專利名稱：集裝箱的跟蹤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如聯(lián)合運(yùn)輸集裝箱之類的集裝箱的跟蹤。
背景技術(shù)：
聯(lián)合運(yùn)輸提供了一種貨物運(yùn)輸服務(wù)，當(dāng)從一種運(yùn)輸工具換成另一種運(yùn)輸工具時(shí)，不必從集裝箱中卸下貨物和重裝貨物。舉例來說，運(yùn)載水果的集裝箱可能在一個(gè)國(guó)家打包，裝載到船上，然后裝載到火車上，然后用卡車運(yùn)送至目的地，其間不必拆箱和重新打包。
聯(lián)合集裝箱運(yùn)輸市場(chǎng)的近期增長(zhǎng)引起了盜竊、集裝箱丟失、集裝箱延誤等情況的增長(zhǎng)，并且引起了這樣一種觀點(diǎn)集裝箱會(huì)被恐怖分子利用，而將武器走私至一個(gè)國(guó)家。
在本發(fā)明中，集裝箱的定義并不限于標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)合運(yùn)輸集裝箱(長(zhǎng)度通常為20英尺、40英尺及45英尺)，還可以包括其他形式的集裝箱和諸如卡車和拖車之類的運(yùn)輸工具。
US20030038172描述了一種系統(tǒng)，用于跟蹤諸如聯(lián)合運(yùn)輸集裝箱等貨品。該系統(tǒng)識(shí)別目標(biāo)和目標(biāo)之間的交互。RFID標(biāo)簽用于標(biāo)識(shí)目標(biāo)。
本發(fā)明旨在提供改進(jìn)的集裝箱跟蹤。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種包括跟蹤代理的跟蹤系統(tǒng)，所述代理包括局域接口，用于同處于與所述代理相關(guān)聯(lián)的無線局域內(nèi)的至少一個(gè)集裝箱監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行通信；處理器，用于接收監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)，并利用它產(chǎn)生報(bào)告消息，以及遠(yuǎn)程通信接口，用于將所述報(bào)告消息上載至遠(yuǎn)程主機(jī)。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述處理器在所述報(bào)告消息中插入地理位置數(shù)據(jù)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括位置監(jiān)控設(shè)備，并且，所述處理器利用來自所述位置監(jiān)控設(shè)備的輸入，來確定所述位置數(shù)據(jù)。
在再一個(gè)實(shí)施例中，所述處理器解析監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)，以檢測(cè)具體事件并相應(yīng)地產(chǎn)生通知，并將所述通知插入所述報(bào)告消息。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述局域接口同多個(gè)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行通信，所述監(jiān)控設(shè)備中的每一個(gè)依次同電子標(biāo)簽進(jìn)行通信。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述局域接口利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議同所述監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行通信。
在再一個(gè)實(shí)施例中，所述協(xié)議采用SMS。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述處理器從監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)中讀取集裝箱標(biāo)識(shí)符。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述處理器和監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行雙向通信。
在再一個(gè)實(shí)施例中，所述處理器詢問監(jiān)控設(shè)備，以確定狀態(tài)數(shù)據(jù)。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述處理器對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程配置。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述局域接口從運(yùn)輸系統(tǒng)中接收輸入，所述處理器確定與運(yùn)輸系統(tǒng)和位置相關(guān)的信息，所述處理器將所述信息插入所述報(bào)告信息。
在再一個(gè)實(shí)施例中，所述處理器根據(jù)電子貨運(yùn)單確定有效的集裝箱監(jiān)控設(shè)備。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述代理和集裝箱監(jiān)控設(shè)備交換心跳消息，以檢測(cè)通信錯(cuò)誤，并將關(guān)于檢測(cè)到的錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)插入所述報(bào)告消息。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述處理器將輪詢消息的響應(yīng)缺失作為通信錯(cuò)誤。
