BR112014011746B1 - Sistema de comunicações de ambiente de distribuição de combustível, e, sistema para prover comunicação de largura de banda alta - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE COMUNICAÇÕES DE AMBIENTE DE DISTRIBUIÇÃO DE COMBUSTÍVEL, E, SISTEMA PARA PROVER COMUNICAÇÃO DE LARGURA DE BANDA ALTA. Um sistema de comunicação de ambiente de abastecimento de combustível, para prover alta informação de largura de banda, via fiação de campo existente, para uma pluralidade de dispositivos de frente. O sistema de comunicação, de acordo com este aspecto, compreende um módulo de comunicação de bastidores, tendo uma primeira pluralidade de portas Ethernet para conexão com dispositivos externos empregando comunicação Ethernet e uma segunda pluralidade de portas Ethernet. O módulo de comunicação de bastidores compreende ainda uma pluralidade de dispositivos de interface de modulação, cada um conectado em um primeiro lado a uma respectiva da segunda pluralidade de portas Ethernet. Um módulo de soma e isolamento, tendo um filtro de passa-alta, é conectado a cada um dos dispositivos de interface de modulação em um seu segundo lado, para passar um sinal de alta frequência modulado. O módulo de soma e isolamento tem ainda um filtro de passa-baixa, através do qual dados legados de baixa frequência podem ser passados e combinados com dito sinal de alta frequência modulado, em adição o módulo de soma e isolamento é conectável, via fiação (...).

Description

[0001] A invenção refere-se genericamente a ambientes de abastecimento de combustível, em que uma pluralidade de distribuidores de combustível é localizada em uma área de frente. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um ambiente de abastecimento de combustível empregando um sistema de comunicação de aperfeiçoamento, para prover comunicação de banda larga através de fiação de campo legada.

[0002] As existentes frentes de acesso de serviço de combustível são tipicamente equipados com fiação de campo para prover comunicação entre um sistema de ponto de escala (POS) e os distribuidores de combustível individuais (ou quiosques de frente). O POS tipicamente inclui uma função controladora de frente, a fim de controlar a operação dos distribuidores de combustível individuais. Também no caso de “pague na bomba”, o POS recebe informação de pagamento dos distribuidores de combustível, a fim de autorizar a transação e realizar o pagamento final. Recentemente, Gilbarco Inc., o cessionário da presente invenção, propôs um sistema em que certas funções de frente são realizadas por um dispositivo separado (referido como um “centro distribuidor intensificado”) que se comunica com um POS. A operação de um centro distribuidor intensificado em um ambiente de distribuição de combustível é descrito na Pub. U.S. No. 2010/0268612, incorporada totalmente aqui por referência para todas as finalidades.

[0003] A técnica anterior tipicamente utiliza circuito de corrente de dois fios ou RS422 sinalizando para comunicações entre o POS (ou outro controlador de bastidores) e os dispositivos de frente (p. ex., distribuidores de combustível). Estes sistemas de comunicação datam a uma era quando os distribuidores eram primeiro conectados via sinais elétricos e não podiam prover mais do que 5 a 20 kbps de produção de dados. Entretanto, a funcionalidade desejada nos distribuidores de combustível excedeu a capacidade limitada que pode ser conseguida com tais baixas taxas de dados.

[0004] Por exemplo, nos últimos anos, os distribuidores de combustível tomarem-se mais do que um meio para abastecer um veículo. Os proprietários de postos de gasolina estão fazendo propaganda do distribuidor com tudo, de simples sinais a exibições de vídeo realizando comerciais. Alguns postos de gasolina integraram-se a restaurantes fast-food ou de serviços-rápidos, e os distribuidores podem permitir que o cliente ordene comida a estes restaurantes. Adicionalmente, os sistemas POS facilitam o pedido de outros serviços, tais como lavagens de carro, no distribuidor de combustível. Os mais modernos distribuidores de combustíveis, leitoras de cartão ou outros meios de pagamento, permitindo pagamento por não somente combustível, mas também quaisquer produtos ou serviços solicitados no distribuidor.

[0005] Estes aspectos de intensos dados podem ser prontamente providos em um novo posto de gasolina, porque cabo de largura de banda alta pode ser instalado na frente durante a construção. No caso de existentes postos de gasolina, o custo para prover cabo de largura de banda alta (p. ex., Cat5) na frente pode ser proibitivo. Tecnologias alternativas tais como soluções sem-fio, podem ser tendentes a interferência e interrupções. Em vista destes inconvenientes, tem havido tentativas para prover fiação de campo legado com alta capacidade de largura de banda. Alguns de tais dispositivos utilizam uma topologia de rede de malha (por exemplo, utilizando tecnologias de comunicações de linha de potência) que limita a largura de banda de frente total. Como resultado, cada dispositivo sofre uma perda de rendimento de dados, à medida que mais dispositivos de frente são adicionados. Os dispositivos existentes podem também compreender ou limitar ainda taxas de dados entre um controlador central e os dispositivos da frente, se dados significativos tiverem que ser transmitidos entre os dispositivos de frente e o controlador central.

