SE535372C2

SE535372C2 - Method for connection, registration and detection of machine use with a built-in active RFID

Info

Publication number: SE535372C2
Application number: SE0901161A
Authority: SE
Inventors: Torbjoern Birging; Werner Hilliges; Deven Hurst; Haakan Wahlgren
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2009-09-08
Publication date: 2012-07-10
Also published as: SE0901161A1

Description

40 45 50 55 60 65 535 372 -2_ en till basstationen ansluten slavstation) transporteras inlästa uppgifter till en central databas där diverse tjänster kan skapas anpassade fór olika mottagare. 40 45 50 55 60 65 535 372 -2_ a slave station connected to the base station) loaded data is transported to a central database where various services can be created adapted for different recipients.

Beskrivning En utfóringsform av uppﬁnningen beskrivs i det följande och illustreras i bifogad ritning, som enligt Fig. 1 visar en övergripande bild med allt från RFID-tagg inmonterad i maskin upp till gemensam webb server/databas Fig. 2 visar en detaljbild på aktiv RFID-tagg, intelligent wiring harness samt en IPS (Intelligent Powered Sensor) Definitioner Aktiv RFID - Radio Frequency Identification, en teknik fór att trådlöst identiﬁera och i denna aktiva variant spara data for att vid bestämda tillfällen kunna rapportera inlåst data Basstation - i denna patentansökan åsyftas en elektronisk enhet som kommunicerar med beskriven tagg då maskinen den sitter i passerar på kortare avstånd Slavstation - i denna patentansökan åsyﬁas en elektronisk enhet som kan ta in och förmedla information från en aktiv RFID-tagg och kommunicera detta till en basstation.Description An embodiment of the invention is described in the following and illustrated in the accompanying drawing, which according to Fig. 1 shows an overall picture with everything from RFID tag mounted in machine up to common web server / database Fig. 2 shows a detailed picture of active RFID tag, intelligent wiring harness and an IPS (Intelligent Powered Sensor) Definitions Active RFID - Radio Frequency Identification, a technology for wireless identification and in this active variant save data to be able to report locked data Base Station on certain occasions - this patent application refers to a electronic device that communicates with the described tag when the machine it is in passes at a shorter distance Slave station - in this patent application an electronic device is used that can receive and transmit information from an active RFID tag and communicate this to a base station.

Wiring Hamess - en hållare fór en aktiv RFID som ansluts till olika givare i en given maskin.Wiring Hamess - a holder for an active RFID that is connected to different sensors in a given machine.

Geofence lite - metod för att avgöra om maskiner arbetar för nära varandra så att skada kan uppstå på maskinerna och/eller säkerheten för personer som arbetar med maskinerna ökar IPS (200) - i detta fall ”Intelligent powered sensor” RSSI - ”Received signal strength indication” - eller en möjlighet att kunna avgöra avstånd mellan två enheter som sänder/tar emot trådlöst. 70 75 80 85 90 95 535 372 _3- Uppﬁnningen består av i huvudsak följande delar: 0 Aktiv RFID-tagg - en elektronisk modul för att trådlöst identiﬁera och i denna aktiva variant spara data fór att vid bestämda tillfällen kunna rapportera inlåst data (se definition ovan). Denna aktiva RFID-tagg har bl.a. möjligheter att kunna spara data om driﬁtider, varvtal, belastningar av extema enheter, lutningar, skakningar, chock, position, temperaturer, avstånd till andra aktiva RFID-taggar (Geofence lite, se definitioner) mm mm. 0 Hållare fór en aktiv RF ID-tagg - till utseendet påminner denna del om en relähållare med ett antal anslutningskablar till olika sensorer bl.a. den som omsluter tändkabeln till motorn eller insprutningsröret (alt den piezoelektriska styrningen vid common rail) till en dieselmotor (i detta fall kallad IPS, 210) 0 IPS (Intelligent powered sensor, 210) - generell sensor som ﬁånsett att den kan spänningsförsörja sig själv och den aktiva RFID-taggen även kan fånga upp signaler såsom t.ex varvtal, temperaturer, skakningar, motorljud etc Uppﬁnningen kommer att kunna integrera ovanstående tre delar till en integrerad del som sätts över tändkabeln eller insprutningsröret/styrning av piezoelektrisk insprutning på dieselmotorer (210) Övergripande enligt ﬁgur 1 så sitter utrustningen (101) inmonterad i en maskin antingen som tre separata delar enligt ovanstående uppdelning eller som en integrerad del. Den aktiva RFID-taggen kommunicerar trådlöst med antingen en basstation (104) eller indirekt med basstationen via utlokaliserade slavstationer (103).Geofence lite - method for determining whether machines work too close to each other so that damage can occur to the machines and / or the safety of people working with the machines increases IPS (200) - in this case "Intelligent powered sensor" RSSI - "Received signal strength indication ”- or an option to be able to determine the distance between two devices that transmit / receive wirelessly. 70 75 80 85 90 95 535 372 _3- The invention mainly consists of the following parts: 0 Active RFID tag - an electronic module for wirelessly identifying and in this active variant saving data in order to be able to report locked data on certain occasions (see definition above). This active RFID tag has i.a. opportunities to be able to save data on driving times, speeds, loads of extreme devices, slopes, shakes, shock, position, temperatures, distance to other active RFID tags (Geofence bit, see definitions) etc. etc. Holder for an active RF ID tag - this part is reminiscent of a relay holder with a number of connection cables to various sensors, e.g. the one that encloses the ignition cable to the engine or injection pipe (or the piezoelectric control at the common rail) to a diesel engine (in this case called IPS, 210) 0 IPS (Intelligent powered sensor, 210) - general sensor that ﬁ provided that it can supply power and the active RFID tag can also capture signals such as speed, temperatures, shakes, engine noise, etc. The invention will be able to integrate the above three parts into an integrated part that is placed over the ignition cable or the injection pipe / control of piezoelectric injection on diesel engines (210) Overall according to ﬁ gur 1, the equipment (101) is mounted in a machine either as three separate parts according to the above division or as an integrated part. The active RFID tag communicates wirelessly with either a base station (104) or indirectly with the base station via out-located slave stations (103).