在再一個(gè)實(shí)施例中，所述處理器在輪詢消息中插入驗(yàn)證挑戰(zhàn)，并且，如果未對(duì)所述挑戰(zhàn)做出正確響應(yīng)，則指示通信錯(cuò)誤。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述局域接口和手工激活的安全警報(bào)設(shè)備進(jìn)行通信，并且，所述處理器響應(yīng)于手工激活而自動(dòng)產(chǎn)生安全警報(bào)報(bào)告消息。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述局域接口將發(fā)送安全代碼的移動(dòng)設(shè)備作為無線安全警報(bào)設(shè)備。
在再一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括跟蹤網(wǎng)關(guān)，用于接收來自所述跟蹤代理的報(bào)告消息。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述跟蹤網(wǎng)關(guān)和多個(gè)分布式跟蹤代理進(jìn)行通信。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述跟蹤系統(tǒng)將基于接收到的報(bào)告消息的跟蹤信息上載至跟蹤應(yīng)用程序。
在再一個(gè)實(shí)施例中，所述跟蹤網(wǎng)關(guān)通過多條冗余路徑路由所述跟蹤信息。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述跟蹤網(wǎng)關(guān)定期輪詢所述跟蹤代理。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述跟蹤網(wǎng)關(guān)向每個(gè)代理發(fā)出一個(gè)驗(yàn)證挑戰(zhàn)，并且，如果未對(duì)挑戰(zhàn)做出有效響應(yīng)，則指示錯(cuò)誤。
在再一個(gè)實(shí)施例中，還包括一個(gè)本地控制終端，并且，所述處理器接收所述終端處的狀態(tài)和事件數(shù)據(jù)，并利用所述數(shù)據(jù)產(chǎn)生所述報(bào)告消息。
在一個(gè)實(shí)施例中，集裝箱監(jiān)控設(shè)備所發(fā)送的狀態(tài)和事件消息顯示在所述本地控制終端上。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述本地控制終端有一個(gè)接口，用來直接詢問所述監(jiān)控設(shè)備。
在再一個(gè)實(shí)施例中，所述本地控制終端是手持式設(shè)備，其通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述代理位于一個(gè)具有專用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)輸設(shè)備上，并且，所述本地控制終端在該網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信。
在另一個(gè)實(shí)施例中，所述處理器根據(jù)所述報(bào)告消息中所包括的事件的性質(zhì)，自動(dòng)為報(bào)告信息上載選擇路徑。
附圖簡(jiǎn)述下面參照附圖，采用舉例的方式，來描述本發(fā)明的一些實(shí)施例，以便于可以更清楚地理解本發(fā)明，其中


圖1是描述本發(fā)明的一個(gè)船載通信系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明中，裝有監(jiān)控設(shè)備的集裝箱的位置可以使用運(yùn)輸所述集裝箱的交通工具的移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控。所述移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在船內(nèi)提供GSM(SMS和GPRS)覆蓋，并利用衛(wèi)星同地面GSM網(wǎng)絡(luò)相連接。由此，可以從一個(gè)位置到另一個(gè)位置地連續(xù)地監(jiān)控集裝箱。
簡(jiǎn)言之，一個(gè)和衛(wèi)星相連接的船載微型網(wǎng)絡(luò)(pico-network)包括跟蹤代理。跟蹤代理的作用是從監(jiān)控設(shè)備捕獲數(shù)據(jù)并產(chǎn)生報(bào)告消息，以用于和跟蹤中心進(jìn)行增強(qiáng)型信息交換。例如，如果受監(jiān)控的位于船只貨艙深處的集裝箱“看”不到GPS衛(wèi)星，監(jiān)控代理就可以在發(fā)送給跟蹤中心的報(bào)告消息中插入位置信息。報(bào)告消息發(fā)送給跟蹤代理網(wǎng)關(guān)，其作用是提高若干個(gè)船載跟蹤代理與跟蹤中心或安全監(jiān)控中心之間的信息流。
主要用于跟蹤和監(jiān)控集裝箱的船載系統(tǒng)也可以用來跟蹤船只本身。跟蹤代理12可以產(chǎn)生包括與船相關(guān)的位置信息及其他事件和數(shù)據(jù)的SMS消息。該功能可用于滿足長(zhǎng)距離跟蹤和識(shí)別(LRIT)的需要.
