移動資源實時管理系統和方法

2023-09-17 11:46:40 1

專利名稱：移動資源實時管理系統和方法
移動資源實時管理系統和方法
背景技術：
本發明涉及移動資產管理，並且更具體地說，涉及實時監視移動 資產的系統。
遠程資產無論是固定機器、移動車輛或在移動車輛中包含的庫存， 其無線監視在文獻和現有技術中均已良好地描述。通常，已經描述了
以下這些技術聚集感知數據、將該數據調製或編碼為數字或衝莫擬信 號、將信號發送到處理中心、將信號解調或解碼以及隨後將它發送給 用戶。這些監視系統通常在一個方向和離散時間聚集和發送數據以便 以後處理。在它們確實在雙向發送數據(數據源到用戶以及用戶到數據 源)時，傳輸通常以批模式實現，這表示通信會話為傳遞數據目的而打 開，並隨後在再次打開另一會話的以後時間結束。
任何資產的完整管理需要雙向和近乎持續的通信，這是因為越來 越複雜的操作程序需要實時數據分析和操作指令更新。在操作設置的 資產管理中涉及的任務包括定義資產可用性，定義當前資產狀況，在 實現特定功能的資產調度、針對性能計劃按資產監視功能性能以及才艮 告用於功能記錄和會計的信息方面，這些狀況會影響對可實現的功能 的限制。監視只是所述管理流程的一部分。
對不斷的知識或安全性、溫度、溼度、壓力及其它操作狀況的需 求要求聚集越來越多的數據。管理和最大程度減少盜竊、偽造、公共 安全及健康全部要求不斷監視和雙向信息流，每個信息傳送與從用戶 角度而言的當前狀況和以前的數據(如盜竊嘗試中被切開的存儲集裝 箱)及管理中心環境中信息的變化(如新的交付命令或客戶日程表變化) 相關。
缺乏界定的通信網絡和資產結構異步變化的可能性及結構組件之
ii間的連結使得實時雙向操作控制情況複雜得多。例如，卡車(或牽引 車)、掛車和卡車駕駛員可能全部一起連結在一個特定活動內。但是， 駕駛員可能更改，卡車可能更換掛車，並且貨盤和貨櫃可能在掛車 與倉庫之間更改。數據採集因此對於最小的獨立資產必須是獨立的， 並且每個數據必須能夠單獨或與其它資產一起傳遞。
使事情甚至更複雜的是不但連結會更改(駕駛員到卡車到掛車到 貨盤)，而且結構會更改，如在一個情況下，可能需要監視掛車的溫度， 並且在另一個情況下，可能需要監視溼度或門或牆安全性。這些結構 需要可能隨位置和操作員而更改。此外，數據和相關聯連結必須保持， 以便可從任何維度才艮告它們。例如，貨盤可涉及不同的掛車，掛車涉 及不同的卡車，卡車涉及不同的駕駛員。此外，報告必須根據貨盤參 照系、桂車參照系、卡車參照系及從駕駛員參照系提供完整的數據。
資產的分布式特性要求移動資產定義連結變化，雖然它們可從管 理中心規定。這意味著雖然管理中心可做出決定，但移動資產必須發 起、保持和管理通信，並且在連結根據或不根據計劃時必須確認狀態 更改。
這些管理需要要求雙向實時數據採集、分析和通信，即，從管理 系統到資產和從資產到管理系統。此外，通信必須得到保證以便管理 系統可依賴自動化系統以呈現可靠的信息。此外，數據聚集和數據分 布機制必須允許以任何實際配置組合數據，而配置由資產本身確定。
涉及陸線連接和甚至計算機網絡連接的常規通信技術可用於管理 位置固定的資產。藉助於到網關、廣域網或網際網路的連接，信息可發 送到許多遠程用戶。這些系統可保持持久(即，始終開通)的連接，大 體上允許持續的通信和複雜的反饋算法以實現資產控制。
藉助於無線組網近來的發展，現在可實現通過本地網絡經網際網路 協議技術進行通信的無線網絡系統，儘管資產移動性受限於幾百英尺 的範圍。如果移動資產可以在固定通信網關的範圍內，那麼具有常規 信息流管理概念的遠程監視和命令可使用行業標準通信協議實現。
12在發射器與接收器之間存在直視線時，某些其它無線通信技術可 能實現。此外，高頻和衛星傳輸已變得可行，儘管只用於不允許真正 實時控制的成批通信。資產移到可用通信網絡外時，這些類型的協議 由於不管理和確認通信交付，它們不支持源於通信各端上多個配置組 件的持久雙向信息流，或者它們只是未涉及可行成本，因此，它們是 不可行的。
現有技術可用於監視和報告更廣移動範圍的資產狀態，但監視和 報告自己本身不考慮有保證通信完整性的實時、持續雙向管理信息流。
這些監視需要的傳輸可通過多種無線技術實現。 一些此類無線技 術採用蜂窩無線電傳輸， 一些利用衛星網絡，並且一些可使用特定的 本地和/或私用無線電系統。許多無線遠程監視系統利用成批通信，並 且一些系統採用反饋機制以命令遠程操作。
成批通信一般涉及從遠程資產向數據中心定期發送的有限命令。 通信可在特定間隔指定特定信息，並且吞吐量經常受限於完全實現管 理功能所需的信息子集。但是，為實現某些管理功能(例如，實時銷售 訂單協商和預訂、訂單安排和發送及移動活動的執行和淨良告)，必須以 保證的完整性在多級、實時反饋環中組織和協調信息。此外，命令和 報告的結構必須允許通過實時資產可配置方法學進行數據組合及在 資產側和管理側的解析。
需要一種能夠提供數據通信的系統，足以允許具有高可靠性的操 作效率。
也需要在決定控制點與操作執行資產之間始終開通的持久連接， 以便提供真正實時命令、控制和通信。
也需要一種控制資產環境狀態和任何庫存或其它材料的能力，通 過命令和反饋提供無人為幹預的自動化數據事務
發明內容
通過本發明，至少一定程度上解決了這些和其它需要，其中無線 移動資源管理系統提供持久連接，以便交換在同步數據流中包含的異 步信息。
根據本發明的一個或多個方面，無線移動資源管理系統包括板載
(on board)系統、數據中心和至少 一個客戶系統。板栽系統包括用於確 定板載系統位置的定位系統。多個感測器提供用於監視各種狀況並獨 立地收集對應於^J^視狀況的感測狀態的信息，並相對於其它感測器 異步地收集信息。板載系統還包括用於通過無線通信網絡發送和接收 信息的收發信機。管理系統包括用於收集由多個感測器收集的異步感 測器數據並以同步格式保存異步數據的處理器。管理系統也包括用於 監視來自多個感測器的至少一種感測狀態，並響應至少一個監視的感 測狀態向板栽系統提供指令的數據中心。數據中心包括通信伺服器， 用於通過無線通信網絡與板載系統建立第一通信鏈路，並且還通過數 據通信網絡建立第二通信鏈路；數據中心處理器，用於處理所述同步 數據，並生成對應於由多個感測器收集的異步感測器數據的感測器數 據並行流；以及資料庫，用於以預定時間間隔和/或在被Ji視的至少一 種狀況的感測狀態更改時存儲才反載系統的操作事務。持續的雙向連接 也在板栽系統與數椐中心之間通過無線通信網絡建立，並且處理器保 存的同步數據相對於數據中心處理器同步。
根據本發明一個或多個特定實施例，板栽系統的位置可使用基於 衛星的網絡、基於蜂窩的網絡或兩者確定。^J^視的狀況也可與例如
自供電的車輛相關。狀況可包4舌未經授權的對車輛的訪問，未經授權 的移動或運輸等。可牽引單元可提供用於選擇性耦合到自供電車輛
(self powered vehicle )。在此類情況下，可向另外的板載系統提供可 牽引單元。
因此，已相當廣泛地概述了本發明的較重要特性和幾個而不是所 有實施例，以便更好地理解下面的詳細說明和可更好地理解本發明對 現有技術的貢獻。當然，本發明的另外特性將在下文描述，並且將形成隨附權利要求書的主題。
在此方面，在更詳細解釋本發明至少一個實施例前，要理解，本 發明在其應用中並不限於結構細節，也不限於下面說明中所述或圖形 中所示的組件布置。相反，本發明能夠為其它實施例，並且能夠以各 種方式實踐和執行。此外，要理解本文中採用的用語和術語是用於說 明，不應視為限制。
因此，本領域的技術人員將意識到此公開內容依據的概念可輕鬆 地用作設計執行本發明幾個目的其它結構、方法和系統的基礎。因此， 重要的是只要此類等同結構不脫離本發明的精神和範圍，權利要求書 便可視為包括它們。