I ﬁguren anges även en användare (108) som även kan vara utrustad med en RFID (aktiv eller passiv) fór att säkerställa t.ex 0 att rätt användar-ID är uppfyllt 0 att rätt krav på utbildning är uppfyllt 0 att föraren är tillräckligt nära 0 etc, etc Basstationen (104) samlar vid ett visst avstånd från inmonterad utrustning (101) antingen direkt eller via en slavstation (103) uppgifter om olika t.ex driftsdata.The user also states a user (108) who may also be equipped with an RFID (active or passive) to ensure, for example, 0 that the correct user ID is met 0 that the correct training requirements are met 0 that the driver is close enough 0 etc, etc The base station (104) collects at a certain distance from installed equipment (101) either directly or via a slave station (103) data on various eg operating data.

Basstationen skickar dessa uppgiﬁer vidare antingen på kabel eller trådlöst via Intemet (105) till en gemensam server (106). Anslutningen och kommunikationen görs på ett sätt som förhindrar obehöriga att ta del av trafiken. 100 105 110 115 120 125 130 535 372 _4- l den gemensamma servern (106) görs en lagring av all data och en datahantering för att kunna presentera detta för olika typer av användare på för målgruppen anpassade webb sidor (107). Övergripande enligt ﬁgur 2 så sitter en aktiv RFID-tagg (200) i en hållare (207) som är ansluten till en hållare (207) där främst en IPS-sensor (210) är ansluten via en kabel (218). Hållaren har även förberedda anslutningar till externa sensorer (208) såsom t.ex temperaturgivare eller annat som kan behöva anslutas på olika ställen i maskinen.The base station forwards these data either by cable or wirelessly via the Internet (105) to a shared server (106). The connection and communication is made in a way that prevents unauthorized persons from taking part in the traffic. 100 105 110 115 120 125 130 535 372 _4- In the common server (106) a storage of all data and a data management is made in order to be able to present this to different types of users on web pages adapted to the target group (107). Overall according to Figure 2, an active RFID tag (200) is located in a holder (207) which is connected to a holder (207) where primarily an IPS sensor (210) is connected via a cable (218). The holder also has prepared connections to external sensors (208) such as temperature sensors or other things that may need to be connected in different places in the machine.

Den intelligenta sensom1PS (210) innehåller ﬂera olika ﬁinktioner i en samma sensorenhet såsom 0 möjlighet att mäta varvtal (212) genom att detektera tändpulser alt insprutning av diesel 0 möjlighet att detektera till och frånslag av motom (214) 0 möjlighet att kunna generera ström (211) antingen genom att induktivt ta från tändspolen eller genom att generera ström utifrån vibrationer som uppstår i motom.The intelligent sensor1PS (210) contains ﬂ your different ktioner functions in the same sensor unit such as 0 possibility to measure speed (212) by detecting ignition pulses or injection of diesel 0 possibility to detect on and off the engine (214) 0 possibility to generate current ( 211) either by inductively removing from the ignition coil or by generating current from vibrations that occur in the motor.

