EP1548451B1

System for the remote reading and control of electric energy consumption

Abstract

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EP1548451B1, drawing sheet 1
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Expired 20 December 2022, 3.8 years ago.

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23 claims: 23 independent, 0 dependent

  1. 1
    System for the remote acquisition of data and for the remote control of electricity meters (CE) spread over a vast territory, equipped with means to measure the electric energy consumptions and associated to each user, intermediate stations or concentrators (C-BT), to each of which a set of meters (CE) is connected by first means for the bi-directional transmission of data, said concentrators (C-BT) being in turn all connected to a central control and supervision unit (AMM) through second means for the bi-directional transmission of data, wherein - the intelligence of the system is distributed between the central unit (AMM), the concentrators (C-BT) and the electricity meters (CE);- a set of a limited number of electricity meters (CE) is connected downstream of each concentrator (C-BT), each meter (CE) incorporating, in addition to said means to measure the electric energy consumptions:means to transduce the measured values into measuring data meant to be processed;at least a first processor to process said measuring data;at least a first data memory and a first programme memory, as well as first means for the bi-directional transmission towards the associated concentrator (C-BT);the output of said first processor being connected to said first data memory and/or to said first bi-directional transmission means, so as to at least temporarily store and/or respectively transmit the data which have already undergone a first processing;- a plurality of concentrators (C-BT) is connected downstream of the central unit (AMM), each concentrator (C-BT) incorporating: at least a second programme memory, at least a second microprocessor for further processing said data processed by the meters, at least a second data memory to store the data issued by said meters (CE) and/or by said second microprocessor, as well as second means for the bi-directional transmission towards the central server, the output of said second processor being connected to said second data memory and/or to said second bi-directional transmission means, so as to at least temporarily store and/or respectively transmit said further processed data;characterized in that a said concentrator (C-BT) is adapted - to reproduce a virtual image of a said electricity meter (CE) downstream of the concentrator (C-BT);and- to update said virtual image by withdrawing data autonomously processed from the said electricity meter (CE),- which image is constantly available on the concentrator (C-BT) for the transactions and the exchange of data, or for receiving controls and/or programs from the central server (AMM). System für die Fernakquisition von Daten und für die Fernsteuerung von über ein weites Gebiet verteilten Elektrizitätsmessern (CE), ausgerüstet mit Mitteln zum Messen der elektrischen Energieverbräuche und zugehörig zu jedem Benutzer, Zwischenstationen oder Konzentratoren (C-BT), wobei mit jeder ein Satz von Messern (CE) mit einem ersten Mittel für die bidirektionale Übermittlung von Daten verbunden ist, wobei die Konzentratoren (C-BT) wiederum alle mit einer zentralen Steuerungs- und Überwachungseinheit (AMM) durch zweite Mittel für die bidirektionale Übermittlung von Daten verbunden sind, wobei - die Intelligenz des Systems zwischen der Zentraleinheit (AMM), den Konzentratoren (C-BT) und den Elektrizitätsmessern (CE) verteilt ist;- ein Satz von einer begrenzten Anzahl von Elektrizitätsmessern (CE) abwärts von jedem Konzentrator (C-BT) verbunden ist, und jeder Messer (CE) zusätzlich zu den Mitteln zum Messen der elektrischen Energieverbräuche inkorporiert: Mittel zum Überführen der gemessenen Werte in Messdaten, die zum Verarbeiten gedacht sind;wenigstens einen ersten Prozessor zum Verarbeiten der Messdaten;wenigsten einen ersten Datenspeicher und einen ersten Programmspeicher, ebenso wie erste Mittel für die bidirektionale Übermittlung in Richtung des zugehörigen Konzentrators (C-BT);wobei der Ausgang des ersten Prozessors verbunden ist mit dem ersten Datenspeicher