[0006] Um exemplo de um sistema da técnica anterior, que tenta prover um sinal composto para um distribuidor de combustível empregando fiação legada, é mostrado no Pedido Pub. U.S. No. 2009/0129403 Al, incorporado aqui por referência para todas as finalidades.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0007] A presente invenção reconhece e trata das precedentes considerações e outras das construções e métodos da técnica anterior.

[0008] De acordo com um aspecto, a presente invenção provê um sistema de comunicação de ambiente de fornecimento de combustível para prover comunicação de largura de banda alta, via fiação de campo existente, para uma pluralidade de dispositivos de frente. O sistema de comunicações de acordo com este aspecto compreende um módulo de comunicação de bastidores, tendo uma primeira pluralidade de portas Ethernet para conexão a dispositivos externos empregando comunicação Ethernet e uma segunda pluralidade de portas Ethernets. O módulo de comunicação de bastidores compreende ainda uma pluralidade de dispositivos de interface de modulação, cada um conectado em um primeiro lado a uma respectiva da segunda pluralidade de portas Ethernet. Um módulo combinador, tendo um filtro de passa-alta, é conectado a cada um dos dispositivos de interface de modulação em um seu segundo lado, para passar um sinal de alta frequência modulado. O módulo combinador tem ainda um filtro de passa-baixa, através do qual dados legados de baixa frequência podem ser passados e combinados com dito sinal de alta frequência modulado. Além disso, o módulo combinador é conectável via fiação de campo existente.

[0009] De acordo com outro aspecto, a presente invenção provê um sistema para prover comunicação de largura de banda alta, via fiação de campo de dois fios coexistindo em um conduíte de alimentação de potência com fiação de potência de CA. O sistema de comunicação de acordo com este aspecto compreende conjunto de circuitos de bastidores, incluindo um módulo de comunicação tendo uma primeira pluralidade de portas Ethernet para conexão com dispositivos externos empregando comunicação Ethernet e uma segunda pluralidade de portas Ethernet. Uma pluralidade de dispositivos de interface de modulação é conectada em um primeiro lado a uma respectiva da segunda pluralidade de portas Ethernet. Conjunto de circuito de isolamento elétrico é conectado em um lado a respectivos dispositivos de interface de modulação e conectáveis em outro lado à respectiva fiação de campo de dois fios. Os dispositivos de interface de modulação são operativos para modular e desmodular um sinal de alta-frequência modulado, para comunicar-se com dispositivos remotos em modo de ponto a ponto. O conjunto de circuito de isolamento elétrico provê isolamento de ruptura de pelo menos 3500 volts.

[00010] Um outro aspecto da presente invenção provê um sistema para prover comunicação de largura de banda alta, via fiação de campo de dois fios coexistindo em um conduíte de alimentação de potência com fiação de potência de CA. O sistema de comunicação, de acordo com este aspecto, compreende conjunto de circuitos de bastidores, incluindo um módulo de comunicação tendo pelo menos uma primeira porta Ethernet para conexão com um dispositivo externo empregando comunicação Ethernet e pelo menos uma segunda porta Ethernet. Um respectivo dispositivo de interface de modulação é conectado em um primeiro lado a pelo menos uma segunda porta Ethernet. Conjunto de circuito de isolamento elétrico é conectado em um lado ao dispositivo de interface de modulação e conectável em outro lado à fiação de campo de dois fios. O dispositivo de interface de modulação é operativo para modular e desmodular um sinal DSL de alta frequência para comunicar- se com um dispositivo remoto. Conjunto de circuito de isolamento elétrico provê isolamento de ruptura de pelo menos 3500 volts.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00011] Uma descrição completa e capacitante da presente invenção, incluindo o seu melhor modo, dirigida a uma pessoa de habilidade comum na técnica, é feita no relatório, que faz referência aos desenhos anexos, em que:

[00012] A Figura 1 é um diagrama de um ambiente de fornecimento de combustível, incorporando um sistema de comunicação aperfeiçoado de acordo com uma forma de realização da presente invenção.

[00013] A Figura 2 é um diagrama detalhado de um módulo de comunicação de bastidores (BRCM) ilustrado na Figura 1.

[00014] A Figura 3 é um diagrama detalhado de um módulo tampão de dois fios (TBM) ilustrado na Figura 1.

[00015] A Figura 4 é um diagrama detalhado de um módulo de comunicação de distribuidor (DCM) ilustrado na Figura 1.

[00016] A Figura 5 é um diagrama mostrando uma forma de realização alternativa de um DCM de acordo com a presente invenção.