在形成本公開內容一部分的隨附權利要求書中，詳細指明了表現 本發明區別特徵的這些和各種具有新穎性的特性。為更好地理解本發 明，其操作優點和通過其使用得到的具體益處，應參照附圖和示出為
實踐本發明而考慮的最佳;漢式的本發明優選實施例。


圖1是方框圖，示出本發明體系結構的一個實施例； 圖2是示出本發明體系結構備選實施例的圖形； 圖3是示出本發明體系結構備選實施例的圖形； 圖4是示出包括各種可選組件的本發明體系結構備選實施例的方 框圖5是示出板載系統詳情的方框圖6是示出伺服器側子系統詳情的方框圖7是示出後端子系統詳情的方框圖8示出板載數據同步和打包圖 一 將多個並行異步數據合併成 "打包，，的同步數據集以實現經濟通信；
圖9是示出示範電源管理系統的電路圖IO示出端對端解決方案數據流的本發明示範實現；以及
15圖11示出圖IO所示端對端解決方案的行程定義。
具體實施例方式
現在將詳細參考本發明的優選實施例。此類實施例作為本發明的 解釋提供，而本發明並無意限制於此。實際上，本領域的技術人員在 閱讀本說明書和查看附圖後將意識到可實現各種修改和變化。
例如，作為一個實施例一部分示出或描述的特性可在其它實施例
中使用以產生又一實施例。另外，某些特性可能要與執行相同或類似 功能的未提及的類似裝置或特性互換。因此，此類修改和變化要包括 在本發明的整體內。
發明概覽
本發明描述了一種方法，它在管理中心與一群連結的移動資產之 間命令操作要求，針對所需命令持續監視多種操作狀態，隨時更改所 需命令，報告允許範圍外的任何狀況，並持續地反饋狀態以提供性能
記錄並允許持續優化資產目的和重新命令；多個命令和操作狀況包括 在開始時、執行中、狀態數據收集中和時間上互不相關、但在移動演 習結果影響方面相關的參數。此方法允許資產在全球任意處移動，並 且它允許多個資產分組或取消分組，可無需人為幹預實現實際應用中 的多級編組。它聚集異步和同步數據，並提供保證通信完整性和實現 可行傳輸成本的通信機制。它還允許對計劃、物流、安全性、監管報 告和財務報告有興趣的實體訪問數據倉庫。
操作參數包括可在不同時間和隨不同活動更改的卡車屬性、桂車 屬性、駕駛員屬性和這些屬性組合。但諸如根據計劃的執行、執行的 單獨活動時間、執行的單獨或總活動成本及諸如監管事項、客戶服務 事項和財務與經濟事項等要求的影響等機動演習的結果會全部複雜 地連結在一起，要求同時考慮所有參數。
本發明可包括各種維度，例如，管理側維度(由伺服器側子系統和後端子系統組成)、板載維度和通信維度。通信維度用於在車輛(板載 維度)與伺服器(在管理維度中)之間保持持久(始終開通)的實時雙向連 接。車輛發起的消息發送到伺服器，並且在檢測到連接時，握手技術 用於驗證通信。表示本發明的通信維度部分是三個維度捻和在一起，
即，數據機到伺服器連接和4級移動控制單元的捻和。
四級移動控制單元為數據機、主控制、輔助控制和感知控制。 數據機與主控制通信，但也將數據發送到輔助控制，以便輔助控 制可管理主控制單元與多個感知控制單元之間的同時連接。輔助控制 單元也進行監視以便整個板栽系統可穩定操作，並糾正產生錯誤的任 何板載組件。
數據機持續地掃描蜂窩網絡，並在其發現一個蜂窩網絡時， 建立到網際網路網關的數據連接。數據機隨後將數據傳輸(從車輛到 伺服器)控制轉到主控制單元。主控制單元負責從板載系統中的任何感 知控制單元聚集數據。這些感知控制單元連接到輔助控制單元，而輔 助控制單元保持在每個感知控制單元到主控制單元之間的持續數據 連接。
在正常情況下，主控制單元通過輔助控制單元管理感知控制單元， 而輔助控制單元監視主控制單元完整性以便允許感知控制單元與主 控制單元之間的通信。主控制單元從感知控制單元接收數據，並將數 據組合成一個消息協議，該協議可以具成本效益方式通過蜂窩網絡向 伺服器傳送。來自感知控制單元的數據相互是異步的，並具有不同的 數據結構。輔助控制器將來自感知控制單元的數據轉換成與主控制單 元同步的數據，以便它可以將它們合併成數字蜂窩通信所需的同步、 一致的協議。
感知控制單元是數據聚集系統，如有線感測器、從連接到環境或 車輛狀態感測器的RFID發射器接收異步信號的RFID接收器、串行 數據接收器，如從車輛和當然的操作員登錄、消息傳遞及活動變化通 知檢索數據的引擎狀態、剎車和輪胎狀態和裝載狀態感測器。由於在
17車輛與伺服器之間存在始終開通的連接，因此，建立了實時命令和重 新命令能力。命令從後端或伺服器側子系統發送到車輛/資產。板載子 系統基於亞秒(引擎狀態)或秒(位置)或分鐘(掛車/裝載/貨櫃)監視性 能，並且這些異步和並行狀態參數組裝或"打包"成同步數據集，以便 實現到伺服器的經濟通信。除常規狀態報告外，還即時報告事務(如， 門打開/關閉，開動和止動事件和掛車-貨櫃掛接/解掛接事件)。
板栽事件可異步地發送到伺服器，但這要求高等待時間和高通信
成本，以致數據不可用於及時的重新命令。因此，CWMP(CarrierWeb 消息協議)開發用於實現在短時期內以全面完整性和低成本雙向(從板 栽到伺服器和從伺服器到板載)記錄和傳遞大量板載數據。
如果數據及時發送到伺服器，則組合(或打包)的數據可^皮解析並 發送到特定分析處理器以便重新命令。重新命令可能是路線更改，溫 度調整需要，安全性狀態請求，駕駛員消息等。此類重新命令可例如 通過以下方式增強車輛/資產的利用更改路線，修改駕駛模式(加速、 減速、巡航時間、閒置活動等)，以實現更佳的燃料成本，為更安全駕 駛而調整輪胎壓力或調整與鄰近車輛的距離。如果此類重新命令未自 動化並實時實現(速度快，足以實現優化目的)，那麼演習將毫無成果。 因此，實現真正的移動資源管理要求板載操作數據的多並行同步和打 包及車輛與伺服器之間實時、不斷的通信。
示範系統體系結構
現在轉到圖形，並且最初參照圖1，它示出了根據本發明一個或 多個實施例用於管理無線移動資源的管理系統100。管理系統100包 括板載系統110、數據中心130和至少一個客戶系統150A、 150B(統 稱為150)。雖然只示出一個板載系統110，但應注意，本發明的管理 系統100能夠支持多個板載系統。此外，在管理系統100內可提供多 個客戶系統150(或無客戶系統)。板載系統110包括定位系統，如用於 確定板載系統110位置的GPS定位儀112。板載系統110也包括能夠監視不同狀況的多個感測器114a-114n(統稱為114)。例如，感測器114 可監視門打開和關閉、輪胎壓力、燃料使用量等。感測器114獨立地 收集對應於它們當前正在監視的狀況的信息。因此，感測器114之間 收集的信息是異步的。例如，感測器114a收集的信息與感測器114b 收集的信息異步。實際上，兩個感測器(114a和114b)可以不同時間間 隔和不同釆樣率收集數據。
板載處理器116接收感測器114收集的異步數據，並以可有效發 送的同步數據形式保存。板載系統110也包括通過無線通信網絡發送 和接收板栽系統110信息的收發信機118。根椐本發明一個或多個實 施例，無線通信網絡可以為使用諸如GPRS、 TDMA、 CDMA等任何 適當協議的蜂窩網絡150形式。
數據中心130監視感測器114檢測到的各種狀況。數據中心130 隨後可執行各種步驟，如響應感測器114檢測到的狀況而發出命令。 根據本發明各種實施例，數據中心130可以包括通信伺服器132以便 與例如板載系統110通信。通信伺服器132可配置為使用無線通信網 絡150和數據網絡160建立通信鏈路。數據網絡160提供到網際網路、 區域網(LAN)、廣域網(WAN)等的接入。此外，此類網絡可包括地面 網絡、衛星網絡或兩者的組件。根據本發明一個或多個實施例，通信 伺服器132用於通過無線網絡150與板載系統IIO建立通信鏈路。此 外，通信鏈路為持續的雙向連"t妻形式。通信鏈路允許通信伺服器132 從板栽系統IIO接收同步或異步格式的數據。