und/oder mit den ersten bidirektionalen Übermittlungsmitteln, um wenigstens zeitweise die Daten zu speichern und/oder entsprechend zu übermitteln, die bereits einer ersten Verarbeitung unterzogen sind;- eine Mehrzahl von Konzentratoren (C-BT) abwärts der Zentraleinheit (AMM) verbunden sind, und jeder Konzentrator (C-BT) inkorporiert: wenigstens einen zweiten Programmspeicher, wenigstens einen zweiten Mikroprozessor zum weiteren Verarbeiten der durch die Messer bearbeiteten Daten, wenigstens einen zweiten Datenspeicher zum Speichern der durch die Messer (CE) und/oder durch den zweiten Mikroprozessor ausgegebenen Daten, ebenso wie zweite Mittel für die bidirektionale Übermittlung in Richtung des zentralen Servers, wobei der Ausgang des zweiten Prozessors mit dem zweiten Datenspeicher und/oder mit den zweiten bidirektionalen Übermittlungsmitteln verbunden ist, um wenigstens zeitweise die weiter verarbeiteten Daten zu speichern und/oder entsprechend zu übermitteln;dadurch gekennzeichnet, dass der Konzentrator (C-BT) angepasst ist zum Reproduzieren eines virtuellen Abbildes des Elektrizitätsmessers (CE) stromabwärts von dem Konzentrator (C-BT);und zum Aktualisieren des virtuellen Abbildes durch Zurückziehen autonom verarbeiteter Daten von dem Elektrizitätsmesser (CE), wobei das Abbild in dem Konzentrator (C-BT) für die Transaktionen und den Austausch von Daten, oder für Empfang von Steuerungen und/oder Programmen von dem zentralen Server (AMM) beständig verfügbar ist. Système pour l'acquisition à distance de données et la commande à distance de compteurs d'électricité (CE) dispersés sur un vaste territoire, équipés d'un moyen pour mesurer les consommations d'énergie électrique et associé à chaque utilisateur, de postes ou concentrateurs intermédiaires (C-BT), à chacun desquels un jeu de compteurs est raccordé par un premier moyen pour l'émission bidirectionnelle des données, lesdits concentrateurs (C-BT) étant à leur tour tous reliés à une unité centrale de commande et de surveillance (AMM) par le biais d'un second moyen pour l'émission bidirectionnelle de données, dans lequel - l'intelligence du système est répartie entre l'unité centrale (AMM), les concentrateurs (C-BT) et les compteurs d'électricité (CE) ;- un jeu d'un nombre limité de compteurs d'électricité (CE) est raccordé à l'aval de chaque concentrateur (C-BT), chaque compteur (CE) comportant, en plus dudit moyen servant à mesurer les consommations d'énergie électrique : un moyen pour traduire les valeurs mesurées en données de mesure devant être traitées ;au moins un premier processeur pour traiter lesdites données de mesure ;au moins une première mémoire de données et une première mémoire de programme, ainsi qu'un premier moyen pour l'émission bidirectionnelle vers le concentrateur associé (C-BT) ;la sortie dudit premier processeur étant reliée à ladite première mémoire de données et/ou audit premier moyen d'émission bidirectionnelle, de sorte à au moins temporairement stocker et/ou respectivement émettre les données qui ont déjà subi un premier traitement ;- une pluralité de concentrateurs (C-BT) est raccordée à l'aval de l'unité centrale (AMM), chaque concentrateur (C-BT) comportant: au moins une deuxième mémoire de programme, au moins un deuxième microprocesseur pour réaliser un traitement supplémentaire sur lesdites données traitées par les compteurs, au moins une deuxième mémoire de données pour stocker les données produites par lesdits compteurs et/ou par ledit deuxième microprocesseur, ainsi qu'un second moyen pour l'émission bidirectionnelle vers le serveur central (AMM), la sortie dudit deuxième processeur étant reliée à ladite deuxième mémoire de données et/ou audit second moyen d'émission bidirectionnelle, de sorte à au moins temporairement stocker et/ou respectivement émettre les données qui ont subi un traitement supplémentaire ;caractérisé en ce qu'un dit concentrateur (C-BT) est adapté - à reproduire une image virtuelle d'un dit compteur d'électricité (CE) à l'aval du concentrateur (C-BT) ;et- à mettre à jour ladite image virtuelle en retirant dudit compteur électrique (CE) les données traitées de manière autonome,- laquelle image est constamment disponible sur le concentrateur (C-BT), pour les transactions et l'échange de données ou pour recevoir des commandes et/ou des programmes provenant du serveur central (AMM).