[00017] O uso repetido de números ou caracteres de referência no presente relatório e desenhos é destinado a representar os mesmos ou análogos aspectos ou elementos da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS

[00018] Referência será agora feita em detalhes a formas de realização presentemente preferidas da invenção, um ou mais exemplos das quais são ilustrados nos desenhos acompanhantes. Cada exemplo é provido por meio de explicação da invenção, não limitação da invenção. De fato, será evidente para aqueles hábeis na técnica que modificações e variações podem ser feitas na presente invenção sem desvio de seu escopo ou espírito. Por exemplo, os aspectos ilustrados ou descritos como parte de uma forma de realização podem ser usados em outra forma de realização para produzir ainda uma outra forma de realização. Assim, preténde-se que a presente invenção cubra tais modificações e variações.

[00019] A presente invenção provê conectividade de dados de alta qualidade, empregando existente fiação (“legada”) de campo, sem encontrar problemas da atual técnica. Várias aplicações são facilitadas pela invenção, tais como fluxo de mídia de vídeo de alta definição em tempo real, dados de câmera de inspeção de tempo real, tempo de transação diminuído para transações de pagamento seguras (que têm exigências de dados consideravelmente mais altas do que transações não seguras) e controle de distribuição compreensivo (incluindo leitura em tempo real, necessária para leitura ambiental melhorada, controle de estoque úmido e controle de inventário de combustível). Aspectos da presente invenção podem também ser úteis com monitores no topo dos distribuidores de combustível e avisos de preços em posto de gasolina. Como explicado, aspectos da presente invenção podem também ser úteis em várias aplicações de não combustível (p. ex., industriais) requerendo transmissão de banda larga dentro de aplicações de conduíte de CA.

[00020] Formas de realização preferidas desta invenção provêm mais do que 50 Mbps a jusante (em direção aos dispositivos de frente) e mais do que 25Mbps a montante (em direção ao controlador central). Como resultado, há suficiente largura de banda, de modo que muitas aplicações podem ser feitas independentemente com respeito a cada dispositivo da frente, e trabalho na presença de existentes dados de baixa largura de banda (isto é, controle de bomba legado ou dados de pagamento) empregando-se fiação legada. Além disso, o conteúdo de cada distribuidor pode ser personalizado com base, por exemplo, na informação de fidelidade do cliente. A Figura 1 mostra um ambiente de distribuição de combustível exemplar, utilizando um sistema de comunicação aperfeiçoado 10, de acordo com a presente invenção. O sistema de comunicação 10 é empregado entre um POS existente ou, como mostrado aqui em 12, a combinação de um POS e um centro distribuidor intensificado (“EHD”). O POS (ou POS mais EDH) tipicamente comunicam-se com uma caixa de distribuição (“caixa-D”) 14 via protocolo de circuito de corrente de dois fios ou sinalização RS422, dependendo do fabricante. Neste caso, como mostrado, tal comunicação ocorre por dois fios. Como será explicado mais totalmente abaixo, a caixa de distribuição 14 contém componentes que combinam dados de baixa frequência do POS com dados de alta largura de banca, providos por outras fontes. Os dados combinados são providos via - - • ' * -d z' fiação de campo (coletivamente 16) para os respectivos distribuidores de combustível (tais como distribuidor de combustível 18) ou quiosques que são localizados na área de frente.

[00021] A fiação de campo 16 tipicamente será fiação de circuito de corrente de dois fios, que já está instalado na frente, embora nova fiação pudesse também ser instalada. Como será explicado mais totalmente abaixo, a caixa de distribuição 14 (bem como o BRCM 24, discutido acima) é tipicamente adaptada para permitir que elementos de circuito de banda larga coexistam dentro de conduítes de fiação de alta voltagem de CA. Como resultado, em conjunto com apropriado micro espaçamento, a caixa de distribuição 14 (ou o BRCM 24) pode diretamente interfacear com conduítes elétricos físicos permanentemente instalados (tais como conduíte 20) para transportar potência de CA para os dispositivos da frente. De fato, embora descrito com relação a um ambiente de distribuição de combustível, uma pessoa hábil na técnica observará que um sistema de comunicação descrito aqui tem aplicação em muitos ambientes industriais, onde comunicações de banda larga precisam coexistir com conduítes de potência de alta voltagem de CA.

[00022] Como mostrado, as formas de realização da presente invenção preferivelmente utilizam um arranjo ponto a ponto entre os componentes de bastidores e os dispositivos de frente. Como resultado, qualquer número de dispositivos de frente pode ser provido sem sacrificar a largura de banda de cada um. Além disso, aplicações independentes podem ser utilizadas com os respectivos dispositivos de frente. Também, embora a fiação de campo com frequência seja de par torcido, as formas de realização da presente invenção contemplam o uso de fiação de par não torcido também. Isto pode ser conseguido em razão da largura de banda excepcional e condicionamento de sinal providos pelos aspectos das formas de realização preferidas.

[00023] Nesta forma de realização, a caixa de distribuição 14 inclui múltiplos módulos compensadores de dois fios (“TBM”) 22a e 22b que proveem comunicação com oito dispositivos de frente cada (para um total de dezesseis). Nesta forma de realização, o TBM 22a comunica-se o TBM 22b via unidade de circuito externo (porque somente um deles é conectado ao POS). Cada um dos TBMs recebe oito entradas de largura de banda alta dos respectivos módulos de comunicação de bastidores (BRCMs) 24a e 24b. Neste caso, os BRCMs 24a e 24b são montados dentro de um chassi comum 26.

