KR20210053947A

KR20210053947A - 자산 추적기

Info

Publication number: KR20210053947A
Application number: KR1020217009587A
Authority: KR
Inventors: 브라이언 제이. 부르다; 스티브 버링턴; 데이비드 비. 패튼; 제임스 하디
Original assignee: 칼앰프 코퍼레이션
Priority date: 2018-08-31
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2021-05-12
Also published as: JP2021536647A; EP3844870A1; CA3110747A1; WO2020047547A1; MX2021002085A; US20200074397A1; EP3844870A4

Abstract

자산 추적기 디바이스는 자산 추적기 디바이스의 배터리에 전력을 공급하기 위한 태양 전지 패널을 포함한다. 자산 추적기 디바이스는 자산에 관한 메시지를 원격 서버에 통신하기 위한 모뎀을 포함한다. 메시지는 자산의 위치 및 배터리의 상태를 포함한다.

Description

자산 추적기

관련 출원들에 대한 상호 참조

본 출원은 2018년 8월 31일자로 출원된 발명의 명칭이 자산 추적기(ASSET TRACKER)인 가출원 제62/725,942호 및 2018년 9월 26일자로 출원된 발명의 명칭이 자산 추적기(ASSET TRACKER)인 가출원 제62/736,535호에 대한 우선권을 주장하고, 이들은 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.

선적 컨테이너들과 같은 자산들을 추적하는 것이 유리하다. 현재 자산 추적기들은 선적 컨테이너를 운송하는 차량으로부터 전력을 공급받거나 배터리 전력을 공급받는다. 그러나, 차량 전력은 신뢰할 수 없거나 이용불가능할 수 있다. 배터리 전력을 공급받는 자산 추적이 유리하지만, 배터리 용량 제한들은 자산 추적기가 자산들을 추적하는 능력에 부정적으로 영향을 미칠 수 있다.

본 개시내용은 자산들을 추적하기 위한 시스템들, 방법들, 장치들, 및 컴퓨터 판독가능 제품들을 제공한다. 일 실시예에서, 모듈러 자산 추적기는 상기 모듈러 자산 추적기를 자산에 장착하기 위한 메인 브래킷; 상기 메인 브래킷에 결합된 태양 전지 패널; 추적 유닛 하우징을 갖는 추적 유닛 - 상기 추적 유닛은 상기 메인 브래킷 내에 배치됨 -; 상기 추적 유닛 하우징 내에 배치된 위치 센서; 원격 서버와 통신하기 위해 상기 추적 유닛 하우징 내에 배치된 모뎀; 및 상기 추적 유닛에 전력을 공급하기 위해 상기 추적 유닛 하우징 내에 배치된 배터리를 포함하고, 상기 배터리는 전력을 수신하기 위해 상기 태양 전지 패널에 전기적으로 결합된다.

추가적인 실시예에서, 상기 추적 유닛은: 프로세서; 및 명령어들을 포함하는 메모리를 포함하고, 상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금: 상기 위치 센서로부터 현재 위치를 획득하고; 상기 원격 서버에 메시지 - 상기 메시지는 상기 현재 위치를 포함함 - 를 주기적으로 송신하게 한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 메시지는 상기 배터리를 충전하는 상기 태양 전지 패널의 능력을 결정하기 위해 사용가능한 배터리 전압 측정치를 추가로 포함한다.

또 다른 추가적인 실시예에서, 상기 태양 전지 패널은 6.2 와트 및 9.8 볼트 태양 전지 패널이다.

본 발명의 또 다른 추가적인 실시예에서, 상기 메인 브래킷은 상기 메인 브래킷이 상기 자산의 측면에 장착될 때 상기 태양 전지 패널을 상기 자산의 측면에 대해 적어도 40도 기울이도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 자산은 골이 진 선적 컨테이너(corrugated shipping container)이고; 상기 메인 브래킷은 상기 모듈러 자산 추적기가 상기 골이 진 선적 컨테이너에 장착될 때 상기 골이 진 선적 컨테이너의 적어도 3개의 리지(ridge)를 적어도 부분적으로 오버레이하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 실시예는 통합 자산 추적기(integrated asset tracker)를 포함하고, 이것은: 내후성 하우징(weather-resistant housing); 상기 내후성 하우징에 장착된 태양 전지 패널; 상기 내후성 하우징 내에 배치된 위치 센서; 원격 서버와 통신하기 위해 상기 내후성 하우징 내에 배치된 모뎀; 및 상기 통합 자산 추적기에 전력을 공급하기 위해 상기 내후성 하우징 내에 배치된 배터리를 포함하고, 상기 배터리는 전력을 수신하기 위해 상기 태양 전지 패널에 전기적으로 결합된다.

본 발명의 추가 실시예에서, 상기 내후성 하우징은 골이 진 선적 컨테이너의 리지들 사이에 장착되도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 추가적인 실시예에서, 상기 통합 자산 추적기는: 상기 내후성 하우징 내에 배치된 프로세서; 및 상기 내후성 하우징 내에 배치된 메모리를 추가로 포함하고, 상기 메모리는 명령어들을 포함하고, 상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금: 상기 위치 센서로부터 현재 위치를 획득하고; 상기 원격 서버에 메시지 - 상기 메시지는 상기 현재 위치를 포함함 - 를 주기적으로 송신하게 한다.

본 발명의 또 다른 추가적인 실시예에서, 상기 명령어들은 또한 상기 프로세서로 하여금 움직임 센서로부터 움직임 센서 판독치를 획득하고; 상기 움직임 센서 판독치가 움직임의 부재를 지시한다고 결정하는 것에 응답하여 상기 통합 자산 추적기의 동작 모드를 활성 모드로부터 슬립 모드로 변경하고; 상기 움직임 센서 판독치가 움직임을 지시한다고 결정하는 것에 응답하여 상기 통합 자산 추적기의 동작 모드를 상기 슬립 모드로부터 상기 활성 모드로 변경하게 한다.

본 발명의 또 다른 추가 실시예에서, 상기 움직임 센서는 GPS 센서 또는 가속도계이다.

본 발명의 추가 실시예에서, 상기 통합 자산 추적기가 상기 슬립 모드에서 동작하는 동안 상기 통합 자산 추적기는 상기 태양 전지 패널로 상기 배터리를 충전하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 실시예는 자산 추적기 방법을 포함하고, 이 방법은 자산 추적기의 프로세서를 이용하여: 상기 자산 추적기의 태양 전지 패널로부터 상기 자산 추적기에 전력을 공급하는 단계; 상기 자산 추적기의 배터리로부터 상기 자산 추적기에 전력을 공급하면서 위치 센서로부터 상기 자산 추적기의 현재 위치를 획득하는 단계; 상기 자산 추적기의 상기 배터리로부터 상기 자산 추적기에 전력을 공급하면서 원격 서버에 메시지 - 상기 메시지는 상기 현재 위치를 포함함 - 를 송신하는 단계; 및 상기 메시지를 송신하는 것에 응답하여, 상기 배터리로부터 상기 자산 추적기에 전력을 공급하는 것으로부터 상기 태양 전지 패널로부터 상기 자산 추적기에 전력을 공급하는 것으로 스위칭하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 추가 실시예에서, 상기 방법은: 움직임 센서로부터 제1 판독치를 획득하는 단계; 상기 제1 판독치가 움직임의 부재를 지시한다고 결정하는 것에 응답하여 상기 자산 추적기의 동작 모드를 활성 모드로부터 슬립 모드로 변경하는 단계; 및 상기 자산 추적기가 상기 슬립 모드에서 동작하는 동안, 상기 자산 추적기의 배터리를 충전하는 단계를 추가로 포함한다.

본 발명의 추가 실시예에서, 상기 방법은 상기 움직임 센서로부터 제2 판독치를 획득하는 단계; 및 상기 제2 판독치가 움직임을 지시한다고 결정하는 것에 응답하여 상기 자산 추적기의 동작 모드를 상기 슬립 모드로부터 상기 활성 모드로 변경하는 단계를 추가로 포함한다.

본 발명의 또 다른 추가 실시예에서, 상기 방법은 메시징 레이트로 상기 메시지를 송신하는 것을 포함하여 상기 메시지를 송신하는 단계를 추가로 포함하고; 상기 방법은: 상기 자산 추적기에서 수신되는 태양 에너지의 양을 결정하는 단계; 및 상기 태양 에너지의 양에 기초하여 상기 메시징 레이트를 수정하는 단계를 추가로 포함한다.

본 발명의 또 다른 추가 실시예에서, 상기 방법은 상기 자산 추적기의 배터리의 배터리 전압 판독치를 획득하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 메시지는 상기 배터리 전압 판독치를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예는 자산 추적 시스템을 포함하고, 이것은: 자산; 상기 자산에 장착되는 자산 추적기; 및 상기 자산 추적기로부터 원격에 있고 상기 자산의 위치에 관한 통신을 상기 자산 추적기로부터 수신하도록 구성된 서버를 포함한다.

또 다른 추가 실시예에서, 상기 자산 추적기는 접착제를 통해 상기 자산에 장착된다. 본 발명의 또 다른 실시예는 자산 추적기를 포함하고, 이것은: 상기 자산 추적기의 태양 전지 패널 전원; 상기 자산 추적기의 배터리 전원; 상기 태양 전지 패널로부터 수신된 전력을 사용하여 상기 배터리를 충전하는 충전 회로; 원격 서버에 위치 정보를 제공하는 위치 센서; 상기 원격 서버와 통신하는 셀룰러 모뎀; 상기 태양 전지 패널 전원에 의해 생성되는 전력의 양에 기초하여 복수의 기능 컴포넌트 중 적어도 하나를 인에이블할 때에 관한 정보를 저장하는 메모리를 포함하는 전력 관리 회로를 포함하고, 상기 복수의 기능 컴포넌트는 상기 충전 회로, 상기 위치 센서, 및 상기 셀룰러 모뎀을 포함하고; 상기 전력 관리 회로는 상기 태양 전지 패널 전원에 의해 생성되는 전력을 결정하고, 상기 전력에 기초하여, 적어도 하나의 기능 컴포넌트의 동작 상태를 결정한다.

본 발명의 추가 실시예에서, 메모리에 저장된 상기 정보는 전압들의 범위 내의 복수의 상이한 전압에 대해 인에이블될 수 있는 기능 컴포넌트들의 세트에 대한 정보를 포함한다.

본 발명의 또 다른 추가 실시예에서, 상기 전력 관리 회로는 상기 태양 전지 패널 전원에 의해 생성되는 전력이 임계값보다 위라고 결정하고 상기 복수의 기능 컴포넌트 중 적어도 하나의 기능 컴포넌트를 인에이블한다.

본 발명의 또 다른 추가 실시예에서, 상기 전력 관리 회로는 상기 태양 전지 패널 전원에 의해 생성되는 전력이 임계값보다 아래라고 결정하고 상기 복수의 기능 컴포넌트 중 적어도 하나의 기능 컴포넌트를 디스에이블한다.

또 다른 추가 실시예에서, 상기 전력 관리 회로는 상기 태양 전지 패널 전원에 의해 생성되는 전력 레벨을 측정하고 특정 전력 레벨에 대해 인에이블될 수 있는 기능 컴포넌트들의 세트를 식별하는 메모리에 저장된 상기 정보를 이용하여 기능 컴포넌트들의 세트의 동작 상태를 결정한다.

본 발명의 또 다른 추가적인 실시예에서, 상기 자산 추적기는 슬립 동작 모드에 있고 상기 충전 회로는 인에이블된다.

본 발명의 또 다른 추가적인 실시예에서, 상기 전력 관리 회로는 상기 배터리의 배터리 레벨에 기초하여 적어도 하나의 기능 컴포넌트의 동작 상태를 결정한다.