  2. 2
    System for the remote acquisition of data and for the remote control of the distributed electricity meters (CE) as in claim 1, wherein said first processor incorporated in each electricity meter (CE) performs at least the following functions:acquisition of the electric energy consumptions, distribution of the electric energy consumptions into different scales of charges, estimate of the tampering attempts and control of an antifraud device, and (25) transfer and maintenance of the stored data at least during the voltage drop. System für die Fernakquisition von Daten und für die Fernsteuerung der verteilten Elektrizitätsmesser gemäß Anspruch 1, wobei der in jedem Elektrizitätsmesser (CE) inkorporierte erste Prozessor wenigstens die folgenden Funktionen durchführt: Akquisition der elektrischen Energieverbräuche, Verteilung der elektrischen Energieverbräuche in verschiedene Belastungsskalen, Abschätzen der Eingriffsversuche und Steuerung einer Antibetrugsvorrichtung, und (25) Übertragen und Aufrechterhalten der gespeicherten Daten wenigstens während des Spannungsabfalls. Système pour l'acquisition à distance de données et la commande à distance de compteurs électriques répartis (CE) selon la revendication 1, dans lequel ledit premier processeur incorporé dans chaque compteur d'électricité (CE) exécute au moins les fonctions suivantes : acquisition des consommations d'énergie électrique, ventilation des consommations d'énergie électrique en différentes échelles de taxations, estimation des tentatives de falsification et commande d'un dispositif antifraude, et (25) transfert et maintenance des données stockées au moins pendant une chute de tension.
  3. 3
    System as in claim 2, wherein the function of distributing the electric energy consumptions into different scales of charges is programmed on the basis of time profiles and/or power thresholds. System gemäß Anspruch 2, wobei die Funktion zur Verteilung der elektrischen Energieverbräuche in verschiedene Belastungsskalen auf der Basis von Zeitprofilen und/oder Leistungsschwellen programmiert ist. Système selon la revendication 2, dans lequel la fonction de ventilation des consommations d'énergie électrique en différentes échelles de taxations est programmée sur la base des profils de temps et/ou de seuils de puissance.
  4. 4
    System as in claim 2, wherein said first processor also performs the function of acquiring and recording the profile of the electric energy consumptions of the user. System gemäß Anspruch 2, wobei der erste Prozessor auch die Funktion zum Akquirieren und Aufzeichnen des Profils der elektrischen Energieverbräuche des Benutzers durchführt. Système selon la revendication 2, dans lequel ledit premier processeur exécute également la fonction consistant à acquérir et enregistrer le profil des consommations d'énergie électrique de l'utilisateur.
  5. 5
    System as in claim 4, wherein the function of acquiring and recording the profile of the electric energy consumptions is performed with a programmable integration period. System gemäß Anspruch 4, wobei die Funktion zum Akquirieren und Aufzeichnen des Profils der elektrischen Energieverbräuche mit einer programmierbaren Integrationsdauer durchgeführt wird. Système selon la revendication 4, dans lequel la fonction consistant à acquérir et enregistrer le profil des consommations d'énergie électrique est exécutée avec une période d'intégration programmable.
  6. 6
    System as in claim 2, wherein said first processor also performs the function of measuring and recording the average and peak power. System gemäß Anspruch 2, wobei der erste Prozessor auch die Funktion zum Messen und Aufzeichnen der Durchschnitts- und Spitzenlast durchführt. Système selon la revendication 2, dans lequel ledit premier processeur exécute également la fonction consistant à mesurer et enregistrer la puissance moyenne et de crête.
  7. 7
    System as in claim 2, wherein said first processor also performs the function of managing at least two separate invoicing periods at variable intervals. System gemäß Anspruch 2, wobei der erste Prozessor auch die Funktion zum Verwalten wenigstens zweier separater Abrechnungsdauern bei variablen Intervallen durchführt. Système selon la revendication 2, dans lequel ledit premier processeur exécute également la fonction consistant à gérer au moins deux périodes de facturation distinctes à des intervalles variables.
  8. 8
    System as in claim 2, wherein said first processor also performs the function of managing two distinct electric energy supply contracts in the power range up to 35 kW. System gemäß Anspruch 2, wobei der erste Prozessor auch die Funktion zum Verwalten zweier unterschiedlicher elektrischer Energieversorgungsverträge in dem Leistungsbereich bis zu 35 kW durchführt. Système selon la revendication 2, dans lequel ledit premier processeur exécute également la fonction consistant à gérer deux contrats distincts de fourniture d'énergie électrique dans la plage de puissance pouvant aller jusqu'à 35 kW.