[00024] Como será explicado mais totalmente abaixo, cada BRCM 24a e 24b inclui uma ou mais chaves de multiportas, tais como chave Ethernet de gigabite, para interconectar vários dispositivos Ethernet ao sistema de comunicação. Nesta forma de realização, por exemplo, um operador e módulo de manutenção (“OAM”) 28 é conectado ao BRCM 24a. O OAM pode ser configurado para permitir que um operador realize várias funções de manutenção e monitoramento relativas ao sistema de comunicação. Além disso, um servidor de meio físico 30 é provido para apresentar anúncios e outras mensagens de informação para o cliente distribuidor de combustível. Estes podem incluir, por exemplo, mensagens de vídeo, cupons ou conteúdo de internet. Um modem adequado provê conexão com o sistema de comunicação via outra porta da chave internet. Por outro lado, as chaves Ethernet de cada BRCM provê múltiplas portes de sinal para os respectivos dispositivos de frente.

[00025] Dentro dos distribuidores, o sistema de comunicação 10 inclui um módulo de comunicação de distribuidor (“DCM”) 32, que interfaceia com os sistemas legados de distribuidor. Tais sistemas incluem um nó de controle de bomba (“PCN”) 34, que inclui o hardware e software necessários para controlar as funções hidráulicas de distribuidor. O módulo CRIND (leitor de cartão de distribuidor) 36 inclui o hardware e software necessários para suportar processamento de pagamento e interfaces periféricas, tais como leitora de cartão 38, almofada PIN 40 e monitor gráfico 42. Nesta forma de realização, a comunicação com PCN 34 ocorre por protocolo legado, enquanto que as comunicações com GRIND 36 são via Ethernet. As formas de realização são contempladas em que linhas de comunicação tanto Ethernet como legadas vão para GRIND 36. Uma linha separada provê comunicação legada de CRIND 36 para PCN 34.

[00026] Voltando agora à Figura 2, certos detalhes adicionais de um BRCM 24 podem ser mais totalmente explicados. Como mostrado, BRCM 24 tem, nesta forma de realização, um par de chaves Ethernet 5X2, respectivamente indicadas em 44a e 44b. Uma parte das respectivas chaves é usada para conectá- las entre si. Outras portas podem ser usadas para conexão com outros BRCMs ou a fontes externas citadas acima. Por exemplo, uma parte de chave 44b conecta um microcontrolador OAM 46. Similarmente, uma porta de chave 44a pode ser usada para conectar outro OAM ou um módulo processador de protocolo (PPM). Um PPM provê uma interconexão com um sistema de monitoramento de tanque, por exemplo, usado para rastrear inventário e saúde dos tanques de armazenagem de combustível e tubulações subterrâneos. Outros sistemas auxiliares poderiam ser conectados também.

[00027] O módulo PPM (que pode incluir uma aplicação(Ões) funcionando no microprocessador também usado para outras finalidades) pode ser implementado tanto no BRCM dos bastidores, bem como nos DCMs localizados dentro dos distribuidores. Por exemplo, o PPM pode hospedar aplicações relativas às funções de bastidores e/ou funções de comunicação de bastidores para distribuidor. Estas aplicações podem incluir controle de dispositivos localmente especiais e/ou implementação de lógica especial de multiplexação/desmultiplexação. Por exemplo, uma aplicação é implementar um protocolo de circuito de corrente através do multiplexador TCP/IP. Outro exemplo é a implementação de substitutos em distribuidores ou nos bastidores, por exemplo, interceptação de certas informações de protocolo relativas à distribuição de combustíveis, para possibilitar avaliação em tempo real de largas taxas de combustível legadas. No BRCM, estas aplicações PPM podem correr no microcontrolador OAM 46, ou em um processador externo conectado à interface Ethernet de BRCM. Similarmente, em relação à Figura 1, o PPM pode correr em um microprocessador dentro do DCM 32 ou no CRIND 36. A integração do PPM dentro dos elementos de comunicações tem significativas vantagens referentes à integração de aplicações de software e de custo total do sistema.

[00028] Na forma de realização da figura 2, quatro portas de cada chave são conectadas via Ethernet a uma respectiva interface DSL (tal como interface DSL 48). Cada tal interface pode incluir um conjunto de chips adequados, tais como um conjunto de chips suprido por Lantiq. Sob o controle de um controlador FPGA 50, estas interfaces convertem o sinal Ethernet em um sinal adequado para transmissão através de fiação de campo legada (como indicado pelas oito linhas rotuladas “Quatro Interfaces VDSL2 (em uma caixa-D)”).

