
Nach dem PGP-Verfahren werden die zu übertragenden Nutzdaten, also die Zählerstandsdaten und die Signaturdaten (die gegebenenfalls bereits mit dem privaten Schlüssel verschlüsselt sein können) mit einem symmetrischen Schlüssel verschlüsselt. Dies bietet den Vorteil einer schnelleren Verschlüsselung, als dies mit dem unsymmetrischen Schlüsselpaar möglich wäre. Der symmetrische Schlüssel wird in der Vorrichtung 5 vorzugsweise mittels eines Schlüsselalgorithmus berechnet, dem als Eingangsgröße die Information zugeführt wird, die in dem Bereich mit zeitvarianten Bildinformationen enthalten ist. Auf diese Weise ergibt sich bei jeder Datenübertragung ein unterschiedlicher symmetrischer Schlüssel. Damit die Datenverarbeitungseinheit 31 die so verschlüsselten Daten wieder entschlüsseln kann, ist es erforderlich, den symmetrischen Schlüssel (Session Key) ebenfalls mit zu übertragen. Hierzu wird dieser mit dem öffentlichen Schlüssel der zentralen Datenverarbeitungseinheit 31 verschlüsselt. Für das Entschlüsseln der gesamten übertragenen Daten muss die zentrale Datenverarbeitungseinheit 31 somit zunächst mit dem eigenen privaten Schlüssel den Session Key entschlüsseln und mit dem Session Key dann die restlichen Daten entschlüsseln. Wurden die Signaturdaten mit dem privaten Schlüssel der Vorrichtung 5 elektronisch unterzeichnet, so müssen die Signaturdaten des Weiteren mit dem öffentlichen Schlüssel der Vorrichtung 5 entschlüsselt werden.
Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 31 kann zu (beliebigen) vorbestimmten Zeitpunkten mit der Vorrichtung 5 kommunizieren und beispielsweise die Vorrichtung hinsichtlich des Zeitintervalls oder der Zeitpunkte einer Erfassung des Zählerstands parametrieren. Die betreffenden übermittelten Parameter werden dann bis zu einer erneuten Parametrierung in entsprechenden Speicherbereichen der Vorrichtungen gespeichert. In den Vorrichtungen 5 können zur Ermittlung der Erfassungszeitpunkte selbstverständlich Zeiteinheiten, beispielsweise übliche Uhrenbausteine, vorgesehen sein. Die zentrale Datenverarbeitungseinheit kann zu vorbestimmten Zeitpunkten ein Synchronisieren der Zeiteinheiten vornehmen, beispielsweise durch das Übermitteln der in ihr vorhandenen aktuellen (korrekten) Zeit.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 5 nach der Erfindung, die weitgehend der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform entspricht. Der wesentliche Unterschied besteht jedoch darin, dass die Vorrichtung mit ihren elektrischen und elektronischen Komponenten nicht mehr unmittelbar am Gehäuse der Verbrauchszähler 1 montiert ist. Vielmehr vertilgt die Vorrichtung 5 über mehrere, im dargestellten Fall zwei Lichtleitvorrichtungen 35, deren entfernte Enden jeweils am Gehäuse der Vorrichtungen 1 so angeordnet sind, dass dass das Bild der Anzeigen in der gewünschten Weise aufgenommen und zu den entfernten Komponenten der Vorrichtung 5 geleitet werden kann. Die Vorrichtung 5 kann hierzu zwei getrennte Optiken und/oder Kameras 13 aufweisen. Die Ausgangssignale der Kameras können dann über einen elektronischen Schalter abwechselnd der Auswerte- und Steuereinheit 9 zugeführt werden. Diese kann dann zeitlich nacheinander, jedoch in sehr kurzen zeitlichen Abständen einen Erfassungsvorgang in der vorstehend beschriebenen Weise durchführen.
Durch das Vorsehen mehrerer Bildaufnahmevorrichtungen, die mit einer einzigen Auswerte- und Steuereinheit 9 verbunden sind, ergibt sich der Vorteil eines geringeren Aufwands, wenn am selben Ort relativ nah benachbarte Verbrauchszähler abgelesen werden sollen. Dies ist beispielsweise in Gebäuden der Fall, in denen mehrere Parteien wohnen. Die abzulesenden Verbrauchszähler müssen auch nicht das selbe Medium erfassen. Es ist vielmehr möglich, mit Lichtleitvorrichtungen, die eine Länge von nur wenigen Metern aufweisen, beispielsweise den Wasserzähler, den Gaszähler und den Stromzähler eines Gebäudes zu Erfassen.
Die Lichtleitvorrichtungen 35 ermöglichen darüber hinaus das Ablesen von Zählern, in deren unmittelbarer Nähe kein elektrisches oder elektronisches Gerät installiert werden darf, wie dies beispielsweise bei Gaszählern der Fall ist. Für solche Anwendungsfälle können selbstverständlich Vorrichtungen 5 nach Fig. 3 realisiert werden, die nur eine einzige Lichtleitvorrichtung 35 umfassen.