  9. 9
    System as in claim 2, wherein said first processor also performs the function of measuring and recording the quality parameters of the service, such as interruptions and deviations of the voltage from the nominal value indicated in the electric energy supply contract. System gemäß Anspruch 2, wobei der erste Prozessor auch die Funktion zum Messen und Aufzeichnen der Qualitätsparameter des Dienstes durchführt, wie Unterbrechungen und Abweichungen der Spannung von dem in dem elektrischen Energieversorgungsvertrag angezeigten Nominalwert. Système selon la revendication 2, dans lequel ledit premier processeur exécute également la fonction consistant à mesurer et enregistrer les paramètres de qualité du service, tels que les interruptions et les écarts de la tension par rapport à la valeur nominale indiquée dans le contrat de fourniture d'énergie électrique.
  10. 10
    System as in claim 2, wherein said first processor also performs the function of managing, with the required precision, a calendar clock apt to be remotely synchronised. System gemäß Anspruch 2, wobei der erste Prozessor auch die Funktion zum Verwalten mit der erforderlichen Genauigkeit einer Kalenderuhr durchführt, die geeignet ist fernsynchronisiert zu werden. Système selon la revendication 2, dans lequel ledit premier processeur exécute également la fonction consistant à gérer, avec la fidélité requise, une horloge calendrier qui se prête à être synchronisée à distance.
  11. 11
    System as in claim 2, wherein said first processor performs also the function of opening the power circuit integrated in the electricity meter (CE). System gemäß Anspruch 2, wobei der erste Prozessor auch die Funktion zum Öffnen des in dem elektrischen Messer (CE) integrierten Leistungsschaltkreises durchführt. Système selon la revendication 2, dans lequel ledit premier processeur exécute également la fonction consistant à ouvrir le circuit de puissance intégré dans le compteur d'électricité (CE).
  12. 12
    System as in claim 11, wherein said first processor adopts, for the function of opening the power circuit, a modular element equipped with a suitable releasing element apt to be opened by remote control. System gemäß Anspruch 11, wobei der erste Prozessor für die Funktion zum Öffnen des Leistungsschaltkreises ein mit einem geeigneten Freigabeelement ausgerüstetes modulares Element annimmt, das geeignet ist, um durch eine Fernsteuerung geöffnet zu werden. Système selon la revendication 11, dans lequel ledit premier processeur adopte, pour la fonction consistant à ouvrir le circuit de puissance, un élément modulaire équipé d'un élément de déclenchement approprié se prêtant à être ouvert par commande à distance.
  13. 13
    System as in claim 1 or 2, wherein said first data memory is preset so as to perform the function of maintaining the stored data, also during voltage drop, throughout the useful life of the electricity meter. System gemäß Ansprüchen 1 oder 2, wobei der erste Datenspeicher voreingestellt ist, um die Funktion zum Aufrechterhalten der gespeicherten Daten durchzuführen, auch während eines Spannungsabfalls, über die Lebensdauer des Elektrizitätsmessers. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite première mémoire de données est préréglée de sorte à exécuter la fonction consistant à maintenir les données stockées, également pendant une chute de tension, au cours de toute la durée de vie utile du compteur d'électricité.
  14. 14
    System as in claim 2, wherein said first processor also performs the function of displaying data on the electric energy consumption and/or the operation of the electricity meter (CE). System gemäß Anspruch 2, wobei der erste Prozessor auch die Funktion zum Darstellen von Daten bezüglich des elektrischen Energieverbrauchs und/oder des Betriebes des elektrischen Messers (CE) durchführt. Système selon la revendication 2, dans lequel ledit premier processeur exécute également la fonction consistant à afficher des données relatives à la consommation d'énergie électrique et/ou au fonctionnement du compteur d'électricité (CE).