본 개시내용의 특징들 및 이점들은 다음의 도면들과 관련하여 취해질 때 아래에 제시되는 상세한 설명으로부터 더 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자산 추적 시스템을 예시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 자산 추적기의 사시도를 예시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 모듈러 자산 추적기의 정면도를 예시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 모듈러 자산 추적기의 후면도를 예시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 모듈러 자산 추적기의 절개도(cutaway view)를 예시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 모듈러 자산 추적기의 분해도(exploded view)를 예시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 패널의 정면도를 예시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 7의 태양 전지 패널의 후면도를 예시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자산을 예시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 자산 추적기 브래킷 파스너 위치들과 비교하여 다양한 인터모달 컨테이너 리지들의 단면도들을 예시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터모달 컨테이너에 결합된 모듈러 자산 추적기를 예시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터모달 컨테이너에 결합된 모듈러 자산 추적기를 예시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 회로도를 예시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 디바이스를 예시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 아키텍처 다이어그램을 예시한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 자산 추적 프로세스를 예시한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성 모드 및 슬립 모드로 그리고 그로부터 스위칭 가능한 자산 추적기의 동작 모드를 예시한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 자산 추적기에 대한 전력 관리 프로세스를 예시한다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 자산 추적기를 예시한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 자산 추적기에 대한 전력 관리 방법을 예시한다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 전압에 기초하여 어느 기능 블록들을 인에이블할지를 결정하기 위한 학습 프로세스를 예시한다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 특정의 개방-회로 전압에 대해 어느 기능 블록들이 인에이블될 수 있는지를 특정하는 예시적인 표를 예시한다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 측정된 태양 전력에 기초하여 유닛의 기능 블록들을 인에이블하는 프로세스를 예시한다.

본 명세서에 제시된 예시적인 실시예들은 물리 자산을 추적하기 위한 시스템들, 방법들, 및 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체 제품들에 관한 것이다. 이것은 단지 편의를 위한 것이고, 본 발명의 적용을 제한하도록 의도되지 않는다. 다음의 설명을 읽은 후에, 대안적인 실시예들에서 다음의 개시내용을 어떻게 구현하는지는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자산 추적 시스템(100)을 예시한다. 자산 추적 시스템(100)은 자산(120)에 결합된 자산 추적기(110)를 포함한다. 자산 추적기(110)는 통신 링크(132)를 통해 네트워크(130)에 통신적으로 결합된다. 자산 추적기(110)는 서버(140)에 통신적으로 결합된다. 자산 추적기(110)는, 다른 여러 데이터 중에서도, 자산 추적기(110)의 위치를 포함하는 메시지들을 통해 자산 추적 데이터를 서버(140)에 전달한다.

일 예에서, 자산(120)은 트레일러, 컨테이너, 하나의 건설 장비, 전력 생성기, 또는 다른 자산들, 특히 크고 무동력인 것들이다. 자산 추적기(110)는: 자산 추적, 절도 검출, 사고 검출, 사고 재건, 자산 이용, 문 열림 검출, 문 닫힘 검출, 온도 모니터링, 냉동 모니터링, 냉동 제어, 타이어 압력 모니터링, 하중 감지(예를 들어, 부피 및 무게)와 같은 다양한 능력들을 갖는다.

예들에서, 자산 추적기(110)는 활성 자산 추적(예를 들어, 시간 당 다수의 메시지와 같은 메시지들을 송신)을 제공한다. 일 예에서, 자산 추적기(110)는 5-7년 서비스 수명을 갖는다. 자산 추적기(110)는 하나 이상의 LTE-M(Long Term Evolution for Machines) 무선기와 같은 하나 이상의 셀룰러 무선기를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 자산 추적기(110)는 고급 텔레매틱스 컴포넌트들을 포함한다. 예들에서, 자산 추적기(110)는 차량의 CAN(Controller Area Network) 버스로부터 데이터를 획득하기 위한 모듈을 포함한다. 일 예에서, 자산 추적기(110)는 직렬 데이터 송신 포트(예를 들어, RS-232 포트), 통신 버스(예를 들어, 1-와이어 통신 버스), 및 무선 통신 모듈(예를 들어, BLEIETOOTH LE 트랜시버)을 포함한다. 자산 추적기(110)는 다양한 방식들 중 임의의 방식으로, 예컨대 나사, 볼트, 또는 접착제를 이용하여 자산(120)에 결합될 수 있다. 예들에서, 자산 추적기(110)는 리세스(예를 들어, 선적 컨테이너의 주름들에 의해 형성된 밸리) 내에 또는 골이 진 선적 컨테이너의 리지 상에 맞도록 크기가 정해진다. 다른 예들에서, 자산 추적기(110)는 골이 진 자산의 2개 이상의 리지에 걸쳐 있다. 일 예에서, 자산 추적기(110)는 자산(120)의 상부 또는 측면에 고정 가능하다. 자산 추적기(110)는 가혹한 조건, 특히 운송 중에 인터모달 선적 컨테이너들이 겪은 것들을 견디는 하우징을 가질 수 있다.

자산 추적기(110)는 본 명세서에 설명된 통합 자산 추적기들 또는 모듈러 자산 추적기들의 하나 이상의 컴포넌트, 특성, 또는 능력을 가질 수 있다.

모듈러 자산 추적기

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 자산 추적기(200)의 사시도를 예시한다. 모듈러 자산 추적기(200)는 쉽게 그리고 비-파괴적으로 분리되거나 대체될 수 있는 수 개의 별개의 모듈들로부터 형성된다는 점에서 모듈러이다. 예시된 모듈러 자산 추적기(200)의 주 모듈들은 메인 브래킷(210) 및 태양 전지 패널(220)이다. 추가적인 주 모듈들은 L-브래킷(230) 및 추적 유닛(240)이고, 이들은 나중의 도면들에 도시되어 있다(예를 들어, 도 3 참조). 일부 예들에서, 더 많거나 더 적은 주 모듈들이 존재할 수 있다.

메인 브래킷(210)은 모듈러 자산 추적기(200)의 주 하우징이다. 메인 브래킷(210)은 태양 전지 패널(220)이 장착되는 영역을 정의한다. 많은 예들에서, 표면은 메인 브래킷(210)이 자산에 장착될 때 태양광을 수신하는 태양 전지 패널(220)의 능력을 개선하기 위해 기울어진다. 메인 브래킷(210)은 또한 L-브래킷(230) 및 추적 유닛(240)이 배치되는 위치를 정의한다. 메인 브래킷(210)은 추적 유닛(240)에 대한 날씨의 영향에 저항하기 위해 추적 유닛(240)에 대한 완전한 또는 부분적인 인클로저를 형성할 수 있다. 일 예에서, 메인 브래킷(210)은 대략 2 mm의 두께를 갖는 재료로 만들어진다. 일 예에서, 재료는, AL6063 또는 AL5052와 같은, 양극산화된 알루미늄 합금이다. 일 예에서, 메인 브래킷(210)의 측면들은 내부 컴포넌트들을 날씨로부터 보호하기 위해 시트 금속 플랩들로 구성된다.

많은 실시예들에서, 태양 전지 패널(220)은 태양 에너지(전형적으로 태양광이지만, 경우에 따라 태양 열 에너지로부터의)를 전기 에너지로 변환하여 모듈러 자산 추적기(200)의 다른 컴포넌트들에 전력을 공급하는 모듈이다. 일 예에서, 태양 전지 패널(220)은 추적 유닛(240)의 배터리와 같은 모듈러 자산 추적기(200)의 배터리를 충전한다. 태양 전지 패널(220)로부터의 이 전력은 모듈러 자산 추적기(200)가 무동력 컨테이너들과 함께 사용되는 것을 허용할 수 있다. 많은 예들에서, 태양 전지 패널(220)은 메인 브래킷(210)에 제거 가능하게 장착된다. 몇몇 실시예들에서, 태양 전지 패널(220)에는 보호용 외장이 존재한다. 보호용 외장은 와이어 메시, 고분자 필름, 또는 유리 시트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 패널(220)의 예시적인 구현이 도 7 및 도 8에 도시되어 있다. 태양 전지 패널(220)의 크기 및 특성들은, 연중 최소량의 평균 태양광이 수신되는 달 동안 태양 전지 패널(220)이 모듈러 자산 추적기(200)의 컴포넌트들에 충분한 전력을 제공하고 태양 전지 패널(220)이 최적으로 장착되도록 선택될 수 있다. 일반적으로, 미국의 대부분에 대해, 겨울의 최악의 부분들 동안에도 1.6 시간 이상의 충분한 태양광(full sun)이 예상될 수 있다. 여름의 절정 동안, 충분한 태양광의 범위는 하루 동안 대략 5.2-7.7 시간이다. 최적으로 틸팅된 태양 전지 패널이 연중 최악의 달 동안 수신할 태양광의 최소 수의 시간을 나타내고, 태양 전지 패널(220)에 대한 적절한 설계를 선택하기 위해 사용될 수 있는 아이솔레이션 맵.

아래의 표 1은 모듈러 자산 추적기(200)를 구성하기 위해 사용가능한 예시적인 계산들을 예시한다. 일 예에서, 모듈러 자산 추적기는 디바이스 인자들(예를 들어, 배터리 용량, 부하 계산, 태양 전지 패널 출력 등)에 기초하여 구성 가능한 업데이트 시간(예를 들어, 모듈러 자산 추적기가 업데이트들을 송신하는 빈도)을 갖는다. 아래는 디바이스를 구성하기 위한 예시적인 사용 사례 인자들을 나타내는 차트이다:

배터리 용량, 회로 소비, 배터리 사용 시간, 배터리에 대한 요구되는 평균 일일 입력, 회로에 대한 요구되는 평균 일일 입력, 및 최대 레이트로 충전하는 일당 시간은 CALAMP TTU2840 자산 추적기 유닛으로부터의 데이터에 기초한다. 최대 레이트로 충전하는 일당 시간은 150K 저항기 최대 와트의 가정에 기초한다. 미국 북부의 겨울 데이터는 평균 시간 "충분한 태양광" 겨울을 가정한다. 미국 북부의 여름은 미국 북부에 대한 여름의 충분한 태양광의 평균 시간을 가정한다. 여름의 일일 출력은 여름 동안 미국 북부의 충분한 태양광의 평균 시간을 가정한다. 미국에서, 여름 범위는 일당 대략 5.2-7.7 시간이다. 배터리 사용 시간은 전력 사용이 배터리로부터 도출된 것처럼 계산된다. 배터리에 대한 요구되는 평균 일일 입력은 충전할 용량의 요구되는 110%를 가정한다. 회로에 대한 요구되는 평균 일일 입력은 최적 레벨 위 및 아래를 포함하는 평균 회로 효율에 기초한다. 최대 레이트로 충전하는 일당 시간은 회로가 최대 충전 레이트로 회로에 3.2 와트를 수용한다고 가정한다. 셀당 패널 전력 사양은 6.2 와트이다. 패널의 최대 전력 포인트(예를 들어, 건설을 통한 손실, 셀 절단 등)는 5.8 와트이다.

