DE69631497T2 - Verfahren für "Mutter"-Modus-Kommunikation mit stationärer Master-Ortungseinheit - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf die Verfolgung von Gütern und insbesondere auf die Verfolgung von temporär stationären Gütern, einschließlich Waren und Fahrzeugen, die das Global Positioning System (GPS) benutzen. Zwar sind Waren ein Beispiel von Gütern, die verfolgt werden sollen, aber Cargo-Container, Container-Trucks und Schienenfahrzeuge, in denen die Waren transportiert werden, sind ihrerseits selbst Güter, die verfolgt werden müssen.
  • Waren, die von einer Fertigungsanlage, Warenhaus oder Eintrittshafen zu einem Ziel transportiert werden, werden normalerweise verfolgt, um ihre zeitgerechte und sichere Auslieferung sicherzustellen. Die Verfolgung wurde bisher teilweise durch Verwendung von Transportdokumenten und verhandelbaren Instrumenten ausgeführt, von denen einige mit den Waren wandern und andere durch Post oder Kurier zu einem Empfangsziel gesendet werden. Diese Papierverfolgung sorgt für eine Aufzeichnung, die nur bei der sicheren Auslieferung und der Annahme der Waren abgeschlossen ist. Während des Transits besteht jedoch häufig eine Notwendigkeit, den Ort und die Position der Waren zu kennen. Die Kenntnis des Ortes der Waren kann zur Bestandssteuerung, Planung und Überwachung verwendet werden.
  • Spediteure haben Information über den Ort der Waren geliefert, indem sie ihre Fahrzeuge verfolgen, wobei sie wissen, welche Waren auf diesen Fahrzeugen geladen sind. Waren werden häufig beispielsweise auf Transport-Container oder Container-Trucks geladen, die ihrerseits auf Schienenfahrzeuge verladen werden. Es sind verschiedene Vorrichtungen verwendet worden, um diese Fahrzeuge zu verfolgen. Im Falle von Schienenfahrzeugen sind passive Radiofrequenz (RF)-Transponder, die auf den Wagen angebracht sind, verwendet worden, um die Abfrage von jedem Wagen, wenn er an einer Zwischenstation vorbeiläuft, zu erleichtern und die Identifikation des Wagens zu liefern. Diese Information wird dann durch ein abgestrahltes Signal oder eine Landleitung zu einer Zentralstation gesendet, die die Orte der Wagen verfolgt. Diese Technik ist jedoch nachteilig, denn während ein bestimmter Schienenwagen für eine ausgedehnte Zeitperiode auf einem Abstellgleis bleibt, fährt er an keiner Zwischenstation vorbei. Darüber hinaus sind Installationen von Zwischenstationen teuer und erfordern einen Kompromiss, der Zwischenstatio nen zu Folge hat, die in unterschiedlichen Abständen installiert sind, die von dem Schienenweg abhängen. Somit variiert die Genauigkeit der Ortsinformation von Ort zu Ort auf dem Schienenweg.
  • Kürzlich sind mobile Verfolgungseinheiten verwendet worden zum Verfolgen verschiedener Fahrzeugtypen, wie beispielsweise Zügen. Eine Kommunikation wurde durch ein mobiles Zellentelefon oder eine RF Funkverbindung bereitgestellt. Diese mobilen Verfolgungseinheiten werden im Allgemeinen auf der Lokomotive installiert, die eine einfache Energiequelle bereitstellt. Jedoch ist im Falle von Transport-Containern, Container-Truckanhängern und Schienenfahrzeugen eine ähnliche Energiequelle nicht einfach verfügbar. Mobile Verfolgungseinheiten, die an Containern und Fahrzeugen befestigt sein könnten, müssen leistungseffizient sein, um für einen sicheren und ökonomischen Betrieb zu sorgen. Üblicherweise enthält eine mobile Verfolgungseinheit ein Navigationsset, wie beispielsweise einen Global Positioning System (GPS)-Empfänger oder einen anderen geeigneten Navigationsset, der auf Navigationssignale anspricht, die durch einen Satz von Navigationsstationen gesendet werden, die entweder Raum-basiert oder Erd-basiert sein können. In jedem Fall ist das Navigationsset in der Lage, Daten zu liefern, die den Fahrzeugort auf der Basis der Navigationssignale angeben. Zusätzlich kann die Verfolgungseinheit einen geeigneten elektromagnetischen Sender aufweisen zum Senden der Fahrzeugortdaten und anderer Daten zu einem entfernten Ort, die von Abtastelementen an Bord des Fahrzeugs gewonnen werden. Gegenwärtige Verfahren der Güterlokalisierung erfordern, dass jeder verfolgte Gegenstand einzeln mit Hardware ausgerüstet ist, die den Ort ermittelt und an eine Zentralstation berichtet. Auf diese Weise ist jedes verfolgte Gut vollständig "unwissend" über andere Güter, die transportiert werden, oder deren mögliche Relation zu ihm selbst. Beim Berichten an die Zentralstation erfordert ein derartiges System eine Bandbreite, die sich etwa auf die Anzahl der berichteten Güter bemisst. Der Geräte-Energieverbrauch von einem gesamten derartigen System bemisst sich ebenfalls nach der Anzahl der verfolgten Güter. Da ferner sowohl das Navigationsset als auch der Sender Vorrichtungen sind, die, wenn sie gespeist sind, im Allgemeinen einen großen Teil der gesamten elektrischen Energie benötigen, der von der mobilen Verfolgungseinheit verbraucht wird, ist es wünschenswert, die entsprechenden Raten zu steuern, bei denen diese Vorrichtungen auf entsprechende Weise aktiviert werden, und ihre entsprechenden Tastverhältnisse zu begrenzen, um so den gesamten Energieverbrauch der mobilen Verfolgungseinheit zu minimieren.
  • Die modernsten Güterverfolgungssysteme sind Land-basierte Systeme, wobei eine Funkeinheit auf dem Gut Information an Zwischenstationen von einem festen Netzwerk sendet, wie beispielsweise dem mobilen Funknetzwerk auf dem öffentlichen Land oder einem Zellen-Netzwerk. Diese Netzwerke haben keine allgemein verbreitete Überdeckung, und die Güterverfolgungseinheiten sind teuer. Ein Satelliten-basiertes Truck-Verfolgungssystem, das von Qualcomm Inc., bekannt als OMNITRACS, entwickelt ist, ist in den Vereinigten Staaten und Kanada in Betrieb. Dieses System erfordert eine spezialisierte direktionale Antenne und wesentliche Energie zum Betrieb, während der Fahrzeugort, abgeleitet von zwei Satelliten, mit einer Genauigkeit von etwa ein Viertel Kilometer erhalten wird. US-Patent 5,129,605 für Burns u. a. beschreibt ein Schienenfahrzeug-Positioniersystem für eine Installation auf einer Lokomotive von einem Zug und das, um Eingangssignale zum Generieren eines Ortsberichtes zu liefern, einen GPS Empfänger, einen Rad-Tachometer, Transponder und manuelle Eingaben von dem Lokomotiven-Ingenieur verwendet.
