DE102020115766A1 - Trackinggerät, trackingsystem und verfahren zur positionsbestimmung bei einem trackinggerät - Google Patents

Trackinggerät, trackingsystem und verfahren zur positionsbestimmung bei einem trackinggerät Download PDF

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Abstract

Trackinggerät (100), insbesondere eingerichtet zum Orten von Gegenständen oder von Transportgut, umfassend eine Hauptplatine (102), mit wenigstens einem Positionsbestimmungssensor (104), der zur Erfassung von Signalen wenigstens eines ersten Globalen Satellitensystems und eines zweiten Globalen Satellitensystems eingerichtet ist, mit wenigstens einem GSM-Kommunikationsmodul (106), das zur Übermittlung von Daten über das USSD-Netzwerk eingerichtet ist, und mit einer in Kommunikationsverbindung mit dem wenigstens einen Positionsbestimmungssensor (104) und dem wenigstens einen GSM-Kommunikationsmodul (106) stehenden Steuereinheit (108) in Form eines Ein-Chip-Systems, wobei die Steuereinheit (108) eingerichtet ist a) die von dem wenigstens einen Positionsbestimmungssensor (104) erfassten Signale auszuwerten, b) für die Positionsbestimmung einen gewichteten Mittelwert zu bilden, bei welcher die Signale der Globalen Satellitensysteme in Abhängigkeit einer jeweiligen Satellitenabdeckung und/oder in Abhängigkeit der jeweiligen Signalstärken gewichtet werden, und c) das Ergebnis der Positionsbestimmung über das GSM-Kommunikationsmodul (106) an eine Empfänger (202) zu versenden. Die Erfindung betrifft außerdem ein Trackingsystem (200) und ein Verfahren zur Positionsbestimmung mit einem Trackinggerät (100).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Trackinggerät, das insbesondere zum Orten von Gegenständen oder von Transportgut eingerichtet ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Trackingsystem sowie ein Verfahren zur Positionsbestimmung bei einem Trackinggerät.
  • Waren, Fahrzeuge oder andersartige wertvolle Gegenstände gilt es zu orten, also ihre Position zu bestimmen oder auch ihre Bewegung nachzuverfolgen, mithin zu „tracken“.
  • In der EP 2 221 631 A2 wird ein Trackinggerät und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen beschrieben, das neben der Erfassung von GPS-Signalen auch die Erfassung von lokal verfügbaren Ortungssignalen heranzieht, um die Positionsbestimmung zu verbessern.
  • Mit dem darin beschriebenen System ist der Nachteil verbunden, dass dieses nicht überall verfügbar ist.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Trackinggerät, ein Trackingsystem und ein Verfahren anzugeben, die global verfügbar sind und einen energieeffizienten Betrieb bieten.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Trackinggerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Trackingsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Das erfindungsgemäße Trackinggerät umfasst insbesondere eine einzige Hauptplatine, wobei ein Positionsbestimmungssensor vorhanden ist, der zur Erfassung von Signalen wenigstens eines ersten globalen Satellitensystems und eines zweiten globalen Satellitensystems eingerichtet ist. Ferner umfasst das Gerät, insbesondere die Hauptplatine wenigstens ein GSM-Kommunikationsmodul, das zur Übermittlung von Daten über das USSD-Netzwerk eingerichtet ist, wobei auf der Hauptplatine zusätzlich eine Steuereinheit in Form eines Ein-Chip-Systems vorhanden ist, das in einer Kommunikationsverbindung sowohl mit dem wenigstens einen Positionsbestimmungssensor als auch mit dem wenigstens einen GSM-Kommunikationsmodul steht. Die Steuereinheit ist eingerichtet, die von dem wenigstens einen Positionsbestimmungssensor erfassten Signale auszuwerten, wobei sie für die Positionsbestimmung einen gewichteten Mittelwert bildet, bei welcher die Signale der globalen Satellitensysteme in Abhängigkeit einer jeweiligen Satellitenabdeckung und/oder in Abhängigkeit der jeweiligen Signalstärken der Satelliten gewichtet werden. Die Steuereinheit ist außerdem dazu eingerichtet, das Ergebnis der Positionsbestimmung über das GSM-Kommunikationsmodul an einen Empfänger zu versenden.
