MÉTODO Y APARATO PARA DETECTAR RETRASOS DE LA RED DE COMUNICACIÓN
Campo del Invento Las ideas aquí presentadas se refieren al campo de las comunicaciones de datos, más específicamente, a un método y aparato para determinar las retrasos de la red para la entrega de la información basada en paquetes.
Antecedentes del Invento Es bien conocido el uso de los sistemas de comunicación inalámbrica para transmitir información entre, por ejemplo, estaciones fijas y uno o más receptores móviles dispersados geográficamente. Por ejemplo, los sistemas de comunicación inalámbricos por satélite y/o terrestres han sido utilizados para la industria del transporte por muchos años para proporcionar el envió de mensajes e información de localización entre centros de despacho de la flota propia, y sus respectivos vehículos de tractores-trailers . Dichos sistemas ofrecen beneficios importantes a los propietarios de las flotas, debido a que permiten las comunicaciones casi instantáneas y la información de posición en tiempo real. Además, muchos de dichos sistemas pueden proporcionar el monitoreo remoto de las características de funcionamiento de cada uno de los vehículos propiedad de la flota, tal como la velocidad promedio del vehículo, RPM, el tiempo inactivo y otras características . En dichos sistemas de comunicación inalámbrica, los centros de despacho de la flota propia, generalmente se comunican con sus vehículos respectivos a través de una estación central, conocida de otro modo como el enchufe, el centro de administración de la red (NMC) , o la instalación de administración de la red (NMF) . Las comunicaciones entre los centros de despacho y la estación central con frecuencia son enviadas por sistemas de comunicación con base en la tierra, tales como redes telefónicas o de fibra óptica. La estación central entonces envía la información a uno o más vehículos por medio de un sistema de comunicación por satélite o terrestre. Cada vehículo del sistema de comunicación está equipado con un transceptor, conocido de otro modo como la terminal de comunicación móvil (MCT) , para comunicar mensajes e información de localización a sus respectivos centros de despacho por medio del sistema de comunicación por satélite o terrestre y la estación central. La MCT generalmente comprende también un dispositivo de interfase el cual despliega en pantalla mensajes de texto a uno o más ocupantes de los vehículos y acepta, ya sea mensajes de voz o de texto, que son transmitidos al centro de despacho de los vehículos de la flota. Además, la MCT puede comprender adicionalmente un sistema de circuitos que permite comunicarse con una o más unidades electrónicas de control (ECUs) localizadas en diferentes puntos en el vehículo. Dichas ECUs proporcionan información relacionada con el funcionamiento de operación del vehículo a la computadora digital que indica las características que incluyen, pero no están limitadas a, velocidad del vehículo, RPM del motor y millas viajadas. El sistema de comunicación inalámbrico que se describió anteriormente permite que los ocupantes del vehículo hagan contacto fácilmente con sus centros de despacho respectivos con el objeto de mantener informado al personal de la flota de diferentes eventos en el ciclo de entrega típico. Por ejemplo, al momento de llegar a un destino de recolección predeterminado, el conductor del camión puede hacer contacto con un centro de despacho asociado con el vehículo para alertar al personal de la flota de la hora y localización de la llegada. De un modo similar, después de que el camión ha sido cargado en el destino de recolección, el chofer puede enviar un mensaje al centro de despacho indicando el momento de partida, la localización desde donde ocurrió la partida y una descripción de las mercancías que están siendo transportadas. En otro ejemplo en donde un operador del vehículo podría transmitir un mensaje de condición al centro de despacho, es cuando se ha hecho una parada no programada y/o cuando el vehículo sale de la parada no programada. En muchos casos, los propietarios de la flota necesitan comunicarse con cientos, y a veces miles de vehículos por día. Con frecuencia también es importante que los mensajes sean entregados de una manera oportuna. De manera ocasional, se pueden ocasionar retrasos por interrupciones del sistema de comunicación por satélite o terrestre. Cuando ocurre esto, los mensajes pueden ser demorados por segundos, o por tanto como horas o días. Obviamente, si ocurre una demora importante, podría tener un efecto dramático en la eficiencia de la flota, así como un aumento en los costos para los propietarios de la flota. Por lo tanto, existe una necesidad de operadores de red que puedan detectar las retrasos en las redes de comunicación, de modo que se puedan identificar y fijar los problemas con dichas redes.