[00029] Uma variedade de diferentes tecnologias de modulação ou multiplexação pode ser usada dentro do escopo da presente invenção. Esta forma de realização, entretanto, vantajosamente utiliza uma forma de tecnologia DSL especialmente adaptada para esta aplicação. Em particular, cada interface DSL dentro de um BRCM 24 É preferivelmente controlada em uma base individual para terem-se planos de banda “modificados”. Em outras palavras, a respectiva interface é adaptada para prover um plano de banda preferido para o conjunto específico de fiação de campo (também referida como cabo legado), através da qual os sinais de largura de banda alta passarão. A este respeito, o controlador 50 testa a conexão e seleciona um apropriado conjunto de faixas de frequência espectrais para desaprovar o uso. A existente tecnologia DSL utiliza tecnologia DSP para adaptativamente ponderar cada uma das numerosas faixas de frequência dentro do espetro global quanto a seu uso, com base em ruído ou outros sinais interferentes, analisados na ocasião dos “trens” de elo DSL. Em adição, o controlador 50 pode especificamente desaprovar qualquer uso de certas faixas de frequência na extremidade inferior do espectro, para possibilitar que o circuito de corrente de baixa taxa de dados existente ou sinais RS422 operem no cabo legado sem interferência. O conjunto de faixas de frequência desaprovadas pode ser selecionado ou programado em uma base por elo, com base na largura de banda requerida do sinal de baixa taxa ou outras exigências. Por exemplo, o mais baixo segmento de 600 kHz da banda DSL pode ser desaprovado para melhor desempenho de taxa de erro de sinalização tanto legada como de banda larga e exigências de filtragem fácil. Este limiar pode variar dependendo do local ou outras exigências de uma instalação particular, tais como acomodação de circuito de corrente legado especificado, RS485 ou outras taxas de dados de interface, ou RF específico ou perfis de ruído de outros sinais presentes no conduíte de fiação.

[00030] Com referência agora à Figura 3, as oito linhas de comunicação DSL de BRCM 24 são conectadas a um TBM 22. Como pode ser visto, elas passam através de um filtro de passa-alta (e canal de isolamento) 52 antes de serem combinadas com a saída de um filtro de passa- baixa 54. O sinal combinado é passado para (ou de) um respectivo dispositivo de frente através da fiação de campo legada (ou “OLC” para “cabo super legado”). Neste caso, o filtro de passa-alta 52 é preferivelmente implementado em somente capacitores. Por exemplo, dois capacitores podem ser usados (um em cada pema do sinal DSL) com uma capacitância C que é bastante pequena para não limitar apreciavelmente o sinal através da desejada faixa de frequências. Preferivelmente, entretanto, os capacitores terão um suficiente regime de tensão (p. ex., 3500 volts), de modo que a fiação de campo pode ocupar um conduíte de alimentação de energia elétrica como citado acima.

[00031 ] Adicionalmente, os sinais DSL podem passar através do canal de isolamento ao serem acoplados através de um transformador adequado. O transformador é configurado para ser adequado para passar pela faixa desejada de frequências e deve também ter um suficiente regime de tensão (p. ex., pm 3500 volts), de modo que a fiação de campo possa ocupar um conduíte de alimentação de energia elétrica como citado acima. Estas técnicas de isolamento podem também ser aplicadas a tecnologias de modem alternadas, tais como HomePlug.

[00032] Para os dados legados, isolamento elétrico é provido por um módulo opto-isolador 56. Em particular, o módulo 56 pode ser conectado em um lado de “baixa voltagem” a um POS de dois fios (ou EDH). Para sistemas POS que utilizam RS422, um isolador RS422 adequado 58 é também preferivelmente provido. Será assim observado que os capacitores de passa- alta 52 (ou o transformador de isolamento de filtro de passa-alta 52), opto isolador 56 e isolador RTS422 58 dividem TBM2 em uma “ilha de isolamento de baixa voltagem” e uma “ilha de isolamento de alta voltagem”. Nem todos os componentes dentro da “ilha de isolamento de alta voltagem” necessitam ser classificados para operar em alta voltagem, somente aqueles componentes que interfaceiam diretamente com o conduíte. Entretanto, colocando-se os componentes nominais de não alta voltagem na “ilha de isolamento de alta voltagem” permite-se que eles sejam usados (de acordo com normas e regulamentos aplicáveis) com fiação que passe através do conduíte de alimentação de potência. Em detalhes, as normas UL requerem que todas as comunicações ligando-se no conduíte tenham uma tensão de ruptura de 3500 volts.

[00033] No lado da “alta voltagem”, o opto isolador 56 alimenta fontes de corrente de dois fios 60. Neste caso, as fontes de corrente 60 compreendem oito circuitos fontes de corrente individuais que armazenam em buffer as mensagens de dois fios para a fiação de campo. Preferivelmente, o nível da unidade original de corrente pode ser selecionável por conector para suportar uma variedade de diferentes unidades POS. Os conectores ou outros métodos de desconexão podem também ser providos para permitir isolamento das interfaces de conduíte durante manutenção. Além disso, o filtro de passa- baixa 54 é conectado entre as fontes de corrente 60 e a fiação de campo. Preferivelmente, o filtro de passa-baixa pode ser implementado como somente um indutor. A indutância L é preferivelmente escolhida de modo que não distorça apreciavelmente o sinal de dois fios, mas também não adicione apreciavelmente ao sinal DSL.