  • In einem Güter-Verfolgungssystem, das in dem US-Patent 5,691,980 mit der Bezeichnung "Local Communication Network for Power Reduction and Enhanced Reliability in a Multiple Node Tracking System" von Welles u. a. und in dem US-Patent 5,588,005 mit der Bezeichnung "Protocol and Mechanism for Primary and Mutter Mode Communication for Asset Tracking " von Ali u. a., die auf die vorliegende Rechtsnachfolgerin übertragen sind, ist ein Verfolgungssystem auf der Basis eines lolalen "Murmel- bzw. Mutter"-Modus Netzwerkes verwendet, um Daten zu generieren, die an eine Zentralstation gesendet werden. In diesem Güter-Verfolgungssystem gibt es zwei Kommunikationsmodi. Der eine Modus ist eine Kommunikation zwischen der Zentralstation und den Verfolgungseinheiten, die gewöhnlich über Satelliten erfolgt. Der zweite Modus ist ein lokales Netzwerk, der als "Murmel- bzw. Mutter"-Modus bezeichnet ist, der zwischen Verfolgungseinheiten auftritt. Eine der Verfolgungseinheiten, die als Master-Einheit bezeichnet wird, kommuniziert mit der Zentralstation.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ortszonen-Netzwerk von verfolgten Gütern bereitzustellen, wenn diese Güter für eine Zeitperiode temporär stationär sind, wie beispielsweise Schienenwagen in einem Güterbahnhof.
  • Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Verfolgen von mobilen Gütern, die temporär in einem Bereich mit einer hohen Dichte von mobilen Gütern angeordnet sind, gemäss Anspruch 1 bereitgestellt.
  • Vorzugsweise ist eine besondere stationäre Master-Verfolgungseinheit verantwortlich zum Kommunizieren mit mobilen Verfolgungseinheiten und zum Senden von Information zur Zentralstation. Die besondere stationäre Master-Einheit ist, in den meisten Fällen, in einer Höhe, z. B. auf einem Pfahl, angebracht und wird an Orten hoher Dichten von mobilen Verfolgungseinheiten, wie beispielsweise einem Güterbahnhof, angeordnet sein. Einzelne oder viele stationäre Master-Verfolgungseinheiten können in der gleichen Nähe existieren. Die stationären Master-Einheiten haben eine konstante Energieversorgung und kommunizieren mit der Zentralstation entweder über Satelliten oder eine besondere Landverbindungsleitung.
  • Diese Erfindung stellt eine Protokoll bereit zum Kommunizieren zwischen der stationären Master-Einheit und den mobilen Verfolgungseinheiten. Das Protokoll bildet einen Mechanismus zum Gewinnen neuer mobiler Verfolgungseinheiten, die in den Güterbahnhof eintreten, und einen Mechanismus zum Freigeben mobiler Verfolgungseinheiten, die den Güterbahnhof verlassen. Das Protokoll verringert Energie, die von den mobilen Verfolgungseinheiten verbraucht wird, aus den folgenden Gründen:
    • 1. Die mobilen Verfolgungseinheiten müssen nicht mit der Zentralstation kommunizieren. Sie kommunizieren über den Murmel-Modus mit dem stationären Master, der mit der Zentralstation kommuniziert. Auch werden Befehle von der Zentralstation zu den mobilen Verfolgungseinheiten über die stationäre Master-Verfolgungseinheit übertragen.
    • 2. Die mobilen Verfolgunseinheiten müssen keine GPS Positionsermittlung ausführen. Der Ort der mobilen Verfolgungseinheiten wird verfolgt, indem er in der Nähe der stationären Master-Verfolgungseinheit ist.
    • 3. Die Verwendung eines effizienten Murmelmodus-Kommunikations-Protokolls legt die Last des Energieverbrauches auf die stationäre Master-Verfolgungseinheit und nicht auf die mobilen Verfolgungseinheiten.
    • 4. Die Verwendung einer grossen Bandbreite für die Murmelmodus-Kommunikation verkürzt die Zeit, für die die mobile Verfolgungseinheit "EIN" bleibt, um Information zu empfangen oder zu senden.
  • Das Protokoll unterstützt auch alle Betriebsaarten der mobilen Verfolgungseinheiten,
    was den Bericht im voraus zugeordneter Daten, durch die mobilen Verfolgungseinheiten Berichte an vorbestimmten Intervallen sendet, den Bericht von Sensor-ausgelösten Alarmen und abgerufene Aufforderung für Daten und Betriebsartenänderungen der mobilen Verfolgungseinheit einschliesst.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Merkmale der Erfindung, die als neuartig betrachtet werden, sind in den beigefügten Ansprüchen angegeben. Die Erfindung jedoch, zusammen mit weiteren Aufgaben und ihren Vorteilen, kann am besten verstanden werden unter Bezugnahme auf folgende Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung(en), in denen:
  • 1 ein Blockdiagramm von einem beispielhaften Güterverfolgungssystem ist, das unabhängige mobile Verfolgungseinheiten verwendet und gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet;
  • 2 ein Blockdiagramm ist und in weiteren Einzelheiten eine mobile Verfolgungseinheit zeigt, wie sie in dem in 1 gezeigten Verfolgungssystem verwendet ist;
  • 3 ein Blockdiagramm ist, das die Organisation des mobilen örtlichen Netzwerkes darstellt, das durch die vorliegende Erfindung implementiert wird;
  • 4 ein Blockdiagramm ist, das die von einer oder mehreren stationären Master-Verfolgungseinheiten zu mobilen Verfolgungseinheiten in einem Güterbahnhof darstellt;
  • 5 ein Fließbild ist, das die funktionale Logik von dem Prozess zeigt, bei dem sich eine mobile Verfolgungseinheit mit einem Netzwerk verbindet, das eine stationäre Master-Verfolgungseinheit aufweist; und
  • 6 ein Fließdiagramm ist, das die funktionale Logik von dem Prozess zeigt, bei dem eine mobile Verfolgungseinheit ein Netzwerk verlässt, das eine stationäre Master-Verfolgungseinheit aufweist.