일 예에서, 구성 또는 가정들은 실제 세계 또는 인공 테스트를 사용하여 검증될 수 있다. 일 예에서, 최대 용량과 최소 용인가능 용량 라인 사이의 시간 경과에 따른 추정된 배터리 상태(예를 들어, 이용가능한 밀리암페어-시간)가 플롯팅된다. 그 후 배터리 상태가 최대 용량과 최소 용인가능 용량 사이의 용인가능 범위에 있는지를 결정하기 위해 플롯이 분석된다. 그렇지 않다면, 수정이 이루어질 수 있고 분석이 다시 수행될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 모듈러 자산 추적기(200)의 정면도를 예시한다. 예시된 예에서, 모듈러 자산 추적기(200)는 메인 브래킷(210)을 L-브래킷(230)(보이지 않음, 도 4 참조)에 결합하는 하나 이상의 파스너를 포함한다. 메인 브래킷(210)은 모듈러 자산 추적기(200)를 자산에 결합하기 위한 하나 이상의 파스너를 포함한다. 예시된 바와 같이, 메인 브래킷(210)은 모듈러 자산 추적기(200)를 자산에 결합하기 위해 5mm의 직경을 갖는 복수의 나사 구멍을 포함한다. 예시된 예에서, 모듈러 자산 추적기(200)의 폭은 대략(예를 들어, +/-0.1mm 내) 426mm이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 모듈러 자산 추적기(200)의 후면도를 예시한다. 후면도는 L-브래킷(230)을 도시한다. L-브래킷(230)은 추적 유닛(240)을 메인 브래킷(210)에 고정시키기 위해 사용되는 모듈러 자산 추적기(200)의 모듈이다. 예시된 바와 같이, L-브래킷(230)은 모듈러 자산 추적기(200)의 측면 모서리로부터 대략(예를 들어, +/-0.1mm 내) 140mm에 배치되고 대략 146mm의 전체 폭을 갖는다. 모듈러 자산 추적기(200)는 메인 브래킷(210)에 결합하기 위한 하나 이상의 파스너 및 추적 유닛(240)에 결합하기 위한 하나 이상의 파스너를 포함한다. 일부 예들에서, L-브래킷(230)은 "L" 형상이 아니고 대신에 하나 이상의 다른 형상을 취할 수 있다. 그러한 예들에서, L-브래킷은 2차 브래킷으로 지칭될 수 있지만, 여전히 본 명세서에 설명된 L-브래킷(230)의 하나 이상의 특성을 보유할 수 있다. 일부 예들에서 L-브래킷(230)은 메인 브래킷(210)과 통합된다(그로부터 분리되지 않는다).

추적 유닛(240)은 데이터를 획득하는 모듈러 자산 추적기(200)의 모듈이다. 많은 예들에서, 모듈러 자산 추적기(200)는 또한 데이터가 획득된 때에 가까운 시간에 데이터를 송신한다(예를 들어, 셀룰러 무선을 사용하여). 추적 유닛(240)은 다양한 형태들 중 임의의 것을 취할 수 있고, 아래 논의되는 통합 자산 추적기(1300)의 하나 이상의 컴포넌트 및 특징을 포함할 수 있다(예를 들어, 도 13 참조). 일 예에서, 추적 유닛(240)은 CALAMP TTU-2840XTREME 추적기(예를 들어, 그 데이터 시트들이 이전에 인용에 의해 통합된 ETS 62/725,942의 도 6b 내지 도 6e로서 제공되는, TTU-280XTREME LTE SERIES 또는 TTU-280XTREME HSPA SERIES)이다. 일 예에서, 추적 유닛(240)은 태양 전지 패널(220)에 의해 충전되는 재충전가능 배터리를 포함한다.

모듈러 자산 추적기(200)는 복수의 부착 피처(250)를 추가로 포함한다. 예시된 바와 같이, 부착 피처들(250)은 나사, 볼트, 또는 다른 파스너가 모듈러 자산 추적기(200)를 자산에 고정시키기 위해 통과할 수 있는 구멍들이다. 다른 예들에서, 모듈러 자산 추적기(200)는 다른 여러 것 중에서도 접착제 스트립들 또는 자기 요소들과 같은 대안적인 또는 추가적인 부착 피처들(250)을 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자산의 측면(262)에 부착된 도 2의 모듈러 자산 추적기(200)의 절개도를 예시한다. 예시된 바와 같이, 메인 브래킷(210)은 모듈러 자산 추적기(200)가 장착되는 자산의 측면(252)에 대해 각도 θ도로 태양 전지 패널(220)을 기울인다. 예시된 바와 같이 각도 θ는 대략 45도이지만, 다른 각도들이 선택될 수도 있다. 많은 예들에서, 45도는 메인 브래킷(210)이 측면(252)으로부터 돌출하는 양과 태양광을 수집하기 위한 태양 전지 패널(220)을 기울이는 양을 적절히 밸런싱한다. 일 예에서, 메인 브래킷(210)은 각도 θ를 수동으로 조정하기 위한 컴포넌트(예를 들어, 노브)를 포함한다. 다른 예들에서, 메인 브래킷(210)은 각도 θ를 자동으로 조정하기 위한 모터를 포함한다. 예를 들어, 각도 θ는 태양 전지 패널(220)이 조정되지 않은 경우보다 더 많은 태양광을 태양 전지 패널(220)이 캡처하는 것을 허용하거나, 내후성을 강화하거나(예를 들어, 태양 전지 패널(220) 상의 눈 또는 얼음 축적에 저항하기 위해), 측면(252)으로부터 덜 돌출하도록 자동으로 조정될 수 있다.

도 6은 도 2의 모듈러 자산 추적기(200)의 분해도를 예시한다. 예시된 바와 같이, 하나 이상의 컴포넌트를 함께 고정시키기 위한 나사들(202)이 존재한다. 예시된 예에서, 추적 유닛(240)을 L-브래킷(230)에 고정시키기 위한 4개의 나사(202)가 존재한다. 일부 예들에서, L-브래킷(230) 및 메인 브래킷(210)은 PENN ENGINEERING으로부터의 PEM 브랜드 파스너들과 같은 하나 이상의 파스너를 포함한다. 예시된 예에서, 태양 전지 패널(220)을 메인 브래킷(210)에 고정시키기 위한 4개의 나사(202)가 존재한다. 예시된 예에서, L-브래킷(230)을 메인 브래킷(210)에 고정시키기 위한 나사들(202)이 존재한다. 일 예에서, 메인 브래킷(210)은 단일 원시 시트로부터 브래킷들을 스탬핑함으로써 제조된다. 일 예에서, 메인 브래킷들(210)은 적층가능하고, 그에 의해 선적 비용들을 감소시킨다. 일 예에서, 메인 브래킷(210)은 진동 또는 구부림을 감소시키기 위해 넓은 지지를 제공한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터 단위의 예시적인 측정치들을 갖는 태양 전지 패널(220)의 예시적인 구현의 정면도를 예시한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터 단위의 예시적인 측정치들을 갖는 도 7의 태양 전지 패널(220)의 예시적인 구현의 후면도를 예시한다. 예시된 예에서, 태양 전지 패널(220)은 대략(예를 들어, +/-0.1mm 내) 335mm × 115mm의 크기를 갖는다. 일 예에서, 태양 전지 패널(220)은 6.2W 및 9.8V 태양 전지 패널이다. 일 예에서, 태양 전지 패널(220)은 3mm 알루미늄 합금-플라스틱 복합물로 형성된다. 일 예에서, 태양 전지 패널(220)은 우레탄 코팅을 갖는다. 일 예에서, 태양 전지 패널(220)은 대략 -40℃ 내지 85℃의 온도 범위에서 동작가능하다. 일 예에서, 태양 전지 패널(220)은 태양 전지 패널(220)을 추적 모듈(240)에 전기적으로 결합하기 위해 길이가 60cm인 22AWG 와이어를 갖는다. 일 예에서, 금속 스트레인 릴리프(metal strain relief)가 존재한다. 일 예에서, 태양 전지 패널(220)은 EEPV CORP에 의한 EE6E3C 태양 전지이다. 일 예에서, 전지의 효율은 99.5%이다. 일 예에서, 태양 전지(220)는 아래의 표 2에 설명된 특성들을 갖는다. 다른 특성들을 갖는 태양 전지 패널들이 사용될 수도 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자산(260)의 측면(252)을 예시한다. 자산(260)은 인터모달 선적 컨테이너이다. 자산(260)의 측면(252)은 복수의 밸리(264) 및 복수의 리지(266)를 포함하도록 골이 진다. 모듈러 자산 추적기(200)가 그러한 자산(260)과 함께 사용되도록 구성되는 경우, 부착 피처들(250)은 모듈러 자산 추적기(200)가 골이 진 측면에 단단히 부착될 수 있도록 구성될 수 있다. 일 예에서, 모듈러 자산 추적기(200)는 부착 피처들(250)을 통해 리지들(266) 중 하나 이상에 부착가능하다. 자산의 주름들에 의해 형성된 리지들(266) 및 밸리들(264)의 크기 및 형상이 보편적이지 않기 때문에, 많은 예들에서, 부착 피처들(250)은, 도 10에 도시된 바와 같은, 매우 다양한 상이한 주름 구성들과 호환가능한 방식으로 자산 추적기(200) 상에 배치된다. 일 예에서, 모듈러 자산 추적기(200)는 트레일러 번호들 또는 다른 지표들을 모호하게 하지 않기 위해 자산의 상단 근처에 위치한다.

도 10은 밸리들(264) 및 리지들(266)을 갖는 자산들(260)의 다양한 측면들(262)의 단면도들을 예시한다. 도면은 매우 다양한 주름 스타일들의 리지들(266)과 호환가능할 부착 피처들(250)의 위치들의 예시적인 범위를 나타내는 파선들을 더 예시한다. 일 예에서, 부착 피처들(250)은 하나 이상의 리지(266)와 접촉하여 모듈러 자산 추적기(200) 상에 배치된다. 예시된 바와 같이, 모듈러 자산 추적기(200) 상의 부착 피처들(250)은 매우 다양한 주름 스타일들과 호환가능하도록 대략 402.2mm 내지 474mm 이격된다.

도 11은 골이 진 자산의 측면(252)의 리지들(266)에 결합된 모듈러 자산 추적기(200)를 예시한다. 예시된 예에서, 모듈러 자산 추적기(200)가 골이 진 자산에 부착되는 것을 허용하기 위해 적어도 2개의 부착 피처(250)가 리지들(266)에 근접하여 위치한다. 예시된 바와 같이, 메인 브래킷(210)은 2개의 리지를 너머 약간의 돌출(overhang)(예를 들어, 각각의 측면 상에 대략 39mm의 돌출)을 갖는다.

도 12는 골이 진 자산의 측면(252)의 리지들에 결합된 모듈러 자산 추적기(200)를 예시한다. 예시된 예에서, 메인 브래킷(210)은 컨테이너 측벽 상의 3개의 리지(266)에 완전히 걸쳐 있다.

통합 자산 추적기

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 자산 추적기의 컴포넌트들의 블록 회로도를 예시한다. 이 블록 회로도는 통합 자산 추적기의 하나 이상의 능력을 제공하기 위해 협력하는 컴포넌트들을 예시하는데, 프로세서(3302)(예를 들어, STMICROELECTRONICS로부터의 STM32L496VG 또는 STM32L4A6VG), I2C 버스를 통해 프로세서에 연결된 통신 버스 모듈(3304)(예를 들어, MAXIM INTEGRATED로부터의 DS2484R+T와 같은, 1-와이어 통신 버스 모듈), CAN 버스 트랜시버(3306)(예를 들어, MICROCHIP TECHNOLOGY INC.로부터의 CAN H/L MCP2562T-E/MF), UART(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) 지원을 갖는 직렬 인터페이스(3308)(예를 들어, MAXIM INTEGRATED로부터의 MAX3218EAP RS-232 인터페이스), SPI(Serial Peripheral Interface)를 통해 연결된 플래시 메모리(3310)(예를 들어, WINBOND ELECTRONICS로부터의 W25Q16FWUXIE 플래시 메모리 모듈), SPI를 통해 연결된 가속도계 및 자이로스코프 센서(3312)(예를 들어, STMICROELECTRONICS로부터의 LSM6DSL 칩), SPI를 통해 연결된 온도 센서(3314)(예를 들어, STMICROELECTRONICS로부터의 STTS751 온도 센서), UART를 통해 연결된 위성 내비게이션 모듈(3316)(예를 들어, U-BLOX HOLDING AG로부터의 UBX-M8030), UART를 통해 연결된 무선 모듈(3318)(예를 들어, STMICROELECTRONICS로부터의 BLUENRG-2 모듈과 같은 BLUETOOTH 무선 모듈), UART를 통해 연결된 셀룰러 모듈(3320)(예를 들어, QUECTEL WIRELESS SOLUTIONS CO.로부터의 BG96 모듈 또는 EG91 모듈)을 포함한다. 비록 도 13은 자산 추적기의 다양한 컴포넌트들의 특정 회로도를 예시하지만, 본 발명의 실시예들에 따른 특정 응용들의 요건에 적절하게 다양한 컴포넌트들 중 임의의 컴포넌트가 특정될 수 있다.