  • Durch die Gewichtung des Mittelwerts aus den Daten unterschiedlicher globaler Satellitensysteme trägt vorzugsweise immer dasjenige globale Satellitensystem verstärkt zur Positionsbestimmung bei, dass die bessere Signalstärke oder die bessere Satellitenabdeckung und damit die bessere Positionsbestimmung bereitstellt.
  • In diesem Zuge hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der wenigstens eine Positionsbestimmungssensor zur Erfassung von Signalen des GPS-Satellitensystems, zur Erfassung von Signalen des Glonass-Satellitensystems und zur Erfassung von Signalen des Galileo-Satellitensystems eingerichtet ist. Auf der Hauptplatine kann auch eine Mehrzahl an Positionsbestimmungssensoren angebracht sein, wobei jeder Positionsbestimmungssensor einem eigenen globalen Satellitensystem zugeordnet ist und dessen Daten empfangen kann. So wird beispielsweise in nördlichen Regionen eine bessere Positionsbestimmung mit dem Glonass-Satellitensystem möglich sein, als dies mit dem GPS-Satellitensystem der Fall wäre, sodass beispielsweise letzteres eine geringere Gewichtung erhält.
  • Ferner ist die Möglichkeit vorhanden, dass die Steuereinheit eingerichtet ist, die Positionsbestimmungsdaten, gegebenenfalls ergänzt um eine laufende Nummer, um eine Seriennummer, um einen Zeitstempel oder dergleichen, in mehrere Datenpakete zu unterteilen, wobei das GSM-Kommunikationsmodul eingerichtet ist, die Positionsbestimmungsdaten in mehrere Datenpakete unterteilt zu versenden. Die USSD-Technologie für die Ortung oder für das weitere Netzwerk zeigt seinen Vorteil in der globalen Netzabdeckung, da auch 2G-, 3G-, 4G- und LTE-Optionen vorhanden und da die Kommunikationskosten für die Nutzung der USSD-Technologie sehr gering sind. Allerdings geht mit der Nutzung der USSD-Technologie auch eine geringe Bandbreite einher, sodass die die Positionsbestimmungsdaten in mehrere Datenpakete, rein beispielhaft in fünf Datenpakete, unterteilt werden, um eine sichere Datenübertragung zu gewährleisten. Aufgrund der sehr geringen Bandbreite ist auch für das Versenden der Positionsbestimmungsdaten nur sehr wenig Energie aufzuwenden, wodurch mit dem Trackinggerät ein sehr energieeffizienter Betrieb möglich ist, sodass dessen Laufzeit gegenüber konventionellen Trackern deutlich verlängert ist. Das Trackinggerät verfügt vorzugsweise über einen elektrischen Speicher, der durch die kleinen Datenpakete nur unwesentlich in Anspruch genommen wird.
  • Nur als Vergleich kann der Energieverbrauch eines Mobiltelefons zum Versenden einer SMS-Nachricht herangezogen werden, welcher in etwa dem 1000-fachen gegenüber dem Energieverbrauch des vorliegenden Trackinggeräts beim Versenden eines Sets an Datenpaketen entspricht.
  • Die Steuereinheit kann vorzugsweise jedem einzelnen Datenpaket einen Zeitstempel und eine Seriennummer beifügen, wonach bei erfolgter Übertragung der Datenpakete serverseitig ein Programm die einzelnen, kodierten Strings anhand ihrer Zeitstempel und anhand ihrer Seriennummer wieder in einen vollständigen Datensatz für die Positionsbestimmungsdaten des Trackinggeräts konvertieren und gegebenenfalls in einem online abrufbaren Portal grafisch ausgeben kann.