  • Detaillierte Beschreibung von einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
  • 1 stellt mobile Verfolgungseinheiten dar, die Navigationssignale von einer GPS Satelliteneinrichtung verwenden, obwohl, wie oben ausgeführt wurde, auch andere Navigationssysteme anstelle von GPS verwendet werden können. Ein Satz mobiler Verfolgungseinheiten 10A–10D sind in entsprechenden Frachtführenden Verkehrsmitteln, wie beispielsweise Fahrzeugen 12A–12D, installiert, die verfolgt oder überwacht werden sollen. Eine Kommunikationsverbindung 14, wie beispielsweise eine Satelliten-Kommunikationsverbindung über einen Kommunikationssatelliten 16, kann zwischen jeder mobilen Verfolgungseinheit (nachfolgend gemeinsam mit 10 bezeichnet) und einer Zentralstation 18 vorgesehen sein kann, die durch einen oder mehrere Operators bemannt ist und geeignete Bildeinrichtungen und ähnliches hat, um Orts- und Statusinformation für jedes Fahrzeug bildlich darzustellen, das mit einer entsprechenden mobilen Verfolgungseinheit ausgerüstet ist. Die Kommunikationsverbindung 14 kann auf zweckmäßige Weise verwendet werden zum Senden von Fahrzeugzuständen und -ereignissen, die mit geeigneten Abtastelementen gemessen werden. Die Kommunikationsverbindung 14 kann Einweg (von mobilen Verfolgungseinheiten zur entfernten Zentralstation) oder Zweiweg sein. In einer Zweiweg-Kommunikationsverbindung können Nachrichten und Befehle zu den Verfolgungseinheiten gesendet werden, wodurch die Sicherheit der Kommunikation weiter verbessert wird. Eine Konstellation von GPS Satelliten, wie beispielsweise GPS Satelliten 20A und 20B, sorgen für höchst genaue Navigationssignale, die verwendet werden können, um Ort und Geschwindigkeit eines Fahrzeugs zu ermitteln, wenn die Signale durch einen geeigneten GPS Empfänger gewonnen werden.
  • Kurz gesagt, das GPS wurde durch das US Verteidigungsministerium entwickelt und während der 1980iger Jahre graduell in Betrieb gesetzt. Die GPS Satelliten senden konstant Funksignale in der L-Band-Frequenz, wobei Spreizspek trumtechniken verwendet werden. Die gesendeten Funksignale führen pseudozufällige Sequenzen aus, die es Benutzern gestattet, einen Ort auf der Oberfläche der Erde (innerhalb etwa 30 m), Geschwindigkeit (innerhalb 0,1 MPH) und präzise Zeitinformation zu ermitteln. GPS ist ein besonders attraktives Navigationssystem zur Benutzung, sei es, dass die entsprechenden Umläufe der GPS Satelliten gewählt werden, um für eine weltweite Überdeckung zu sorgen, sei es dass diese höchst genauen Funksignale kostenfrei für Benutzer durch die US Regierung geliefert werden.
  • 2 ist ein Blockdiagramm von einer mobilen Verfolgungseinheit 10, die einen Navigationsset 50 enthält, der der Fahrzeugposition im wesentlichen entsprechende Daten generieren kann. Die Wahl des Navigationssets hängt von dem jeweiligen Navigationssystem ab, das zur Lieferung von Navigationssignalen an die mobile Verfolgungseinheit verwendet wird. Vorzugsweise ist der Navigationsset ein GPS Empfänger, wie beispielsweise ein Vielkanal-Empfänger, es können jedoch alternativ andere Empfänger verwendet werden, die zum Gewinnen von Signalen von einem entsprechenden Navigationssystem ausgelegt sind. Beispielsweise kann in Abhängigkeit von den Anforderungen bezüglich der Genauigkeit des Fahrzeugortes der Navigationsset einen Loran-C Empfänger oder einen anderen weniger genauen Navigations-Empfänger als einen GPS Empfänger aufweisen. Weiterhin kann der Navigationssetzweck zweckmäßigerweise einen Transceiver aufweisen, der von Natur aus für eine Zweiwege-Kommunikation mit der Zentralstation sorgt und das Erfordernis zum getrennten Betreiben einer zusätzlichen Komponente vermeidet, um diese Zweiwege-Kommunikation zu implementieren. Kurz gesagt, würde ein derartiger Transceiver die Implementierung von Satelliten-Entfernungsmesstechniken gestatten, wodurch der Fahrzeugort an der Zentralstation einfach durch die Verwendung von Entfernungsmessungen zum Fahrzeug und der Zentralstation von zwei Satelliten ermittelt wird, deren Position im Raum bekannt ist. In jedem Fall stellt der Energiebedarf für jeden derartigen Navigationsset eine ernsthafte Einschränkung für einen sicheren und wirtschaftlichen Betrieb der mobilen Verfolgungseinheit an Bord von Fahrzeugen dar, die üblicherweise keine Energiequellen mit sich führen, wie beispielsweise Transport-Container, Schienenwagen, die zum Tragen von Fracht verwendet werden, und ähnliches. Beispielsweise erfordern typische derzeitige GPS Empfänger im Allgemeinen zwei Watt elektrische Leistung. Damit der GPS Empfänger eine Ortsfixierung liefert, muss er für eine gewisse minimale Zeitperiode gespeist werden, um eine ausreichende Signalinformation von einem gegebenen Satz von GPS Satelliten zu gewinnen, um eine Navigationslösung zu generieren. Ein Schlüsselvorteil der vorliegenden Erfindung ist die Fähigkeit, die von der mobilen Verfolgungseinheit benötigte Energie wesentlich zu senken, indem die Aktivierungs- oder Nutzungsrate für den Navigationsset und andere Komponenten von der mobilen Verfolgungseinheit selektiv verkleinert wird. Insbesondere gilt, wenn, während das Fahrzeug stationiert ist, die Aktivierungsrate für den Navigationsset verkleinert wird, dann kann die von der mobilen Verfolgungseinheit verbrauchte Energie wesentlich verringert werden, beispielsweise um einen Faktor von wenigstens 100.
  • Die mobile Verfolgungseinheit 10 enthält einen Kommunikations-Transceiver 52, der von dem Navigationsset 50 funktional unabhängig ist. Wenn der Navigationsset einen Transceiver aufweist, dann kann die Funktion des Transceivers 52 von dem Transceiver des Navigationssets 50 ausgeübt werden. Sowohl der Transceiver 52 als auch der Navigationsset 50 werden durch eine Steuerung 58 betätigt, die ihrerseits auf Signale von einem Takt-Modul 50 anspricht. Der Transceiver 52 ist in der Lage, Fahrzeugortsdaten durch die Kommunikationsverbindung 14 (1) zu der Zentralstation zu senden und Befehle von der Zentralstation durch die gleiche Verbindung zu empfangen. Wenn ein GPS Empfänger verwendet wird, können der Transceiver und der GPS Empfänger zweckmäßigerweise als eine einzige Einheit integriert sein, um die Effizienz von Installation und Operation zu maximieren. Ein Beispiel von einer derartigen integrierten Einheit ist die Galaxy InmarsatC/GPS integrierte Einheit, die von Trimble Navigation, Sunnyvale, Kalifornien, erhältlich ist und zweckmäßigerweise für Datenkommunikation und Positionsbericht zwischen der Zentralstation und der mobilen Verfolgungseinheit ausgelegt ist. Es kann eine einzige Kleinprofil-Antenne 54 für sowohl GPS Signalgewinnung als auch Satellitenkommunikation verwendet werden.