如果可以使用較新的基于分組的技術(shù)，例如GPRS，則這些技術(shù)可由同一終端用于和SMS結(jié)合使用或代替SMS來交換IP分組。
跟蹤代理12提高了SMS消息流，尤其針對(duì)下述情況GSM覆蓋能力已擴(kuò)展到船只、港口和傳統(tǒng)地面GSM網(wǎng)絡(luò)因受限于國(guó)際無線規(guī)章和法律而沒有覆蓋到的其他區(qū)域。
參看圖1，本發(fā)明的通信系統(tǒng)1包括10若干個(gè)集裝箱，其配有監(jiān)控設(shè)備，即GSM/GPS模塊，后者用于利用SMS或GPRS信道在GSM空中接口上定時(shí)地報(bào)告信息。這些監(jiān)控設(shè)備可配備有RFID標(biāo)簽讀取器，從而能夠和集裝箱里的RFID標(biāo)簽24進(jìn)行通信。
11船載BTS與其相關(guān)天線系統(tǒng)為船只上所有可以存放集裝箱的位置提供GSM無線覆蓋。
12船載跟蹤代理，位于BTS 11和衛(wèi)星通信系統(tǒng)13之間，用于截獲來自集裝箱模塊10的SMS消息，并用其產(chǎn)生用于上載的報(bào)告消息。跟蹤代理12也支持與GPS接收機(jī)20、手工激活報(bào)警系統(tǒng)21和用于管理船載設(shè)備的本地控制終端22的交互。跟蹤代理利用來自GPS接收機(jī)20的輸入，在報(bào)告消息中插入位置數(shù)據(jù)。
13傳統(tǒng)的船載衛(wèi)星通信系統(tǒng)(“SatCom”)，其提供船只和地面設(shè)備之間的數(shù)據(jù)鏈路。它由代理12用來將報(bào)告消息上載至網(wǎng)關(guān)15。
14地面站(GES)，其是船載SatCom系統(tǒng)13的地面對(duì)應(yīng)部分。
15位于GES 14和諸如GSM網(wǎng)絡(luò)(PLMN)或者IP網(wǎng)絡(luò)等傳統(tǒng)地面網(wǎng)絡(luò)之間的固定跟蹤代理網(wǎng)關(guān)。它用于從多個(gè)分布式的跟蹤代理12接收?qǐng)?bào)告消息，并將相應(yīng)的跟蹤信息路由至各個(gè)系統(tǒng)。
16若干個(gè)跟蹤中心，它們向集裝箱跟蹤設(shè)備發(fā)送消息并接收來自集裝箱跟蹤設(shè)備的消息，并包括用于監(jiān)控集裝箱狀態(tài)和位置的跟蹤應(yīng)用程序。
17若干個(gè)安全監(jiān)控中心，它們接收來自網(wǎng)關(guān)15的安全相關(guān)消息。
18若干個(gè)跟蹤應(yīng)用客戶機(jī)，它們通常通過跟蹤中心16支持的因特網(wǎng)門戶訪問跟蹤數(shù)據(jù)。
20GPS接收機(jī)或已有的船載導(dǎo)航系統(tǒng)25，用于向跟蹤代理12指示位置、速度、航向和其他有關(guān)信息。跟蹤代理12用這些數(shù)據(jù)來增強(qiáng)報(bào)告消息的“值”。
21手工激活的警報(bào)系統(tǒng)。它可以是硬連線的?；蛘?，它可以是一個(gè)通過程序設(shè)定用于發(fā)送警報(bào)代碼的傳統(tǒng)移動(dòng)電話。
22本地控制終端，用來對(duì)跟蹤代理12進(jìn)行操作和維護(hù)。
23RFID標(biāo)簽讀卡機(jī)，用于和運(yùn)輸工具上的RFID 24進(jìn)行通信。
系統(tǒng)操作每個(gè)集裝箱配備有一個(gè)或多個(gè)GSM/GPRS模塊10，用于和集裝箱中的傳感器以及用于位置監(jiān)控的集裝箱GPS接收機(jī)進(jìn)行交互。傳感器通常監(jiān)控的參數(shù)包括·集裝箱箱門狀態(tài)。GSM模塊在日志中記錄門的所有開和關(guān)，并可以通過配置來定期地或在發(fā)生門事件時(shí)報(bào)告門的活動(dòng)。不打開封條而通過試圖卸掉門來打開集裝箱的行為也會(huì)引起門事件的產(chǎn)生。
·集裝箱溫度。GSM模塊在日志中記錄溫度變化，并且可以通過配置來定期地或在達(dá)到預(yù)定溫度門限值時(shí)即時(shí)報(bào)告這些變化。
·集裝箱位置。GPS接收機(jī)定期地或應(yīng)要求向GSM模塊發(fā)送位置信息。該位置信息由GSM模塊定期地或在位置改變一個(gè)可配置量時(shí)進(jìn)行報(bào)告。
·速度檢測(cè)。GPS模塊10在每次位置更新時(shí)指示速度，并且，速度也可以被監(jiān)控并在日志中記錄。如果速度超過一個(gè)可配置的門限值，則可以產(chǎn)生警報(bào)。
·集裝箱濕度。GSM模塊10在日志中記錄濕度變化，并可以通過配置定期地或在達(dá)到預(yù)定濕度門限值時(shí)即時(shí)報(bào)告這些變化。
·集裝箱電源狀態(tài)。冷藏的集裝箱通常由內(nèi)置發(fā)電機(jī)或電池或來自船只的外接電源供電。