컴퓨팅 디바이스

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 명세서의 하나 이상의 양태가 구현될 수 있는 컴퓨팅 디바이스를 예시한다. 본 명세서에 설명된 하나 이상의 컴포넌트는 프로세서(1410)(예를 들어, CPU), 명령어들(1422)(예를 들어, 본 명세서에 설명된 하나 이상의 방법 또는 동작을 구현하는 명령어들)을 저장하는 메모리(1420)(예를 들어, 일시적 또는 비-일시적 메모리), 인터페이스(1430)(예를 들어, 통신 링크(132)를 통해 네트워크(130)를 통해 사용자 또는 다른 디바이스와 인터페이싱하기 위한)를 갖는 컴퓨팅 디바이스(1400)로서 구현될 수 있다. 비록 도 14는 자산 추적기의 컴퓨팅 디바이스의 특정 하드웨어 아키텍처를 예시하지만, 본 발명의 실시예들에 따른 특정 응용들의 요건에 적절하게 컴퓨팅 디바이스에 대한 다양한 아키텍처들 중 임의의 아키텍처가 이용될 수 있다.

소프트웨어 아키텍처

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 명세서에 설명된 자산 추적기들과 함께 사용하기 위한 소프트웨어 아키텍처(1500)를 예시한다. 소프트웨어 아키텍처(1500)는 자산 추적기의 특징들 및 능력들 중 하나 이상을 제공하기 위한 예시적인 소프트웨어 아키텍처이다. 소프트웨어 아키텍처(1500)는 메시지 버스(1502), 애플리케이션/에이전트 계층(1510), LM API 계층(1520), 코어 서비스 계층(1530), 및 드라이버/커널 계층(1580)을 포함한다. 애플리케이션/에이전트 계층(1510)은 HTTP 서비스(1512), REST API(1514) 및 제3자 애플리케이션(1516)을 포함한다. LM API 계층(1520)은 LM API(1522)(예를 들어, 코어 서비스들의 제한된 헤더 API)를 포함한다. 코어 서비스 계층(1530)은 L2/L3 보안 서비스(1532), AT 커맨드 인터페이스 서비스(1534), MQTT(Message Queuing Telemetry Transport) 서비스(1536), LM 다이렉트 서비스(1538), DNLD 서비스(1542), OMA/FOTA 서비스(1544), WDOG 서비스(1546), 로깅 서비스(1548), 연결 관리자 서비스(1552), MEMS 모션/ICN Gyro 서비스(1554), 구성 엔진(1556), VBUS 드라이버(1558), I/O 서비스(1562), BLUETOOTH LE 서비스(1564), WIFI 서비스(1566), 라우터 서비스(1568), 모뎀 SMS 서비스(1572), GPS 서비스(1574), 전력 상태 관리자 서비스(1576), 및 메모리/구성/파라미터 SREG INVmem 서비스(1578)를 포함한다. 드라이버들/커널 계층(1580)은 HAL(Hardware Abstraction Layer)/리눅스 드라이버, IP sec 모듈(1584), VBU UAR.T 모듈(3486), MEMS 모듈(1588), GPIO 모듈(1592), 통신 드라이버들(1594)(예를 들어, HOSTAP, WIFI, 또는 BLUETOOTH LE를 위한 드라이버들), 라우터 드라이버(1596)(예를 들어, IPTABLES), MALL/QMI/QMUXD 드라이버들(1598), SMD 드라이버들(1502), POSIX 인터페이스(1504), 운영 체제(1506)(예를 들어, 리눅스 운영 체제 또는 THREADX와 같은 실시간 운영 체제), 및 NV 메모리 모듈(1508)을 포함한다. 자산 추적기는 구성 엔진(1556) 및 하나 이상의 스크립트를 사용하여 하나 이상의 자산 추적 또는 전력 관리 동작을 수행할 수 있다. 비록 도 15는 자산 추적기의 특정 소프트웨어 아키텍처를 예시하지만, 본 발명의 실시예들에 따른 특정 응용들의 요건에 적절하게 자산 추적기에 대한 다양한 소프트웨어 아키텍처들 중 임의의 아키텍처가 이용될 수 있다.

자산 추적 프로세스

다양한 자산 추적 프로세스들이 본 명세서에 설명된 자산 추적기들과 함께 사용될 수 있다. 많은 예들에서, 자산 추적기는 자산의 위치를 주기적으로 획득하고 그 위치를 원격 서버에 송신한다. 위치를 획득하고 송신하는 빈도는 자산이 움직이고 있는지(예를 들어, 자산 추적기의 움직임 센서에 기초하여 결정됨) 또는 정지되어 있는지에 기초하여 달라질 수 있다. 일 예에서, 자산 추적기는 자산 추적기가 움직이고 있지 않은 동안 하루에 한 번 위치(및 다른 원하는 판독치들)를 획득하고 송신한다. 그리고 자산 추적기가 움직이고 있을 때, 자산 추적기는 매 15분마다 한 번 위치(및 다른 원하는 판독치들)를 획득하고 송신한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 자산 추적 프로세스가 도 16에 도시되어 있다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 자산 추적 프로세스(1600)를 예시한다. 프로세스(1600)는 동작 1602를 포함한다. 동작 1602는 자산 센서로부터 자산 판독치를 획득하는 것을 포함한다. 일 예에서, 자산 판독치를 획득하는 것은: 다른 센서들로부터의 다른 여러 판독치들 중에서도, 문 제어 컴포넌트로부터 문 제어 판독치를 획득하는 것, 온도 및 습도 센서로부터 온도 및 습도 판독치를 획득하는 것, 타이어 압력 모니터링 시스템으로부터 타이어 압력 판독치를 획득하는 것, 하중 센서로부터 하중 판독치를 획득하는 것, 냉각 컨트롤로부터 냉각 판독치를 획득하는 것, 및 가속도계 및 자이로스코프 센서로부터 가속도 또는 자이로스코프 판독치를 획득하는 것과 같은, 본 명세서에 설명된 자산 센서로부터 자산 판독치를 획득하는 것을 포함한다. 예들에서, 자산 센서로부터 자산 판독치를 획득하는 것은 자산 센서로부터 현재 판독치를 획득하는 것(예를 들어, 자산 센서를 활성화하고, 판독치를 획득한 다음, 자산 센서를 비활성화하는 것) 또는 자산 센서로부터 최근 판독치를 획득하는 것(예를 들어, 자산 센서는, 동작 1602의 일부로서 후속하여 획득되는, 판독치들을 획득하고 저장함)을 포함한다. 일 예에서, 자산 판독치를 획득하는 단계는 자산 판독 빈도로 발생한다.

동작 1604는 위치 센서로부터 현재 위치를 획득하는 것을 포함한다. 일 예에서, 위치 센서로부터 현재 위치를 획득하는 것은 본 명세서에 설명된 하나 이상의 위치 결정 컴포넌트를 사용하여 위치를 획득하는 것을 포함한다. 일 예에서, 동작 1604는: 위성 내비게이션 모듈로부터 위도 및 경도를 획득하는 것, 인근 셀 타워들에 기초하여 위치를 획득하는 것, 또는 차량-내 디바이스(예를 들어, 자산을 운반하는 차량의 내비게이션 시스템)로부터 위치를 획득하는 것을 포함한다. 예들에서, 위치 센서로부터 위치 판독치를 획득하는 것은 위치 센서로부터 현재 위치를 획득하거나 위치 센서에 의해 저장된 최근 판독치를 획득하는 것을 포함한다. 일 예에서, 현재 위치를 획득하는 것은 위치 판독 빈도로 발생한다.

동작 1606은 움직임 센서로부터 움직임 판독치를 획득하는 것을 포함한다. 일 예에서, 움직임 센서로부터 움직임 판독치를 획득하는 것은 본 명세서에 설명된 하나 이상의 컴포넌트로부터 움직임 판독치를 획득하는 것을 포함한다. 일 예에서, 움직임 판독치를 획득하는 것은, 다른 여러 것 중에서도, 가속도계 및 자이로스코프 센서로부터 가속도 또는 자이로스코프 판독치를 획득하는 것, 위성 내비게이션 모듈로부터 속도를 획득하는 것, 차량의 속도계로부터 속도를 획득하는 것, 하중 센서로부터 하중 판독치를 획득하는 것을 포함한다. 일 예에서, 움직임 판독치를 획득하는 것은 움직임 판독 빈도로 발생한다.

동작 1608은 배터리 상태 센서로부터 배터리 상태를 획득하는 것을 포함한다. 일 예에서, 동작 1608은 본 명세서에 설명된 배터리 상태 센서로부터 배터리 상태를 획득하는 것을 포함한다. 일 예에서, 배터리 상태를 획득하는 것은 배터리의 전압을 획득하거나 배터리의 배터리 수명의 추정치를 획득하는 것을 포함한다. 일 예에서, 배터리 상태를 획득하는 것은 배터리 상태 판독 빈도로 발생한다.

동작 1610은 태양 센서로부터 태양 판독치를 획득하는 것을 포함한다. 일 예에서, 태양 판독치를 획득하는 것은 태양 판독 빈도로 발생한다. 일 예에서, 태양 판독치는 태양 센서로부터 나오는 전압이다. 다른 예에서, 태양 판독치는 태양광의 양을 검출하는 광 센서로부터의 판독치이다.

동작 1612는 자산 판독치, 현재 위치, 움직임 센서로부터의 판독치, 배터리 상태, 또는 태양 판독치 중 하나 이상에 기초하여 메시징 레이트를 수정하는 것을 포함한다. 일 예에서, 메시징 레이트는 판독치들이 활동을 지시하는 것에 기초하여 증가된다. 예를 들어, 움직임 센서가 움직임을 지시한다면, 메시징 레이트가 증가된다. 움직임 센서들이 자산이 움직이고 있지 않음을 지시한다면, 메시징 레이트가 감소된다. 일 예에서, 배터리 상태가 배터리가 완전히 충전된 것을 지시한다면 메시징 레이트가 증가되고, 배터리 상태가 배터리가 낮은 충전을 가짐을 지시한다면 메시징 레이트가 감소된다. 일 예에서, 태양 판독치가 충분히 많은 양의 태양광이 존재함을 지시하면 메시징 레이트가 증가되고, 태양 판독치가 비교적 적은 태양광이 존재함을 지시하면 메시징 레이트가 감소된다. 빈도들은 유사하게 수정될 수 있다. 예를 들어, 자산 판독 빈도, 위치 판독 빈도, 움직임 판독 빈도, 배터리 상태 판독 빈도, 및 태양 판독 빈도 중 하나 이상이 판독치들에 기초하여 증가 또는 감소될 수 있다. 예를 들어, 자산이 움직이고 있지 않을 때, 빈도들이 감소될 수 있고, 자산이 움직이고 있을 때, 빈도들이 증가될 수 있다.

동작 1614는 자산 판독치, 현재 위치, 움직임 센서로부터의 판독치, 배터리 상태, 또는 태양 판독치 중 하나 이상을 포함하는 메시지를 생성하는 것을 포함한다.

동작 1616은 메시징 레이트에 기초하여 원격 서버에 메시지를 송신하는 것을 포함한다. 많은 예들에서, 메시지가 센서들로부터의 판독치들을 포함하도록 메시징 레이트는 빈도들보다 작거나 그와 동등하다. 예들에서, 메시지를 송신하는 것은 메시지를 송신할 셀룰러 연결을 활성화하는 것을 포함한다. 일 예에서, 메시지를 송신하는 것은 메시지의 송신에 전력을 공급할 일관되고 충분한 전원을 보장하기 위해 송신 전에 태양 전력으로부터 배터리 전력으로 스위칭하는 것을 포함한다. 비록 본 발명의 실시예들에 따른 다양한 자산 추적 프로세스가 도 16에 예시되어 있지만, 자산 추적기 유닛에 대한 다양한 자산 추적 프로세스 중 임의의 프로세스가 본 발명의 실시예들에 따라 이용될 수 있다.