  15. 15
    System for the remote acquisition of data and for the remote control of the distributed electricity meters (CE) as in claim 1, wherein said second processor of each concentrator (C-BT) performs the double function of master of the power line carrier network, for what concerns the communications on the power supply line between the actual concentrator (C-BT) and the electricity meters (CE) and, respectively, of a node of the TLC network, for what concerns the communications on the telephone line between the concentrator (C-BT) and the central server (AMM). System für die Fernakquisition von Daten und für die Fernsteuerung der verteilten Elektrizitätsmesser (CE) gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Prozessor jedes Konzentrators (C-BT) die doppelte Funktion durchführt eines Masters des Energieleitungsträgernetzwerkes, das die Kommunikationen auf der Energieversorgungsleitung zwischen dem tatsächlichen Konzentrator (C-BT) und den Elektrizitätsmessern (CE) betrifft, bzw. eines Knotens des TLC-Netzwerkes, das die Kommunikationen auf der Telefonleitung zwischen dem Konzentrator (C-BT) und dem zentralen Server (AMM) betrifft. Système pour l'acquisition à distance de données et la commande à distance de compteurs électriques répartis (CE) selon la revendication 1, dans lequel ledit deuxième processeur de chaque concentrateur (C-BT) exécute la double fonction de maître du réseau à courants porteurs sur secteur, pour ce qui concerne les communications sur la ligne d'alimentation électrique entre le concentrateur effectif (C-BT) et les compteurs d'électricité (CE) et, respectivement, d'un noeud de réseau TLC, pour ce qui concerne les communications sur la ligne téléphonique entre le concentrateur (C-BT) et le serveur central (AMM).
  16. 16
    System for the remote acquisition of data and for the remote control of the distributed electricity motors (CE) as in claim 1 or 15, wherein said second processor of each concentrator (C-BT) performs at least the following additional functions:execution of an energy balance for what concerns the single power supply substation into which the concentrator (C-BT) is installed;constant monitoring of the working conditions of each electricity meter (CE) connected thereto and issue of an alarm signal in case the self-diagnostics of the meter should indicate a malfunction. System für die Fernakquisition von Daten für die Fernsteuerung der verteilten Elektrizitätsmesser (CE) gemäß Ansprüchen 1 oder 15, wobei der zweite Prozessor jedes Konzentrators (C-BT) wenigstens die folgenden zusätzlichen Funktionen durchführt: Ausführen einer Energiebilanz, die die einzelne Energieversorgungsunterstation betrifft, in der der Konzentrator (C-BT) installiert ist;konstante Überwachung der Arbeitsbedingungen jedes damit verbunden Elektrizitätsmessers (CE), und Ausgeben eines Alarmsignals in dem Fall, dass die Selbstdiagnose des Messers eine Fehlfunktion anzeigen sollte. Système pour l'acquisition de données à distance et la commande à distance de compteurs électriques répartis (CE) selon la revendication 1 à 15, dans lequel ledit deuxième processeur de chaque concentrateur (C-BT) exécute au moins les fonctions supplémentaires suivantes : exécution d'un bilan énergétique pour ce qui concerne le seul poste secondaire d'alimentation électrique dans lequel est installé le concentrateur (C-BT) ;surveillance constante des conditions de fonctionnement de chaque compteur d'électricité (CE) y raccordé et émission d'un signal d'alarme au cas où il conviendrait que l'auto-diagnostic du compteur indique une anomalie de fonctionnement.
  17. 17
    System as in claim 15, wherein said second processor of each concentrator (C-BT) performs, in association with said energy balance, a function of detecting any unauthorized withdrawals. System gemäß Anspruch 15, wobei der zweite Prozessor jedes Konzentrators (C-BT) zugehörig zu der Energiebilanz eine Funktion zum Erfassen jeglicher unautorisierten Rücknahme durchführt. Système selon la revendication 15, dans lequel ledit deuxième processeur de chaque concentrateur (C-BT) exécute, en association avec ledit bilan énergétique, une fonction consistant à détecter tout retrait non autorisé.
  18. 18
    System as in claim 15, wherein said second processor of each concentrator (C-BT) also performs a function of automatic identification of the repeating path. System gemäß Anspruch 15, wobei der zweite Prozessor jedes Konzentrators (C-BT) auch eine Funktion automatischer Identifikation des Wiederholungspfades durchführt. Système selon la revendication 15, dans lequel ledit deuxième processeur de chaque concentrateur (C-BT) exécute également une fonction d'identification automatique du trajet de répétition.