  • Vorzugsweise umfasst die Hauptplatine außerdem ein BLE-Modul (BLE für bluetooth low energy), welches eingerichtet ist, in Funkreichweite vorliegende Bluetooth-Tags oder in Funkreichweite vorliegende Bluetooth-Beacons zu erfassen. Auf diese Weise kann also auch das Trackinggerät dazu genutzt werden, um die Eigenschaften anderer Gegenstände, an denen die Bluetooth-Tags oder die Bluetooth-Beacons angebracht sind, abzufragen und deren Status ebenfalls als Positionsbestimmungsdaten an einen übergeordneten Server übertragen. Durch diese Bluetooth-Tags kann systemseitig entweder der Standort einer Ware oder eines Transportguts erkannt werden, oder Waren können einer Sendung zugeordnet werden.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn dem BLE-Modul eine Verstärkerantenne zugeordnet ist, wobei das BLE-Modul eingerichtet ist, über die Verstärkerantenne so viele Signale zu versenden, dass ein in Funkreichweite vorhandener Bluetooth-Tag mit Nanogenerator („energy harvesting“) mit so viel Energie versorgt wird, dass eine Übersendung einer Rückinformation an das BLE-Modul ermöglicht ist. Durch den Einsatz eines solchen Nanogenerators kann das Bluetooth-Tag selbst Strom produzieren, wobei dieser Strom dann für die Entsendung eines (Status-) Signals über das Bluetooth-Tag selbst genutzt wird, das wiederum von dem BLE-Modul empfangen werden kann.
  • Die Bluetooth-Tags und/oder die Bluetooth-Beacons weisen vorzugsweise einen Sender für eine Funkwellenemission auf, der die Seriennummer des Tags und/oder des Beacons senden kann. Damit lässt sich die Seriennummer eindeutig einer Ware zuordnen, womit eine Identifikation von Waren mit dem Trackinggerät ermöglicht ist.
  • Das Trackinggerät kann auch weitere Funktionen erfüllen. Beispielsweise umfasst die Hauptplatine einen in einer Kommunikationsverbindung mit der Steuereinheit stehenden Näherungssensor, insbesondere einen Hall-Sensor, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, die Distanz zu einem Objekt, beispielsweise zu einer Tür oder Hecktür, zu erfassen, wobei beim Erfassen eines Schwellwerts für den Unterschied der Distanz zu dem Objekt, die Ausgabe eines Alarmsignals veranlasst werden kann. Auf diese Weise kann also das Trackinggerät zugleich als ein Schließsensor genutzt werden, um ein unbefugtes Öffnen von Boxen, Containern oder auch Türen zu detektieren und an einen übergeordneten Server zu melden.
  • Es hat sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn die Hauptplatine wenigstens zwei in Kommunikationsverbindung mit der Steuereinheit stehende Beschleunigungssensoren umfasst, da es auf diese Weise möglich ist, die Hauptplatine zwischen einem Aktiven-Modus und einem Sleep-Modus umschalten zu können, wobei in Letzterem eine geringere Energieversorgung notwendig ist. Wenn nämlich das Trackinggerät sehr stark beschleunigt wird, lässt sich darauf schließen, dass das Trackinggerät beispielsweise in einem Flugzeug transportiert wird, bei welchem typischerweise keine GSM-Anbindung möglich ist und somit ein Übertragen von Positionsdaten fehlschlägt. In diesem Zuge ist es daher sinnvoll, das Trackinggerät in einen Sleep-Modus zu versetzen, wobei die erfassten Daten von den globalen Satellitensystemen in einem internen Speicher des Trackinggeräts aufgezeichnet und nach Landung wieder in Datenpakete unterteilt übertragen werden.
  • Um zuverlässiger feststellen zu können, dass sich das Trackinggerät in einem Flugzeug befindet, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Hauptplatine wenigstens einen in Kommunikationsverbindung mit der Steuereinheit stehenden Luftdrucksensor umfasst, da bei Unterschreiten eines Luftdrucks, insbesondere eines Schwellwerts für den Luftdruck, darauf geschlossen werden kann, dass sich das Trackinggerät an Bord eines Flugzeugs befindet.
  • Die Beschleunigungssensoren können auch wieder für ein „Aufwecken“ des Trackinggeräts aus dem Sleep-Modus genutzt werden, da eine negative Beschleunigung auf einen Brems- oder Landevorgang hindeutet. In diesem Fall kann dann das Trackinggerät wieder aus dem Sleep-Modus herausgebracht werden, um die Daten, insbesondere die Positionsbestimmungsdaten, an einen übergeordneten Server zu senden.