·GSM/GPS模塊電池。GSM/GPS模塊10通常由一個(gè)或多個(gè)干電池供電。該模塊監(jiān)控電池電壓，并在電量降到一個(gè)可配置的值時(shí)發(fā)送警報(bào)。
·破壞指示。如果任何一個(gè)船載集裝箱設(shè)備受到破壞，則GSM模塊發(fā)送一個(gè)即時(shí)指示(警報(bào))至監(jiān)控中心。
·打開電子或物理封條。
·沖擊檢測(cè)，如果集裝箱落下或被摔下，速度計(jì)可以檢測(cè)沖擊量，其由GSM模塊在日志中記錄并報(bào)告。
·壓力，集裝箱壓力可以像前述對(duì)溫度和濕度一樣在日志中記錄并報(bào)告。這尤其適用于裝運(yùn)液體和氣體的集裝箱。
·輻射檢測(cè)，用于監(jiān)控集裝箱內(nèi)外的核輻射等級(jí)。
·氣體檢測(cè)，用于監(jiān)控集裝箱內(nèi)的不同氣體的濃度等級(jí)。
·化學(xué)、生物和核武器檢測(cè)。
·RF標(biāo)識(shí)標(biāo)簽(RFID標(biāo)簽)廣泛地用在集裝箱上，用于集裝箱的識(shí)別和跟蹤。GSM模塊10可以配備有RFID標(biāo)簽讀取器，其從標(biāo)簽中讀取數(shù)據(jù)并將其定期地或按要求發(fā)送至跟蹤中心。
·GSM覆蓋。GSM模塊10可以通過配置發(fā)送接收到的信號(hào)的強(qiáng)度變化，從而可以指示集裝箱正在移出GSM網(wǎng)絡(luò)的范圍。GSM模塊10可以保存并在日志中記錄GSM覆蓋范圍的起止時(shí)間。它也會(huì)記錄由錯(cuò)誤的配置、系統(tǒng)故障、突發(fā)損壞或破壞引起的GSM網(wǎng)絡(luò)輸出功率的任何減小。通過檢查日志，可以確定GSM模塊是否處于覆蓋范圍外及其時(shí)間長(zhǎng)度。
·GPS覆蓋，每次位置更新時(shí)，GPS接收機(jī)指示可見的衛(wèi)星的數(shù)目。這可以指示位置信息的質(zhì)量和準(zhǔn)確度。該信息可由GSM模塊用來報(bào)告減小的GPS覆蓋范圍或GPS覆蓋的完全缺失。
·偏離計(jì)劃航線；包括航路點(diǎn)和班期的航線信息可以下載至跟蹤代理12，如果系統(tǒng)偏離航線或延誤了班期，就會(huì)產(chǎn)生事件。
跟蹤代理12基于從監(jiān)控設(shè)備10接收到的信息，也可能基于通過讀取器23的RFID標(biāo)簽24，產(chǎn)生報(bào)告消息。下面是跟蹤和狀態(tài)消息的例子，其出現(xiàn)于設(shè)備10和跟蹤代理12間

SMS頭消息的路由信息Lat緯度Lon經(jīng)度UTC時(shí)間戳FixGPS定位質(zhì)量；0＝無效，1＝GPS定位，2＝差分GPS定位。
Sat用于定位的衛(wèi)星數(shù)目。
狀態(tài)每個(gè)輸入1比特，例如，門開、冰箱故障。
A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，例如，溫度傳感器。
經(jīng)過跟蹤代理處理后，轉(zhuǎn)發(fā)至跟蹤網(wǎng)關(guān)15的消息格式如下，其中跟蹤代理12用有效數(shù)據(jù)取代了無效位置信息并附加了其自己的標(biāo)識(shí)符

SMS頭消息的路由信息，經(jīng)過跟蹤代理修改的是路由至不同或多個(gè)目標(biāo)的SMS。
Lat緯度，如果原來的定位數(shù)據(jù)無效，則由跟蹤代理的緯度取代。
Lon經(jīng)度，如果原來的定位數(shù)據(jù)無效，則由跟蹤代理的經(jīng)度取代。
UTC時(shí)間戳FixGPS定位質(zhì)量；0＝無效，1＝GPS定位，2＝差分GPS定位，3＝跟蹤代理定位。
Sat用于定位的衛(wèi)星的數(shù)目。如果Fix＝3，則由跟蹤代理插入。
狀態(tài)每個(gè)狀態(tài)輸入1比特，例如，門開、冰箱故障。
A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，例如溫度傳感器。
TP-Id跟蹤代理的標(biāo)識(shí)。
跟蹤代理12也可以匯總來自許多設(shè)備10的數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生一條占有較低帶寬的綜合報(bào)告消息。報(bào)告消息也可以由跟蹤代理響應(yīng)于本地終端22的輸入而產(chǎn)生。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，一個(gè)船務(wù)人員可以輸入集裝箱的標(biāo)識(shí)及本地控制終端22的相關(guān)參數(shù)。