Sumario del Invento Un método y aparato para detectar retrasos en la red de comunicación. En una modalidad, un aparato comprende un receptor, para recibir un mensaje de un vehículo, comprendiendo dicho mensaje, un sello de hora que indica cuando fue transmitido el mensaje. Se utiliza un procesador para determinar la hora en que el mensaje fue recibido y para determinar una diferencia en la hora entre el sello de hora y la hora cuando fue recibido el mensaje, para comparar la diferencia de tiempo con un tiempo predeterminado y para determinar un número de mensajes recibidos que tienen una diferencia de tiempo mayor que el tiempo predeterminado y para generar una notificación si el número de mensajes recibido tiene una diferencia de tiempo mayor que el tiempo predeterminado que excede de un número predeterminado. Finalmente, se utiliza una inferíase para proporcionar la notificación a una entidad. En otra modalidad, un aparato para detectar las retrasos en la red de comunicación comprende un medio portador de la señal que incorpora de manera tangible un programa de instrucciones legibles por la máquina que las puede ejecutar un procesador digital para realizar un método para validar a un operador de un vehículo, comprendiendo el método las operaciones de recibir un mensaje de un vehículo, comprendiendo el mensaje un sello de hora e indicando cuando fue transmitido el mensaje, determinando una hora en que el mensaje fue recibido y determinando la diferencia de tiempo entre el sello de hora y la hora cuando el mensaje fue recibido, comparando la diferencia de tiempo con un tiempo predeterminado y determinando un número de mensajes recibidos que tienen una diferencia de tiempo mayor que dicho tiempo predeterminado y generar una notificación si dicho número de mensajes recibidos tiene una diferencia de tiempo mayor que el tiempo predeterminado la cual excede un número predeterminado . Todavía en otra modalidad, un método para detectar retrasos en la red de comunicación comprende recibir un mensaje de un vehículo, comprendiendo el mensaje un sello de hora que indica cuando fue transmitido el mensaje, determinar una hora en que el mensaje fue recibido y determinar la diferencia de tiempo entre el sello de hora y la hora cuando fue recibido el mensaje, comparando la diferencia de tiempo con un tiempo predeterminado y determinando un número de mensajes recibidos que tienen una diferencia de tiempo mayor que el tiempo predeterminado y generando una notificación si el número de mensajes recibidos que tienen una diferencia de tiempo mayor que el tiempo predeterminado excede un número predeterminado.
Breve Descripción de las Figuras Las características, ventajas y objetos de la presente invención se podrán apreciar a partir de la descripción detallada que se establece a continuación, y cuando es tomada en conjunto con los dibujos en los cuales los caracteres de referencia se identifican correspondientemente en todas las figuras y en donde: La figura 1 ilustra un sistema de comunicación inalámbrico en el cual es utilizado el método y aparato para detectar las retrasos en la red de comunicación; La figura 2 es un diagrama de bloques funcional de una modalidad de la terminal de comunicación móvil utilizada en el sistema de comunicación de la figura 1; La figura 3 ilustra un diagrama de bloques funcional de un aparato para detectar retrasos en la red de comunicación; y La figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método para determinar retrasos en la red de comunicación.