數據中心130包括數據中心處理器134，該處理器至少在一定程 度上基於數據格式處理從板載系統110接收的數據。例如，如果數據 是同步格式，則數據中心處理器134將處理數據以生成表示由多個感 測器114收集的異步感測器數據的感測器數據流。數據中心130也包 括用於存儲與資源管理系統IOO有關的各種信息的資料庫136。例如， 根據本發明一個或多個實施例，數據中心處理器134以預定時間間隔 存儲板載系統110的操作事務，以便建立表示攜帶板載系統110的車輛狀態的感測器數據記錄。車輛的狀態可包括但不限於位置、貨物狀 態、掛車連接、環境狀況等。此外，預定時間間隔無需固定。它們可
以為足以在所需時期內重構車輛狀態的可變長度。資料庫136也可用 於存儲指令，指令例如可由數椐中心處理器134檢索以響應各種感測 器信息向板栽系統110發送命令。
根據本發明各種實施例，通信伺服器132也可用於與客戶系統150 建立一個或多個通信鏈路。因此，從板載系統110接收的感測器數據 可立即發送到客戶系統150。例如，如果諸如牽引車/掛車的車輛組合 包含板載系統IIO，則客戶系統150可對應於擁有牽引車/掛車並負責 安全交付某些被運輸的物品或資產的調度中心。基於從數據中心130 接收的感測器信息，各種決定可在客戶系統150做出，例如包括重新 路由牽引車/掛車、調整環境設置、識別後面的站點、重定向以避免交 通等的命令。
圖2示出用於根據本發明的資源管理系統200的備選實施例。圖 2的資源管理系統包括由牽引車212和掛車214組合的移動系統210、 數據中心230和兩個客戶系統250。如上所述，移動系統210可配置 為包括一個或多個板栽系統。根據圖2所示實施例，牽引車212包括 通信集線器216、 GPS系統218形式的定位系統、CANbus 222和MDT 220。桂車214也包括多個感測器/發射應答器224。如虛線所示，移 動系統210使用無線通信網絡和通用分組無線電業務(GPRS)與數據中 心230通信。雖然圖2示出利用GPRS標準的通信伺服器，但應注意， 也可使用用於通過無線網絡發送分組數據的任何標準。
數據中心230包括配置為4吏用GPRS標準接收分組數據的通信服 務器232。伺服器適配器238提供用於將通信伺服器232和存儲各種 信息的資料庫236進行接口連接。多個web伺服器234提供用於實現 數據中心230的各種功能，如處理從移動系統210接收的數據。根據 圖2所示的本發明實施例，至少web伺服器234之一可通過諸如WAN、 LAN或網際網路等數據網絡建立通信鏈路。兩個客戶系統250能夠在必需時使用通過數據通信網絡的通信鏈路來與數據中心進行接口連接。
圖3示出用於根據本發明的資源管理系統300的備選實施例。例 如，在車輛位於定期無人看管的特定區域內的情況下，可使用圖3的 實施例。如圖3所示，配置為牽引車312和掛車314組合的多個車輛 進入和離開分配中心310。掛車314也可存儲在分配中心310,直至 它們載有貨物和/或連接到牽引車312或其它適當的自供電車輛。根據 此類實施例，板載系統可在每個牽引車312、掛車314和/或牽引車和 掛車組合上提供。另外，特定的感測器例如可提供用於監視牽引車 112和/或掛車114的門狀態變化及未經授權的移動。具體而言，此類 移動可指示可能的盜竊。
圖4示出包括各種可選組件的本發明體系結構的備選實施例。根 據圖4所示實施例，板載系統410包括多個感測器，如GPS定位單元 412A、駕駛員消息傳遞感測器412B、引擎總線感測器412C等(統稱 為412)。感知接收器單元414也包括在內以從各種感測器發射器418 接收數據，包括那些含有RFID發射器的發射器。感知接收器單元412 還與工場或港口監視系統422交換信息。板載系統410也包括主控制 單元416和輔助控制單元420以處理例如來自感測器412的信息。調 制解調器單元424用於將信息傳送到數據中心430。數據中心430包 括能夠通過無線網絡建立通信鏈路的移動伺服器單元432(或通信服務 器)。數據中心430也包括中心資料庫436、移動伺服器適配器438、 外部應用接口(EAI)資料庫和能夠接管網站的web伺服器442。圖4的 體系結構也包括客戶系統450，而客戶系統包括信息管理系統452和 EAI454。
根據圖4的實施例，為組合多個異步並行數據流並將它們相互實 時連結，使用了多感測器打包和同步系統、具有接收完整性的通信系 統和數據解析系統。此系統允許多個信息往返於子系統的不同部分同 時傳遞，單個數據通信流用於實現數據完整性、通信完整性、數據安 全性及用於實現可負擔的成本，傳遞是全部實時完成的(速度快，足以實現淨艮告、處理和重新命令)。
在圖4所示每個子系統內(即，板載系統410、數據中心430和客 戶系統450)，發送到另 一子系統的數據會同步並一起打包成時間/成本 經濟的數據包並傳遞到另一子系統。此外，在每個子系統內，從通信 子系統接收的所有數據由異步、並行處理器適當地解析、處理。隨後， 為與另一子系統通信，來自異步、並行處理器的數據^皮合併並發送到 接收子系統。
板載子系統
圖5示出根據本發明至少一個實施例的板載系統。除上述組件外， 圖4所示板栽系統可選地包括視頻控制單元460和視頻顯示單元462。 數據在車輛上聚集並組裝成打包的同步結構，該結構支持到伺服器的 異步通信。
板載通信利用了諸如與GPS衛星系統通信的GPS等定位裝置、 諸如GPRS或CDMA(或wifi或wi-max環境和/或衛星通信網絡)等2+G 蜂窩系統、車輛上或掛車中感知單元與輔助控制單元之間的無線RFID
各種板載數據採集裝置每個以不同數據格式、在不同時間和以不 同數據通信率聚集數據並將它傳遞到輔助和/或主板栽控制單元。這些 裝置間通信一些是串行異步， 一些是串行同步，並且一些是並行同步， 一些是並行異步。
從車輛採集數據的裝置、其消息格式和數據類型如下
來自GPS衛星的位置數據NMEA格式串行但異步。
來自車輛的速度數據
o 經CAN總線(CANbus)，異步串行，二進位或十六進位 數據
o經速度感測器，異步並行，通過才莫擬頻率o經轉速計脈衝，異步並行，通過數字電平漂移
裝載狀況，掛車狀態或狀況，安全性狀況
o經RPID接收器，異步串行 o經到感測器的有線連接
卡車掛車識別
作業識別和狀態，與駕駛員狀態、引擎/燃料/輪胎/剎車狀態、 監管/可用性狀態連結在一起
駕駛員識別，獨立於其它參數
駕駛員消息傳遞和活動輸入異步串行
燃料添加數據
o經燃料卡伺服器連接；
o經燃料使用；無論何時發生事務，使用已計算值 o經燃料存儲感測器異步串行
輪胎數據從TRFID經異步串行異步串行
剎車數據異步串行，來自剎車感測器，可經CAN總線
加速/減速數據異步串行
車輛接近度與速度和位置的雷達數據
生物統計數據-指紋記錄和困境消息傳遞
經實時視頻並壓縮的安全性視頻數據
汽車報警/堵塞
導航-通過發送當前位置和下一作業位置到導航引擎，隨後 由引擎將數據發回輔助控制單元，以便傳遞到顯示器，或者 通過引用來自遠程伺服器的實時交通/道路狀況更新，以基於 實時實際道路狀況、擁塞等定義最短駕駛時間或行程時長或 燃料使用，並且也通過考慮卡車運輸屬性(如橋高和道路重 量限制)，並隨後從打包的同步消息解析此數據，將它傳遞 到要顯示的屏幕，包括文語對接。
為提供車輛資源和運輸中的任何物品的實時管理，必須以保證的交付和數據完整性採集和管理來自多個板載源的數據(刪除不可理解的消息並重新傳遞它們)。接收的數據必須是板載裝置原有的，這意味著裝置必須監^f見相互異步的其子系統。隨後，數椐必須經採集、驗證、記錄、緩衝，然後轉到一個數據流中以便串行傳遞到伺服器。它們必須相互同步以便能夠向用戶提供總車輛狀況記錄。