  • Eine Kleinleistungs-, Kursstrecken-Funkverbindung gestattet ein Verbinden der nahegelegenen Verfolgungseinheiten in einem Netzwerk, um Energie zu sparen und eine hohe Sicherheit und Funktionalität eines derartigen Netzwerkes beizubehalten. Wie in 2 gezeigt ist, enthält jede Verfolgungseinheit zusätzlich zu einer Energiequelle 62 (die einen Batteriepack aufweisen kann, das durch eine Feld von Solarzellen 66 durch eine Ladeschaltung 64 geladen werden kann) einen GPS Empfänger 50, einen Kommunikations-Transceiver 52 und verschiedene System- und Fahrzeugsensoren 68A–68D einen örtlichen Kleinleistungs-Transceiver 70 und einen Mikroprozessor 72. Der Mikroprozessor 72 steht über ein Interface mit allen anderen Elementen der Verfolgungseinheit in Verbindung und hat Steuerung über sie. Der Transceiver 70 kann ein im Handel erhältlicher Spreizspektrum-Transceiver sein, wie beispielsweise diejenigen, die gegenwärtig in drahtlosen Ortsnetzwerken verwendet werden. Der Spreizspektrum-Transceiver 70 ist mit seiner eigenen Kleinprofil-Antenne 74 ausgerüstet.
  • Wenn der lokale Transceiver 70 verwendet wird, kommuniziert der Mikroprozessor 72 mit allen anderen Verfolgungseinheiten innerhalb der Kommunikationsentfernung und bildet ein dynamisch konfiguriertes LAN, das nachfolgend als ein "Murmel-Netzwerk" bezeichnet wird. Ein derartiges Murmel-Netzwerk ist allgemein in 3 gezeigt. Wenn ein Zug viele Frachtwagen 821 , 822 , ... 82 enthält, die mit Verfolgungseinheiten des in 3 gezeigten Typs ausgerüstet sind, tauschen alle diese Einheiten Information aus. Da jeder Mikroprozessor auf entsprechende Weise mit seiner eigenen Energiequelle in Verbindung steht, kann der Status der verfügbaren Leistung für jede Verfolgungseinheit auch ausgetauscht werden. Wenn diese Information zur Verfügung steht, dann wird die Verfolgungseinheit mit der größten verfügbaren Leistung (d. h. die am stärksten geladenen Batterien) zum Master gemacht, während die anderen Verfolgungseinheiten die Slaves sind. Die Master-Einheit führt die GPS Positions- und Geschwindigkeitsempfangsfunktion aus, sammelt diese Daten zusammen mit der Identifikation (IDs) von allen anderen Verfolgungseinheiten auf dem Zug und sendet diese Information periodisch in einem einzigen Paket zu einer Zentralstation über den Kommunikations-Satelliten 86.
  • Weil ein einziger GPS Empfänger unter allen Verfolgungseinheiten zu einer Zeit eingeschaltet ist (und auch nur ein Kommunikations-Transceiver), wird der gesamte Systemenergieverbrauch minimiert. Darüber hinaus führt jede Einheit mit schwachen Batterien die GPS Empfangs- oder Informationssende- und Befehlsempfangsfunktionen aus, die die am meisten Energie verbrauchenden Funktionen in der Verfolgungseinheit sind. Diese Funktion vergrössert auch die Sicherheit für jede Verfolgungseinheit, weil sie automatisch die Energie senkt, die von einer Einheit verbraucht wird, die eine verschlechterte oder teilweise funktionierende Energie quelle hat. Somit kann eine Verfolgungseinheit mit beschädigten Solarzellen oder einer Batterie, die die volle Ladung nicht halten kann, trotzdem voll funktionsfähig sein, während sie Teil von einem Zug mit voll funktionierenden Verfolgungseinheiten ist.
  • Der GPS Empfänger, der Satelliten-Transceiver und deren Antennen sind größere, komplexe Modulen in der Verfolgungseinheit. Ein Versagen von irgendeinem dieser Modulen könnte die Verfolgungseinheit inoperativ machen, wenn kein alternatives Kommunikationssystem existieren würde. Die Verwendung eines energiearmen Spreizspektrum-Transceivers 70, der in dem Blockdiagramm von 2 gezeigt ist, gestattet, dass eine Verfolgungseinheit mit diesem fehlerhaften Modul arbeitet, wenn er Teil von einem Zug mit voll funktionierenden Verfolgungseinheiten ist. Ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal ist, dass die fehlerhaft arbeitende Verfolgungseinheit ihren fehlerhaften Status zusammen mit ihrem Ort berichtet kann, so dass Reparaturen geplant werden können.
  • Ein weiteres Sicherheitsmerkmal gestattet, daß ein fehlerhaftes Modul, das nicht Teil von einem Zug ist, der eine richtig funktionierende Verfolgungseinheit trägt, immer noch lokalisiert werden kann. Ein einzelner Schienenwagen mit einer fehlerhaften Verfolgungseinheit (oder eine fehlerhafte Verfolgungseinheit, die die einzige Verfolgungseinheit auf einem Zug ist) "horcht" oder überwacht die Frequenz auf dem energiearmen Transceiver bei einem kleinen Tastverhältnis (um Energie zu sparen). Wenn die fehlerhafte Verfolgungseinheit in einen Kommunikationsbereich von einer richtig funktionierenden Verfolgungseinheit (die kontinuierlich ID Anfragen an verkabelte Enheiten sendet) kommt, sendet die fehlerhafte Verfolgungseinheit ihren eigenen ID und Status aus. Diese Information wird zur Zentralstation zur Datensammlung weitergeleitet. Auf diese Weise wird jede einzelne Verfolgungseinheit mit einer fehlerhaft arbeitenden Energiequelle, GPS Empfänger, Satelliten-Sender oder -antenne dennoch periodisch berichten, wenn sie in einen Bereich von einer fehlerhaften Verfolgungseinheit kommt.
  • Die Fähigkeit zum Austausch der Rollen von Master und Slave unter den Verfolgungseinheiten sorgt für Übertragungs-Vielfalt, die die Verbindungsqualität und die Integrität empfangener Daten verbessert. Dies ist vorteilhaft, weil eine der zwei Einheiten (d. h. die eine mit dem am stärksten geladenen Batterien) eine starke Dämpfung ihres gesendeten Signals aufgrund eines Schattenverlustes erfahren könnte, der aus einer Verdeckung der Sichtlinie zum Satelliten resultiert. Das Auswählen zwischen den zwei Einheiten kann diesen Effekt mildern. Ein Einschluss von mehr Einheiten in das Auswählverfahren verbessert die Verbindungsqualität auf Kosten einer Mittelung der Leistung über eine große Anzahl von Verfolgungseinheiten. Gegenwärtig verbraucht die GPS Funktion die meiste Energie, und in diesem Fall ist die Übertragungsauswahl auf zwei Verfolgungseinheiten begrenzt.