  • Das Trackinggerät, insbesondere dessen Hauptplatine, kann einen Fotosensor umfassen, der eingerichtet ist, das Umgebungslicht zu erfassen. Auf diese Weise kann das Trackinggerät auch innerhalb eines Containers, eines Frachtraums oder dergleichen positioniert sein, wobei ein - unbefugtes - Öffnen aufgrund des Lichteinfalls vom Fotosensor erfasst werden kann.
  • Die in Verbindung mit dem Trackinggerät genannten Vorteile und vorteilhaften Ausgestaltungen gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Trackingsystem, das mit einem solchen Trackinggerät ausgestattet ist. Das Trackingsystem umfasst zusätzlich einen Server, der eine Sende-und/oder Empfangseinrichtung sowie eine Datenbank zur zumindest zeitweisen Speicherung der vom Trackinggerät übermittelten Positionsdaten umfasst. Das Trackingsystem weist vorzugsweise zusätzlich eine online abrufbare Datenbank auf, die grafisch in einem Onlineportal darstellbar ist.
  • Das Trackingsystem kann aber auch ausgebildet sein, um ein Set an Bluetooth-Tags zu überwachen, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, einen oder mehrere aus der Funkreichweite des BLE-Moduls tretenden oder tretende Bluetooth-Tags zu identifizieren, und das Versenden eines Alarmsignals zu veranlassen, wenn wenigstens ein Bluetooth-Tag des Sets außer Funkreichweite gelangt.
  • Die in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Trackinggerät und dem erfindungsgemäßen Trackingsystem genannten Vorteile und vorteilhaften Ausgestaltungen gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren zur Positionsbestimmung bei einem solchen Trackinggerät.
  • Es umfasst insbesondere die folgenden Schritte:
    • - Erfassen von Signalen wenigstens eines ersten globalen Satellitensystems und eines zweiten globalen Satellitensystems mit dem Positionsbestimmungssensor,
    • - Auswerten der vom Positionsbestimmungssensor erfassten Signale mit Bestimmung der Position des Trackinggeräts durch Bildung eines gewichteten Mittelwerts für die Position, bei welchem die Signale der globalen Satellitensysteme in Abhängigkeit einer jeweiligen Satellitenabdeckung und/oder in Abhängigkeit der jeweiligen Signalstärken gewichtet werden, und
    • - Versenden des Ergebnisses der Positionsbestimmung über das GSM-Kommunikationsmodul an einen Empfänger.
  • Auch hier hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Ergebnis der Positionsbestimmung über das USSD-Netzwerk in mehrere Datenpakete unterteilt versendet wird, und wenn der Empfänger die Datenpakete wieder zusammenführt und in einer online abrufbaren Datenbank hinterlegt. Dabei wird jedem einzelnen Datenpaket eine laufende Nummer (Seriennummer) sowie ein Zeitstempel beigefügt, sodass der Empfänger oder der Server dann die Datenpakete wieder chronologisch ordnen und zu einem gemeinsamen Datensatz zusammenführen kann.
  • Um möglichst viel Energie zu sparen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Steuereinheit in einen Sleep-Modus übergeht, wenn für eine vorgebbare oder vorgegebene Dauer (zum Beispiel 4 Minuten) ein Schwellwert für eine Beschleunigung überschritten wird, der von wenigstens einem Beschleunigungssensor erfasst wird. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit auch in einen Sleep-Modus übergehen, wenn für eine vorgebbare Dauer ein Schwellwert für einen Luftdruck überschritten wird, der von wenigstens einem Luftdrucksensor erfasst wird. Durch die Einsätze der Beschleunigungssensoren und des Luftdrucksensors lässt sich insbesondere feststellen, ob sich das Trackinggerät an Bord eines Flugzeugs befindet, wobei eine längere Zeitspanne vorliegt, in der über das USSD-Netzwerk keine Daten gesendet werden können. Währenddessen wird aber die Position mit der Hilfe der Satellitensysteme überwacht und die Daten einem internen Speicher getaktet oder kontinuierlich zugeführt.