輔助420和主控制單元416經並行異步到串行同步打包系統採集數據，該系統逐比特地分析所有串行數據，先檢查裝置# 1的一個比特，然後裝置#2，...裝置# n，然後檢查裝置# 1的下一比特，然後#2，然後紐，並為每個串行數據傳輸建立數據記錄。控制單元也為來自連接並行裝置的其它埠的並行輸入監視和建立數據記錄，以便持續監視這些並行裝置。
在從每個^1栽裝置組成數據傳輸後，輔助控制單元420組裝數據並將它合併成單個數據流，數據流隨後由主控制單元416打包(根據某個數據協議組合的多個數據)成二進位表示，並嵌入到伺服器的通信消息中，消息與板載裝置同步但與伺服器異步。主控單元416不但將數據與其它操作數據打包和合併，而且也管理為時間加標記、為位置加
標記、為駕駛員加標記、為掛車加標記及為卡車加標記，因此，可報告活動狀態和事務的完整記錄。
通過任何操作事務，板上的所有可用數據被採樣和記錄，並帶有時間、日期、位置、駕駛員和車輛標記。這提供了能夠定義任何數據剪切在時間上的狀態的數據集和定義任何兩個數據剪切點(在時間上)之間操作狀態和狀況的數據模式。操作事務包括但不限於
駕駛員登錄、登錄接受和活動變化
車輛加電、開始、停止、掛接、解掛接
庫存裝載、卸載、環境狀態變化、門狀態變化
每個作業所需的裝載操作範圍變化
作業開始/停止
車輛狀態良好，故障狀況 車輛操作範圍變化
車輛/駕駛員行程或作業計劃或要求的變化
板上釆集的數據必須以某種方式組織，使得任何事件可由其本身發送到伺服器，或者可與其它事務/狀態信息組合。
到伺服器的通信必須以安全和有保證的方式執行，以避免出現壞數據。要實現操作控制，無法允許壞數據，並且必須由用戶接收採集
的數據。為此，開發了 CarrierWeb消息協議(CWMP)。 CWMP是板載並行-同步串行數據流，支持與伺服器異步的串行數據通信，其中，嵌在通信中的數據是安全的，且加有時間、位置、駕駛、車輛和串行化標記，以便能夠將從板載裝置發送的數據與伺服器接收的數據匹配。
術語並行-同步指多個數據以與板載系統同步但與伺服器異步的方式一起發送。伺服器隨後將數據解析成可由適當處理器管理的串行流。如果每個數據單獨創建和記錄，並且其事務發生和時間點與其它數據事務的時間點無關時，數^"與其它數據異步。事務是不止預定量級的任何感測器值變化。根據本發明，通過在任何數據事務時間點記錄、發送、存儲和報告可能關注該特定事務的所有感測器子集中每個感測器的值，可對異步的不同數據進行同步。在事務可能屬於不同感測器類型的任何兩次事務時期內，包含關注子集中每個感測器值的數據記錄允許生成基於活動的操作報告和管理。
為向具有如用戶選擇的板載裝置任何組合的任何車輛提供即插即用能力，此CWMP必須由每個裝置採用，或者必須在由輔助控制單元420進行的從外圍設備原有格式到CWMP格式的數據轉換中實現。
輔助控制單元420自動檢測與其連接的裝置，並向裝置指配埠。它隨後建立連接表，以確定如何在主和/或輔助控制單元和感知單元之間發送/接收通信。通過CarrierWeb方法和從本發明板載系統的板載數據採集組件實現得到的特定益處如下
裝載監視，可立即報警和重新命令以降低裝載損失/浪費
減少了由於錯誤的駕駛員/車輛或裝載組合而造成的錯誤活動
導航-實時更新道路狀況以減少燃料、駕駛員的駕駛時間或行程時間和資本成本
安全性監視-生物統計觸發的監視和門狀態監視，可在發生
不可接受狀態狀況時立即報警和重新命令車輛；
安全監視-車輛接近度與按位置、輪胎、剎車狀況的速度和速度限制組合，並用於報告和重新命令車輛執行所需的剩餘活動；
駕駛員表現數椐淨良告，以優化燃料使用。
基於活動的成本計算可通過分析所有成本有關參數而執行，從而了解每次操作事務相關且在時間上在每個連續操作事務之間的每個成本有關數據類型的狀態
使用駕駛剩餘時間、預期行程結束、下一作業位置等的裝栽虛擬預訂，以最大程度降低空駛(無裝載駕駛)和駐留(等待作業)及預訂和計劃後面的行程和作業
立即記錄可記帳參數，以支持時間相關的作業活動或滯期費和滯箱費的開票。
*威'|純裝載由感測器監視，通過有線或RFID(無線)連接傳遞到輔助控制系統。RFID系統使用有源傳輸系統，其中，RPID信號從標籤發送到稱為基站的RFID接收器，並且基站隨後準備到輔助控制單元的串行異步消息。基站必須實現CWMP的子集以便能夠與MDT通信，或者在MDT未配置或休眠時，與輔助控制單元或數據機通信。實現CWMP和總運輸技術的RFID系統特徵為
具隨機期間調製的有源(電源供電)、可編程傳輸期可最大程度降低無線電沖突
無源傳輸以通過其它行程參數協調到it/離開事件
並發高功率數據傳輸與低功率信號強度傳輸，實現掛接檢測和ID、狀態與感知數據的同時傳輸 位置檢測的信號強度數椐
實現長電池使用壽命的運動相關傳輸期，以及監視a)長的休息期和b)港口移動跟蹤的短期傳輸。
定期狀態更新及瞬間事件傳輸。
自動路由無線網絡，實現數椐從移動網到固定網的自傳送且反之亦然。
數據流的流程為
o發送受控的功率識別和信號強度;接收此數據的卡車基於
傳輸的信號強度檢測並管理此數據。o以有規律的狀態間隔並以即時事件通知發送最大功率信
號，並且檢測到此信號的卡車將此數據打包，並傳遞到服
務器以供分析。
o伺服器通過提示和重新命令做出響應，並且也向各種後端和伺服器側用戶報告性能。
才源,在實時通信，以便從通過打包同步方案通信的並行服務更新道路狀況。當前位置和下一作業位置從後端處理器或從板載主控制單元，通過本發明的系統(實時)傳遞到伺服器，在伺服器，相關信息被解析，並發送到導航處理器，該處理器可以是後端子系統的一部分，或者可以是第三方伺服器。此導航處理器隨後考慮實時道路狀態，並通過本發明系統實時傳遞迴車輛，速度足夠快以允許信息可用於重新命令。本發明的此實現避免了高成本的板載系統和到實時道路使用更新的複雜連結。
道，移炎y^孩告_可按時間和按速度^t良告有關道路使用的車輛位置和活動，從而允許按時間、監管淨艮告和諸如徵稅等道路使用成本而進行的道路使用管理。
^全^i挽一 生物統計觸發的管理在駕駛室內按某種方式滑動手指以觸發視頻監控和文語命令。通過本發明系統發送到伺服器的某個信號可表示恐慌情況，可觸發伺服器以導致警淨M皮激活、降低檔位、關閉引擎、鎖門(通過本發明到車輛的通信)，或者可使視頻開始 顯示以驗證安全性情況。
《全_藍視一車輛接近度與速度、輪胎壓力、溫度和剎車溫度的 組合。諸如低輪胎壓力等狀況可傳遞到駕駛員，促使其更換輪胎以避 免輪胎過載和爆裂。可監視剎車溫度以實現檔位變化，從而限制速度。 可監視在某些速度的接近度以實現駕駛室報警喚醒睡著的駕駛員，或 者，可在此類接近度和/或高等級情況下降低車輛速度或檔位。
鳥。凝身,應炎^1—可根據加速、減速、剎車、巡航時間、閒置時
間、PTO時間及所有參數相關的顯示使用，實時監視駕駛員表現，以 通過從伺服器到駕駛員的消息傳遞，實現自動化異常報告和實時表現 行為修改。
諸如這些的車輛操作狀況可用於調節車輛性能、安全性和安全， 但為了足夠快的時間內進行調節以允許重新命令，必須對狀況進行採 樣，並與其它操作數據一起打包和發送到伺服器以供分析，通過實時 重新命令以將性能調節到所需結果。在無本發明系統的情況下，通信 不夠快，無法提供實時數據，或者數據無法結合其它數據一起分析以 在分析和決定^L出中利用數據相關性，或者只是在處理器沒有必需的
數據量可用。
車輛到伺服器管道
車輛主控制單元與數據伺服器之間的始終開通的通信使用2+G蜂 窩連接性來允許在伺服器及時分析數據，實現車輛的重新命令。使用 的通信協議實現了成本效益。系統設置為要求板載系統啟動連接性。 在蜂窩數據機小區發射塔並收到響應時，它發送其蜂窩授權，並 且在小區系統授權連接性時，板栽子系統通過幾個蜂窩網關之一啟動 數據記錄。此網關接收蜂窩呼叫並將它重新路由到Carrier Web數據 中心。CarrierWeb數據中心隨後接收呼叫，鑑定呼叫為來自已知和可 接受的CarrierWeb子系統，並且它隨後經IP位址確認持久的連接。系統使用非可路由地址以防止其它用戶侵入連接，並且只要蜂窩接收 繼續，則連接便可保持持久。