  • Um den Murmel-Modus zu benutzen, ist ein Protokoll vorgesehen, das gestattet, dass gewisse Operationen auftreten. Diese Operationen umfassen die folgenden:
    • 1. Bilden eines Netzwerkes aus zwei oder mehr unabhängigen Verfolgungseinheiten und Ermitteln, welche Einheit Master des Netzwerkes ist.
    • 2. Aufrechterhalten eines Netzwerkes mit regelmäßiger Kommunikation zwischen Master-Verfolgunseinheit und allen Slave-Verfolgungseinheiten.
    • 3. Massnahmen zum Entfernen einer oder mehrerer Verfolgungseinheiten aus einem Netzwerk, wenn sie aus dem Kommunikationsbereich von der Master-Verfolgungseinheit herausbewegt werden.
    • 4. Massnahmen zum Hinzufügen von einer oder mehreren Verfolgungseinheiten zu einem Netzwerk, wenn sie in den Kommunikationsbereich mit der Master-Verfolgungseinheit hineingebracht werden.
    • 5. Vereinigen von zwei oder mehr Netzwerken, wenn die Master-Verfolgungseinheiten des Netzwerkes in den Kommunikationsbereich miteinander kommen.
    • 6. Massnahmen zum Übertragen der Rolle der Master-Verfolgungseinheiten von einer Master-Einheit mit schwacher Batterieleistung auf eine Slave-Einheit mit einer stärkeren Batterie.
  • Die obigen sechs Operationen müssen in einer Art und Weise ausgeführt werden, die Batterieleistung spart, was impliziert, dass eine minimale Menge gesendeter Daten von jeder Verfolgungseinheit geliefert wird und der Empfänger dieser Verfolgungseinheit für eine kurze Zeit eingeschaltet gehalten bleibt. Diese Aufgaben müssen innerhalb realistischer ökonomischer und technologischer Einschränkungen erfüllt werden, wie beispielsweise begrenzter individueller Taktgenauigkeit und einem Kommunikationskanal, der eine endliche Fehlerrate hat.
  • Der Murmel- bzw. Mutter-Modus enthält eine Berichtsperiode, während der alle Slave-Verfolgungseinheiten in einem Netzwerk mit der Master-Einheit von diesem Netzwerk kommunizieren. Kürzere Berichtsperioden sorgen für eine bessere Zeitauflösung von Güter-Bewegungen, während längere Berichtsperioden weniger Energie verbrauchen. Die Berichtsperiode ist in mehrere Sub-Perioden unterteilt. Kürzere Subperioden gestatten mehr Nachrichtenwiederholungen für mehr Sicherheit, während längere Subperioden weniger Nachrichten-"Kollisionen" (d. h. Störung zwischen gleichzeitigen Nachrichten) fördern und die Handhabung von mehr Güter pro Netzwerk gestatten. Der lokale Takt von jeder Güter-Verfolgungseinheit ist moderat genau und hat eine relative Kurzzeit-Taktgenauigkeit, die über eine Berichtsperiode gemessen ist, und eine absolute Langzeit-Taktgenauigkeit, die über mehrere Tage gemessen ist. Die Langzeit-Taktgenauigkeit wird während aller Kommunikationen mit dem GPS Satelliten-Kommunikationssystem oder jeder anderen Verfolgungs oder Kommunikationsen korrigiert, mit denen die Verfolgungseinheit in einem periodischen Kontakt ist. Größere Genauigkeit verkleinert den Energieverbrauch des Systems, während weniger Genauigkeit die Hardwarekosten des Systems senkt.
  • Nachrichten, die zwischen den Verfolgungseinheiten in dem Murmel-Modus gesendet werden, enthlaten alle Präambel- und Synchronisationsbits, die Datenbits und Fehlerprüfbits. Ein Abruf-Bestätigungs-Bitspaar weist einen Zeitschlitz (Time Slot) auf, der alle Sicherheitsbänder und Umkehrzeiten enthält. Kürzere Übertragungszeiten verringern den Energieverbrauch, während längere Übertragungszeiten die Nachrichtenübertragungs-Erfolgsrate vergrößern. Verfolgungseinheiten können auf zwei unterschiedlichen Kanälen senden und/oder empfangen. Diese Kanäle können unterschiedliche Frequenzen haben oder sie können unterschiedliche Sequenzen in einem PN (d. h. Positiv/Negativ) Sequenz-Spreizspektrumcode sein. Die Kanäle sind als Kanal 1 und Kanal 2 bezeichnet. In diesem Protokoll ist es auch möglich, den gleichen Kanal für alle Kommunikationen zu verwenden, aber Interfaces zu Protokollen in anderen Anwendungen können diese zwei Kanäle nutzen.
  • Die Kommunikations-Aktionen von einer Verfolgungseinheit hängen davon ab, in welchem Status oder Modus sie ist. Eine Verfolgungseinheit kann in einer der folgenden Modi sein:
    • 1. Autonom-Modus – Eine Verfolgungseinheit kommuniziert direkt mit der Zentralstation und sie ist nicht in einem Netzwerk mit einem Murmel-Modus-Netzwerk.
    • 2. Waisen-Modus – Eine Verfolgungseinheit ist nicht in der Lage, mit der Zentralstation zu kommunizieren und sie ist nicht in einem Murmelmodus-Netzwerk enthalten. Die Zentralstation hat keine Information über den gegenwärtigen Ort von der Waisen-Verfolgungseinheit und die Waisen-Einheit kann diese Information haben oder nicht.
    • 3. Master-Modus – Die Verfolgungseinheit kommuniziert mit der Zentralstation direkt. Sie ist auch in einem Netzwerk mit anderen Verfolgungseinheiten in dem Murmel-Netzwerk und ist verantwortlich zum Senden von Information über die im Netzwerk befindlichen Verfolgungseinheiten.
    • 4. Slave-Modus – Die Verfolgungseinheit kommuniziert mit der Zentralstation nicht direkt, aber ist in einem Murmel-Netzwerk enthalten und sendet seine Sensordaten und, optional, ihre Ortsdaten an eine Master-Verfolgungseinheit. Die Master-Verfolgungseinheit sendet ihrerseits die Daten von der Slave-Verfolgungseinheit zur Zentralstation.