  • Es hat sich in diesem Zuge daher als vorteilhaft erwiesen, wenn der Sleep-Modus beendet wird, wenn von wenigstens einem Beschleunigungssensor ein Stoß bekannter Stärke und/oder ein Schwellwert für eine negative Beschleunigung erfasst wird, und/oder wenn von wenigstens einem Luftdrucksensor ein Schwellwert für einen Luftdruck erfasst wird. Wenn ein Versenden von im Speicher hinterlegten gespeicherten Daten wieder möglich ist, werden sie über das USSD-Netz wieder paketweise an den Server gesendet.
  • Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
    • 1 eine schematische Illustration eines ein Trackinggerät umfassenden Trackingsystems.
  • In der Figur ist rein illustrativ ein Trackingsystem 200 gezeigt, das einen Server 202 umfasst, der eine Sende-und/oder Empfangseinrichtung 204 und eine Datenbank 206 zur zumindest zeitweisen Speicherung der von einem Trackinggerät 100 übermittelten Positions- und/oder Informationsdaten umfasst. Der Server 202 ist mit einem Online-Portal versehen, sodass auf die Datenbank 206 online zugegriffen werden kann, und sodass die Daten - grafisch aufbereitet - im Online-Portal ausgegeben werden. Herzstück des Trackingsystems 200 bildet aber das Trackinggerät 100 das als modulares Ortungsgerät ausgebildet ist.
  • Das Trackinggerät 100 ist eingerichtet, um Gegenstände oder Transportgut zu orten und/oder dessen Zustand abzufragen oder zu überwachen. Es umfasst eine einzige Hauptplatine 102, an der ein Positionsbestimmungssensor 104 angeschlossen ist, der zur Erfassung von Signalen eines GPS-Satellitensystems, zur Erfassung von Signalen des Glonass-Satellitensystems und zur Erfassung von Signalen des Galileo-Satellitensystems eingerichtet ist. Ferner weist die Hauptplatine 102 ein GSM-Kommunikationsmodul 106 auf, das zur Übermittlung von Daten über das USSD-Netzwerk eingerichtet ist. Weiterhin ist ein BLE-Modul 114 vorhanden, das eingerichtet ist, in Funkreichweite vorliegende Bluetooth-Tags 300 oder in Funkreichweite vorliegende Bluetooth-Beacons zu erfassen. Dem BLE-Modul 114 ist vorliegend eine Verstärkerantenne 116 zugeordnet, sodass die Signalstärke der vom BLE-Modul entsendeten Signale verstärkt werden.
  • Die Hauptplatine 102 umfasst außerdem einen Näherungssensor 118, der als ein Hall-Sensor ausgestaltet ist, um beispielsweise die Distanz zu einer Tür oder zu einem Schloss messen zu können. Auf diese Weise ist das Trackinggerät 100 auch als Schließsensor einsetzbar.
  • Die Hauptplatine 102 umfasst außerdem zwei separat voneinander angeordnete und separat voneinander abfragbare Beschleunigungssensoren 120, über die die Beschleunigung des Trackinggeräts 100 erfasst werden kann. Zusätzlich ist ein Luftdrucksensor 122 vorhanden.
  • Das Trackinggerät 100 weist eine Steuereinheit 108 auf, die - wie durch die strichlierte Darstellung zu erkennen ist - in Kommunikationsverbindung mit den Sensoren 104, 120, 122, dem GSM-Kommunikationsmodul 106 und dem BLE-Modul 114 steht. Die Steuereinheit 108 liegt vorliegend in Form eines Ein-Chip-Systems auf der Hauptplatine 102 vor, wobei die Steuereinheit 108 eingerichtet ist, die von dem wenigstens einen Positionsbestimmungssensor 104 erfassten Signale auszuwerten, wobei bei der Positionsbestimmung ein gewichteter Mittelwert gebildet wird, bei welchem die Signale der globalen Satellitensysteme in Abhängigkeit einer jeweiligen Satellitenabdeckung (Anzahl der Satelliten) und/oder in Abhängigkeit der jeweiligen Signalstärken des jeweiligen Satelliten gewichtet werden. Die Steuereinheit 108 ist außerdem eingerichtet, das Ergebnis der Positionsbestimmung, mithin die Positionsbestimmungsdaten über das GSM-Kommunikationsmodul 106 an den Server 202 zu versenden.