  19. 19
    System for the remote acquisition of data and for the remote control of the distributed electricity motors (CB) as in claim 1, wherein the unit of the central server (AMM) performs at least the following functions:automatic management of the operations of disconnection, reconnection, discontinuances, suspensions for delayed payments and contract variations;selective cut-off of the power supply due to requirements of the electric system like black-out risk or temporary overloads;and downloading of the operating programs. System für die Fernakquisition von Daten und für die Fernsteuerung der verteilten Elektrizitätsmesser (CE) gemäß Anspruch 1, wobei die Einheit des zentralen Servers (AMM) wenigstens die folgenden Funktionen durchführt: automatisches Verwalten der Operationen von Trennen, Wiederverbinden, Abbrechen, Einstellungen für verzögerte Bezahlungen und Vertragsveränderungen;selektives Abschalten der Energieversorgung infolge von Anforderungen des elektrischen Systems wie Ausfallrisiko oder temporäre Überlasten;und Herunterladen der Betriebsprogramme. Système pour l'acquisition à distance de données et la commande à distance de compteurs électriques répartis (CE) selon la revendication 1, dans lequel l'unité du serveur central (AMM) exécute au moins les fonctions suivantes : gestion automatique des opérations de débranchement, rebranchement, des cessations, des suspensions pour paiements différés et des modifications de contrat ;coupure effective de l'alimentation électrique en raison d'exigences du système électrique comme le risque de panne totale d'électricité totale (black-out) ou de surcharges temporaires ;et téléchargement des programmes d'exploitation.
  20. 20
    System as in claim 19, wherein the unit of the central server (AMM) also performs an operative function in conditions of prepayment. System gemäß Anspruch 19, wobei die Einheit des zentralen Servers (AMM) auch eine operative Funktion bei Vorbezahlungsbedingungen durchführt. Système selon la revendication 19, dans lequel l'unité du serveur central (AMM) exécute également une fonction d'exécution dans des conditions de prépaiement
  21. 21
    System as in claim 19, wherein the central server (AMM) unit also performs a function of safety and/or protection of the PLC communication with authentication key. System gemäß Anspruch 19, wobei die zentrale Servereinheit (AMM) auch eine Funktion zur Sicherheit und/oder Schutz der PLC-Kommunikation mit einem Authentifizierungsschlüssel durchführt. Système selon la revendication 19, dans lequel l'unité du serveur central (AMM) exécute également une fonction de sécurité et/ou de protection de la communication PLC avec clé d'authentification.
  22. 22
    System as in claim 19, wherein the central server (AMM) unit also performs a function of displaying the operating data of the server and/or of the network. System gemäß Anspruch 19, wobei die zentrale Servereinheit (AMM) auch eine Funktion zum Darstellen der Betriebsdaten des Servers und/oder des Netzwerkes durchführt. Système selon la revendication 19, dans lequel l'unité du serveur central (AMM) exécute également une fonction consistant à afficher les données de fonctionnement relatives au serveur et/ou au réseau.
  23. 23
    System as in claims 1, 2, 15 or 19, wherein the unit of the central server (AMM) also performs - by means of the concentrators (C-BT) and in cooperation with the electricity meters (CE), on the communication network between these three units - a function of bi-directional transmission of information meant for the automation of services implemented by subjects other than the owner of the networks. System gemäß Ansprüchen 1, 2, 15 oder 19, wobei die Einheit des zentralen Servers (AMM) - auch mittels der Konzentratoren (C-BT) und in Zusammenarbeit mit den Elektrizitätsmessern (CE) an dem Kommunikationsnetzwerk zwischen diesen drei Einheiten - eine Funktion einer bidirektionalen Übermittlung von Information durchführt, die für die Automatisierung von Diensten gedacht ist, die implementiert sind durch Subjekte anderer als der Besitzer der Netzwerke. Système selon les revendications 1, 2, 15 ou 19, dans lequel l'unité du serveur central (AMM) exécute également - au moyen des concentrateurs (C-BT) et en coopération avec les compteurs d'électricité (CE), sur le réseau de communication entre ces trois unités - une fonction d'émission bidirectionnelle d'informations destinées à l'automatisation des services mis en oeuvre par des sujets autres que le propriétaire des réseaux.
Independent claims23