Descripción Detallada del Invento La figura 1 ilustra un sistema de comunicación inalámbrico ampliamente utilizado en la industria de transportes para permitir la comunicación de dos vias entre los operadores de los vehículos y terceras partes, tales como el centro de administración de la flota o el centro de despacho, miembros de la familia, autoridades gubernamentales, consignatarios, embarcadores y así sucesivamente. Aunque el método y aparato para detectar las retrasos en la red de comunicación se describe aquí con respecto a un vehículo de tractor-trailer que se comunica a través de un sistema de comunicación inalámbrico con base terrestre, deberá quedar entendido que se podria utilizar cualquier sistema de comunicación inalámbrico como alternativa, incluyendo un sistema de comunicación por satélite, un sistema de comunicación de microondas, un sistema telefónico PSTN y asi sucesivamente. Deberá quedar entendido que el método y aparato para detectar las retrasos en la red de comunicación también pueden ser utilizados en conjunto con otros tipos de vehículos, tales como autobuses, aviones, automóviles, naves marítimas, entre otros . Haciendo referencia ahora a la figura 1, el vehículo 100 de este ejemplo comprende un tractor-trailer generalmente utilizado en una industria de transportes de alta carga para transportar mercancías de los embarcadores a los consignatarios. El vehículo 100 comprende una terminal de comunicación móvil (MCT, no mostrada) para comunicarse con una estación central 102 por medio de un sistema de comunicación terrestre 104. En una modalidad, generalmente la MCT reside a bordo de la porción del tractor del vehículo 100. En una modalidad, la estación central 102 comprende un centro de procesamiento central, conocido de otra manera como el enchufe y/o un centro de administración de la red (NMC) y sirve como el punto de comunicación central entre los vehículos equipados con la MCT y sus centros de despacho respectivos, otras oficinas designadas, embarcadores, consignatarios, autoridades gubernamentales, miembros de la familia y asi sucesivamente. Por ejemplo, en la figura 1, la estación central 102 pasa las comunicaciones entre los centros de despacho 106 y el vehículo 100. El centro de despacho 106 generalmente monitorea y controla una flota de vehículos 100. Las comunicaciones entre el centro de despacho 106 y el vehículo 100 pueden ser pasadas adicionalmente a una o más de otras entidades, tales como un centro de una tercera parte 108. El centro de la tercera parte 108 comprende una de cualquier número de terceras partes interesadas para comunicaciones entre la estación central 102 y el vehículo 100. Por ejemplo, el centro de la tercera parte 108 podría comprender otra oficina designada de la estación central 102, un embarcador de mercancías que están siendo transportadas por los vehículos 100, un consignatario de mercancías que están siendo transportadas por el vehículo 100, un centro de operaciones de la red inalámbrica, una unidad gubernamental, una computadora personal, una unidad móvil de respuesta, tal como una ambulancia, el personal de bomberos u otro vehículo de emergencia y así sucesivamente. También deberá quedar entendido que el centro de despacho 106 y el centro de la tercera parte 108 también se pueden comunicar con otras entidades, por ejemplo, comunicándose de una manera que no es inalámbrica, con una localización remota 110 como se muestra en la figura 1. La localización remota 110 puede comprender cualquier despacho u otra tercera parte mencionada anteriormente. Las comunicaciones entre las estaciones centrales 102, 106, 108 y 110 se pueden llevar a cabo mediante cualquier técnica de comunicación conocida, incluyendo enlaces telefónicos, Internet, lineas dedicadas, lineas inalámbricas y asi sucesivamente. La MCT localizada en el vehículo 100 transmite y recibe comunicaciones de una manera que no es inalámbrica utilizando, en una modalidad, un sistema de comunicación inalámbrico terrestre para comunicarse con la estación central 102, tal como un sistema de teléfono celular digital o análogo, un sistema de comunicación F o una red de comunicación de datos inalámbrica, tal como una red de datos digital celular de paquetes (CDPD) . En otro ejemplo, la MCT utiliza un sistema de comunicación por satélite. La figura 2 es un diagrama de bloques funcional de una modalidad de la MCT explicada anteriormente y en este caso, la MCT 200. La MCT 200 generalmente comprende un procesador 202, una memoria 204, una interfase del operador del vehículo 206, una interfase del vehículo 208 y un transceptor 