板載子系統每分鐘至少傳遞一次狀態，這可保持數據會話打開， 並且它在事件發生時異步地傳遞事件。通信協議只包括要傳遞的數據 以便避免高成本的開銷數據通信。如果在前一分鐘未發生其它操作事 務，則此數據可只包括位置數據。如果操作狀態已更改，則所有有關 板載參數被記錄並與位置和時間 一起打包並發送到伺服器。伺服器基 於由於在板上發生事務而需要更新的數據類型來解析數據。例如，如 果駕駛員開始作業裝載事件，則位置、時間、引擎狀態(使用的燃料、
速率、rpm、加速/剎車/扭距、閒置、巡航、換檔等)會被記錄並附加 到事務。掛車狀態(門開/關和可能的其它安全性數據、溫度、輪胎狀 態、到卡車的掛接狀態等)也可^皮採樣並附加到事務。但是，例如掛車 狀態可單獨發送，與在伺服器的位置和數據相關聯以最大程度降低數 據通信。
這樣，與特定交付活動相關聯的成本，包括勞工成本、燃料成本 和資本利用(卡車折舊和維護)，在事件發生時便已知，而不是在以後
的曰期估計。另外，諸如空駛(無裝載駕駛)和駐留(等待作業)等成本參 數可淨皮理解，並且每分鐘與作業或訂單或客戶相匹配，從而在適當時 實現整個事件反饋和命令調整。
另外，作業可在實際應用中(或在路途上)創建和修改，或者可結 合其它車輛一起分析，以便可在性能、效率、監管要求和成本方面創 建、建衝莫和評估多車輛作業訂單。
板載電源系統是基於車輛電池的電能。但是，小的低能量板載功 率緩沖器用於在如引擎起動時的切換故障期間保持功率。此不斷供電 是重要的，這是因為在像城市峽谷的某些區域記錄位置標記可能要一 定的時間，並且完成分布事務記錄需要位置標記。此板載功率緩衝使 用車輛功率為故障期間切換到系統中的可充電電池進行點滴式充電。伺服器側子系統
圖6示出根據本發明一個或多個實施例的數據中心430進一步的 細節。數據中心430包括移動伺服器432、移動伺服器適配器434、 資料庫436、能夠接管網站的web伺服器438及EAI資料庫440。在 移動伺服器432收到異步數據時，數據源(車輛)必須得到驗證和鑑定， 這由GPRS伺服器434完成。隨後，數據由GPRS伺服器適配器434 進行數據解析，並且數據發送到不同處理器的各種並行路逕到數據 庫以記錄數據，到web伺服器以支持用戶登錄到系統，以及到EAI(夕卜 部應用接口 )資料庫以準備將數據發送到用戶後端。
在GPRS伺服器434鑑定通信後，它發送發送回車輛的消息的確 認。每個車輛發起通信，並且將繼續處理和存儲信息，但在前一消息 已發送並且交付已完成，得到接收的數椐正確的驗證前將不發送信 息。 一旦此信息已由車輛接收，它便將發送下一消息，已接收的無論 何種數據嵌入消息中以便由伺服器解析和存儲。這樣，消息完整性得 以保證，並且板載異步並行數據將已轉為並行消息，但以串行和異步 方式傳遞到伺服器，由伺服器解析數據並將它轉為伺服器所需的並行 同步數據。
所有伺服器側組件(GPRS伺服器、GPRS伺服器適配器、Web服 務器、資料庫、EAI資料庫)相互完全獨立，並且可在單獨、甚至多個 機器上實現。此布置允許在伺服器側子系統內進行並行處理。但由於 車輛通信由GPRS伺服器控制，因此，這些通信得到串行管理。但是， 多個數據打包成串行消息，從而能有效地並行通信。此外，本發明各 種要素執行的許多功能可使用普通處理器和/或計算機系統實現。
在伺服器432記錄收到從任何裝置發送的數據後，它根據數據類 型要求將其分類並發送到一個或多個資料庫436。隨後可分析並作用 於每個數據，並且重新命令發送回車輛，以便在車輛和/或駕駛員有時 間優化狀態/操作時實時(例如數秒)釆取適當措施。數據分析可由服 務器432自動化，可由登錄到伺服器432的調度員驗證，或者可發送到第三方伺服器，如用戶伺服器、路線優化器伺服器、導航伺服器等。 始終開通的管道對此功能至關重要，因為如果具有實時相關命令的消 息未接收到，如同通信丟失一樣，那麼，在下次車輛登錄時，在重新 登錄和實際收到命令時，必須重新評估該命令。
實時伺服器側子系統數據訪問也是必需的，這是因為諸如客戶、 安全性代理、物流代運和經紀公司等不同用戶基於分布事務和事件定 時進行安排。伺服器可授權這些用戶訪問基於實時狀態的車輛狀態信 息，如位置、被實現的作業等。
後端子系統
圖7示出根據本發明至少 一 個實施例的客戶系統450的各種細節。 客戶系統450包括本地EAI(外部應用接口)資料庫，該資料庫每分鐘 與伺服器側EAI資料庫同步。用戶後端隨後可與本地EAI表通信以接 收和發送信息。轉發信息是到車輛的數據，並且它由兩種類型的數據 組成在伺服器上生成並發送到車輛的數據，以及在後端生成並發送 到伺服器以轉發到車輛上的數椐(這通常包括行程和作業命令，包括按 駕駛員、卡車、掛車、位置和時間列出的允許活動)。後端生成的數據 由用戶異步地產生，並且數據存儲在本地EAI中以便通過公共網際網路 或VPN，由定期、同步的XMLsoap調用傳遞到伺服器。反向數據是 來自車輛的信息，該信息由伺服器接收並隨後通過各同步(例如，由 XML soap調用)傳遞到後端以便報告。
圖8示出根據本發明至少一個實施例，用於同步數據的細節。 來自感知單元(510A、 510B、 510C)的數據被採樣，並且在採樣檢 測到開始標識符時，剩餘的樣本逐比特地記錄數據，從每個感知單元 510載入緩衝器。通過以交替方式對感知單元510採樣，數據^皮記錄 到輔助控制單元420中並同步以便由主控制單元416打包。這樣，感 知單元510可根據對數據類型適當的方式，在數亞秒、數秒或數分鐘 內提交數據。已由輔助控制單元420同步的感知數據傳遞到主控制單元416, 在主控制單元中與其它感知數據打包成二進位表示。打包指感知數據 的接合和多編碼以最大化蜂窩傳輸速度、吞吐量和最大程度降低數據 傳輸成本。4艮據緊急512、標準514和採樣516數據類對數據進行打 包和管理。主控制單元416隨後通過輔助控制單元420管理的網關接 口來管理與數據機之間的接口 ，輔助控制單元420可根據多個調 制解調器之一引導通信。在對用戶接口單元適當時，主控制單元416 也管理數據顯示。
圖9是示出根據本發明一個或多個實施例的電源管理系統的電路 圖。卡車/供電單元上的電源管理系統能夠在整個目標環境提供電源完 整性，包括會造成電源損失和無效位置登記的車輛閒置時間(並且電池 電能耗盡)和引擎起動事件。如果位置信息無效，則完整的性能審核記 錄和自動地對性能進行審核並適當地重新命令車輛的能力會丟失。因 此，電源系統必須為可能的斷電期提供具成本效益和安全的電源，並 且必須不會造成將需要散熱的熱量(因為任何散熱將限制應用，這被認 為在儀錶盤下發生)。
此電源管理系統使用車輛電池向小的可充電電池提供點滴式充 電。在引擎起動事件期間，在最多幾秒量級期內電壓會丟失，在使用 GPS和用戶接口的能量負栽時，電壓無法通過諸如電容器等其它短期 能量存儲裝置而保持。在電池的下遊，有源電壓箝位電路提供起伏保 護，直至車輛保險絲可清除故障。對於短期起伏，變阻器用於將電壓 箝制在安全電平。電壓調節器隨後將不重要的電壓容限控制到處理器 和控制功能可忍受的電平。
根據本發明的示範實施例，在向耦合到選定裝置的電源線供應電 壓的電壓線上的電壓超出預定範圍時，通過以電方式中斷電壓線來管 理電源。在以電方式中斷電壓線的同時將第二電壓源連接到裝置的電 源線，以便將到至少一個裝置的輸出電壓保持可接受級別。接著，在 電壓返回到預定範圍時，重新連接電壓線。在電壓返回到預定範圍內時，斷開第二電壓源與電源線的連接。最後，在第二電壓源與電源線 斷開連接時，通過電壓線重新為其充電。