  • Diese Erfindung ist speziell auf die Situation anwendbar, wo es hohe Dichten von mobilen Verfolgungseinheiten an einem speziellen Ort für temporäre Perioden gibt. Üblicherweise besteht diese Situation in einem Güterbahnhof, wo Schienenfahrzeuge auf Abstellgleisen gehalten werden und für eine Entfernung von oder Hinzufügung zu bestehenden warten, bevor sie mit einer Lokomotive verbunden werden. 4 stellt einen Güterbahnhof dar, der viele Verfolgungseinheiten 1001, 1002 , ... 100n hat, die hier auf entsprechende Weise an Schienenfahrzeugen 1021 1022 , ... 102n befestigt sind. Es sind eine oder mehr stationäre Master-Einheiten in dem Güterbahnhof vorgesehen, um mit den mobilen Verfolgungseinheiten zu kommunizieren. In 4 sind zwei derartige stationäre Master 1041 und 1042 gezeigt, die jeweils auf einem entsprechenden Turm 1061 und 1062 angebracht sind. Jede stationäre Master-Verfolgungseinheit ist im Allgemeinen identisch mit den mobilen Verfolgungseinheiten, die in 2 gezeigt sind, außer dass eine direkte Leistungsquelle von dem Güterbahnhof vorgesehen ist. Somit sind die Batterie-Leistungsversorgung 62 mit dem Solarfeld 66 und der Ladeschaltung 64 im Allgemeinen weggelassen, außer für diejenigen Anwendungen, wo eine optionale Batterie-Unterstützung erforderlich sein kann. Jede Master-Verfolgungseinheit kommuniziert mit den mobilen Verfolgungseinheiten in ihrem eigenen "Murmel"-Netzwerk.
  • Es kann die Notwendigkeit bestehen, viele stationäre Master-Verfolgungseinheiten in einem bestimmten Güterbahnhof zu verwenden. Beispielsweise kann der Güterbahnhof zu groß sein, damit Sendungen von einer stationären Master-Verfolgungseinheit alle mobilen Verfolgungseinheiten erreicht, oder eine einzelne stationäre Master-Verfolgungseinheit kann außerhalb der Sichtlinien-Kommunikation mit allen mobilen Verfolgungseinheiten sein. Damit viele Master-Einheiten an dem gleichen Ort bestehen können, sind einige, vorzugsweise drei, unterschiedliche Signal- und Datenkanalpaare vorgesehen. Diese Kanäle, die sich nicht gegenseitig stören, können implementiert sein unter Verwendung unterschiedlicher PN Sequenzen für eine direkte Sequenz aufweisende Spreizspektrum-Sendungen durch unterschiedliche stationäre Master-Einheiten.
  • Die bevorzugten Ausführungsbeispiel des Kanals liegen in dem ISM Band von 902–928 MHz und verwenden die Direktsequenz-Spreizspektrum-Sendung. Die Datenrate für die Kommunikation liegt in der Größenordnung von einigen 10 Kbps (Kilobits pro Sekunde), wobei eine Datenrate von 19,2 Kbps bevorzugt ist. Es werden zwei Kanäle zur Kommunikation verwendet; einen Signalkanal zur Kommunikation von der stationären Master-Verfolgungseinheit zu den mobilen Verfolgungseinheiten und einen Datenkanal zur Kommunikation von den mobilen Verfolgungseinheiten zu der stationären Master-Verfolgungseinheit. Auf dem Signalkanal funkt die stationäre Master-Einheit kontinuierlich, oder periodisch mit hoher Wiederholungsrate, ein Signal, das sein Vorhandensein anzeigt. Das Signal enthält auch andere wichtige Information. Ein Format für die Information auf dem Signalkanal ist nachfolgend gegeben:
  • Rahmen
    Figure 00150001
  • T
    Figure 00150002
  • In dem vorstehenden Format gilt:
    • – T ist die Zeitperiode für die Wiederholung von Information in dem Signalkanal. Sie ist Implementierungs-unabhängig und es ist auch die Länge von einem Rahmen.
    • – SYNCH ist die Synchronisations-Präambel, um Träger-Synchronisation und Symbol-Grenzen festzulegen.
    • – SMID ist die Identifikation des stationären Masters.
    • – SM Loc ist der Ort des stationären Masters in Breite und Länge.
    • – TIME ist der Zeitfunk.
    • – PKT-i ist das Paket, das an irgendeine spezielle mobile Verfolgungseinheit adressiert ist. Es gibt viele Pakete, die auf entsprechende Weise an unterschiedliche mobile Verfolgungseinheiten von Einheit 1 bis Einheit n adressiert sind. Alle Information, die an eine mobile Verfolgungseinheit adressiert ist, ist in PKT-i enthalten.
    • – IDLE sind mit Bits aufgefüllte Null-Bits, wenn es keine weitere zu sendende Information in dem Rahmen gibt. Das Format der Pakete an mobile Verfolgungseinheiten, wie es durch PKT-2 dargestellt ist, ist ebenfalls oben gezeigt. Wenn eine kritische Nachricht an eine mobile Verfolgungseinheit gesendet werden muss, beispielsweise eine Bestätigung, kann sie wiederholt in dem Rahmen gesendet werden. Die verschiedenen Felder des Paketes sind wie folgt:
    • – SYNCH ist die Synchronisations-Präambel um Träger-Synchronisation und Symbol-Grenzen festzulegen. Dieses Feld ist in jedem Paket enthalten, damit die mobile Verfolgungseinheit schnell beginnen kann, Information in dem Vorwärts-Kanal zu dekodieren.
    • – F ist eine Flagge. Die erste Flagge in dem Paket gibt den Beginn von dem Paket an, und die zweite Flagge gibt das Ende von jedem Paket an.
    • – MOBILE ADDR ist die Adresse der adressierten mobilen Verfolgungseinheit.
    • – C ist ein Steuerfeld und enthält Information über die Anzahl von unterschiedlichen Datennachrichten für die adressierte mobile Verfolgungseinheit und die Gesamtlänge der Nachricht in Bits.
    • – MESG-j ist die j-te Nachricht an die adressierte mobile Verfolgungseinheit. Die verschiedenen Nachrichten für die mobilen Verfolgungseinheiten enthalten Bestätigungen, Befehle zum Ändern des Betriebsmodus der mobilen Verfolgungseinheit, abgerufenes Verlangen nach Sensorinformation, usw.
    • – EG ist die Fehler-Detektion oder der Detektions- und Korrekturcode, der über dem MOBILE ADDR Feld bis zu den MESG Feldern gebildet ist.