  • Hierzu wird die USSD-Technologie genutzt, die allerdings über eine sehr schmale Bandbreite verfügt, sodass nur ein geringer Energieaufwand für das Versenden notwendig ist, was deutliche Vorteile gegenüber dem klassischen Versand einer SMS über das Mobilfunknetz bietet. Die Positionsbestimmungsdaten werden dabei in einzelne Datenpakete unterteilt, wobei jedes Datenpaket in Form eines Strings vorliegt, dem ein trackinggerätseitiger Zeitstempel zugeordnet sowie eine laufende oder eine Seriennummer angeheftet wird. Nach dem Übertragen der einzelnen Datenpakete fasst der Server 202 diese wieder zusammen anhand des Zeitstempels und anhand der Seriennummer oder der laufenden Nummer. Somit liegen dann serverseitig wieder die vollständigen Positionsbestimmungsdaten vor.
  • Das BLE-Modul 114 wird dazu genutzt, um in Funkreichweite vorliegende Bluetooth-Tags 300 oder in Funkreichweite vorliegende Bluetooth-Beacons zu erfassen, wobei die Verstärkerantenne 116 eingerichtet ist, so viele Signale zu versenden, dass ein in Funkreichweite vorhandener Bluetooth-Tag 200, der mit einem Nanogenerator 302 ausgerüstet ist, mit so viel Energie versorgt wird, dass er seinerseits eine Rückinformation an das BLE-Modul 114 übersenden kann. Diese Form des „energy harvesting“ bietet enorme Vorteile, da an den Waren lediglich passive, also nicht mit einem Energiespeicher versehene Bluetooth-Tag 300 angebracht werden können, die durch das zentrale Trackinggerät 100 mit Strom versorgt werden. Fehlt eine Rückmeldung eines der Bluetooth-Tags 300, so kann darauf geschlossen werden, dass dieses nicht mehr in Funkreichweite vorliegt und entweder beim Transport zu stark verrutscht ist oder sogar gestohlen wurde.
  • Dies kann dann am Server 202, insbesondere in einer online-Plattform ausgegeben werden, wobei zusätzliche Alarmmöglichkeiten vorhanden sind wie beispielsweise das Versenden einer SMS- oder E-Mail-Nachricht mittels des Servers 202 oder durch eine andere akustische oder optische Signalgebung.
  • Der Näherungssensor 118 kann beispielsweise das Öffnen oder Schließen von Türen detektieren, sodass auch hier eine entsprechende Alarmierung erfolgen kann, sollte ein unbefugtes oder zeitlich „nicht passendes“ Öffnen oder Schließen von Transportboxen, Containern oder Türen vom Trackinggerät 100 erfasst werden.
  • Das Trackinggerät 100, insbesondere dessen Hauptplatine 102, umfasst außerdem einen Fotosensor 124, der eingerichtet ist, das Umgebungslicht zu erfassen. Das Trackinggerät 10 kann damit ebenfalls dann auf ein unbefugtes Öffnen eines Laderaums, eines Containers oder dergleichen schließen, wenn unerwartet Licht auf den Fotosensor 124 einfällt. Die Steuereinheit 108 kann dann ebenfalls entsprechend alarmieren.
  • Um Energie einzusparen, ist es möglich, dass die Steuereinheit 108 in einen Sleep-Modus übergeht, wenn für eine vorgegebene oder vorgebbare Dauer ein Schwellwert für eine Beschleunigung überschritten wird, der von wenigstens einem der Beschleunigungssensoren 120 erfasst wird. Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, dass die Steuereinheit 108 in einen Sleep-Modus übergeht, wenn für eine vorgebbare Dauer ein Schwellwert für einen Luftdruck überschritten wird, der von dem wenigstens einen Luftdrucksensor 122 erfasst wird. Auf diese Weise kann beispielsweise darauf geschlossen werden, dass sich das Trackinggerät 100 an Bord eines Flugzeugs befindet, wobei das GSM-Kommunikationsmodul 106 während des Flugs typischerweise keine Datenpakete an den Server 202 übertragen kann. Aus diesem Grunde zeichnet die Steuereinheit 108 oder der mindestens eine Positionsbestimmungssensor 104 getaktet oder kontinuierlich die von den Satellitensystemen erfassten Daten auf und speichern sie in einen internen Speicher des Trackinggeräts 100. Sobald das Flugzeug landet und eine Kommunikation über das GSM-Kommunikationsmodul 106 wieder möglich ist, werden die dann gespeicherten Daten an den Server 202 übermittelt.