圖10和11示出為端對端解決方案應用本發明的細節。在步驟 S610，創建行程細節。這可要求例如選擇旅行起源、目的地、離開時 間等。在步驟S612，為特定起源收集各種細節。在步驟S614，收集 有關起源運送的各種信息。在步驟S616，收集有關起源港口的各種信 息。在步驟S618，收集有關目的地港口的各種信息。在步驟S620， 收集有關目的地運送的各種信息。最後，在收集另外信息的步驟S622, 車輛到達適當的目的地。
這種類型的實現是CarrierWeb for Trucks、 CarrierWeb for Trailers 和CarrierWeb for Yards解決方案與作為大工場的工場相組合的擴展。 這種情況下，RFID監視解決方案和與通信系統的接口要求用於實時 監視應用的以下特性
較長的監視間隔，以避免來大量發射器的無線電傳輸沖突(如在 密集度高的港口或裝栽密集的貨船上)，以及多功率電平傳輸，在記錄 到開動活動後，使用高功率(長間隔以節約電池電能)發射長距離和使 用更低功率以更短間隔通信。因此，必須根據活動狀態制在傳輸間隔 方面調節RFID系統；
支持並行、異步數據輸入的轉換成同步、打包的數據結構的 體系結構，以便與在卡車系統或工場系統中的所有其它操作 數據一起管理；
濾波以檢測具有低信噪比的數據的接收器；
在工場位置以太陽能供電、在低壓和低能量操作的接收器， 這實現了低安裝成本；
以菊花鏈和無線方式從一個接收器到另 一個接收器傳遞數據 的接收器，這允許低安裝成本。
發明實現通過使用本發明，CarrierWeb提供運輸、分配和移動活動解決方 案，如
在調度與駕駛員之間無限的消息傳遞；
基於活動的成本計算，由每活動燃料和勞工成本組成；
掛車管理，包括溫度監視、門監視和鎖控制、掛車/貨櫃桂 接/解掛接報告和審核；
燃料成本優化，基於車輛調整、路線優化(包括考慮當前道路 狀況，如建築、交通、故障、事件等)及駕駛行為優化；
智能裝載計劃，考慮駕駛剩餘時間、留阻、空駛和駐留；
移動安全性，以包括檢測由於車輛位置/時間、門打開/位置、 駕駛員輸入(應急按鈕或消息，可能有生物統計驗證)原因造成 的超出容限的狀況
委託管理，包括自動化貨物管理，或者能夠向自動化裝載匹 配公布資產可用性或容量、貨物拍賣或無需增加成本便可填 補容量的其它服務。
所有這些參數可單獨和/或與其它參數一起呈現，以允許用戶生成操作 事件的完整畫面，並立即與計劃活動比較，以便可得出詳細的結果， 或者只可得出異常報告。
根據一個或多個實施例，本發明可在有人或無人的工場、倉庫或 港口中實現。為提供完整的管理系統，必須管理工場，以便在從卡車 /供電車輛解桂接桂車或貨櫃時提供監視服務。實時管理系統的強度 僅僅與其最弱的鏈路一樣，這意味著必須監視每個活動、每個位置和 時片。因此，不受限的監視和通信能力必須可用。通過利用獨立的數 據同步和打包，本發明創建了完整的端(裝載)對端(卸載)解決方案。在 此情況下，術語"獨立"指掛車/貨櫃數據由卡車結合其它卡車操作數 據管理，或者由工場監視器管理。因此，資產在卡車後或在工場中受 到監視而不會中斷。此使用可包括RFID數據的相對信號強度，以確 定詳細位置，如在工場或港口中的位置或在分布中心按裝載碼頭編號列出的位置。
本發明可實現用於移動庫存管理和無紙栽貨單管理應用。此布置
涉及在要載入掛車或貨櫃的貨盤或其它物體上的RFID傳輸單元。 掛車/貨櫃中的接收器識別載入車輛中時的貨盤/裝載，並且此數據 以無線方式菊花鏈連接到卡車上或工場中的另一接收器。卡車/工場系 統隨後將進或出的事務(或定期狀態更新)發送到伺服器。這樣，在運 輸過程期間實現了完全自動化的庫存記錄。每個事務(或定期狀態才艮告) 可具有裝載標記、時間標記、桂車標記、卡車標記、位置標記、駕駛 員標記。此外，通過實時通信系統連結到本發明的後端子系統，可保 持到SKU級別的鏈路。
本發明也可通過道路使用才良告應用來實現。狀態的實時管理可包 括位置、速度和道路使用稅。〗見定與資產使用有關的徵稅或其它可變 支付款的應用可根據使用維持帳單。此應用顯示了自動化的駕駛員支 付款、卡車租賃、剎車系統租賃等，這實現了按使用付費活動的使用 記錄。另一類型的發明應用是移動付款，其中，起重機或其它資產移 動系統用於補償在移動活動管理中使作的努力。
本發明可實現成虛擬貨物管理應用。這些實現使用實時操作數據 來查看車輛的能力，以實現可能的作業，可能查看操作狀況，如駕駛 員休息要求、車輛位置、桂車類型、裝載所需的監視和才艮告能力、估 計的取貨和交付時間及實現成本。隨後，後端系統可與裝載管理系統 交互以自動地選擇車輛，且可能是車輛所有者取代/拒絕/接受標準， 並與車輛協商以預訂作業。此監視和相關命令可包括部分作業排序/ 協商/命令，正如通過可用作業i真充回運容量。
根據其它實施例，本發明可實現成車輛性能和/或駕駛員表現監視 應用。車輛性能可包括速度、燃料效率、剎車應用、動力輸出等。駕 駛員表現可包括加速和減速配置文件、閒置時間配置文件、巡航時間、 海岸時間、剎車應用、恐懼等，並且配置文件可依據路線、道路、掛 車類型等形成。本發明能夠提供系統/方法A沒備，以提供實時操作事務a)報告和 b)管理-這包括作為獨立權利要求項的車輛活動的直接重新命令。異 步數據從相互並行的不同感測器收集。在任何感測器狀態更改(遇到操 作事務)時，所有其它感測器的狀態被有效記錄並通過始終開通的雙向 連接發送到伺服器。隨後，通過解析每個感測器的數據並將其存儲(串 行和並行同時)，可在任何連續時期為操作參數的任何組合存儲、管理 和查詢數椐，並且重構任何基於活動的性能。
例如，在駕駛員將活動從駕駛更改為休息時，我們得到數據的割 集(跨該時期的所有感測器)，並且所有燃料狀況得到記錄。另一割集 在駕駛員再次開始駕駛時得到，並因此允許確定在該駕駛員休息時在 特定交付行程、特定的日期、特定地區使用的燃料量。駕駛員的酬勞 可能受休息時期使用的燃料影響，它可能受工作或休息小時數、星期 幾和離"工作基地"的距離影響。為記錄所有此數據以形成操作報告， 系統必須記錄大量數據並通過任一感測器事務取所有數據的割集。
在此基礎上，本發明提供基於實時活動的操作報告系統。系統可 基於實際活動確定操作成本(實際上，在沒有所有主要車輛成本項的實 時報告時經常要數周，這些成本項是車輛租賃的資本成本、車輛維護 分配的行駛距離、駕駛員/勞務和燃料)。此操作才艮告系統可只涉及板 載感測並才艮告到車輛而無車輛重新命令的數據。
另外，本發明系統可立即重新命令車輛，速度快到足以影響基於 感測數據的性能。例如，系統可基於每分鐘更新的駕駛員該天剩餘時 數，確定最佳駕駛員/卡車/桂車日程，這使調度員可計劃裝載並確定 哪些卡車和駕駛員有空並有剩餘駕駛時數，並將更新的工作指令發送 到車輛。系統也可查看車輛速度，檢查它行駛的道路速度限制，並建 議駕駛員減速，或者向駕駛員提示鄰近的障礙物(如緊跟著前車)。
本發明利用串行消息傳遞協議確保如果失去'J、區連接或網際網路連 接，可停止發送消息並緩衝所有後面尚未發送的消息，直至連接重新 建立。因此，每個消息得到確i人，並且要發送的下一消息在前一消息已確認前將不會發送。在伺服器，語法檢查器檢查到達的消息在從板 載發射器發送前是否是如定義一樣的有效通信數據流。此裝置必須為 有P艮數量的專用機器之一，因為在現場的所有車輛(可能是數百萬的車 輛)必須通過獨特的地址訪問有限數量的專用機器之一 ，如使用每臺機 器的IP位址一併且車輛必須在板栽存儲器中存儲有預定IP位址，以 便它們可請求小區/網際網路網關以便通過網際網路登錄到這些機器之一。 當消息從車輛到達伺服器時，並且在其語法通過檢查後，它4支存 儲和記錄並發送到多個語義檢查器之一 ，這些檢查器是單獨的物理機
器，它可將消息解碼並發送到(l)資料庫；以及(2)web伺服器以便向 登錄到我們的數椐中心的用戶顯示；以及(3)EAI伺服器以發送到用戶 的後端信息系統。此語義檢查器將消息解碼並將他們存儲在適當的位 置，並且因此就在不同機器上實現而言，此工作與語法檢查器是分開 的。可使用多個語義檢查器，並且基於裝載匹配算法，語法檢查器確 定要使用的語義檢查器。