210. Deberá quedar entendido que los bloques funcionales mostrados en la figura 2 se pueden alojar juntos en una sola unidad MCT o pueden ser distribuidos en cualquier combinación en el vehículo 100. Por ejemplo, el transceptor 210 puede ser o no incorporado dentro de la estructura física de la MCT 200. El procesador 202 generalmente comprende un sistema de circuitos necesario para ejecutar las instrucciones ejecutables por la máquina almacenadas en la memoria 204. Por ejemplo, el procesador 202 puede comprender un microprocesador y un sistema de circuito de soporte, tal como el Intel 80x86 o la serie Pentium de microprocesadores. Por supuesto, se podrían utilizar otros procesadores electrónicos en una alternativa. La memoria 204 puede comprender uno o más medios portadores de señal que incorporan de manera tangible uno o más programas de sistemas legibles por la máquina que los puede ejecutar el aparato de procesamiento digital, tal como el procesador 202. Generalmente, la memoria 204 comprende una o más memorias volátiles y/o no volátiles, tales como una memoria solo de lectura (ROM) , una memoria de acceso aleatorio (RAM) , una memoria solo de lectura que se puede programar y borrar eléctricamente (EEPROM),una unidad de disco duro, una unidad de disco flexible y un disco flexible y una memoria instantánea. La memoria 204 es utilizada para almacenar las instrucciones relacionadas con la operación de la MCT 200 incluyendo instrucciones que se relacionan con las comunicaciones con la estación central 102. Por ejemplo, se pueden guardar instrucciones relacionadas con la detección de ciertas características de operación del vehículo, tales como la localización del vehículo, velocidad del vehículo, RPM del motor, condición de carga, condición del operador, etc. Otra información almacenada dentro de la memoria 204 incluye generalmente instrucciones para que el procesador 202 se comunique con las estaciones centrales 102. Además, se pueden almacenar instrucciones para la administración y control del vehículo 100. Por ejemplo, se pueden almacenar instrucciones dentro de la memoria 204, para una operación que está dañando al vehículo 100 en una emergencia. Cada vehículo puede tener un conjunto de instrucciones diferentes almacenadas dentro de la memoria 204 para controlar el vehículo 100 durante eventos previamente definidos . La interfase del operador del vehículo 206 permite que el operador del vehículo de la MCT 200 ingrese instrucciones dentro de la MCT 200 que comprende generalmente un teclado o almohadilla de teclas y un aparato de pantalla visual. Por supuesto, la interfase del operador del vehículo 206 podría comprender alternativamente otros tipos de interfase, tales como un micrófono para ingresar comandos auditivos, un dispositivo de señalización, tal como un ratón, una pluma de luz, una bola de rastreo y/o una bocina para generar información auditiva a un operador del vehículo. Se podrían utilizar otros tipos de dispositivos bien conocidos, ya sea alternativamente o en combinación, con los aparatos que se han mencionado anteriormente. Por ejemplo, la interfase del operador del vehículo puede, alternativamente o además, comprender un aparato biométrico o un lector de tarjetas. La interfase del vehículo 208 permite que el procesador 202 se comunique con una o más unidades electrónicas de control (ECÜs) localizadas a bordo del vehículo 100, ya sea directamente o a través de uno o más aparatos intermedios, tales como una computadora a bordo (no mostrada) . La interfase de vehículo 208 comprende un puerto de comunicación, tal como un puerto de datos en serie para comunicarse, por ejemplo, con una computadora a bordo. Alternativamente, la interfase del vehículo 208 comprende un puerto para hacer interfase con un bus de datos del vehículo, tal como un bus de datos J1708 utilizado generalmente en los vehículos en la actualidad. Los ejemplos de las ECÜs incluyen un interruptor regulador y/o de corte de combustible, un controlador de encendido, un controlador de transmisión electrónica, un mecanismo de cierre del volante y una unidad de activación de frenos. Otros ejemplos de las ECÜs incluyen aparatos electrónicos que proporcionan información de operaciones acerca del vehículo 100 al procesador 202. Por ejemplo, estos tipos de ECUs comprenden un sensor de velocidad, un sensor de RP , un odómetro, o un sensor de localización, tal como un receptor GPS. En los vehículos modernos, las ECUs pueden estar interconectadas por un bus de datos, tal como un bus de datos de acuerdo con la especificación SAE J1708 un estándar de