CN102331754B - 用于冷藏运输容器的嵌入式通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于冷藏运输容器的嵌入式通信系统。一种用于气候控制容器的通信系统，该系统包括控制器和可拆卸地连接到该控制器的无线电扩展模块。该控制器耦合到冷藏容器，并被配置成监视该冷藏容器的状态。无线电扩展模块被配置成支持通信模式并将该状态传送到远程系统。被用来与远程系统通信的通信模式由控制器基于无线电扩展模块所支持的通信模式确定。

Description

用于冷藏运输容器的嵌入式通信系统
技术领域
本发明涉及用于冷藏运输容器的通信系统。
背景技术
诸如冷藏拖车、冷藏容器和冷藏卡车之类的气候控制运输容器被用于运输必须保持低于一定温度以防止腐坏的货物。冷藏运输容器常常监视容器的环境状况的状态，并把该状态连同诸如容器的位置之类的其它信息一起传送到远程位置。由于不同的车队运营者具有不同的通信偏好和/或需要，所以冷藏运输容器的制造者必须为每个车队运营者定制容器，以满足该运营者的个别通信需要。
发明内容
在一个实施例中，本发明提供了一种用于气候控制容器的通信系统。该系统包括控制器和可拆卸地连接到所述控制器的无线电扩展模块。所述控制器耦合到气候控制容器，并被配置成监视该冷藏容器的状态。无线电扩展模块被配置成支持通信模式和将该状态传送到远程系统。被用来与远程系统通信的通信模式由控制器基于无线电扩展模块所支持的通信模式确定。
在另一实施例中，本发明提供了一种通信系统，其包括控制器、第一无线电扩展模块和第二无线电扩展模块。控制器耦合到要被监视的设备，并被配置成监视该设备的状态。第一无线电扩展模块被配置成可拆卸地连接到该控制器，并通过第一通信模式把该状态传送到远程系统。第二无线电扩展模块被配置成可拆卸地连接到控制器，并通过第二通信模式把状态传送到远程系统。
在另一实施例中，本发明提供了一种通过通信控制器与远程系统通信的方法。该方法包括动作：连接到板上组装有多个电路以进行通信的可拆卸的无线电扩展模块，从该通信控制器外部的设备获得数据，确定要用来把数据发送到远程系统的通信模式，以及使用所确定的通信模式经由无线电扩展模块把数据发送到远程系统。用于进行通信的多个电路中的每个电路提供了不同的通信模式。
在另一实施例中，本发明提供了一种用于气候控制容器的通信系统。该系统包括控制器和无线电扩展模块。控制器耦合到气候控制容器，并被配置成监视冷藏容器的状态。无线电扩展模块可拆卸地连接到控制器，并被配置成支持多种通信模式，其包括蜂窝式、卫星和WiFi中的至少两种通信模式。无线电扩展模块还被配置成将状态传送到远程系统。当WiFi通信链路可获得且无线电扩展模块被配置成支持WiFi通信模式时，控制器经由WiFi通信链路与远程系统通信。当WiFi通信链路不可或者，或无线电扩展板未被配置成支持WiFi通信模式，而蜂窝式通信链路可获得且无线电扩展板被配置成支持蜂窝式通信模式时，控制器经由蜂窝通信与远程系统通信。
通过考虑详细的说明和附图，本发明的其它方面将变得显而易见。
附图说明
图1是可获得以供可配置的通信系统的结构使用的各种各样的通信链路的图解。
图2是可配置的通信系统的框图。
图3是图2的可配置的通信系统的无线电电扩展模块的框图。
图4是图2的可配置的通信系统的用于与远程系统通信的操作的流程图。
图5是示例性远程系统的用于与具有可配置的通信系统的冷藏容器通信的操作的流程图。
具体实施方式
在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解，本发明在其应用方面不限于在下列说明中所阐述的或在下列附图中所图示的部件的结构和布置的细节。本发明能够具有其它实施例，以及能够以各种不同的方式被实践或被实行。
图1示出了带有受远程系统210(例如，工作站)监视和控制的冷藏拖车205的半拖卡车200。远程系统210通过轮询冷藏拖车205，通过来自冷藏拖车205的未经请求的通信(例如，基于定时的或由于警报状况的结果)，或者这二者，从冷藏拖车205接收数据。