可選的方案是，一個(gè)集裝箱可以安裝多于一個(gè)模塊。這為價(jià)值高的集裝箱提供更高的可靠性，并可以進(jìn)行更好的損壞檢測(cè)。例如，如果安裝兩個(gè)模塊10，它們可以通過配置，使用連續(xù)心跳消息相互監(jiān)控對(duì)方。如果一個(gè)模塊10不對(duì)心跳消息做出響應(yīng)，另一個(gè)模塊10就發(fā)送警報(bào)。也可以在集裝箱模塊10和跟蹤代理12之間交換心跳消息。如果跟蹤代理12在一個(gè)可配置的時(shí)間內(nèi)沒有接收到心跳消息，它就可以向相關(guān)的跟蹤或安全監(jiān)控中心發(fā)送警報(bào)消息。
上述參數(shù)的報(bào)告頻率和門限值可以由跟蹤中心16內(nèi)的跟蹤應(yīng)用程序或跟蹤代理進(jìn)行遠(yuǎn)程配置。這是通過在GPRS信道上使用SMS或IP向集裝箱GSM模塊10發(fā)送配置消息來實(shí)現(xiàn)的。
集裝箱模塊10要報(bào)告一個(gè)事件時(shí)，通過船載BTS11向跟蹤代理12發(fā)送SMS消息。跟蹤代理12產(chǎn)生報(bào)告消息，并通過衛(wèi)星鏈路將其上載至跟蹤代理網(wǎng)關(guān)15。跟蹤代理12或跟蹤代理網(wǎng)關(guān)15可以在轉(zhuǎn)發(fā)消息前在其中插入諸位位置坐標(biāo)等信息。跟蹤代理12或跟蹤代理網(wǎng)關(guān)15也可以決定所述消息是否需要路由到一個(gè)或多個(gè)跟蹤中心或安全監(jiān)控中心，如果需要的話，則為其他中心創(chuàng)建該消息的副本。這在跟蹤安全敏感的集裝箱時(shí)尤其有用，其需要向相關(guān)機(jī)構(gòu)匯報(bào)一些緊急事件，諸如門開或破壞檢測(cè)。決定哪些中心需要收到消息可能取決于諸如當(dāng)前位置或當(dāng)?shù)匾?guī)章這樣的信息。通常，安全消息將會(huì)發(fā)送給位于船只的船旗國(guó)、目的港/國(guó)或最近的國(guó)家內(nèi)的安全監(jiān)控中心。該信息可在跟蹤代理12上進(jìn)行本地或遠(yuǎn)程配置。SMS和/或其他消息傳送協(xié)議可用來發(fā)送消息至跟蹤或安全監(jiān)控中心?；蛘?，該路由功能可以在GSM模塊或跟蹤中心內(nèi)實(shí)現(xiàn)。GSM模塊10可以遠(yuǎn)程配置相關(guān)的跟蹤中心或安全監(jiān)控中心的地址。該模塊的遠(yuǎn)程控制可以通過跟蹤代理或跟蹤/安全中心來完成。
來自模塊10的初始消息和/或由跟蹤代理12產(chǎn)生的所有其他消息可以在LCT 22屏幕上顯示。這樣，船上的工作人員就可以監(jiān)控集裝箱參數(shù)并且在必要時(shí)直接干預(yù)。LCT 22還使船務(wù)人員能夠代表沒有安裝跟蹤設(shè)備或跟蹤設(shè)備失靈的集裝箱，輸入狀態(tài)和事件。通常，針對(duì)船的貨運(yùn)單上的每個(gè)集裝箱，輸入這些手工輸入的消息要發(fā)送到的地址。否則的話，可為代理配置缺省的目標(biāo)地址，比如船運(yùn)公司的地址。LCT 22也可以顯示來自跟蹤中心16或安全監(jiān)控中心17的消息。
可選擇地，跟蹤代理12可以訪問船只貨運(yùn)單的電子副本。這可以用于對(duì)位置已更新的集裝箱同貨運(yùn)單上聲明的集裝箱進(jìn)行交叉檢查。所聲明的集裝箱和發(fā)送位置更新的集裝箱之間的任何不匹配，都會(huì)引起跟蹤代理12發(fā)送警報(bào)報(bào)告消息。
跟蹤代理12有一個(gè)用于手工激活警報(bào)系統(tǒng)的接口。這樣，船務(wù)人員就能夠在緊急情況下，比如有人試圖劫持船只時(shí)，向安全監(jiān)控中心發(fā)送警報(bào)。通常，船務(wù)人員通過按動(dòng)一個(gè)隱藏的按鈕或使用無線設(shè)備例如蜂窩電話來激活警報(bào)。跟蹤代理12向指定的安全中心發(fā)送預(yù)定的SMS報(bào)告消息，而不在船上產(chǎn)生任何警報(bào)已發(fā)送的指示。該功能符合SOLAS“船舶安全警報(bào)系統(tǒng)”的要求。
抵達(dá)跟蹤中心的消息在日志中記錄，以提供每個(gè)集裝箱的事件的歷史報(bào)告，以及，需要人工干預(yù)的重大事件發(fā)生時(shí)，相關(guān)工作人員得到警報(bào)。跟蹤代理12和跟蹤代理網(wǎng)關(guān)15也可以在日志中記錄消息，以便在跟蹤中心或安全監(jiān)控中心不可抵達(dá)時(shí)提供一定級(jí)別的冗余度。
跟蹤代理12也可以本地監(jiān)控跟蹤設(shè)備。跟蹤設(shè)備可以定期向跟蹤代理12報(bào)告狀態(tài)，或者，也可以由跟蹤代理12定期輪詢跟蹤設(shè)備。發(fā)生諸如開門這樣的意外情況時(shí)，跟蹤代理12只向跟蹤代理網(wǎng)關(guān)15或其他跟蹤中心發(fā)送指示。這樣，系統(tǒng)就能夠在不需要使用衛(wèi)星帶寬的情況下對(duì)集裝箱狀態(tài)進(jìn)行經(jīng)常檢查。