  • Der Datenkanal wird zum Kommunizieren von Information von den mobilen Verfolgungseinheiten zu der stationären Master-Verfolgungseinheit benutzt. Die Information von den mobilen Verfolgungseinheiten zu der stationären Master-Verfolgungseinheit enthält Positionsberichte, Aufforderung zur Netzwerkbildung mit der stationären Master-Verfolgungseinheit, im voraus zugeordneter Datenbericht und Alarmsensorberichte. Der bevorzugte Modus des Zugriffes auf den Datenkanal durch die mobilen Verfolgungseinheiten ist durch willkürlichen Zugriff. Das Protokoll verwendete das Standard-Aloha Protokoll, wie es von N. Abramson, "The Aloha System: Another Alternative for Computer Communications", Proceedings of the Fall Joint Compute Conference AFIPS Conference 37, 1970, beschrieben ist. Unterschiedliche PN Sequenzen können von unterschiedlichen mobilen Verfolgungseinheiten verwendet werden, um die Wahrscheinlichkeit von Nachrichten-Kollisionen weiter zu verringern. Bestätigungen werden von den mobilen Verfolgungseinheiten auf dem Signalkanal empfangen. Wenn eine mobile Verfolgungseinheit eine Bestätigung von der stationären Master-Verfolgungseinheit innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls nicht empfängt, macht sie eine Pause für ein willkürliches Intervall und sendet dann die Daten zurück. Die maximale Anzahl von Sende-Wiederholungen ist begrenzt. Das Format der Pakete von den mobilen Verfolgungseinheiten auf dem Datenkanal ist nachfolgend gezeigt:
  • Figure 00170001
  • In dem obigen Format ist MOBILE ID die Adresse der mobilen Quellen-Verfolgungseinheit.
  • Der Prozess, den eine mobile Verfolgungseinheit durchläuft, um ein Netzwerk mit einer stationären Master-Verfolgungseinheit zu verbinden, ist in 5 dargestellt. Der Prozess geht davon aus, dass die mobile Verfolgungseinheit stationär ist und in dem autonomen Modus ist. In diesem Modus ist die mobile Verfolgungseinheit programmiert, um sequentiell alle vier Stunden nach den Signalkanälen zu suchen. Wenn also vier Stunden vergangen sind, wie es am Schritt 501 festgestellt wird, wird eine Suche der Signalkanäle am Schritt 502 gemacht. Am Entscheidungsschritt 503 wird eine Prüfung für jeden Signalkanal gemacht, der bezüglich der Detektion von Energie abgesucht wird. Wenn für jeden Kanal Energie detektiert ist, wird eine Flagge gesetzt um anzuzeigen, dass Energie für wenigstens einen Kanal detektiert worden ist. Wenn jedoch keine Energie für einen Kanal detektiert wird und die Flagge nicht gesetzt ist, wird am Entscheidungsschritt 504 eine Prüfung gemacht um zu ermitteln, ob es mehr Kanäle gibt, die abgesucht werden sollen. Wenn dies der Fall ist, läuft der Prozess in einer Schleife zurück zum Schritt 502, um die anderen Kanäle abzusuchen. Wenn nach Absuchen aller Kanäle kein Kanal mit Energie detektiert wird (d. h. die Flagge ist nicht gesetzt worden), wird die Zeitperiode am Schritt 505 zurückgesetzt, bevor die mobile Verfolgungseinheit in einen Standby- oder "Schlaf"-Modus geht, bis die nächste Periode von vier Stunden vorbei ist. Beim Detektieren von Energie in einem Signalkanal zeichnet die mobile Verfolgungseinheit den Energiewert am Schritt 506 auf. Dann wird am Entscheidungsschritt 507 eine Prüfung gemacht um zu ermitteln, ob es mehr Kanäle gibt, die abgesucht werden sollen. Wenn dies so ist, läuft der Prozess in einer Schleife zurück zum Schritt 502. Wenn Energie in einem Kanal detektiert worden ist, wird die Flagge gesetzt, so dass diese Schleife für jeden nachfolgenden Kanal wiederholt wird, selbst wenn keine Energie für einen nachfolgenden Kanal detektiert worden ist, und in diesem Fall wird der detektierte Energiewert einfach als eine Null eingegeben.
  • Wenn alle Kanäle abgesucht worden sind, wählt die mobile Verfolgungseinheit am Schritt 508 die stationäre Master-Verfolgungseinheit entsprechend dem Signalkanal, auf dem sie die maximale Energie detektiert. Die mobile Verfolgungseinheit macht eine Pause für eine willkürliche Zeitdauer am Schritt 509, bevor sie eine Nachricht an die stationäre Master-Verfolgungseinheit sendet und am Schritt 510 auffordert, in das Netzwerk einzutreten. In der Nachricht kann die mobile Verfolgungseinheit auch ihre gegenwärtige GPS Position einschließen. Die mobile Verfolgungseinheit überwacht dann für eine vorbestimmte Zeit den vorderen Signalkanal bezüglich einer Bestätigung am Entscheidungsschritt 511. Wenn auf dem vorderen Signalkanal keine Bestätigung empfangen wird, versucht es die mobile Verfolgungseinheit drei Mal zu willkürlichen Intervallen erneut, wie es am Entscheidungsschritt 512 und Schritt 513 angegeben ist. Wenn die mobile Verfolgungseinheit immer noch keine Bestätigung empfängt, bleibt sie in dem autonomen Modus, und der Prozess läuft in der Schleife zurück zum Schritt 505, bevor die mobile Verfolgungseinheit in ihren Standby- oder "Schlaf"-Modus zurückfällt. Wenn die mobile Verfolgungseinheit eine Bestätigung empfängt, ändert sie ihren Modus im Netzwerk am Schritt 514. In dem Netzwerk-Modus sendet eine mobile Verfolgungseinheit eine Nachricht an die stationäre Master-Verfolgungseinheit wenigstens ein Mal alle vier Stunden.
  • Entweder bei Aufforderung von der stationären Master-Verfolgungseinheit oder wenn eine mobile Verfolgungseinheit das erste Mal in ein Netzwerk eintritt, sendet die mobile Verfolgungseinheit ihre Koordinaten oder Pseudo-Zeitdifferenzen, und die GPS Satelliten-Identifikation wird verwendet, um die Koordinaten zu der stationären Master-Verfolgungseinheit zu ermitteln. Wenn die mobile Verfolgungseinheit GPS mit verringertem Auftrag (ROGPS von Reduced Order GPS) ausführt, sendet sie nur die Zeitdifferenz der Ankunft und die GPS Satelliten-Identifikation zur stationären Master-Verfolgungseinheit, die ihrerseits Differential-GPS ausführt und den Ort der mobilen Verfolgungseinheit an die Zentralstation sendet. Wenn die mobilen Verfolgungseinheiten mit vollen GPS-Fähigkeiten ausgerüstet sind, kann die stationäre Master-Verfolgungseinheit auch die Korrekturfaktoren für alle Satelliten senden, damit die mobilen Verfolgungseinheiten Differential-GPS ausführen können.
  • Damit eine mobile Verfolgungseinheit eine Nachricht an die stationäre Master-Verfolgungseinheit entweder auf einer periodischen oder exzeptionellen Basis sendet, macht sie eine Pause für eine willkürliche Zeitdauer und sendet dann eine Nachricht auf dem Datenkanal. Sie wartet dann auf eine Bestätigung auf dem Signalkanal für eine vorbestimmte Zeit. Wenn keine Bestätigung empfangen wird, kehrt die mobile Verfolgungseinheit in ihren Standby- oder "Schlaf"-Modus für ein Intervall von 30 Minuten zurück. Nach 30 Minuten macht sie wieder vier Versuche, um mit der stationären Master-Verfolgungseinheit zu kommunizieren, und wenn sie immer noch nicht erfolgreich ist, wechselt sie in den autonomen Modus.