冷藏拖车205配备有可配置的通信系统，并且可以使用一种或多种通信模式与远程系统210通信。例如，拖车205可以经由蜂窝式链路215、卫星链路220、WiFi链路225(例如，经由路由器230)、无线电个人区域网络(wirelesspersonalareanetwork,WPAN)链路235(例如，到个人数据助理240)或其它合适的通信链路进行通信。远程系统210可以经由蜂窝式链路245、卫星链路250、WiFi链路255、陆线电话链路260或包括未示出的链路的其它合适的通信方法进行通信，所述未示出的链路诸如直接连接(例如，RS232)、红外链路、射频(RF)链路和其它第三方远程信息处理链路。
拖车205经由可配置的通信系统基于标准确定要使用哪个通信模式。潜在的标准包括信号强度、费用、模式的完整性和模式的安全性。例如，带有被配置成使用蜂窝式、卫星和WiFi通信模式的可配置的通信系统的冷藏拖车205，当处在具有蜂窝式服务的地区的路上时(即，当可获得蜂窝式链路时)，可以选择蜂窝式通信，蜂窝式通信通常比卫星通信便宜。然而，如果拖车205被装载在处于海上的驳船上，则蜂窝式通信会是不可获得的；因此，拖车205会使用卫星通信进行通信。此外，当拖车205位于终点（terminal）时，拖车205会使用WiFi进行通信，这是因为不会存在与WiFi通信相关联的收费。然而，如果通信包括敏感信息而WiFi系统不安全，则拖车205可以使用替代通信模式进行通信。另外，用户265可以经由个人数字助理240使用WiFi通信与拖车205通信(例如，通过无线路由器230)。
系统210从冷藏拖车205接收的数据包括，但不限于，拖车的目前位置、拖车的速度、拖车中的温度设定点、回风（returnair）温度、排出空气（dischargeair）温度、工作模式、单元模式、警报状态、工作指示的小时、燃料量、燃料消耗率和总量、门的状态、电池电压以及其它感测的信息。从系统210发送到冷藏拖车205的命令包括，但不限于，改变温度设置点、使警报复位以及对闪速存储器进行重新编程(该命令可以包括用来替代目前在可配置的通信系统中运行的程序的程序)。
图2示出了用于冷藏运输容器(例如，冷藏拖车)的可配置的通信系统300的结构的框图。可配置的通信系统300包括控制器305和无线电扩展模块310。无线电扩展模块310可拆卸地连接到控制器305。也就是说，无线电扩展模块310可以容易地(或无困难地)移除并由另一无线电扩展模块310替代。在一些结构中，由一个或多个紧固件(例如，螺钉)把无线电扩展模块310固定就位。在一些结构中，无线电扩展模块310包括弹簧位移的闩锁，用来将该无线电扩展模块310固定就位。也可以预期到把无线电扩展模块310固定就位的其它方法。无线电扩展模块310具有连接器315(例如，卡缘连接器),用来连接到控制器305的接收器320。在一些结构中，无线电扩展模块遵从PCMCIA技术规范。本发明预期把无线电扩展模块310连接到控制器的其它方法也包括，但不限于，插座、电缆(例如，USB,RS232等)等等。当被安装时，该无线电扩展模块310被固定就位以使得当容器被运输时它将不与控制器305分开。然而，运营者可以把无线电扩展模块310从控制器305移除，并用另一无线电扩展模块310来替代该无线电扩展模块310(例如，替代有故障的无线电扩展模块310，或安装具有不同容量的无线电扩展模块310)。
控制器305连接到容器的制冷单元。制冷单元控制容器内部的环境。在一些结构中，系统300包括全球定位系统(globalpositioningsystem,GPS)。GPS可以包括在控制器305、无线电扩展模块310或冷藏拖车205中。控制器305从制冷单元接收功率，并监视制冷单元和容器的状态。在一些实施例中，从制冷单元和/或容器接收的信息包括容器的目前位置、容器的行进速度、容器的温度设定点、回风指示(例如，体积、温度等等)、排出空气指示、制冷单元的工作模式、警报指示、小时表指示、制冷单元和/或容器传感器数据、制冷单元的燃料量、燃料消耗指示、容器门状态、制冷单元的一个或多个电池的电压电平等等。