如果跟蹤應(yīng)用程序需要監(jiān)控一個(gè)船舶上的許多集裝箱并保證跟蹤代理12是可操作及可連續(xù)訪問的，那么，跟蹤代理12可以定期發(fā)送綜合狀態(tài)報(bào)告至跟蹤代理應(yīng)用程序。例如，可對(duì)船上100個(gè)集裝箱每60秒進(jìn)行一次輪詢，可以每60秒向跟蹤應(yīng)用程序發(fā)送一個(gè)綜合狀態(tài)報(bào)告，這可以節(jié)約100∶1的衛(wèi)星資源并保證每個(gè)集裝箱和跟蹤代理每60秒聯(lián)系一次。本地交換的監(jiān)控消息記錄可以發(fā)送至跟蹤代理網(wǎng)關(guān)，從而為本地業(yè)務(wù)產(chǎn)生收費(fèi)記錄和統(tǒng)計(jì)。對(duì)模塊進(jìn)行輪詢可以包括代理12提供一個(gè)驗(yàn)證挑戰(zhàn)，并且，在挑戰(zhàn)未得到正確響應(yīng)時(shí)，自動(dòng)產(chǎn)生一條錯(cuò)誤報(bào)告消息。
船載GSM系統(tǒng)和地面GSM覆蓋保證集裝箱上的GSM模塊10在大部分情況下都能和跟蹤中心通信。在GSM覆蓋不可用的極少情況下，模仿GSM BTS的小型手持式無線設(shè)備和跟蹤代理12可以和集裝箱上的模塊通信，以讀取監(jiān)測(cè)參數(shù)的當(dāng)前狀態(tài)并配置GSM模塊報(bào)告方案。
GSM模塊還可以裝配有一個(gè)可選的短程無線單元(例如WLAN802.11或藍(lán)牙)，從而能夠使一個(gè)或不同集裝箱內(nèi)的GSM模塊通過建立本地自組織網(wǎng)絡(luò)而進(jìn)行相互通信。這樣，能夠?qū)SM模塊進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)監(jiān)控，并為特殊的集裝箱和GSM網(wǎng)絡(luò)間提供另一通信路徑。跟蹤代理還可以連接802.11或其他類似接入點(diǎn)，從而可以利用這些短程無線鏈接同這些模塊直接通信。
跟蹤代理12和跟蹤代理網(wǎng)關(guān)15可以利用LCT 22進(jìn)行本地監(jiān)控和配置，或者利用傳統(tǒng)的操作和維護(hù)中心進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和配置。跟蹤代理12和跟蹤代理網(wǎng)關(guān)15連續(xù)監(jiān)控衛(wèi)星鏈接的狀態(tài)，并通過配置向跟蹤中心或安全監(jiān)控中心發(fā)送警報(bào)消息。跟蹤代理和跟蹤代理網(wǎng)關(guān)可以產(chǎn)生收費(fèi)記錄，必要時(shí)在收費(fèi)中心進(jìn)行后處理。
網(wǎng)關(guān)15還向每個(gè)代理12產(chǎn)生一個(gè)驗(yàn)證挑戰(zhàn)，如果挑戰(zhàn)未得到正確響應(yīng)，則產(chǎn)生錯(cuò)誤報(bào)告消息。如果定期輪詢信號(hào)未得到響應(yīng)，網(wǎng)關(guān)15也產(chǎn)生錯(cuò)誤消息。
本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施例，而是可以在結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)上有所變化。例如，BTS可以支持其他無線協(xié)議，包括、但不限于下面列出的-CDMA(IS95)和CDMA的演進(jìn)版本(CDMA 2000、CDMA20001x等)-UMTS和UMTS的演進(jìn)版本-GSM的演進(jìn)版本，如GPRS、HSCSD、EDGE-TDMA-TD-SCDMA-無線局域網(wǎng)、RFC 802.11-藍(lán)牙-RFID無線協(xié)議另一種變化是，本發(fā)明可以用于任何地面、海運(yùn)或空運(yùn)的運(yùn)輸工具，也可以用于地面網(wǎng)絡(luò)。
權(quán)利要求
1.一種跟蹤系統(tǒng)，其包括跟蹤代理，所述代理包括局域接口，用于同處于與所述代理相關(guān)聯(lián)的無線局域內(nèi)的至少一個(gè)集裝箱監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行通信；處理器，用于接收監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)，并利用它產(chǎn)生報(bào)告消息，以及遠(yuǎn)程通信接口，用于將所述報(bào)告消息上載至遠(yuǎn)程主機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述處理器在所述報(bào)告消息中插入地理位置數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括位置監(jiān)控設(shè)備，并且，所述處理器利用來自所述位置監(jiān)控設(shè)備的輸入，確定所述位置數(shù)據(jù)。