  • Die Prozedur, die eine mobile Verfolgungseinheit beim Verlassen eines Netzwerkes durchläuft, ist in 6 dargestellt. Wenn eine stationäre Master-Verfolgungseinheit keine Nachricht von einer im Netzwerk befindlichen mobilen Verfolgungseinheit für einen Tag empfängt, wie es am Schritt 601 ermittelt wird, sendet die stationäre Master-Verfolgungseinheit eine Abfrage an die mobile Verfolgungseinheit am Schritt 602. Diese Abfrage wird wiederholt gesendet auf dem Vorwärts-Kanal, entweder bis die mobile Verfolgungseinheit antwortet, wie es am Entscheidungsschritt 603 ermittelt wird, oder bis zu einem Tag, wie es am Entscheidungsschritt 604 ermittelt wird. Wenn die Mobileinheit nicht innerhalb eines Tages antwortet, entfernt die stationäre Master-Verfolgungseinheit, in der Annahme, dass die mobile Verfolgungseinheit den Güterbahnhof verlassen hat, die mobile Verfolgungseinheit aus ihrer Liste in dem Murmel-Netzwerk am Schritt 605. Die stationäre Master-Verfolgungseinheit informiert am Schritt 606 die Zentralstation, dass sie nicht in der Lage ist, mit der mobilen Verfolgungseinheit zu kommunizieren, zusammen mit anderer Information über die mobile Verfolgungseinheit.

Claims (7)

  1. Verfahren zum Verfolgen von mobilen Gütern, die temporär in einem Bereich mit einer hohen Dichte von mobilen Gütern angeordnet sind, enthaltend die Schritte: Anbringen einer mobilen Folgeeinheit (100) an jedem zu verfolgenden mobilen Gut (102), Installieren einer stationären Folgeeinheit (104) in dem Bereich mit einer hohen Dichte von mobilen Gütern, Ausbilden eines Ortszonen-Netzwerkes von verfolgten Gütern zwischen der stationären Folgeeinheit und einer Anzahl von Folgeeinheiten, die an mobilen Gütern in dem Bereich angebracht sind, wobei jede der Folgeeinheiten einen Knoten des mobilen Ortszonen-Netzwerkes bildet, wobei die stationäre Folgeeinheit zu einer „Master"-Einheit ernannt wird und jede der mobilen Folgeeinheiten zu einer entsprechenden „Slave"-Einheit ernannt wird, und angenähertes Orten der Güter durch ihre entsprechenden Verbindungen in dem Ortszonen-Netzwerk, wobei der Ort der stationären Folgeeinheit bekannt ist.
  2. Verfahren zum Verfolgen von mobilen Gütern, die temporär in einem Bereich mit einer hohen Dichte von mobilen Gütern angeordnet sind, nach Anspruch 1 und ferner den Schritt enthaltend, dass das Ortszonen-Netzwerk dynamisch rekonfiguriert wird, so dass andere mobile Folgeeinheiten, die in den Bereich eintreten, in das Netzwerk eintreten können, und andere mobile Folgeeinheiten, die den Bereich verlassen, aus dem Netzwerk austreten können.
  3. Verfahren zum Verfolgen von mobilen Gütern, die temporär in einem Bereich mit einer hohen Dichte von mobilen Gütern angeordnet sind, nach Anspruch 2 und ferner die Schritte enthaltend: Einstellen eines autonomen Modus für die mobilen Folgeeinheiten, die in den Bereich eintreten und nicht Teil des Ortszonen-Netzwerkes sind, periodisches Suchen von Signalisierungskanälen durch die mobilen Folgeeinheiten in dem autonomen Modus nach Signalen von einer stationären Folgeeinheit, und Hinzufügen von jeder im autonomen Modus befindlichen mobilen Folgeeinheit, für die Signale von einer stationären Folgeeinheit detektiert wird, zu dem Ortszonen-Netzwerk.
  4. Verfahren zum Verfolgen von mobilen Gütern, die temporär in einem Bereich mit einer hohen Dichte von mobilen Gütern angeordnet sind, nach Anspruch 3, wobei der Schritt des Hinzufügens von jeder im autonomen Modus befindlichen mobilen Folgeeinheit, für die Signale von einer stationären Folgeeinheit detektiert wird, zu dem Ortszonen-Netzwerk die Schritte enthält: Senden einer Nachricht von jeder im autonomen Modus befindlichen mobilen Folgeeinheit an die stationäre Folgeeinheit, in das Netzwerk einzutreten, Detektieren von jeder im autonomen Modus befindlichen mobilen Folgeeinheit einer Bestätigung von der stationären Folgeeinheit und Ändern des Modus von jeder im autonomen Modus befindlichen mobilen Folgeeinheit, im Netzwerk zu sein.
  5. Verfahren zum Verfolgen von mobilen Gütern, die temporär in einem Bereich mit einer hohen Dichte von mobilen Gütern angeordnet sind, nach Anspruch 2 und ferner die Schritte enthaltend: periodisches Empfangen von Sendungen von den mobilen Folgeeinheiten in dem Ortszonen-Netzwerk durch die stationäre Folgeeinheit, Abfragen durch die stationäre Folgeeinheit jeder mobilen Folgeeinheit, für die eine Sendung nicht empfangen worden ist, für eine vorbestimmte Zeitperiode und Entfernen jeder abgefragten mobilen Folgeeinheit, für die auf die Abfrage keine Antwort empfangen worden ist, aus dem Netzwerk durch die stationäre Folgeeinheit.
  6. Verfahren zum Verfolgen von mobilen Gütern, die temporär in einem Bereich mit einer hohen Dichte von mobilen Gütern angeordnet sind, nach Anspruch 5, ferner den Schritt enthaltend, dass durch die stationäre Folgeeinheit an eine Zentralstation Information gesendet wird, dass jede abgefragte mobile Folgeeinheit, für die auf das Abfragen keine Antwort empfangen worden ist, aus dem Netzwerk entfernt worden ist.
  7. Verfahren zum Verfolgen von mobilen Gütern, die temporär in einem Bereich mit einer hohen Dichte von mobilen Gütern angeordnet sind, nach Anspruch 5, ferner den Schritt enthaltend, dass der Abfrageschritt mehrere Male in einem vorbestimmten Intervall wiederholt wird, bevor jede abgefragte mobile Folgeeinheit, für die auf das Abfragen keine Antwort empfangen worden ist, aus dem Netzwerk entfernt wird.
DE69631497T 1995-06-07 1996-05-29 Verfahren für "Mutter"-Modus-Kommunikation mit stationärer Master-Ortungseinheit Expired - Lifetime DE69631497T2 (de)

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