語法檢查器保持與車輛的連接，將握手消息發送回車輛以確認消 息的接收。這必須非常快地完成以允許大量的消息和快速通信。在前 一消息已確認前，後面的消息不從車輛發送到伺服器。因此，語法檢 查器能夠保持與車輛的通信而不需等待語義^r查器完成未決過程。
語法檢查器也可用於保持消息隊列，直至語義檢查器驗證數據已 解碼並成功存儲在上述所需位置(1)-(2)-(3)。因此，本發明可以
與車輛保持快速通信，以便後面的消息可發送到語法檢查器， 從而通過可行數量的伺服器在短時間內允許大量消息傳遞；
通過在快速語法檢查器中記錄消息來保持消息完整性和可靠 性，同時較慢的語義檢查器進行數據的解碼、解析和存儲一 在存儲需要用於報告影響監管報告和駕駛員工薪水與客戶帳 單的駕駛員活動變化的操作數據時，消息完整性是必需的。
處理管理成千上萬車輛的車隊所需的大量消息，每秒都有數 據到達伺服器。網際網路站點的慣例是在同 一才幾器上4吏用語法和語義檢查器，因為 它們沒有有限數量專用IP位址的組合、快速握手要求及快速與慢速任 務組合。路由器可指向大量的IP位址，但車輛無法這樣做。因此，系 統必須能夠按串行方式處理消息，以便選擇性地在各種部件中退出消 息過程功能，且並行處理其部件以加快整體處理時間，並減少整體串 行過程延遲，在前一消息完成前有效地處理下一消息，以便可以處理 更多的消息，同時仍使用串行握手方法管理蜂窩網際網路連接問題。大 量車輛要使用少量IP位址並且要實現快速握手，這要求有一種獨特的 方法，用於在前一消息正進行語義檢查和處理的同時來處理下一語法 消息，同時仍遵守串行消息協議。此方法允許管理具有足夠的數據以 便提供實時操作報告和管理的始終開通的通信。
從詳細的說明書可明白本發明的許多特性和優點，因此，隨附權 利要求書旨在涵蓋在本發明精神和範圍內的所有此類特性和優點。此 外，由於本領域技術人員將容易明白許多修改和變化，因此，本發明 並不限於所示和所述的確切結構和操作。相反，所有合適的修改和等 效物可視為在所述發明的範圍內。
權利要求
1. 一種無線移動資源管理系統，包括板載系統，包括用於確定所述板載系統的位置的定位系統；多個感測器，用於監視狀況並獨立地收集對應於被監視的所述狀況的感測狀態的信息，每個感測器相對於其它感測器異步地收集信息；以及收發信機，用於通過無線通信網絡向所述板載系統發送信息並通過無線通信網絡從所述板載系統接收信息；處理器，用於收集由所述多個感測器收集的異步感測器數據並以同步數據形式保存所述異步數據；數據中心，用於監視來自所述多個感測器的至少一種感測狀態，並響應所述至少一種監視的感測狀態向所述板載系統提供指令；所述數據中心包括通信伺服器，用於通過所述無線通信網絡與所述板載系統建立第一通信鏈路，並且還通過數據通信網絡建立第二通信鏈路；數據中心處理器，用於處理所述同步數據，並生成表示由所述多個感測器收集的所述異步感測器數據的感測器數據流；以及資料庫，用於以預定時間間隔和/或在被監視的至少一種所述狀況的感測狀態更改時存儲所述板載系統的操作事務；其中在所述板載系統與所述數據中心之間通過所述無線通信網絡建立持續的雙向連接；以及其中所述處理器保存的所述同步數據相對於所述數據中心處理器同步。
2. 如權利要求1所述的無線移動資源管理系統，還包括至少一個 客戶系統，用於通過所述數據通信網絡建立第三通信鏈路，與所述數 據中心通信，訪問所述感測器監視的狀況，以及還向所迷板載系統發送控制數椐。
3. 如權利要求1所述的無線移動資源管理系統，其中用於收集所 述異步感測器數據的處理器包括在所述板載系統中。
4. 如權利要求1所述的無線移動資源管理系統，其中用於收集所 述異步感測器數據的處理器包^"在所述數據中心中。
5. 如權利要求4所述的無線移動資源管理系統，其中用於收集所 述並步感測器數據的處理器是所述數據中心處理器。
6. 如權利要求1所述的無線移動資源管理系統，其中資料庫以預 定的時間間隔存儲與位置相關的所述板載系統的操作事務。
7. 如權利要求1所述的無線移動資源管理系統，其中資料庫在^支 監視的至少 一種所述狀況的感測狀態更改時存儲所迷板栽系統的操 作事務。
8. 如權利要求1所述的無線移動資源管理系統，其中所述定位系 統是基於衛星的。
9. 如權利要求1所述的無線移動資源管理系統，其中所述定位系 統是基於蜂窩的。
10. 如權利要求1所述的無線移動資源管理系統，其中所述定位 系統M於衛星和蜂窩通信網絡的。
11. 如權利要求1所述的無線移動資源管理系統，其中所述多個 感測器中至少 一個感測器包括RFID發射器。
12. 如權利要求1所述的無線移動資源管理系統，其中 所述板載處理器包括輔助處理器，用於交替地接收所述多個感測器收集的採樣信息並生成所述同步數據；以及所述板載處理器處理所述同步數據流以便通過所述無線通信網 絡傳輸。
13. 如權利要求1所述的無線移動資源管理系統，其中所述控制 數據包括裝載計劃、更新、消息和指令中的至少一個。
14. 如權利要求1所述的無線移動資源管理系統，其中所述操作事務包括所述板載系統的時間、日期和位置信息。
15. 如權利要求14所述的無線移動資源管理系統，其中所述操作 事務還包括;故所述板栽系統監^L的所述狀況的所述感測狀態。
16. 如權利要求1所述的無線移動資源管理系統，其中被監視的 所述狀況包括環境狀況。
17. 如權利要求1所述的無線移動資源管理系統，還包括車輛， 以及其中所述板載系統包含在所述車輛中。
18. 如權利要求1所述的無線移動資源管理系統，其中監視的所 述狀況包括未經授權訪問配有所述板載系統的車輛。
19. 如權利要求18所述的無線移動資源管理系統，其中所述車輛 是自供電的。
20. 如權利要求19所述的無線移動資源管理系統，還包括可選擇 地連接到所述自供電車輛的可牽引單元。
21. 如權利要求18所述的無線移動資源管理系統，其中被監視的 所迷狀況包括所述車輛的未經授權的移動。
22. 如權利要求18所述的無線移動資源管理系統，其中被監視的 所述狀況包括所述車輛從預定位置的未經授權的運輸。
23. 如權利要求1所述的無線移動資源管理系統，其中所述板栽 系統還包括用於顯示信息和接收輸入的接口單元。
24. —種無線移動資源管理系統，包括 自供電車輛；可選擇地連接到所述自供電車輛的可牽引單元，並包括用於存儲 至少 一個移動資產的區域；位於所述自供電車輛和所述可牽引單元的至少一個中的板載系 統，所述板載系統包括用於確定所述板載系統的位置的定位系統； 多個感測器，用於監視狀況並獨立地收集對應於被監視的所 述狀況的感測狀態的信息，每個感測器相對於其它感測器異步地收集信息，並且至少一個感測器包括RFID發射器；以及 收發信機，用於通過無線通信網絡向所述板栽系統發送信息並通過無線通信網絡從所述板栽系統4妾收信息；處理器，用於交替地收集由所述多個感測器收集的所述異步感測器數據並生成同步數據；以及數據中心，用於監視來自所述多個感測器的至少一種感測狀態，並響應所述至少 一種監視的感測狀態向所述板載系統提供指令；所述數據中心包括通信伺服器，用於通過所述無線通信網絡與所述板載系統建 立第一通信鏈路，並且還通過數據通信網絡建立第二通信鏈路；數據中心處理器，用於處理所述同步數據，並生成對應於由 所述多個感測器收集的所述異步感測器數據的感測器數據並行 流；以及資料庫，用於以預定時間間隔和/或在被監視的至少一種所述 狀況的感測狀態更改時存儲所述板栽系統的操作事務；其中在所述板載系統與所述數據中心之間通過所述無線通信 網絡建立始終開通的持續雙向連接； 其中所述板載處理器保存的所述同步數據相對於所述數據中心 處理器同步。