[00034] Em uma forma de realização alternativa, o BRCM pode interferir diretamente com um conduíte de alta voltagem, em uma instalação em que comunicações de banda larga através de cabo legado não são necessárias. Em uma tal forma de realização, uma pessoa hábil na técnica apreciará que o conjunto de circuito de isolamento descrito acima em TBM 22 pode, em vez disso, ser localizado no BRCM. Além disso, diversos componentes mostrados na Figura 1, provendo e combinando os sinais legados (tais como POS 12 e caixa de distribuição 14), não necessitam ser providos.

[00035] A Figura 4 ilustra certos detalhes adicionais referentes a uma forma de realização preferida de DCM 22. Como uma pessoa hábil na técnica apreciará, muitos componentes de DCM 22 são análogos àqueles de TBM 22. A este respeito, um sinal OLC vindo da fiação de campo é provido pra um somador 62 a que um filtro de passa-baixa 64 e um filtro de passa-alta (e canal de isolamento) 66 são conectados. Como pode ser visto, os dados legados do filtro de passa-baixa 64 são passados para um circuito limitador de corrente transitória (TCL) 68 e em seguida para a eletrônica legada. Como uma pessoa hábil na técnica apreciará, os dados legados podem incluir dados de controle de bomba, dados de pagamento ou ambos, dependendo da instalação particular. Em alguns casos, por exemplo, os dados de controle de bomba e dados de pagamento podem ser remetidos através de conjuntos separados de fiação legada, em cujo caso o sinal DSL será combinado com um mas não com o outro.

[00036] A eletrônica legada tipicamente já incluirá componentes de isolamento óptico, de modo que o somador 62, filtro de passa-baixa 64 e TCL 68 possam ser imaginados como uma “ilha de isolamento de alta voltagem”. Na forma de realização ilustrada, o TCL 68 é provido para proteger a eletrônica legada de falha devida à filtragem necessária. Em particular, a interação entre os filtros de passa-baixa e de passa-alta e o circuito de isolamento óptico dentro do distribuidor poderiam criar alta corrente transitória no circuito acoplador óptico. Estes transitórios de alta corrente poderiam ocorrer, por exemplo, quando o acoplador de distribuidor fecha o circuito de corrente, como na transmissão de dados. Isto é evitado pelo circuito TCL 68, que fica em série com o acoplador óptico do distribuidor. O TCL reduz ativamente a corrente máxima a níveis que são adequados para os componentes de acoplador óptico.

[00037] O TCL é preferivelmente configurado para ser ultrapassado quando necessário ou desejável, para circuito de não corrente ou outras aplicações que não necessitem limitação de corrente transitória. Isto pode ser feito com opções de fiação no conector de interface, tomadas de salto ou sob modificação de lista de materiais, ou controle de software.

[00038] Os transformadores de filtro de passa-alta 66 funcionam para isolar sinais de baixas frequências na “ilha de isolamento de alta voltagem” de passar para a “ilha de isolamento de baixa voltagem” e para acoplar sinais DSL de alta frequências da “ilha de isolamento de alta voltagem” para a “ilha de isolamento de baixa voltagem”. Como TBM 22, isto provê o isolamento necessário se a fiação de campo for instalada dentro do conduíte de alimentação de potência. O sinal DSL resultante é provido para um conversor 70, que converte entre DSL e Ethernet. Como resultado, os sinais no outro lado do conversor 70 são sinais Ethernet que podem ser usados para várias aplicações de largura de banda alta, tais como aquelas discutidas acima.

[00039] A Figura 5 ilustra uma forma de realização alternativa de um DCM que utiliza tecnologia HomePIug ou DSL, quando necessário ou desejado. A função e operação da maioria dos componentes deste DCM será evidente pela discussão acima. No caso de HomePIug, uma pessoa hábil na técnica apreciará que o BRCM nesse caso também utilizaria HomePIug em vez de DSL.

[00040] Nesta forma de realização, entretanto, o DCM inclui um microcontrolador 80, que implementa um PPM 82 (um PPM similar pode também ser implementado na eletrônica legada, além ou em vez de PPM 82). Como pode ser visto, o microcontrolador 80 é conectado via Ethernet ao transceptor OLC principal 84. Além disso, o microcontrolador 80 expõe GPI0, interface(s) serial(ais) e interface USB ao mundo externo. Preferivelmente, o microcontrolador 80 atua não simplesmente como um conversor serial para Ethernet, mas sem dúvida contém aplicação(ões) específicas capazes de controlar localmente dispositivos especiais e/ou implementar lógica de multiplexação/desmultiplexação especial. Por exemplo, uma aplicação é implementar uma aplicação de dois fios sobre multiplexador TCP/IP.