Claims

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Erfassen des Zählerstandes eines Verbrauchszählers

a) mit einer optischen Bildaufnahmevorrichtung (11), welche zumindest einen ersten Bildbereich des Verbrauchszählers (1) erfasst, in dem sich die Anzeige (21) für den Zählerstand befindet,

b) mit einer Auswerte- und Steuereinheit (9), welcher das elektrische Bildsignal der Bildaufnahmevorrichtung (11) zugeführt ist und welche aus dem Teilbildsignal des zumindest einen ersten Bildbereichs den Zählerstand repräsentierende Zählerstanddaten ermittelt, und

c) mit einer mit der Auswerte- und Steuereinheit (9) verbundenen Datenübertragungsvorrichtung (33) zur Datenübertragung von der Vorrichtung (5) zum selbsttätigen Erfassen des Zählerstandes eines Verbrauchszähler zu einer zentralen Datenverarbeitungseinheit,

d) wobei die Auswerte- und Steuereinheit (9) mittels der Datenübertragungsvorrichtung (33) die Zählerstanddaten oder hieraus ermittelte Daten und für die Vorrichtung (5) und/oder den Verbrauchszähler (1) charakteristische Signaturdaten oder hieraus ermittelte Daten an die zentrale Datenverarbeitungseinheit (31) überträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmevorrichtung (11) einen digitalen opto-elektrischen Bildwandler aufweist, welcher vorzugsweise als CMOS-Chip (15) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Bildaufnahmevorrichtung (11) eine vorzugsweise mittels eines Ansteuersignals aktivierbare Beleuchtungsvorrichtung (19) umfasst.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (5) ein Gehäuse (7) aufweist, an dem vorzugsweise Befestigungsmittel zur Befestigung der Vorrichtung (5) ein Gehäuse (3) eines üblichen, bereits vorhandenen Verbrauchszählers (1) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel so ausgebildet sind, dass die Vorrichtung (5) so an einem Verbrauchszähler (1) befestigbar ist, dass das Gehäuse (7) der Vorrichtung (5) außerhalb eines vorgegebenen radialen Bereichs um eine auf die Anzeige (21) für den Zählerstand im Wesentlichen senkrechte optische Achse liegt, und dass die Bildaufnahmevorrichtung (11) eine Optik (17) umfasst, die zur Erfassung des wenigstens einen ersten Bildbereichs angepasst ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmevorrichtung (11) eine, vorzugsweise flexible Lichtleitvorrichtung vorbestimmter Länge umfasst, dessen entferntes Ende so in Bezug auf die Anzeige (21) des Verbrauchszählers positionierbar ist, dass deren Abbild von der Bildaufnahmevorrichtung (11) erfassbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitvorrichtung wenigstens einen Lichtleiter umfasst, der gleichzeitig zur Beleuchtung der Anzeige (21) dient, oder dass die Lichtleitvorrichtung eine separate Beleuchtungsvorrichtung umfasst.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (9) die Bildinformation des wenigstens einen ersten Bildbereichs auswertet und hieraus die dem Zählerstand entsprechenden numerischen oder alphanumerischen Daten ermittelt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmevorrichtung (11) zumindest einen zweiten Bildbereich des Verbrauchszählers (1) erfasst, in dem sich wenigstens ein zeitinvariantes charakteristisches Merkmal des Verbrauchszählers (1) befindet und dass die Auswerte- und Steuereinheit (9) die Bilddaten des wenigstens einen zweiten Bildbereichs oder hieraus ermittelte Informationen und/oder eine für die Vorrichtung eindeutige Kennung als Signaturdaten verwendet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (9) die Bildinformation des wenigstens einen zweiten Bildbereichs oder eines weiteren zeitinvarianten Bildbereichs des Verbrauchszählers (1) als Eingangsinformation für einen Verschlüsselungsalgorithmus für das Erzeugen wenigstens eines Schlüssels benutzt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlüsselungsalgorithmus ein unsymmetrisches Schlüsselpaar erzeugt und dass die Auswerte- und Steuereinheit mittels eines geheimen Schlüssel des Schlüsselpaares die Zählerstanddaten und/oder die Signaturdaten oder die jeweils hieraus ermittelten Daten verschlüsselt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (9) die Bildinformation des wenigstens einen ersten Bildbereichs oder eines weiteren zeitvarianten Bildbereichs des Verbrauchszählers (1) als Eingangsinformation für einen Verschlüsselungsalgorithmus für das Erzeugen wenigstens eines symmetrischen Schlüssels benutzt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (9) die verschlüsselten oder unverschlüsselten Zählerstanddaten und/oder Signaturdaten oder die jeweils hieraus ermittelten verschlüsselten oder unverschlüsselten Daten mit dem symmetrischen Schlüssel verschlüsselt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (9) den symmetrischen Schlüssel mittels eines öffentlichen Schlüssels eines von der zentralen Datenverarbeitungseinheit (31) erzeugten Schlüsselpaares verschlüsselt und den an die zentrale Datenverarbeitungseinheit (31) zu übertragenden Daten hinzufügt.