전력 관리

본 명세서에 설명된 자산 추적기들은 전력 관리 기법들을 사용할 수 있다. 예들에서, 자산 추적 프로세스 동안 자산 추적기가 어떻게 전력을 공급받는지를 제어하는 것이 유리하다. 예를 들어, 자산 추적기의 태양 전지 패널로부터의 전력은 불일치할 수 있고, 이것은 자산 추적기의 성능에 부정적으로 영향을 주는 전압의 변동을 야기할 수 있다. 예를 들어, 추적기의 위치를 획득하는 것(예를 들어, GPS 센서를 사용하여) 또는 자산 추적기의 위치를 송신하는 것과 같은, 비교적 많은 양의 전력을 인출하는 프로세스들이 그러한 변동에 부정적으로 영향을 받을 수 있다. 비교적 많은 양의 전력을 인출하는 프로세스들을 수행하기 전에 배터리 전원으로부터 자산 추적기에 전력을 공급하는 것으로 스위칭하는 것이 유리할 수 있다. 그 후, 프로세스들이 완료되면, 자산 추적기는 다시 태양 전지 패널로부터 전력을 공급받는 것으로 스위칭한다. 또한, 자산 추적기가 상이한 전력 요건들 및 기능성을 갖는 상이한 모드들에서 동작가능한 것이 유리할 수 있다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성 모드(1712) 및 슬립 모드(1714)로 그리고 그로부터 스위칭 가능한 자산 추적기의 동작 모드(1710)를 예시한다. 슬립 모드(1714)에서, 자산 추적기의 하나 이상의 특징이 디스에이블될 수 있고 자산 추적기는 비교적 더 적은 전력을 인출할 수 있다. 일부 예들에서, 동작 모드(1710)가 슬립 모드(1714)인 동안, 자산 추적기의 프로세스는 활성 모드(1712) 동안보다 비교적 더 느린 클록 속도로 동작한다. 일부 예들에서, 자산 추적기는 동작 모드(1710)가 비교적 더 높은 전력의 프로세서가 사용되는 활성 모드(1712)인 것과 비교하여 동작 모드(1710)가 슬립 모드(1714)인 동안 저-전력 프로세서를 사용하여 동작한다. 자산 추적기는 동작 모드(1710)가 활성 모드(1712)인 것과 비교하여 동작 모드(1710)가 슬립 모드(1714)인 동안 더 적은 전력을 사용하여 동작할 수 있다. 비록 본 발명의 실시예들에 따른 자산 추적기의 모드들을 스위칭하기 위한 다양한 프로세스가 도 17에 예시되어 있지만, 모드들을 스위칭하기 위한 다양한 프로세스들 중 임의의 프로세스가 본 발명의 실시예들에 따라 이용될 수 있다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 자산 추적기에 대한 전력 관리 프로세스(1800)를 예시한다. 도 17에서 설명된 바와 같이, 자산 추적기는 활성 모드(1712) 또는 슬립 모드(1714) 중 어느 하나인 동작 모드(1710)를 가질 수 있다. 자산 추적기에 의해 획득된 다양한 데이터에 따라 모드들 간에 스위칭하는 것이 유리할 수 있다.

프로세스(1800)는 동작 1802를 포함한다. 동작 1802는, 동작 1602와 관련하여 위에 설명된 바와 같이, 자산 센서로부터 자산 판독치를 획득하는 것을 포함한다. 동작 1804는, 동작 1604와 관련하여 위에 설명된 바와 같이, 위치 센서로부터 현재 위치를 획득하는 것을 포함한다. 동작 1806은, 동작 1606과 관련하여 위에 설명된 바와 같이, 움직임 센서로부터 움직임 판독치를 획득하는 것을 포함한다. 동작 1808은, 동작 1608과 관련하여 위에 설명된 바와 같이, 배터리 센서로부터 배터리 상태를 획득하는 것을 포함한다. 동작 1810은, 동작 1610과 관련하여 위에 설명된 바와 같이, 태양 센서로부터 태양 판독치를 획득하는 것을 포함한다.

동작 1812는 동작들 1802-#4010 중 하나 이상에서 획득된 판독치들 중 하나 이상에 기초하여 자산 추적기의 동작 모드(1710)를 슬립 모드(1714)로부터 활성 모드(1712)로 또는 그 반대로 변경하는 것을 포함한다. 예를 들어, 동작들 1802-1810에서 획득된 데이터가 자산 추적기가 움직이고 있지 않음을 지시하거나 미리 결정된 기간 동안 어떠한 이벤트도 발생하지 않는다면, 자산 추적기는 동작 모드(1710)를 활성 모드(1712)로부터 슬립 모드(1714)로 스위칭하거나 동작 모드(1710)를 슬립 모드(1714)인 것으로서 유지할 수 있다. 대조적으로, 데이터가 자산 추적기가 움직이고 있음을 지시하면 또는 이벤트가 발생한다면, 자산 추적기는 동작 모드(1710)를 슬립 모드(1714)로부터 활성 모드(1712)로 스위칭하거나 동작 모드(1710)를 활성 모드(1712)인 것으로 유지할 수 있다. 이벤트들의 종류 또는 판독 트리거 변화는 자산 추적기의 관리자 또는 제조자에 의해 맞춤화될 수 있다. 일부 예들에서, 맞춤화는 원격으로 수행될 수 있다.

동작 1814는 자산 추적기의 동작 모드(1710)가 슬립 모드(1714)인 동안 태양 전지 패널로부터 배터리를 충전하는 것을 포함한다.

비록 본 발명의 실시예들에 따른 다양한 전력 관리 프로세스가 도 17에 예시되어 있지만, 자산 추적기 유닛에 대한 다양한 전력 관리 프로세스 중 임의의 프로세스가 본 발명의 실시예들에 따라 이용될 수 있다.

자산 추적기들은 자산 추적기의 태양 전지 패널, 배터리 및 메인 회로 사이의 전력의 흐름을 관리하는 전력 관리 회로를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 회로 및 관리 방법이 도 19 및 도 20에 각각 도시되어 있다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 자산 추적기(1900)를 예시한다. 자산 추적기는 태양 전지 패널(1902), 전력 관리 회로(1910), 메인 회로(1920), 및 배터리(1930)를 포함한다. 전력 관리 회로(1910)는 자산 추적기(1900) 내의 전력 흐름을 관리하는 자산 추적기(1900)의 하나 이상의 회로이다. 전력 관리 회로(1910)는 충전 회로(1912) 및 스위칭 회로(1914)를 포함한다. 태양 전지 패널(1902)은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하여 자산 추적기(1900)의 다른 컴포넌트들에 전력을 공급하는 모듈이다(예를 들어, 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이). 메인 회로(1920)는 자산 추적기의 위치를 획득하고 위치를 포함하는 메시지를 송신하는 것과 같은, 하나 이상의 자산 추적 기능을 수행하기 위해 전력을 인출하는 자산 추적기(1900)의 컴포넌트이다. 배터리(1930)는 에너지를 수신, 저장, 및 제공할 수 있는 컴포넌트이다. 충전 회로(1912)는 태양 전지 패널(4102) 및 배터리(1930)에 전기적으로 결합된다. 충전 회로(1912)는 태양 전지 패널(1902)로부터의 배터리(1930)의 충전을 관리한다. 예들에서, 충전 회로(1912)는 또한 메인 회로(1920)에 전기적으로 결합되고 배터리(1930)를 충전하는 동안 메인 회로(1920)에 전력을 제공할 수 있다. 스위칭 회로(1914)는 태양 전지 패널(1902), 메인 회로(1920), 및 배터리(1930)에 전기적으로 결합된다. 스위칭 회로(1914)는 메인 회로(1920)가 어느 전원으로부터 전력을 인출하는지를 제어한다: 태양 전지 패널(1902) 또는 배터리(1930). 스위칭 회로(1914)가 비활성화될 때, 메인 회로(1920)는 배터리(1930)로부터 전력을 공급받는다. 스위칭 회로(1914)가 비활성일 때, 메인 회로(1920)는 태양 전지 패널(1902)로부터 전력을 공급받는다. 예들에서, 전력 관리 회로(1910), 충전 회로(1912), 또는 스위칭 회로(1914)는 태양 전지 패널(1902) 또는 배터리(1930)로부터 나오는 전력을 모니터링하는 컴포넌트들을 포함한다. 예들에서, 충전 회로(1912), 및 스위칭 회로(1914)는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 펌웨어 컴포넌트들에 의해 제어된다. 예를 들어, 충전 회로(1912)는 일부 상황들에서는 태양 전지 패널(1902)로부터 배터리(1930)를 충전하도록 제어될 수 있지만 다른 상황들에서는 그렇지 않다. 스위칭 회로(1914)는 메인 회로(1920)로 하여금 배터리(1930) 또는 태양 전지 패널(1902)로부터 전력을 공급받게 하도록 제어될 수 있다.

예시적인 전력 관리 프로세스에서, 충전 회로(1912)는 비활성화되고(예를 들어, 배터리(1930)가 태양 전지 패널(1902)에 의해 충전되는 것을 방지함), 태양 전지 패널(1902)로부터의 태양 공급 전압은 비활성화 시간 임계 시간량 동안 비활성화 전압 임계값보다 아래로 떨어진다. 일 예에서, 비활성화 전압 임계값은 태양 전지 패널(1902)이 배터리(1930)를 충전하기에 충분한 전류를 공급할 수 없다는 것을 지시하는 임계값이다. 일 예에서, 비활성화 전압 임계값은 대략 8.8V이고 비활성화 시간 임계값은 대략 5초이다. 충전 회로(1912)가 전력을 사용하여 기능하기 때문에 태양 공급 전압이 낮을 때 충전 회로(1912)를 비활성화하는 것이 유리할 수 있다. 일 예에서, 충전 회로(1912)는 태양 공급 전압이 활성화 시간 임계 시간량 동안 활성화 전압 임계값을 초과하지 않는 한 비활성화된 상태로부터 활성화되지 않는다. 일 예에서, 활성화 전압 임계값은 10.4V이고 활성화 시간 임계값은 대략 30초이다. 추가의 예가 도 20에 도시되어 있다. 비록 도 19는 자산 추적기의 특정 아키텍처를 예시하지만, 본 발명의 실시예들에 따른 특정 응용들의 요건에 적절하게 다양한 소프트웨어 아키텍처들 중 임의의 아키텍처가 이용될 수 있다.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 자산 추적기에 대한 전력 관리 방법(2000)을 예시한다. 방법(2000)은 태양 전지 패널(1902)로부터의 태양 공급에 기초하여 충전 회로(1912) 및 스위칭 회로(1914)를 활성화 또는 비활성화한다. 방법(2000)은 시작 동작 2002에서 시작된다. 시작 동작 2002에 이어서, 흐름은 동작 2004로 이동한다.

동작 2004에서, 충전 회로(1912)는 비활성화되고 흐름은 동작 2006으로 이동한다. 동작 2006에서, 태양 전지 패널(1902)로부터의 태양 공급이 측정된다. 태양 공급을 측정하는 것은 태양 전지 패널(1902)로부터의 전압을 측정하는 것을 포함한다. 다음으로, 흐름은 태양 공급이 제1 임계 전압을 만족시키는지가 결정되는 동작 2008로 이동한다. 일 예에서, 제1 임계 전압은 태양 전지 패널(1902)이 배터리(1930)를 충전하기에 충분한 전류를 공급할 수 있음을 지시하는 전압의 양이다. 일 예에서, 제1 임계 전압은 대략 10.4V이고 제1 임계 전압은 태양 공급 전압이 10.4V보다 크면 만족된다. 일 예에서, 태양 공급은 일정 기간 동안 모니터링되고 전압이 일정 기간(예를 들어, 5초) 동안 제1 임계 전압보다 더 크면 제1 임계 전압이 만족된다. 태양 공급이 제1 임계 전압을 만족시키면, 흐름은 동작 2010으로 이동한다. 태양 공급 임계값이 만족되지 않으면, 흐름은 동작 2014로 이동한다. 동작 2010에서, 충전 회로(1912)는 태양 전지 패널(1902)로부터 배터리(1930)를 충전하도록 활성화된다. 그 후 흐름은 동작 2012로 이동한다.