[00041] Como deve ser evidente para aqueles hábeis na técnica, muitas vantagens são realizadas por um sistema de comunicação de acordo com a presente invenção. Por exemplo, um sistema de comunicação de frente de banda larga, de acordo com a presente invenção, possibilita numerosas aplicações não anteriormente disponíveis no frente de distribuição de combustível, tais como vídeo de alta definição. Além disso, uma rede de locais de distribuição de combustível pode ser configurada para utilizar um controlador central para controlar sistemas de mídia, sistemas de vigilância e sistemas de leitura crítica-missão. Um controlador central conectado à internet pode baixar e modificar conteúdo a ser empurrado em tempo real para qualquer dispositivo do frente em qualquer local de distribuição de combustível, onde cada dispositivo pode utilizar diferente conteúdo simultaneamente. Além disso, monitoramento e diagnósticos remotos podem ser afetados no subsistema de comunicações de qualquer local de distribuição de combustível. A este respeito, funções de operador e manutenção do sistema podem ser realizadas local e remotamente via conexões HTTP. Além disso, as existentes comunicações de baixa taxa de dados (tais como circuito de corrente e RS-422) podem ser substituídas por comunicações de alta taxa de dados utilizando TCP/IP.

[00042] Embora uma ou mais formas de realização preferidas da invenção tenham sido descritas acima, deve ser entendido que qualquer uma e todas realizações equivalentes da presente invenção são incluídas dentro de seu escopo e espírito. As formas de realização representadas são apresentadas por meio de exemplo somente e não são destinadas como limitações da presente invenção. Assim, deve ser entendido por aqueles de habilidade comum nesta técnica, que a presente invenção não é limitada a estas formas de realização, uma vez que modificações podem ser feitas. Por exemplo, aspectos de uma forma de realização podem ser combinados com aspectos de outras formas de realização, para produzir ainda outras formas de realização. Portanto, é contemplado que qualquer uma e todas tais formas de realização são incluídas na presente invenção, que possam situar-se dentro de seu escopo e espírito.

Claims (22)

1. Sistema de comunicações de ambiente de distribuição de combustível (10), para prover comunicação de largura de banda alta, entre uma primeira localização (12) em um ambiente de distribuição de combustível e uma pluralidade de dispositivos de frente (18) remotos a partir da dita primeira localização via uma pluralidade de fiação de campo existente (16) estendendo-se entre a dita primeira localização e o respectivo dos ditos dispositivos de frente, dito sistema de comunicações caracterizado pelo fato de que compreende: um módulo de comunicação de bastidores (24), tendo uma primeira pluralidade de portas Ethernet para conexão com dispositivos externos empregando comunicação Ethernet e uma segunda pluralidade de portas Ethernet; dito módulo de comunicação de bastidores (24) compreendendo ainda uma pluralidade de dispositivos de interface de modulação (48), cada um conectado em um primeiro lado a uma respectiva de dita segunda pluralidade de portas Ethernet, ditos dispositivos de interface de modulação (48) operativos para converter entre um sinal de alta frequência modulado e um sinal Ethernet; um módulo combinador (22) tendo um filtro de passa-alta (52) conectado a cada um de ditos dispositivos de interface de modulação (48) em um seu segundo lado, para passar dito sinal de alta frequência modulado; dito módulo combinador (22) tendo um filtro de passa-baixa (54) através do qual dados legados de baixa frequência podem ser passados e combinados com dito sinal de alta frequência modulado para produzir uma pluralidade de sinais combinados para serem passados ao respectivo dos ditos dispositivos de frente (18); e dito módulo combinador (22) conectável via dita pluralidade de fiação de campo existente (16) para comunicar dita pluralidade de sinais combinados com respectivo dos ditos dispositivos de frente (18) em modo de ponto a ponto na respectiva fiação de campo existente.

2. Sistema de comunicação de ambiente de distribuição de combustível de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dito combinador (22) compreende ainda conjunto de circuito de isolamento elétrico (52, 56), de modo que dita fiação de campo (16) possa ser localizada dentro do contudo de alimentação de potência.

3. Sistema de comunicação de ambiente de distribuição de combustível de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que dito conjunto de circuito de isolamento (52, 56) inclui um opto-isolador (56) para os dados legados de baixa frequência.

4. Sistema de comunicação de ambiente de distribuição de combustível de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que dito conjunto de circuito de isolamento (52, 56) inclui uma pluralidade de capacitores (52) para dito sinal de alta frequência modulado.

5. Sistema de comunicação de ambiente de distribuição de combustível de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que dita pluralidade de capacitores (52) compreende dito filtro de passa-alta.

6. Sistema de comunicação de ambiente de distribuição de combustível de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um respectivo módulo de comunicação (32), localizado em ditos dispositivos de frente (18) e conectado a dita fiação de campo (16), dito módulo de comunicação (32) tendo primeira e segunda linhas de comunicação para os dados legados de baixa frequência e o sinal modulado em alta frequência, respectivamente.

7. Sistema de comunicação de ambiente de distribuição de combustível de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que dita primeira linha de comunicação inclui um circuito TCL (68) em comunicação elétrica com um filtro de passa-baixa (54) do mesmo.