图3示出了无线电扩展模块310的结构的框图。模块310包括处理电路400、第三方远程信息处理接口405(例如，USB接口、RS232接口、RS422接口等等)、输入/输出电路407(例如，数字和/或模拟)、全球定位系统电路(GPS)408和诸如第一通信电路410、第二通信电路415和第三通信电路420之类的一个或多个通信电路。处理电路400包括处理器425(例如，微处理器、微控制器、ASIC、DSP等等)和存储器430(例如，闪存、ROM、RAM、EEPROM等等)，所述存储器430可以处于处理器425内部、处理器425外部或者其组合。在一些结构中，处理器425包括输入/输出电路407和/或GPS408。第一、第二和第三通信电路410、415和420为通信系统300提供通信能力，诸如蜂窝式、卫星、WiFi、RS232、WPAN、红外、射频(RF)等等。在所示出的结构中，每个无线电扩展模块310被配置成具有多达三种通信模式。如果要求少于三种通信模式，则不板上组装（populate）通信电路410、415和420中的一个或多个。通信电路410、415和420可以包括嵌入式天线，或者可以耦合到外部天线。在一些结构中，两个或多个通信电路共享外部天线。
在一些结构中，在容器205中的传感器连线到输入/输出电路407。处理器425从这些传感器接收容器的各种元素的状态的指示(例如，容器205的门是打开还是关闭)。
在一些结构中，对通信电路中的一个进行板上组装以与WPAN通信(例如，通过蓝牙)。WPAN与容器205附近或之中的设备通信，并检索来自各种传感器和开关的信息，诸如门(例如，燃料门)的状态。在一些结构中，个人区域网络提供信息到卡车的驾驶区中的人机接口(例如，示出容器的温度、燃料水平、警报等等)。
在一些实施例中，通信电路起web服务器的作用，并且经由因特网提供数据。另外，在一些实施例中，通信系统300可以同时通过多种通信模式与远程系统210通信(例如，传送关键警报状况)。
图4示出了拖车205发起与远程系统210的通信的操作(例如，发送状态更新或警报)。拖车205的控制器305分析正发生的通信以确定通信需求(步骤500)。例如，控制器305确定通信是否包括敏感数据、通信分组的大小、数据的重要性等等，然后确定什么通信链路对于数据而言是可接受的。接下来，控制器305确定在无线电扩展模块310上可获得(即，板上组装了)什么通信模式(步骤505)，并确定每个装载的通信模式的状态(步骤510)。例如，无线电扩展模块310确定可获得性和每个可获得模式的信号强度，把该信息提供到控制器305。控制器305和无线电扩展模块310还可以跟踪各种信号，以确定失去连接的可能性。基于发生的通信和各种模式的状态，无线电扩展模块310对可获得的通信模式进行排名(步骤515)。例如，无线电扩展模块310可以基于对于不需要保密的数据的持续久的通信的费用，对通信模式进行排名。对于需要保密的数据，控制器305可以把使用不安全的WiFi通信模式排除在外。控制器305于是选择排名最高的模式，并尝试连接到远程系统210(步骤520)。
如果连接建立(步骤525)，则无线电扩展模块310执行通信(步骤530)。如果无线电扩展模块310不能通过所选择的通信模式连接到远程系统210(步骤525)，则无线电扩展模块310确定是否可获得另一可接受的通信模式(步骤535)；以及如果存在，则尝试使用下一个最高排名的可获得的模式连接到远程系统210(步骤520)。如果未获得其它可接受的模式，则无线电扩展模块310尝试用先前曾尝试的模式进行连接，或者退出(步骤540)该过程。在一些结构中，当连接不能建立时，无线电扩展模块310提供警报指示(例如，给然后可以执行纠正程序的驾驶员)。在一些结构中，当连接不能建立时，无线电扩展模块310存储数据，并在一旦可获得可靠的连接，就转发该数据。