  • Beim Landen des Flugzeugs wird die Steuereinheit 108 wieder aus dem Sleep-Modus aufgeweckt, wobei dieses Aufwecken beispielsweise durch Erfassung eines Stoßes und/oder durch Erfassung einer entsprechend negativen Beschleunigung durch die Beschleunigungssensoren 120 erfolgt. Alternativ oder ergänzend steht auch die Möglichkeit zur Verfügung, dass der Luftdruck wieder über einen vorgegebenen Wert steigt, sodass auch dann der Sleep-Modus beendet wird.
  • Mit der vorliegenden Erfindung ist ein global verwendbares Trackingsystem 200, ein Trackinggerät 100 und ein entsprechendes Verfahren geschaffen, die eine zuverlässige Ortung und eine noch zuverlässige Überwachung von Gegenständen oder Transportgütern ermöglichen. Durch die Vielzahl an Schnittstellen an der Hauptplatine 102 lässt sich das Trackinggerät 100 optimal an die Bedürfnisse der entsprechenden Transportanwendung anpassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Trackinggerät
    102
    Hauptplatine
    104
    Positionsbestimmungssensor
    106
    Kommunikationsmodul
    108
    Steuereinheit
    110
    Elektrischer Speicher
    114
    BLE-Modul („Bluetooth Low Energy“)
    116
    Verstärkerantenne
    118
    Näherungssensor
    120
    Beschleunigungssensor
    122
    Luftdrucksensor
    124
    Fotosensor
    200
    Trackingsystem
    202
    Server
    204
    Sende- und/oder Empfangseinrichtung
    206
    Datenbank
    300
    Bluetooth-Tag
    302
    Nanogenerator („Energy harvesting“)
    304
    Set
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2221631 A2 [0003]

Claims (15)

  1. Trackinggerät (100), insbesondere eingerichtet zum Orten von Gegenständen oder von Transportgut, umfassend eine Hauptplatine (102), mit: - wenigstens einem Positionsbestimmungssensor (104), der zur Erfassung von Signalen wenigstens eines ersten Globalen Satellitensystems und eines zweiten Globalen Satellitensystems eingerichtet ist, - wenigstens einem GSM-Kommunikationsmodul (106), das zur Übermittlung von Daten über das USSD-Netzwerk eingerichtet ist, und - einer in Kommunikationsverbindung mit dem wenigstens einen Positionsbestimmungssensor (104) und dem wenigstens einen GSM-Kommunikationsmodul (106) stehenden Steuereinheit (108) in Form eines Ein-Chip-Systems, wobei die Steuereinheit (108) eingerichtet ist: a) die von dem wenigstens einen Positionsbestimmungssensor (104) erfassten Signale auszuwerten, b) für die Positionsbestimmung einen gewichteten Mittelwert zu bilden, bei welcher die Signale der Globalen Satellitensysteme in Abhängigkeit einer jeweiligen Satellitenabdeckung und/oder in Abhängigkeit der jeweiligen Signalstärken gewichtet werden, und c) das Ergebnis der Positionsbestimmung über das GSM-Kommunikationsmodul (106) an eine Empfänger (202) zu versenden.
  2. Trackinggerät (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Positionsbestimmungssensor (104) zur Erfassung von Signalen des GPS-Satellitensystems, zur Erfassung von Signalen des GLONASS-Satellitensystems und zur Erfassung von Signalen des Galileo-Satellitensystems eingerichtet ist.
  3. Trackinggerät (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (108) eingerichtet ist, die Positionsbestimmungsdaten in mehrere Datenpakete zu unterteilen, und dass das GSM-Kommunikationsmodul (106) eingerichtet ist, die Positionsbestimmungsdaten in mehrere Datenpakete unterteilt zu versenden.