동작 2014에서, 스위칭 회로(1914)는 비활성화된다. 스위칭 회로(1914)를 비활성화함으로써, 메인 회로(1920)는 태양 전지 패널(1902)보다는 배터리(1930)로부터 전력을 공급받는다. 그 후 흐름은 태양 공급이 다시 측정되는 동작 2016으로 이동한다. 그 후 흐름은 태양 공급이 제2 임계 전압과 비교되는 동작 2018로 이동한다. 일 예에서, 제2 임계 전압은 메인 회로(1920)가 태양 전지 패널(1902)에 의해 전력을 공급받을 수 있다는 것을 지시하는 전압이다. 예를 들어, 제2 임계 전압은 9.8V일 수 있다. 태양 공급이 제2 임계 전압을 초과하지 않으면, 흐름은 동작 2012로 이동한다. 태양 공급이 제2 임계 전압을 초과하면, 흐름은 동작 2020으로 이동한다. 동작 2020에서, 태양 공급은 동작 2008에서 처음 설명된 바와 같이 제1 임계 전압과 비교된다. 여기서, 태양 공급이 제2 임계 전압을 만족시켰기 때문에, 태양 공급은 제1 임계 전압을 만족시킬 수 있다. 태양 공급이 제1 임계 전압을 만족시키면, 흐름은 동작 2002로 이동한다. 태양 공급이 제1 임계 전압을 만족시키지 않으면, 흐름은 동작 2022로 이동한다. 동작 2022에서, 스위칭 회로(1914)는 메인 회로(1920)가 태양 전지 패널(1902)로부터 전력을 공급받도록 활성화되고, 그 후 흐름은 동작 2012로 이동한다.

동작 2012에서, 전력 상태의 변화가 모니터링된다. 예를 들어, 전력 상태의 변화는 임계값을 넘는 배터리(1930)로부터의 또는 태양 공급의 전압의 변화일 수 있다. 다른 예에서, 자산 추적기(1900)가 임계 시간량보다 더 오랫동안 특정 전력 상태에서 동작하면 전력 상태의 변화가 발생한다. 전력 상태의 변화가 검출되면, 흐름은 동작 2002로 이동하고, 그렇지 않으면 흐름은 동작 2012에서 머무른다.

비록 본 발명의 실시예들에 따른 다양한 전력 관리 프로세스가 도 20에 예시되어 있지만, 자산 추적기 유닛에 대한 다양한 전력 관리 프로세스 중 임의의 프로세스가 본 발명의 실시예들에 따라 이용될 수 있다.

다른 방법에서, 전력 관리 회로(1910)는 배터리(1930)가 동적으로 조정 가능한 방식으로 충전되는 동적 전류 충전 회로를 구현하여, 배터리(1930)는 고정된 양보다는 태양 전지 패널(1902)이 제공할 수 있는 에너지의 양으로 충전되게 된다. 예를 들어, 태양 전지 패널(1902)이 550mA를 공급할 수 있다면, 배터리(1930)는 550mA로 충전된다. 태양 전지 패널(1902)이 300mA를 공급할 수 있다면, 배터리(1930)는 300mA로 충전된다. 태양 전지 패널(1902)이 100mA를 공급할 수 있다면, 배터리(1930)는 100mA로 충전된다. 이러한 방식으로, 전력 관리 회로(1910)는 배터리(1930)의 충전 레이트를 조정하여 매우 느린 제어 루프를 통해 태양 전지 패널(1902)을 10.5V로 레귤레이팅한다. 이것은 다양한 태양 조건 하에서 배터리(1930)의 충전을 허용할 수 있다.

제품 기능성을 연장하기 위한 태양 전력 강화

많은 실시예들은 자산 추적기 유닛에 전력을 제공할 수 있는 내부 배터리를 포함한다. 많은 실시예들은 태양 전지 패널 전원을 이용하여 배터리를 충전하고/하거나 자산 추적기 유닛의 다른 특징들에 전력을 공급할 수 있다. 많은 실시예들은 자산 추적기 유닛을 계속 구동하기에 충분한 전력(예를 들어, 저전력 마이크로컨트롤러에 전력을 공급하기에 충분한 전력)만을 필요로 할 수 있고, 이것은 배터리를 충전하는 것을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 따라서, 많은 실시예들은, 테스팅 또는 다른 메커니즘들을 통해, 태양 전지 패널이 변화하는 태양 조건 하에서 생성하고 제공할 수 있는 전력의 양을 알 수 있다. 이 지식은 그 후 각각의 유닛이 동작하기 위해 얼마나 많은 전력을 필요로 하는지에 기초하여 자산 추적기 유닛의 다양한 기능 컴포넌트들(예를 들어, 다양한 다른 여러 컴포넌트들 중에서도, 배터리 충전 회로, 셀룰러 모뎀, GPS와 같은 위성 내비게이션)을 인에이블하기 위해 사용될 수 있다. 이것은, 이러한 특징을 제공하기 위해 임의의 추가적인 하드웨어 또는 비용을 요구하지 않고, 주어진 현재의 태양 조건에 대해 최대 수의 하드웨어 기능들 및 컴포넌트들의 사용이 가능하게 되는 것을 허용할 수 있다.

특히, 많은 실시예들은 태양 전지 패널들을 통해 수신되는 태양으로부터의 전력만을 사용하여 유닛에 전력을 공급하려고 한다. 그러나 이것은 많은 제한을 갖는다. 예를 들어, 이용가능한 태양 에너지의 양은, 많은 다른 인자들 중에서, 사용된 태양 전지 패널의 유형, 위치, 하루 중 시간, 진행 방향, 날씨 조건에 의존할 수 있다. 자산 추적기 유닛이 이용가능한 태양 에너지로부터 도출할 수 있는 동작 시간의 양을 최대화하기 위해, 많은 실시예들은 추가적인 지능 및 제어 메커니즘들을 포함한다.

많은 실시예들에서, 자산 추적기 유닛은 회로 보드에 전력을 공급하기 위해 적어도 임계 수치의 볼트를 필요로 할 수 있다. 특정 실시예들은 회로 보드에 전력을 공급하기 위해 태양 전지 패널로부터 적어도 7 볼트를 필요로 할 수 있고, 태양 전지 패널이 7 볼트 아래로 떨어지면, 유닛은 스위처를 턴 오프함으로써 내부 배터리로 구동되도록 강제될 수 있다.

따라서, 태양 전지 패널 전압이 임계 수치의 볼트(예를 들어, 7 볼트)보다 위이기만 하면, 유닛은 유닛의 가능한 한 많은 기능 하드웨어 컴포넌트들(예를 들어, 다양한 다른 여러 것 중에서도, 스위칭 레귤레이터, 마이크로컨트롤러, GPS, 셀룰러 모뎀, 배터리 충전기)을 구동하기 위해 태양 에너지를 이용할 수 있다. 특정 실시예들에서, 펌웨어 아키텍처로 인해, 반드시 모든 기능 하드웨어 컴포넌트들이 인에이블될 필요는 없다. 특정 실시예들에서, 컴포넌트들은 스위칭 레귤레이터, 마이크로컨트롤러, GPS, 셀룰러 모뎀, 및 배터리 충전기를 포함할 수 있다. 이들 기능 컴포넌트 각각은 알려진 양의 전류를 소비할 수 있다. 특정 실시예들에서, 중요한 기능 컴포넌트는 저전류를 소비할 수 있는 마이크로컨트롤러이고, 따라서 그것은 항상 인에이블될 수 있다. 특정 실시예들에서, 마이크로컨트롤러는 유닛을 슬립 상태에 들어가게 함으로써 디스에이블될 수 있다.

그에 따라, 충전기 개방-회로 전압에 기초하여, 턴 온될 수 있는 기능 컴포넌트들의 수는 입력 전압을 요구되는 임계값(예를 들어, 7 볼트) 위로 여전히 유지하면서 결정될 수 있다. 이것은 학습 프로세스일 수 있는데, 그 이유는 그것이 사용되는 패널 및 패널이 사용되고 있는 유닛의 유형에 의존할 수 있기 때문이다. 또한, 학습 프로세스는 적응적일 필요가 있을 수 있다. 특정 실시예들에서, 학습 프로세스는 자산 추적기 유닛이 사용자에 의해 사용되기 전에 유닛의 제조 스테이지 동안 행해질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 주어진 전압에 기초하여 어느 기능 컴포넌트들이 인에이블될 수 있는지를 결정하기 위한 학습 프로세스가 도 21에 예시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 개방-회로 전압에 대해 어느 기능 컴포넌트들이 인에이블될 수 있는지를 예시하는 예시적인 표가 도 22에 예시되어 있다. 일부 실시예들에서, 표가 생성되고 자산 추적기 유닛의 메모리(예를 들어, 비-휘발성 메모리 또는 다른 것)에 저장될 수 있다.

도 21에 예시된 바와 같이, 프로세스(2100)는 모든 기능 컴포넌트들(예를 들어, 블록들)이 턴 오프된 채로 시작될 수 있다(2105). 프로세스는 완성 플래그를 0으로 설정할 수 있다(2110). 프로세스는 패널 개방-회로 전압을 측정하고 로깅할 수 있다(2115). 프로세스는 스위처와 같은 기능 컴포넌트를 턴 온할 수 있다(2116). 특정 실시예들에서, 프로세스는, 예를 들어 도 22에 예시된 바와 같이, 최저 전류 내지 최고 전류를 인출하는 기능 컴포넌트들 및/또는 기능 컴포넌트들의 조합들을 턴 온하는 것으로 시작될 수 있다. 특정 실시예들에서, 프로세스는 상이한 컴포넌트들 및 조합들을 테스트하기 위해 다른 기법들을 이용할 수 있다.

프로세스는 패널 전압을 측정하고 로깅할 수 있다(2117). 패널 전압이 임계 전압(예를 들어, 7 볼트)보다 위가 아니면, 프로세스는 예를 들어 도 22에 예시된 표와 같은 표의 나머지를 0으로 채우고(2120), 표가 완성될 때까지 상이한 개방-회로 전압을 시도하기 위해 복귀한다.

패널 전압이 임계값(예를 들어, 7 볼트)보다 위이면, 프로세스는 기능 컴포넌트에 대응하는 제1 부하를 턴 온하고(2125)(예를 들어, 부하는, 턴 온 또는 오프될 수 있는 다양한 기능 블록들 중 임의의 것 중에서, GPS, 셀룰러 모뎀, 배터리 충전기를 포함할 수 있음) 패널 전압을 측정하고 로깅한다(2126).

패널 전압이 임계 전압(예를 들어, 7 볼트)보다 위가 아니면, 프로세스는 예를 들어 도 22에 예시된 표와 같은 표의 나머지를 0으로 채우고(2130), 표가 완성될 때까지 상이한 개방-회로 전압을 시도하기 위해 복귀한다. 패널 전압이 임계값(예를 들어, 7 볼트)보다 위이면, 프로세스는 제2 부하를 턴 온하고(2135) 패널 전압을 측정하고 로깅한다(2136).

패널 전압이 임계 전압(예를 들어, 7 볼트)보다 위가 아니면, 프로세스는 예를 들어 도 22에 예시된 표와 같은 표의 나머지를 0으로 채우고(2140), 표가 완성될 때까지 상이한 개방-회로 전압을 시도하기 위해 복귀한다.