comunicación generalmente conocido. El bus de datos es conectado a la interfase del vehículo 208, de modo que puedan tener lugar las comunicaciones entre el procesador 202 y las diferentes ECUs conectadas al bus de datos . El transceptor 210 comprende un sistema de circuitos para modular la información del procesador 202 y convertir la información modulada en señales de alta frecuencia adecuadas para la transmisión inalámbrica. De un modo similar, el transceptor 210 también puede comprender un sistema de circuitos para convertir las señales de comunicación de alta frecuencia recibidas en señales adecuadas para la desmodulación y el procesamiento posterior por parte del procesador 202. Un operador del vehículo de la MCT, 200 generalmente un operador del vehículo 100 ingresa la información de identificación del operador del vehículo en la MCT 200 utilizando la interfase del operador del vehículo 206, ya sea antes de operar el vehículo 100 o posteriormente después del uso inicial. La información de identificación del operador del vehículo comprende generalmente, una contraseña, tal como un nombre y contraseña del operador del vehículo previamente definido, aunque se puede utilizar otro tipo de información para validar al operador del vehículo, tal como un número del seguro social o, en general, un código alfa numérico o numérico definido del operador del vehículo utilizado en combinación (o no) con una contraseña. La figura 3 ilustra un diagrama de bloques funcional de un aparato 300 para detectar retrasos en la red de comunicación localizada en la estación central 102 que comprende un procesador 302, una memoria 304, una interfase del usuario 306, un transceptor 310 y una interfase externa 308. Deberá observarse que el aparato descrito en la figura 3 podría estar localizado en la estación central 102, el centro de despacho 106 o en un centro de una tercera parte 108. El procesador 302 comprende generalmente el sistema de circuitos necesario para ejecutar las instrucciones ejecutables por computadora almacenadas en la memoria 304. Por ejemplo, el procesador 302 puede comprender un microprocesador y un sistema de circuitos de soporte, tal como un Intel 80x86 o de la serie Pentium de microprocesadores. Por supuesto, se podrían utilizar otros procesadores electrónicos como alternativa. La memoria 304 puede comprender una o más memorias volátiles y/o no volátiles, tales como una memoria solo de lectura (ROM), una memoria de acceso aleatorio (RAM) , una memoria solo de lectura programable que se puede borrar eléctricamente (EEPROM) , una unidad de disco duro, una unidad de disco flexible y un disco flexible, o una memoria instantánea. La memoria 304 es utilizada para almacenar información relacionada con la operación de la estación central 102 y más específicamente, la información relacionada con las comunicaciones al vehículo 100. Por ejemplo, podrían ser almacenadas una o más bases de datos dentro de la memoria 304, relacionada cada base de datos con una flota de vehículos y que contiene información perteneciente a cada vehículo, tal como el número de la placa de licencia, el número de identificación del vehículo, el tipo de vehículo, los programas de mantenimiento del vehículo, la localización del vehículo o los parámetros de operación del vehículo, tales como velocidad, RPM, información de combustible, presión de aceite y condición de carga, etc. Otra información almacenada en la memoria 304 generalmente incluye instrucciones ejecutables por computadora para el procesador 302 para comunicarse con el vehículo 100 y una o más estaciones centrales 102. Además, se pueden almacenar instrucciones para la administración y control del vehículo 100. Por ejemplo, se pueden almacenar instrucciones dentro de la memoria 304 para la operación de daños del vehículo 100 en una emergencia. Cada vehículo puede tener un conjunto de instrucciones diferentes almacenados dentro de la memoria 304, para controlar el vehículo 100 durante eventos previamente definidos . La interfase del usuario 306 permite que el usuario en la estación central 102 (o en cualquier lugar que se encuentre localizado el aparato 300) ingresa instrucciones en el procesador 302, que generalmente comprende un teclado o una almohadilla de teclas y un aparato de pantalla visual. Por supuesto, la interfase del usuario 310 podría comprender alternativamente otros tipos de interfases, tales como un micrófono para ingresar comandos auditivos, un dispositivo de señalización, tal como un ratón, pluma de luz, bola de rastreo y/o una bocina para generar información auditiva a un operador del