15. System für das selbsttätige Erfassen des Zählerstands von Verbrauchszählern

a) mit mehreren Vorrichtungen (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen und

b) mit einer zentralen Datenverarbeitungseinheit (31), die mittels eines Kommunikationsnetzes mit den Vorrichtungen (5) verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet,

a) dass die zentrale Datenverarbeitungseinheit (31) in einem Initialisierungsprozess einen öffentlichen Schlüssel eines von ihr erzeugten Schlüsselpaares an die betreffende Vorrichtung (5) übermittelt,

b) dass die betreffende Vorrichtung (5) den von ihr erzeugten öffentlichen Schlüssel an die zentrale Datenverarbeitungseinheit (31) übermittelt,

c) dass die betreffende Vorrichtung die von ihr erzeugten Signaturdaten verschlüsselt oder unverschlüsselt an die zentrale Datenverarbeitungseinheit übermittelt und

d) dass die zentrale Datenverarbeitungseinheit die Signaturdaten erforderlichenfalls entschlüsselt und speichert.

16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Datenverarbeitungseinheit (31) im Bedarfsfall ein Anforderungssignal an einen, mehrere oder alle Vorrichtungen sendet und die Vorrichtung nach Erhalt des Signals eine Datenübertragung durchführen.

17. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen (5) in vorbestimmten zeitlichen Abständen eine Datenübertragung durchführen.

18. System nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Datenverarbeitungseinheit (31) die übertragenen Daten erforderlichenfalls entschlüsselt und Signaturdaten mit den gespeicherten Signaturdaten vergleicht, wobei die zentrale Datenverarbeitungseinheit (31) die Gültigkeit der erhaltenen Signaturdaten feststellt, wenn diese mit gespeicherten Signaturdaten übereinstimmen und wobei die zentrale Datenverarbeitungseinheit (31) in diesem Fall auch die betreffenden Zählerstanddaten als gültig interpretiert und einem der Vorrichtung zugeordneten Verbraucher zuordnet.

19. System nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Datenverarbeitungseinheit (31) die Vorrichtungen (5) hinsichtlich des Zeitinterfalls oder die Zeitpunkte für das Durchführen von Erfassungsvorgängen parametriert.

20. System nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu vorbestimmten Zeitpunkten eine in den Vorrichtungen (5) vorhandene Zeiteinheit mit der aktuellen Uhrzeit der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung synchronisiert.