4.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述處理器解析監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)，以檢測(cè)特定的事件并相應(yīng)地產(chǎn)生通知，并將所述通知插入所述報(bào)告消息。
5.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述局域接口同多個(gè)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行通信，所述多個(gè)監(jiān)控設(shè)備中的每一個(gè)同電子標(biāo)簽進(jìn)行通信。
6.如權(quán)利要求5所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述局域接口利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議同所述多個(gè)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行通信。
7.如權(quán)利要求6所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述協(xié)議使用SMS。
8.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述處理器從監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)中讀取集裝箱標(biāo)識(shí)符。
9.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述處理器和監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行雙向通信。
10.如權(quán)利要求9所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述處理器詢問監(jiān)控設(shè)備，以確定狀態(tài)數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求9或10所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述處理器對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程配置。
12.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述局域接口從運(yùn)輸系統(tǒng)中接收輸入，所述處理器確定與運(yùn)輸系統(tǒng)和位置相關(guān)的信息，并且，所述處理器將所述信息插入所述報(bào)告信息。
13.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述處理器根據(jù)電子貨運(yùn)單確定有效的集裝箱監(jiān)控設(shè)備。
14.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述代理和集裝箱監(jiān)控設(shè)備交換心跳消息，以檢測(cè)通信錯(cuò)誤，并將關(guān)于檢測(cè)到的錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)插入所述報(bào)告消息。
15.如權(quán)利要求14所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述處理器將輪詢消息的響應(yīng)缺失作為通信錯(cuò)誤。
16.如權(quán)利要求13或15之一所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述處理器在輪詢消息中包括驗(yàn)證挑戰(zhàn)，并且，如果所述挑戰(zhàn)未得到正確響應(yīng)，則指示通信錯(cuò)誤。
17.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述局域接口和手工激活的安全警報(bào)設(shè)備進(jìn)行通信，并且，所述處理器響應(yīng)于手工激活而自動(dòng)產(chǎn)生安全警報(bào)報(bào)告消息。
18.如權(quán)利要求17所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述局域接口將發(fā)送安全代碼的移動(dòng)設(shè)備作為無線安全警報(bào)設(shè)備。