图5示出了中央办公室(即，远程系统210)发起与冷藏拖车205的通信的操作(例如，接收状态更新或修改温度设定点)。系统210分析正发生的通信(步骤600)。例如，系统210确定通信是否包括敏感数据、通信分组的大小、数据如何重要等等。基于发生的通信，系统210余是对可获得的通信模式进行排名(步骤605)。例如，系统210可以基于对于不需要保密的数据的持续久的通信的费用，对通信模式进行排名。对于需要保密的数据，系统210可以把使用不安全的WiFi通信模式排除在外。对于下载新的程序到拖车205而言，在必须防止数据丢失的情况下，系统210可以基于模式的完整性对通信模式进行排名。一旦针对待决的通信对通信模式进行了排名，系统210就确定在它正尝试与其通信的拖车205上可获得什么通信模式(步骤610)。系统210然后确定是否有任何的可获得的通信模式是可接受的(步骤615)。如果可接受的通信模式是不可获得的，则系统210结束该过程(步骤620)。如果一个或多个可接受的通信模式是可获得的，则系统210选择拖车205支持的最高排名的模式，并尝试连接到拖车205(步骤625)。
如果连接建立(步骤630)，则系统210执行通信(步骤635)。如果系统210不能经由所选择的通信模式连接到拖车205(步骤640)，则系统210确定是否存在另一可接受的通信模式(步骤645)；以及如果存在，则尝试使用下一个最高排名的可获得的模式连接到拖车205(步骤625)。如果没有其它可接受的模式是可获得的，则系统210尝试用先前曾尝试的模式进行连接，或者退出该过程(步骤620)。在连接不能建立的情形下，系统210可以提供警报给然后可以尝试联系驾驶员或执行另一程序的用户。
因此，本发明尤其提供了用于冷藏容器的新的和有用的可配置的通信系统。本发明的各种特征和优点在下列权利要求中予以阐述。

Claims (22)

1.一种用于气候控制容器的通信系统，所述系统包括：
控制器，其耦合到气候控制容器并配置成监视冷藏容器的状态；
第一无线电扩展模块，
其特征在于，所述第一无线电扩展模块可拆卸地连接到所述控制器，并配置成支持第一通信模式和无线电个人区域网络，所述第一无线电扩展模块被配置成使用所述第一通信模式将所述状态传送到远程系统；
所述系统还包括位于卡车驾驶区中驾驶员的人机接口，通过所述无线电个人区域网络与所述第一无线电扩展模块相连；
其中被用来与所述远程系统通信的第一通信模式由所述第一无线电扩展模块基于所述第一无线电扩展模块所支持的通信模式确定；所述第一无线电扩展模块通过所述无线电个人区域网络接收所述气候控制容器的状态，并通过所述无线电个人区域网络将所述气候控制容器的状态传送到卡车驾驶区中驾驶员的所述人机接口。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述第一无线电扩展模块包括多个不同的通信模式。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述第一无线电扩展模块基于通信模式的费用、通信模式的安全性、通信模式的信号强度和通信模式的信号完整性中的至少一项，选择要使用所述多个不同的通信模式中的哪个通信模式。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述第一通信模式包括蜂窝式、卫星、WiFi、无线电个人区域网络和射频中的至少一个。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述第一无线电扩展模块包括第三方远程信息处理连接。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器经由所述第一无线电扩展模块与个人区域网络通信。
7.如权利要求6所述的系统，其中所述第一无线电扩展模块经由所述个人区域网络接收所述冷藏容器与车辆中的至少一个的状态。