패널 전압이 임계값(예를 들어, 7 볼트)보다 위이면, 프로세스는 부하들의 나머지 조합들을 턴 온하고(2145) 패널 전압을 측정하고 로깅한다(2146). 패널 전압이 임계 전압(예를 들어, 7 볼트)보다 위가 아니면, 프로세스는 예를 들어 도 22에 예시된 표와 같은 표의 나머지를 0으로 채우고(2150), 표가 완성될 때까지 상이한 개방-회로 전압을 시도하기 위해 복귀한다.

패널 전압이 임계값(예를 들어, 7 볼트)보다 위이면, 프로세스는 이 개방-회로 전압으로 마무리되고(2155), 표가 완성될 때까지 다른 개방-회로 전압들에 대해 이 프로세스를 반복한다(2160). 표가 완성되면, 프로세스는 완성 플래그를 1로 설정한다(2165).

비록 본 발명의 실시예들에 따른 주어진 개방-회로 전압에 대해 어느 기능 컴포넌트들이 인에이블될 수 있는지를 결정하기 위한 다양한 학습 프로세스들이 도 21에 예시되어 있지만, 자산 추적기 유닛에 대한 다양한 학습 프로세스들 중 임의의 프로세스가 본 발명의 실시예들에 따라 이용될 수 있다.

GPS, 셀룰러 모뎀, 및 배터리 충전기를 포함하는 다음의 기능 컴포넌트들을 갖는 자산 추적기 유닛에 대해, 위에 설명된 도 21에 예시된 프로세스와 같은 학습 프로세스를 사용하는 예가 이제 설명될 것이다. 프로세스는 기능 컴포넌트들의 상이한 조합들에 의해 소비되는 전력을 결정하는 것을 포함할 수 있고, 추가적인 기능 컴포넌트들, 또는 부하들을 최저 전류 부하 또는 조합으로부터 최고 전류 부하로 턴 온할 수 있다. 이 예에서 예시된 바와 같이, 최저 전류로부터 최고 전류로 가는 조합들은 다음과 같이 진행된다: 스위처, 스위처 + 셀룰러, 스위처 + GPS, 스위처 + 셀룰러 + GPS, 스위처 + 충전기, 스위처 + 충전기 + 셀룰러, 스위처 + 충전기 + GPS, 및 스위처 + 셀룰러 + GPS. 따라서, 비록 도 22는 4개의 기능 컴포넌트(스위처, 셀룰러 모뎀, GPS, 및 배터리 충전기)에 대해 상이한 부하들 및 부하들의 조합들을 테스트하는 예를 예시하지만, 학습 프로세스는 본 발명의 실시예들에 따른 특정 응용들에 요구되는 임의의 수의 기능 컴포넌트들 및 컴포넌트들의 상이한 전력/전류 요건들에 적응될 수 있다.

스위처, 셀룰러 모뎀, GPS, 및 배터리 충전기를 포함하는 자산 추적기에 대한 학습 프로세스의 예가 이제 설명될 것이다. 도 22의 표에 예시된 바와 같이, 예를 들어, 프로세스는 GPS, 셀룰러 모뎀, 및 충전기가 턴 오프된 채로 시작될 수 있다. 프로세스는 그 후 스위처를 턴 오프함으로써 패널 개방-회로 전압을 측정할 수 있다. 이 전압은 그 후 개방-회로 전압으로서 로깅된다. 특정 실시예들에서, 전압은 학습 프로세스를 시작하기 위해 특정 임계값(예를 들어, 9 볼트)보다 위일 필요가 있을 수 있다.

스위처 - 이 프로세스는 스위처를 턴 온하고 전압을 측정하고 로깅할 수 있다. 전압이 임계 수치의 볼트(예를 들어, 7 볼트)보다 위이면, 프로세스는 다음 단계로 진행한다.

스위처 + 셀룰러 - 이 프로세스는 셀룰러 모뎀을 턴 온한 다음, 패널 전압을 측정하고 로깅할 수 있다. 그것이 임계값(예를 들어, 7 볼트)보다 위이면, 프로세스는 다음 단계로 진행한다.

스위처 + GPS - 이 프로세스는 셀룰러를 턴 오프하고 GPS를 턴 온한 다음, 패널 전압을 측정하고 로깅할 수 있다. 그것이 임계값(예를 들어, 7 볼트)보다 위이면, 프로세스는 다음 단계로 진행한다.

스위처 + 셀룰러 + GPS - 이 프로세스는 셀룰러 모뎀을 턴 온한 다음, 패널 전압을 측정하고 로깅할 수 있다. 그것이 임계값(예를 들어, 7 볼트)보다 위이면, 프로세스는 다음 단계로 진행한다.

스위처 + 충전기 - 이 프로세스는 셀룰러 모뎀 및 GPS를 턴 오프하고 충전기를 턴 온한 다음, 패널 전압을 측정하고 로깅할 수 있다. 그것이 임계값(예를 들어, 7 볼트)보다 위이면, 프로세스는 다음 단계로 진행한다.

스위처 + 충전기 + 셀룰러 - 이 프로세스는 셀룰러 모뎀을 턴 온한 다음, 패널 전압을 측정하고 로깅할 수 있다. 그것이 임계값(예를 들어, 7 볼트)보다 위이면, 프로세스는 다음 단계로 진행한다.

스위처 + 충전기 + GPS - 이 프로세스는 셀룰러 모뎀을 턴 오프하고 GPS를 턴 온한 다음, 패널 전압을 측정하고 로깅할 수 있다. 그것이 임계값(예를 들어, 7 볼트)보다 위이면, 프로세스는 다음 단계로 진행한다.

스위처 + 충전기 + 셀룰러 + GPS - 이 프로세스는 셀룰러 모뎀을 턴 온한 다음, 패널 전압을 측정하고 로깅할 수 있다.

위에서 언제든지 패널 전압이 임계값(예를 들어, 7 볼트)보다 아래로 떨어지면, 프로세스는 해당 테스트에 대해 0을 입력하고 나머지 테스트들에 대해 0을 입력한다.

많은 실시예들에서, 프로세스는 완전한 표가 개방 회로 전압들로 채워질 수 있도록 개방-회로 전압들의 범위에 대해 반복된다. 특정 실시예들에서, 개방-회로 전압들의 범위는 9 볼트로부터 12 볼트까지 및 그 너머의 범위일 수 있다. 많은 실시예들에서, 범위의 입도는 달라질 수 있고, 기능 컴포넌트들이 드롭아웃(drop out)하기 시작함에 따라 더 미세할 수 있다. 위에 언급된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표의 일 예가 도 22에 예시되어 있다. 비록 도 22는 표 내에 값들을 저장하는 것을 예시하지만, 본 발명의 실시예들에 따른 특정 응용들의 요건에 적절하게 특정 전압 레벨에 대해 어느 기능 컴포넌트들이 인에이블/디스에이블될 수 있는지를 특정하기 위해 다양한 데이터 구조들 및 포맷들 중 임의의 것이 이용될 수 있다.

특정 실시예들에서, 표가 생성되고 자산 추적기 유닛의 비-휘발성 메모리에 저장되면, 그것은 다음과 같이 사용될 수 있다:

1) 유닛이 처음 턴 온될 때, 스위처를 인에이블하고, 내부 배터리 전압이 특정 임계값(예를 들어, 3.6 볼트)보다 위인 것을 확인하고, 그렇지 않다면, 그것이 이 임계값보다 위일 때까지 기다린다.

2) 스위처를 디스에이블하고 개방-회로 전압을 측정한다.

3) 측정된 전압 근처의 개방-회로 전압에 대해 표를 살펴본다. 측정된 전압 바로 아래의 행을 사용하고, 여기서 1을 갖는 해당 행 내의 항목들이 이제 턴 온될 수 있다. 4) 개방-회로 전압이 증가하였고 더 많은 블록들이 턴 온될 수 있는 경우에 주기적으로 단계 2로 돌아간다.

5) 0에서 1로의 변화에 대해 전력-상태 신호를 모니터링한다. 이것은 입력 전압이 부하에 대해 너무 낮게 떨어졌음을 지시할 수 있다.

위에 설명된 바와 같이, 많은 실시예들은 개방-회로 전압 판독치에 의해 주어진 바와 같은, 태양 전지 패널로부터 이용가능한 측정된 전력의 양에 기초하여 자산 추적기 유닛의 어느 기능 컴포넌트들 - 만약 있다면 - 을 인에이블할지를 결정하기 위해 표를 이용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 측정된 태양 전력에 기초하여 자산 추적기 유닛의 기능 컴포넌트들을 인에이블하는 전력 관리 프로세스가 도 23에 예시되어 있다. 프로세스는 태양 전지 패널을 특성화할 수 있다(2305). 프로세스는 유닛의 스위처를 턴 오프할 수 있다(2310). 프로세스는 패널 개방-회로 전압을 측정한다(2315). 프로세스는 개방-회로 전압에 기초하여 어느 부하들(예를 들어, 기능 컴포넌트들)이 인에이블될 수 있는지를 찾아본다(2320). 프로세스는 사용될 필요가 있고 특성화 표에 기초하여 인에이블될 수 있는 부하들을 턴 온한다(2325). 프로세스는 패널 전압을 측정한다(2330). 패널 전압이 임계값보다 위이면, 프로세스는 패널 전압을 측정하기 위해 복귀한다. 패널 전압이 임계값보다 아래이면, 프로세스는 스위처를 턴 오프한다(2335)(예를 들어, 자산 추적기 유닛은 이제 내부 배터리로 구동되고 있음). 프로세스는 불필요한 부하들을 턴 오프한다(2340). 프로세스는 그 후 완료된다. 비록 본 발명의 실시예들에 따른 주어진 전압 프로세스들에 대해 자산 추적기 유닛의 어느 기능 컴포넌트들이 인에이블될 수 있는지를 결정하는 다양한 것이 도 23에 예시되어 있지만, 본 발명의 실시예들에 따른 특정 응용들의 요건에 적절하게 다양한 인에이블링 프로세스들 중 임의의 프로세스가 이용될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 자산 추적기 유닛의 상이한 모드들이 아래에 설명된다.

어웨이크 모드

위에 설명된 학습 프로세스는 변화하는 태양 조건 하에서 자산 추적기의 가능한 한 많은 기능 컴포넌트를 인에이블하게 하기 위해 사용될 수 있다. 많은 실시예들에서, 턴 온될 수 있는 것에 대한 제한들도 배터리 전압에 기초할 수 있다. 특정 실시예들에서, 배터리가 완전히 충전되면, 자산 추적기 유닛의 기능 컴포넌트들의 전부 또는 대부분을 인에이블하는데 있어서 손해가 없거나 최소일 수 있다. 그러나, 배터리가 낮아지고 있다면, 태양 전지 패널이 특정 순간에 태양으로부터 충분한 태양 에너지를 수신할 수 있더라도, 특정 실시예들은 미래에 태양 조건이 악화될 수 있다는 관점에서 배터리가 충전되는 것을 허용하기 위해 컴포넌트들의 특정 우선순위에 기초하여 어떤 다른 기능 컴포넌트들이 턴 온되는지를 제한하기로 선택할 수 있다. 따라서, 특정 실시예들은 자산 추적기의 배터리 충전기 컴포넌트를 최고 우선순위로 설정할 수 있고, 따라서 충분한 태양 전력이 있을 때 인에이블되어야 한다. 특정 실시예들에서, GPS와 같은 위성 내비게이션 및 셀룰러 모뎀은 대부분의 시간에서 오프 상태일 수 있고 특정 사용 사례에 기초하여 필요할 때만 턴 온될 수 있다. 특정 실시예들은 또한 자산 추적기 유닛이 배터리 충전이 감소되는 레이트의 함수로서 또는 태양 에너지의 양이 감소됨에 따라 메시지들을 전송하는 레이트를 낮출(throttle down) 수 있다. 따라서, 많은 실시예들은 본 발명의 실시예들에 따른 특정 응용들의 요건에 적절하게 다양한 다른 여러 인자들 중에서도, 특정 컴포넌트의 우선순위, 현재 태양 조건, 현재 내부 배터리 상태, 자산 추적기의 사용 사례를 포함하는 다양한 파라미터들에 기초하여 기능 컴포넌트들을 인에이블하고 디스에이블할 수 있다.