  4. Trackinggerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptplatine (102) ein BLE-Modul (114) umfasst, das eingerichtet ist, in Funkreichweite vorliegende Bluetooth-Tags (300) oder in Funkreichweite vorliegende Bluetooth-Beacons zu erfassen.
  5. Trackinggerät (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem BLE-Modul (114) eine Verstärkerantenne (116) zugeordnet ist, wobei das BLE-Modul (114) eingerichtet ist, über die Verstärkerantenne (116) so viele Signale zu versenden, dass ein in Funkreichweite vorhandener Bluetooth-Tag (300) mit Nanogenerator (302) mit so viel Energie versorgt wird, dass eine Übersendung einer Rückinformation an das BLE-Modul (114) ermöglicht ist.
  6. Trackinggerät (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptplatine (102) mit einem in Kommunikationsverbindung mit der Steuereinheit (108) stehenden Näherungssensor (118) ausgerüstet ist, und dass die Steuereinheit (108) eingerichtet ist, die Distanz zu einem Objekt zu erfassen, sowie beim Erfassen eines Schwellwerts für den Unterschied der Distanz zu dem Objekt, die Ausgabe eines Alarmsignals zu veranlassen.
  7. Trackinggerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptplatine (102) wenigstens zwei in Kommunikationsverbindung mit der Steuereinheit (108) stehende Beschleunigungssensoren (120) umfasst.
  8. Trackinggerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptplatine (102) wenigstens einen in Kommunikationsverbindung mit der Steuereinheit (108) stehenden Luftdrucksensor (122) umfasst.
  9. Trackingsystem (200) mit einem Trackinggerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 sowie mit einem Server (202), der eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung (204) und eine Datenbank (206) zur zumindest zeitweisen Speicherung der von dem Trackinggerät (100) übermittelten Positionsdaten umfasst.
  10. Trackingsystem (200) nach Anspruch 9, mit einem Set (304) an Bluetooth-Tags (300), bei dem die Steuereinheit (108) eingerichtet ist, einen oder mehrere aus der Funkreichweite des BLE-Moduls (304) tretende Bluetooth-Tags (300) zu identifizieren, sowie das Versenden eines Alarmsignals zu veranlassen, wenn wenigstens ein Bluetooth-Tag (300) des Sets (304) außer Funkreichweite gelangt.
  11. Verfahren zur Positionsbestimmung bei einem Trackinggerät (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend die Schritte: - Erfassen von Signalen wenigstens eines ersten Globalen Satellitensystems und eines zweiten Globalen Satellitensystems mit dem Positionsbestimmungssensor (104), - Auswerten der vom Positionsbestimmungssensor (104) erfassten Signale mit Bestimmung der Position des Trackinggeräts (100) durch Bildung eines gewichteten Mittelwerts für die Position, bei welchem die Signale der Globalen Satellitensysteme in Abhängigkeit einer jeweiligen Satellitenabdeckung und/oder in Abhängigkeit der jeweiligen Signalstärken gewichtet werden, und - Versenden des Ergebnisses der Positionsbestimmung über das GSM-Kommunikationsmodul (106) an einen Empfänger (202).
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ergebnis der Positionsbestimmung über das USSD-Netzwerk in mehrere Datenpakete unterteilt versendet werden, und dass der Empfänger (202) die Datenpakete wieder zusammenführt und in einer online abrufbaren Datenbank (206) hinterlegt.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (108) in einen Sleep-Modus übergeht, wenn für eine vorgebbare oder vorgegebene Dauer ein Schwellwert für eine Beschleunigung überschritten wird, der von wenigstens einem Beschleunigungssensor (120) erfasst wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (108) in einen Sleep-Modus übergeht, wenn für eine vorgebbare Dauer ein Schwellwert für einen Luftdruck überschritten wird, der von wenigstens einem Luftdrucksensor (122) erfasst wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Sleep-Modus beendet wird, wenn von wenigstens einem Beschleunigungssensor (120) ein Stoß bekannter Stärke und/oder ein Schwellwert für eine negative Beschleunigung erfasst wird, und/oder wenn von wenigstens einem Luftdrucksensor (122) ein Schwellwert für einen Luftdruck erfasst wird.
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