vehículo. Se podrían utilizar otros tipos de aparatos bien conocidos, ya sea alternativamente o en combinación, con los aparatos que se acaban de mencionar. La interfase externa 308 permite que el procesador 302 se comunique con una o más entidades localizadas de manera remota, tales como centros de despacho y centros de terceras partes (o la estación central 102 si el aparato 300 no está ubicado en la estación central 102) . La interfase externa 308 comprende uno o más aparatos para permitir que ocurran deferentes formas de comunicaciones de dos vias entre las diferentes estaciones centrales. Los ejemplos de la interfase externa comprenden una interfase telefónica,, una interfase óptica, una interfase de datos (por ejemplo una TI, T2 o similar), un dispositivo de interconexión con Internet, tal como un enrutador, un transceptor inalámbrico o una combinación de estos aparatos, asi como otros. El transceptor 310 comprende sistemas de circuitos para modular la información del procesador 302 y convertir la información modulada en señales de alta frecuencia adecuadas para la transmisión inalámbrica. De un modo similar, en transceptor 310 comprende también un sistema de circuitos para convertir las señales de comunicación de alta frecuencia recibidas en señales adecuadas para la desmodulación y el procesamiento posterior por el procesador 302. La figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método para determinar las retrasos de la red de comunicación. En el paso 400, se anexa un sello de hora a un mensaje antes de ser transmitido el mensaje por la MCT 200. El sello de hora indica una hora aproximada en que el mensaje fue transmitido. En el paso 402, el mensaje es transmitido de la MCT 200 a través del sistema de comunicación terrestre 104 y recibido por la estación central 102. En el paso 404, el procesador 302 determina la hora en que fue recibido el mensaje y en el paso 406, almacena esa información en la memoria 304. Generalmente, los pasos 404 y 406 se repiten por cada mensaje que es recibido por la estación central 102. En el paso 408, el procesador 302 determina una diferencia de tiempo entre el sello de hora y la hora cuando fue recibido el mensaje. En el paso 410, el procesador 302 comprende la diferencia de tiempo con un tiempo predeterminado. El tiempo predeterminado es seleccionado para que represente un problema con la entrega del mensaje por el sistema de comunicación terrestre 104. Un valor típico para un tiempo predeterminado es de cinco segundos . La diferencia de tiempo generalmente es almacenada en una memoria, tal y como se muestra en el paso 412. Si la diferencia de tiempo es menor que el tiempo predeterminado, el procesamiento se regresa al paso 404. Por otra parte, en una modalidad, si la diferencia de tiempo es mayor que el tiempo predeterminado, el procesador 302 genera una notificación indicando que el mensaje fue demorado por más de un periodo de tiempo predeterminado, tal y como se muestra en el paso 412. La notificación puede ser enviada a una o más entidades, por ejemplo, a un operador de la estación central 104, al centro de despacho 106, a un centro de tercera parte 108, tal como un proveedor de servicios asociado con la red inalámbrica 104. En una modalidad alternativa, la notificación es enviada solamente si el número de mensajes recibidos tienen una diferencia de tiempo mayor que el tiempo predeterminado que excede un número predeterminado, generalmente dentro de un periodo de tiempo predeterminado. Por ejemplo, se enviaría una notificación si se reciben más de 100 mensajes que tienen una diferencia de tiempo mayor de 60 segundos en cualquier período de tiempo de 3 minutos . En cualquier caso, la notificación puede ser enviada utilizando uno o más de una variedad de medios, ya sea automáticamente o mediante la acción del operador, por Internet (por ejemplo, correo electrónico u otra notificación de datos) , por teléfono, mediante una notificación al localizador y así sucesivamente . La descripción anterior de las modalidades preferidas se proporciona para hacer posible que cualquier experto en la técnica haga o utilice la presente invención. Aquellos expertos en la técnica apreciarán fácilmente varias modificaciones a estas modalidades y los principios genéricos aquí descritos pueden ser aplicados a otras modalidades sin el uso de una facultad inventiva. Por lo tanto, la presente invención no pretende estar limitada a las modalidades aquí presentadas, sino que deberá ser interpretada en el alcance más amplio consistente con los principios y características novedosos aquí descritos.