슬립 모드

특정 실시예들에서, 슬립 모드는 자산 추적기 유닛의 최저 전력 소비 모드일 수 있다. 많은 실시예들에서, 슬립 모드에서, 마이크로컨트롤러는 중지될 수 있고, GPS 및 셀룰러 모뎀은 턴 오프될 수 있다. 이 모드는 전력을 보존하고 자산 추적기의 내부 배터리의 수명을 연장하도록 의도될 수 있다. 태양 및 개방-회로 전압이 임계값보다 아래일 때, 유닛은 완전히 내부 배터리로부터 구동될 수 있다. 또한, 특정 실시예들에서, 특정 유형들의 자산 추적기들에 대해 가능한 한 많은 시간을 슬립 상태로 보내는 것이 유리할 수 있고, 프로세서는 태양이 떴고 태양 에너지가 이제 전원으로서 이용가능한지를 확인하기 위해 패널 전압을 체크하기 위해 가끔 웨이크 업할 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 풍부한 태양 에너지가 있고 태양이 풍부할 때 제품이 슬립 모드에 있는 경우, 자산 추적기는 개방-회로 패널 전압에 기초하여 배터리 충전기를 인에이블 또는 디스에이블하기로 선택할 수 있다. 특정 실시예들에서, 배터리 충전기가 인에이블된 상태에서 자산 추적기 유닛이 슬립 상태가 되면, 특정 실시예들은 전력 상태의 변화를 설정하여 자산 추적기의 프로세서를 웨이크하여 그것이 전력 상태의 변화를 고려하여 충전기가 온 상태로 유지되어야 하는지 또는 턴 오프되어야 하는지에 관한 결정을 할 수 있도록 할 수 있다.

본 발명의 다양한 예시적인 실시예들이 위에 설명되었지만, 그것들은 제한이 아닌 예로서 제시되었다는 점이 이해되어야 한다. 형태 및 상세에서의 다양한 변화들이 이루어질 수 있다는 것이 관련 기술분야(들)의 통상의 기술자들에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 위에 설명된 예시적인 실시예들 중 어느 것에 의해서도 제한되어서는 안되고, 다음의 청구항들 및 그들의 균등물들에 따라서만 정의되어야 한다. 또한, 요약서는 본 명세서에 제시된 예시적인 실시예들의 범위에 관해 어떤 식으로든 제한하려고 의도된 것이 아니다. 청구항들에 나열된 절차들이 제시된 순서로 수행될 필요는 없다는 것도 이해되어야 한다.

Claims

모듈러 자산 추적기로서,
상기 모듈러 자산 추적기를 자산에 장착하기 위한 메인 브래킷;
상기 메인 브래킷에 결합된 태양 전지 패널;
추적 유닛 하우징을 갖는 추적 유닛 - 상기 추적 유닛은 상기 메인 브래킷 내에 배치됨 -;
상기 추적 유닛 하우징 내에 배치된 위치 센서;
원격 서버와 통신하기 위해 상기 추적 유닛 하우징 내에 배치된 모뎀; 및
상기 추적 유닛에 전력을 공급하기 위해 상기 추적 유닛 하우징 내에 배치된 배터리를 포함하고, 상기 배터리는 전력을 수신하기 위해 상기 태양 전지 패널에 전기적으로 결합되는, 모듈러 자산 추적기.
제1항에 있어서,
상기 태양 전지 패널은 6.2 와트 및 9.8 볼트 태양 전지 패널인, 모듈러 자산 추적기.
제1항에 있어서,
상기 메인 브래킷은 상기 메인 브래킷이 상기 자산의 측면에 장착될 때 상기 태양 전지 패널을 상기 자산의 측면에 대해 적어도 40도 기울이도록 구성되는, 모듈러 자산 추적기.
제1항에 있어서,
상기 자산은 골이 진 선적 컨테이너(corrugated shipping container)이고;
상기 메인 브래킷은 상기 모듈러 자산 추적기가 상기 골이 진 선적 컨테이너에 장착될 때 상기 골이 진 선적 컨테이너의 적어도 3개의 리지(ridge)를 적어도 부분적으로 오버레이하도록 구성되는, 모듈러 자산 추적기.
통합 자산 추적기로서,
내후성 하우징;
상기 내후성 하우징에 장착된 태양 전지 패널;
상기 내후성 하우징 내에 배치된 위치 센서;
원격 서버와 통신하기 위해 상기 내후성 하우징 내에 배치된 모뎀; 및
상기 통합 자산 추적기에 전력을 공급하기 위해 상기 내후성 하우징 내에 배치된 배터리를 포함하고,
상기 배터리는 전력을 수신하기 위해 상기 태양 전지 패널에 전기적으로 결합되는, 통합 자산 추적기.
제5항에 있어서,
상기 내후성 하우징은 골이 진 선적 컨테이너의 리지들 사이에 장착되도록 구성되는, 통합 자산 추적기.
제5항에 있어서,
상기 내후성 하우징 내에 배치된 프로세서; 및
상기 내후성 하우징 내에 배치된 메모리를 추가로 포함하고,
상기 메모리는 명령어들을 포함하고, 상기 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금:
상기 위치 센서로부터 현재 위치를 획득하고;
상기 원격 서버에 메시지 - 상기 메시지는 상기 현재 위치를 포함함 - 를 주기적으로 송신하게 하는, 통합 자산 추적기.
제7항에 있어서,
상기 명령어들은 또한 상기 프로세서로 하여금:
움직임 센서로부터 움직임 센서 판독치를 획득하고;
상기 움직임 센서 판독치가 움직임의 부재를 지시한다고 결정하는 것에 응답하여 상기 통합 자산 추적기의 동작 모드를 활성 모드로부터 슬립 모드로 변경하고;
상기 움직임 센서 판독치가 움직임을 지시한다고 결정하는 것에 응답하여 상기 통합 자산 추적기의 동작 모드를 상기 슬립 모드로부터 상기 활성 모드로 변경하게 하는, 통합 자산 추적기.
제8항에 있어서,
상기 움직임 센서는 GPS 센서 또는 가속도계인, 통합 자산 추적기.
제8항에 있어서,
상기 통합 자산 추적기가 상기 슬립 모드에서 동작하는 동안 상기 통합 자산 추적기는 상기 태양 전지 패널로 상기 배터리를 충전하도록 구성되는, 통합 자산 추적기.
자산 추적기 방법으로서,
자산 추적기의 프로세서를 이용하여, 상기 자산 추적기의 태양 전지 패널로부터 상기 자산 추적기에 전력을 공급하는 단계;
상기 자산 추적기의 배터리로부터 상기 자산 추적기에 전력을 공급하면서 위치 센서로부터 상기 자산 추적기의 현재 위치를 획득하는 단계;
상기 자산 추적기의 상기 배터리로부터 상기 자산 추적기에 전력을 공급하면서 원격 서버에 메시지 - 상기 메시지는 상기 현재 위치를 포함함 - 를 송신하는 단계; 및
상기 메시지를 송신하는 것에 응답하여, 상기 배터리로부터 상기 자산 추적기에 전력을 공급하는 것으로부터 상기 태양 전지 패널로부터 상기 자산 추적기에 전력을 공급하는 것으로 스위칭하는 단계를 포함하는, 자산 추적기 방법.
제11항에 있어서,
움직임 센서로부터 제1 판독치를 획득하는 단계;
상기 제1 판독치가 움직임의 부재를 지시한다고 결정하는 것에 응답하여 상기 자산 추적기의 동작 모드를 활성 모드로부터 슬립 모드로 변경하는 단계; 및 상기 자산 추적기가 상기 슬립 모드에서 동작하는 동안, 상기 자산 추적기의 배터리를 충전하는 단계를 추가로 포함하는, 자산 추적기 방법.
제12항에 있어서,
상기 움직임 센서로부터 제2 판독치를 획득하는 단계; 및
상기 제2 판독치가 움직임을 지시한다고 결정하는 것에 응답하여 상기 자산 추적기의 동작 모드를 상기 슬립 모드로부터 상기 활성 모드로 변경하는 단계를 추가로 포함하는, 자산 추적기 방법.
제11항에 있어서,
상기 메시지를 송신하는 단계는 메시징 레이트로 상기 메시지를 송신하는 단계를 포함하고;
상기 방법은:
상기 자산 추적기에서 수신되는 태양 에너지의 양을 결정하는 단계; 및 상기 태양 에너지의 양에 기초하여 상기 메시징 레이트를 수정하는 단계를 추가로 포함하는, 자산 추적기 방법.
제11항에 있어서,
상기 자산 추적기의 배터리의 배터리 전압 판독치를 획득하는 단계를 추가로 포함하고,
상기 메시지는 상기 배터리 전압 판독치를 포함하는, 자산 추적기 방법.
자산 추적 시스템으로서,
자산;
상기 자산에 장착되는 자산 추적기; 및
상기 자산 추적기로부터 원격에 있고 상기 자산의 위치에 관한 통신을 상기 자산 추적기로부터 수신하도록 구성된 서버를 포함하는, 자산 추적 시스템.
제16항에 있어서,
상기 자산 추적기는 접착제를 통해 상기 자산에 장착되는, 자산 추적 시스템.
자산 추적기로서,
상기 자산 추적기의 태양 전지 패널 전원;
상기 자산 추적기의 배터리 전원;
상기 태양 전지 패널로부터 수신된 전력을 사용하여 상기 배터리를 충전하는 충전 회로;
원격 서버에 위치 정보를 제공하는 위치 센서;
상기 원격 서버와 통신하는 셀룰러 모뎀;
상기 태양 전지 패널 전원에 의해 생성되는 전력의 양에 기초하여 복수의 기능 컴포넌트 중 적어도 하나를 인에이블할 때에 관한 정보를 저장하는 메모리를 포함하는 전력 관리 회로를 포함하고, 상기 복수의 기능 컴포넌트는 상기 충전 회로, 상기 위치 센서, 및 상기 셀룰러 모뎀을 포함하고;
상기 전력 관리 회로는 상기 태양 전지 패널 전원에 의해 생성되는 전력을 결정하고, 상기 전력에 기초하여, 적어도 하나의 기능 컴포넌트의 동작 상태를 결정하는, 자산 추적기.
제18항에 있어서,
메모리에 저장된 상기 정보는 전압들의 범위 내의 복수의 상이한 전압에 대해 인에이블될 수 있는 기능 컴포넌트들의 세트에 대한 정보를 포함하는, 자산 추적기.
제18항에 있어서,
상기 전력 관리 회로는 상기 태양 전지 패널 전원에 의해 생성되는 전력이 임계값보다 위라고 결정하고 상기 복수의 기능 컴포넌트 중 적어도 하나의 기능 컴포넌트를 인에이블하는, 자산 추적기.
제18항에 있어서,
상기 전력 관리 회로는 상기 태양 전지 패널 전원에 의해 생성되는 전력이 임계값보다 아래라고 결정하고 상기 복수의 기능 컴포넌트 중 적어도 하나의 기능 컴포넌트를 디스에이블하는, 자산 추적기.
제18항에 있어서,
상기 전력 관리 회로는 상기 태양 전지 패널 전원에 의해 생성되는 전력 레벨을 측정하고 특정 전력 레벨에 대해 인에이블될 수 있는 기능 컴포넌트들의 세트를 식별하는 메모리에 저장된 상기 정보를 이용하여 기능 컴포넌트들의 세트의 동작 상태를 결정하는, 자산 추적기.
제18항에 있어서,
상기 자산 추적기는 슬립 동작 모드에 있고 상기 충전 회로는 인에이블되는, 자산 추적기.
제18항에 있어서,
상기 전력 관리 회로는 상기 배터리의 배터리 레벨에 기초하여 적어도 하나의 기능 컴포넌트의 동작 상태를 결정하는, 자산 추적기.