19.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還包括跟蹤網(wǎng)關(guān)，用于接收來自所述跟蹤代理的報(bào)告消息。
20.如權(quán)利要求19所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述跟蹤網(wǎng)關(guān)和多個(gè)分布式跟蹤代理進(jìn)行通信。
21.如權(quán)利要求19或20所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述跟蹤系統(tǒng)將基于接收到的報(bào)告消息的跟蹤信息上載至跟蹤應(yīng)用程序。
22.如權(quán)利要求21所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述跟蹤網(wǎng)關(guān)通過多條冗余路徑路由所述跟蹤信息。
23.如權(quán)利要求20到22中的任意一項(xiàng)所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述跟蹤網(wǎng)關(guān)定期輪詢所述跟蹤代理。
24.如權(quán)利要求23所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述跟蹤網(wǎng)關(guān)向每個(gè)代理發(fā)出一個(gè)驗(yàn)證挑戰(zhàn)，并且，如果挑戰(zhàn)未得到有效響應(yīng)，則指示錯(cuò)誤。
25.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的跟蹤系統(tǒng)，還包括本地控制終端，并且，所述處理器接收在所述終端處的狀態(tài)和事件數(shù)據(jù)，并利用所述數(shù)據(jù)產(chǎn)生所述報(bào)告消息。
26.如權(quán)利要求25所述的跟蹤系統(tǒng)，其中集裝箱監(jiān)控設(shè)備所發(fā)送的狀態(tài)和事件消息顯示在所述本地控制終端上。
27.如權(quán)利要求25或26所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述本地控制終端有一個(gè)接口，用來直接詢問所述監(jiān)控設(shè)備。
28.如權(quán)利要求27所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述本地控制終端是手持式設(shè)備，其通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
29.如權(quán)利要求28所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述代理位于一個(gè)具有專用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)輸設(shè)備上，并且，所述本地控制終端在該網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信。
30.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的跟蹤系統(tǒng)，其中所述處理器根據(jù)所述報(bào)告消息中所包括的事件的性質(zhì)，自動(dòng)為報(bào)告信息上載選擇路徑。
全文摘要
位于船上集裝箱內(nèi)的監(jiān)控設(shè)備模塊10由跟蹤代理12進(jìn)行輪詢。由此捕獲到監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，于是，代理12可以實(shí)時(shí)地確定存在正確的集裝箱組。代理(12)還通過衛(wèi)星通信系統(tǒng)(13)將較高數(shù)值的報(bào)告消息以較低的帶寬發(fā)送至網(wǎng)關(guān)(15)。該網(wǎng)關(guān)(15)將該消息路由至各個(gè)系統(tǒng)，如跟蹤中心。同時(shí)，該網(wǎng)關(guān)(15)定期輪詢并驗(yàn)證其組內(nèi)的分布式跟蹤代理(12)。
文檔編號(hào)G06Q10/00GK1898688SQ200480038710
公開日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2004年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月7日
發(fā)明者蓋伊·沃, 邁克爾·菲茨杰拉德, 克里斯托弗·楊, 邁克爾·戈德利, 理查德·洛德 申請(qǐng)人:斯利府·米什創(chuàng)造有限公司