8.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器执行第一程序，接收来自所述远程系统的第二程序，将所述第二程序存储在存储器中，以及执行所述第二程序，所述第二程序替代所述第一程序。
9.如权利要求1所述的系统，其中所述第一无线电扩展模块连接到所述气候控制容器的传感器，所述第一无线电扩展模块从所述传感器接收所述气候控制容器的状态的指示。
10.如权利要求1至9中任一所述的系统，所述系统进一步包括：
第二无线电扩展模块，配置成可拆卸地连接到所述控制器，所述第二无线电扩展模块被配置成通过第二通信模式把所述状态传送到所述远程系统。
11.如权利要求10所述的通信系统，其中所述第二通信模式不同于所述第一通信模式。
12.如权利要求10所述的通信系统，其中所述第一和第二无线电扩展模块被配置成支持三种或更多种通信模式。
13.如权利要求12所述的通信系统，其中由所述第一无线电扩展模块支持的至少一种通信模式不被所述第二无线电扩展模块支持。
14.如权利要求12所述的通信系统，其中由所述第二无线电扩展模块支持的至少一种通信模式不被所述第一无线电扩展模块支持。
15.一种通过通信控制器与远程系统通信的方法，其特征在于，所述方法包括：
连接到板上组装有多个电路以进行通信的可拆卸的无线电扩展模块，所述多个电路中的每个电路提供不同的通信模式；
从所述通信控制器外部的设备获得数据；
使用无线电个人区域网络经由所述无线电扩展模块接收气候控制容器的状态，并使用无线电个人区域网络经由所述无线电扩展模块将所述气候控制容器的状态传送到位于卡车驾驶区中的人机接口；
确定要用来把所述数据发送到所述远程系统的通信模式；和
使用所确定的通信模式经由所述无线电扩展模块把所述数据发送到所述远程系统。
16.如权利要求15所述的方法，还包括连接到替代所述无线电扩展模块而安装的第二无线电扩展模块。
17.如权利要求16所述的方法，其中把所述数据发送到所述远程系统经由所述第二无线电扩展模块来执行。
18.如权利要求16所述的方法，其中所述第二无线电扩展模块支持与所述无线电扩展模块所支持的通信模式不同的至少一种通信模式。
19.如权利要求15所述的方法，从所述远程系统接收新的程序后，控制器用所述新的程序替代现有的程序。
20.一种用于气候控制容器的通信系统，所述系统包括：
控制器，其耦合到所述气候控制容器并配置成监视冷藏容器的状态；和
无线电扩展模块，其特征在于，所述无线电扩展模块可拆卸地连接到所述控制器并配置成支持包括蜂窝式、卫星和WiFi中的至少两种在内的多种通信模式以及支持无线电个人区域网络，所述无线电扩展模块被配置成将所述状态传送到远程系统；
所述系统还包括位于卡车驾驶区中驾驶员的人机接口，通过所述无线电个人区域网络与所述无线电扩展模块相连；
其中当WiFi通信链路是可获得的且所述无线电扩展模块被配置成支持WiFi通信模式时，所述控制器经由WiFi通信链路与所述远程系统通信；
其中当WiFi通信链路不可获得或所述无线电扩展模块未被配置成支持WiFi通信模式，而蜂窝式通信链路是可获得的且所述无线电扩展模块被配置成支持蜂窝式通信模式时，所述控制器经由蜂窝式通信与所述远程系统通信；
所述无线电扩展模块还通过所述无线电个人区域网络接收所述气候控制容器的状态，并通过所述无线电个人区域网络将所述气候控制容器的状态传送到卡车驾驶区中驾驶员的所述人机接口。
21.如权利要求20所述的系统，其中当WiFi通信链路不可获得且蜂窝式通信链路不可获得而所述无线电扩展模块被配置成支持卫星通信模式时，所述控制器经由卫星通信链路与所述远程系统通信。
22.如权利要求20所述的系统，其中所述控制器执行第一程序，接收来自所述远程系统的第二程序，将所述第二程序存储在存储器中，以及执行所述第二程序，所述第二程序替代所述第一程序。
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