8. Sistema de comunicação de ambiente de distribuição de combustível de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que dito sinal modulado em alta frequência é um sinal DSL.

9. Sistema de comunicação de ambiente de distribuição de combustível de acordo com reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que uma parte inferior de um espectro de radiofrequência DSL típico é permanentemente não admitido para facilitar comunicação confiável dos dados legados de baixa frequência.

10. Sistema de comunicação de ambiente de distribuição de combustível de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que um plano de banda de frequência para um canal de comunicação para um dispositivo de frente particular (18) é individualizado para facilitar comunicação através de cabo de fiação de campo específico, para acomodar pelo menos um circuito de corrente legado, RS485, perfis RF específicos e perfis de ruído específicos de outros sinais presentes no conduíte de fiação.

11. Sistema de comunicação de ambiente de distribuição de combustível de acordo com reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que um diferente conjunto de faixas de frequências espectrais é proibido em cada um de ditos canais de comunicação para os respectivos dispositivos de frente (18).

12. Sistema de comunicação de ambiente de distribuição de combustível de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dita pluralidade de dispositivos de frente (18) compreende distribuidores de combustível.

13. Sistema de comunicação de ambiente de distribuição de combustível de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um módulo processador de protocolo.

14. Sistema (10) para prover comunicação de largura de banda alta, via fiação de campo de dois fios (16), coexistindo em um conduíte de alimentação de potência junto com separada fiação de potência de CA, dito sistema de comunicação caracterizado pelo fato de que compreende conjunto de circuito de bastidores incluindo: um módulo de comunicação (24) tendo uma primeira pluralidade de portas Ethernet para conexão com dispositivos externos empregando comunicação Ethernet e uma segunda pluralidade de portas Ethernet; uma pluralidade de dispositivos de interface de modulação (48), cada um conectado em um primeiro lado a um respectivo de dita segunda pluralidade de portas Ethernet; circuito de isolamento elétrico (52), conectado em um lado ao respectivo de ditos dispositivos de interface de modulação (48) e conectável em outro lado a um respectivo de dita fiação de campo de dois fios (16); ditos dispositivos de interface de modulação (48) operativos para modular e desmodular um sinal de alta frequência modulado a partir de e para um sinal Ethernet, para comunicarem-se com um respectivo dispositivo remoto (18) de uma pluralidade de dispositivos remotos em modo de ponto a ponto, dito dispositivo remoto também recebendo potência da dita separada fiação de potência de CA; e dito conjunto de circuito de isolamento elétrico (52) provendo isolamento de ruptura de pelo menos 3500 volts.

15. Sistema de acordo com reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que dito conjunto de circuito de isolamento inclui uma pluralidade de capacitores para dito sinal de alta frequência modulado.

16. Sistema de acordo com reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que ditos dispositivos de interface de modulação são operativos para prover conversão de Ethernet para DSL.

17. Sistema de acordo com reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que um plano de banda de frequência para um canal de comunicação para um dispositivo remoto particular é individualizado para facilitar comunicação através de cabo de fiação de campo específico.

18. Sistema de acordo com reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que dito conjunto de circuito inclui conjunto de circuito combinador operativo para combinar dito sinal de alta frequência modulado com dados legados de baixa frequência.

19. Sistema de acordo com reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que dito combinador inclui filtro de passa-alta (52) para passar o sinal de alta frequência modulado e um filtro de passa-baixa (54) para passar os dados legados de baixa frequência.

20. Sistema de acordo com reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que dito conjunto de circuito de isolamento inclui uma pluralidade de capacitores que compreendem dito filtro de passa-alta.

21. Sistema de acordo com reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que pelo menos um de ditos dispositivos remotos compreende um distribuidor de combustível.

22. Sistema (10) para prover comunicação de largura de banda alta, via fiação de campo de dois fios (16) coexistindo em um conduíte de alimentação de potência junto com separada fiação de potência de CA, dito sistema de comunicação compreendendo conjunto de circuito de bastidores incluindo: um módulo de comunicação (24) tendo pelo menos uma primeira porta Ethernet para conexão com um dispositivo externo empregando comunicação Ethernet e pelo menos uma segunda porta Ethernet; um respectivo dispositivo de interface de modulação (48), conectado em um primeiro lado a dita pelo menos uma segunda porta Ethernet; conjunto de circuito de isolamento elétrico (52), conectado em um lado a dispositivos de interface de modulação (48) e conectável em outro lado a dita fiação de campo de dois fios (16); dito dispositivo de interface de modulação (48) operativo para modular e desmodular um sinal DSL de alta frequência modulado a partir de e para um sinal Ethernet, para comunicar-se com um dispositivo remoto de uma pluralidade de dispositivos remotos (18) em modo de ponto a ponto, dito dispositivo remoto também recebendo potência da dita separada fiação de potência de CA; e ditos conjuntos de circuitos de isolamento elétrico (52) provendo isolamento de ruptura de pelo menos 3500 volts.

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