25. 如權利要求24所述的無線移動資源管理系統，還包括至少一 個客戶系統，用於通過所述數椐通信網絡建立第三通信鏈路，與所述 數據中心通信，訪問所述感測器監視的狀況，以及還向所述板載系統 發送控制數據。
26. 如權利要求24所述的無線移動資源管理系統，其中用於收集 所述異步感測器數據的處理器包括在所述板載系統中。
27. 如權利要求24所述的無線移動資源管理系統，其中用於收集所述異步感測器數據的處理器包括在所述數據中心中。
28. 如權利要求27所述的無線移動資源管理系統，其中用於收集所述異步感測器數據的處理器是所述數據中心處理器。
29. 如權利要求24所述的無線移動資源管理系統，其中資料庫以 預定的時間間隔存儲與位置相關的所述板載系統的操作事務。
30. 如權利要求24所述的無線移動資源管理系統，其中資料庫在 被監視的至少 一種所述狀況的感測狀態更改時存儲所述板載系統的 操作事務。
31. —種無線監視系統，包括自供電車輛，包括多個移動控制單元，每個移動控制單元包括 處理器，用於在連接到所述自供電車輛期間，從所述至少一個受監視的移動資產處收集至少一種感測狀態的數據；收發信機，用於以無線方式將由所述處理器收集並處理後的數據發送到廣域無線通信系統，並且從所述無線通信系統接收數據；可選擇地連接到所述自供電車輛的多個可牽引單元，每個可牽引 單元包括在所述自供電車輛對被牽引單元的至少牽引期間存儲至少一 個移動資產的區域；至少一個感測單元，用於監視所述至少一個移動資產，並提供有關所述至少一個移動資產的至少一種感測狀態的數據，在所 述4皮牽引單元連接到所述自供電車輛之一期間，所述感測單元以無線方式耦合到所述移動控制單元中相關聯的一個移動控制單 元；以及管理控制系統，該系統向所述移動控制單元提供指令，以響應所 述至少一個受監視的移動資產的所述至少一種感測狀態，並實時監視 與所述自供電車輛相關聯的每個移動單元的所述至少一個移動資產 的所述至少一種感測狀態；以及其中所述無線通信系統在所述多個移動控制單元與所述管理控 制系統之間提供雙向持續連接性。
32. 如權利要求31所述的系統，其中所述至少一個感測單元與至少一個RFID系統相關聯，而該RFID 系統與移動資產和被牽引單元相關聯，該被牽引單元通過無線通信鏈 路以無線方式通信，以向所述至少一個感測單元所處的所述被牽引單 元4是供所述至少一個移動資產的所述至少一個感測狀態和所述指令， 並且所述至少一個感測單元監視所述自供電車輛引擎的至少一個狀 態，其監視所述引擎的至少一個狀態，所述至少一個狀態與所述移動 資產相關聯，並且所述引擎的所述至少一個感測狀態由所述處理器處 理成數據流，該數據流與所述至少一個感測單元同步，並且與所述廣 域通信系統和所述管理控制系統異步；並且所述管理控制系統響應從 至少一個移動控制單元接收所述同步數據流，而將所述指令提供到與 所述自供電車輛至少之一相關聯的所述至少一個移動控制單元，而所 述自供電車輛響應與所述自供電車輛至少之一的所述引擎的操作有 關的所述至少一個感測狀態和/或與所述被牽引單元至少之一的所述 至少一個移動資產相關聯的所述至少一個移動感測狀態。
33. —種以無線方式管理移動資源的方法，包括 在移動資源上提供板栽系統；確定所述板載系統的定位；監視狀況並獨立地收集對應於被多個感測器監視的所述狀況的感測狀態的信息，每個感測器相對於其它感測器異步地收集所述信自 ,&，通過無線通信網絡在所述板載系統與數據中心之間發送和接收 信息；收集由所述多個感測器收集的異步感測器數據並以同步數據形 式保存所述異步數據；監視來自所述多個感測器的至少一種感測狀態，並響應所述至少 一個監視的感測狀態向所述板載系統提供指令；通過所述無線通信網絡與所述板栽系統建立第一通信鏈路，並且還通過數據通信網絡建立第二通信鏈路；處理所述同步數據，並生成表示由所述多個感測器收集的所述異 步感測器數據的感測器數據流；以及以預定時間間隔和/或在被監視的至少 一種所述狀況的感測狀態 更改時存儲所述板載系統的操作事務；其中在所述板載系統與所述數據中心之間通過所述無線通信網 絡建立持續的雙向連^";以及其中所述處理器保存的所述同步數據相對於所述數據中心處理 器同步。
34. —種用於管理對機動車上安裝的至少一個電子裝置供電的方 法，包括在向耦合到所述至少 一個裝置的電源線供應電壓的電壓線上的 電壓超出預定範圍時，以電方式中斷所述電壓線；在以電方式中斷所述電壓線的同時，將第二電壓源連接到至所述 至少 一個裝置的所述電源線，以便將至所述至少 一個裝置的輸出電壓 保持在可接受級別；在所述電壓返回到所述預定範圍內時，重新連接所述電壓線；在所述電壓返回到所述預定範圍內時，斷開所述第二電壓源與所述電源線的連4矣；以及在所述第二電壓源與所述電源線斷開連接時，通過所述電壓線重新為所述第二電壓源充電。
35. —種用於至少以無線方式監視移動資源的方法，包括 通過板栽系統監視移動資源的多種狀況，所述板載系統包括在所述移動資源上提供的多個感測器，所述多個感測器之一在某個時間收 集有關第一種狀況的信息，所述某個時間獨立於所述多個感測器中另 一感測器收集有關第二種狀況的信息的時間；獨立地收集對應於被所述多個感測器監視的所述狀況的感測狀 態的信息；在所述多個感測器之一狀態更改時，創建包含所迷多個感測器全體的所述狀態的數據記錄；以及通過無線通信網絡，將至少 一種對應於淨皮所述多個感測器監視的 所述狀況的所述感測狀態的所收集信息或包含所述多個感測器全體 的所述狀態的所述數據記錄從所述板栽系統發送到資料庫，其中在所 述板載系統與所述資料庫之間通過所述無線通信網絡建立持續的雙 向連接。
36. 如權利要求35所述的用於至少以無線方式監視移動資源的 方法，還包括通過所述無線通信網絡向所迷移動資源發送命令，以便 基於記錄所述多個感測器全體的所述狀態的至少一個數據記錄來管 理所述移動資源。
37. 如權利要求35所述的用於至少以無線方式監視移動資源的 方法，其中所述多個感測器是在所述移動資源上提供的所有感測器的 子集。 '
38. —種用於至少以無線方式監視移動資源的系統，包括 板載系統，包括在所迷移動資源上提供的多個感測器，用於監視移動資源的多種狀況，所述多個感測器之一在某個時間收集有關第一 種狀況的信息，所述某個時間獨立於所述多個感測器中另一感測器收 集有關第二種狀況的信息的時間；處理器，用於獨立地收集對應於^L所迷多個感測器監視的所述狀 況的感測狀態的信息；處理器，用於在所述多個感測器之一狀態更改時，創建包含所述 多個感測器全體的所述狀態的數據記錄；資料庫；以及無線通信網絡，用於將至少一種對應於被所述多個感測器監視的 所述狀況的所述感測狀態的所收集信息或包含所述多個感測器全體 的所述狀態的所述數據記錄從所述板載系統發送到所述資料庫，其中 在所述板載系統與所述資料庫之間通過所述無線通信網絡建立持續的雙向連才矣。
39.如權利要求38所述的用於至少以無線方式監視移動資源的 系統，其中所述多個感測器是在所述移動資源上4是供的所有感測器的 子集。
全文摘要
公開了一種用於移動資源實時管理的系統和方法。管理系統包括板載系統、處理器和數據中心。板載系統提供有要管理的移動資源，並包括多個感測器以監視各種狀況。每個感測器相對於其它感測器獨立和異步地收集信息。處理器收集來自感測器的信息並將以同步數據形式保存信息。在板載系統與數據中心之間通過無線通信網絡建立持續的雙向連接。數據中心基於從板載系統收到的同步數據，監視來自感測器的至少一種感測狀態。數據中心還響應被監視的狀態向板載系統提供指令。
文檔編號H04W24/00GK101461271SQ200680046541
公開日2009年6月17日 申請日期2006年10月13日 優先權日2005年10月14日
發明者A·T·費格爾斯, J·C·馬魯斯, R·芬頓-邁, T·芬頓-邁 申請人:開利網絡有限責任公司