Ovanstående signaler och strömgenerering återförs till den övergripande aktiva RFID-taggen (200). 1 den övergripande RFID-taggen (200) ﬁnns utrymme för ett antal givarﬁmktioner såsom 0 GPS (201) - för att kunna detektera var maskinen rört sig eller befinner sig i dagsläget 0 Vibrationsmätning (202) för att kunna detektera vibrationer eller annat som kan användas för att analysera hur motom mår eller för att förhindra att användaren utsätts för ohälsosam vibrationspåverkan som kan leda till ”vita fingrar”. 0 Miljötemp (203) för att kurma mäta omgivningstemperaturen i den aktiva RFID- taggens närhet 0 Vinkelgivare (204) för att kunna avgöra om maskinen används vid tillfällen då lutningen t.ex kan äventyra smörjningen i motom 0 Geofence lite (205) gör det möjligt att med RSSI -värden detektera otillåten närhet till andra motorer utrustade med motsvarande detta system Detta system 135 140 145 535 372 _5_ kan minska risken för att maskiner eller användare kommer för nära varandra och därmed orsakar skada.The above signals and power generation are returned to the overall active RFID tag (200). In the overall RFID tag (200) there is space for a number of sensor functions such as 0 GPS (201) - to be able to detect where the machine is moving or is currently 0 Vibration measurement (202) to be able to detect vibrations or other things that can be used to analyze how the engine is doing or to prevent the user from being exposed to unhealthy vibrational influences that can lead to "white fingers". 0 Environmental temp (203) to accurately measure the ambient temperature in the vicinity of the active RFID tag 0 Angle sensor (204) to determine if the machine is used at times when the slope can eg jeopardize the lubrication in the engine 0 Geofence lite (205) makes it possible to detect with RSSI values unauthorized proximity to other engines equipped with this system This system 135 140 145 535 372 _5_ may reduce the risk of machines or users getting too close to each other and causing damage.

I Chock sensor (206) kan detektera om maskinen utsatts för chock då maskinen t.ex kört på något. 0 Den övergripande aktiva RFID-enheten (200) kan även dra indirekta slutsatser baserat såsom en adaptiv signaturigenkännirig (215) där maskinen adaptívt lär sig hur varvtalet förändras baserat på de tillbehör som kopplas till eller manövrar som görs och genom att jämföra varvtalssignaturer som uppstår (216) kunna dra slutsatser för att generera t.ex olika driﬁtider till det som detekterats eller om maskinen av någon anledning gör tungt, om påkörning skett etc Uppﬁnning har beskrivits i överrensstämmelse med föredragen sammanställning och utfomaning och det är underförstått att vissa utbyten och ändringar får utföras utan att man gör avsteg ﬁrån andemeningen. Sådana varianter innefattas i uppfmningstanken och får anses ingå inom ramen för efterföljande patentkrav.The Shock sensor (206) can detect if the machine has been subjected to shock when the machine has run something. The overall active RFID device (200) can also draw indirect conclusions based on such as an adaptive signature recognition (215) where the machine adaptively learns how the speed changes based on the accessories connected or maneuvers performed and by comparing speed signatures that occur ( 216) be able to draw conclusions to generate eg different driving times to what has been detected or if the machine for some reason is heavy, if a collision has occurred etc. The invention has been described in accordance with preferred compilation and design and it is understood that certain replacements and changes may performed without deviating from the spirit. Such variants are included in the inventive concept and may be considered to be included within the scope of the appended claims.

Claims

150 155 160 165 170 175 180 535 372 PATENT REQUIREMENTS

Method for connection, registration and detection of the use of machines by connecting an intelligent multifunctional and powered sensor, here called IPS (210), which via an active RFID (200) wirelessly transmits data to a server (106) where various services based on collected data can be developed (107), characteristics! by communicating with a user's RFID tag, it can be determined whether the user is the intended person, has the right education or is too far from the machine.

Method for connection, registration and detection of the use of machines according to claim 1, characterized in that an intelligent sensor (IPS 210) primarily captures speed from the machine via an inductive coupling and / or piezo element.

Method for connection, registration and detection of the use of machines according to claim 1, characterized in that the intelligent sensor IPS (210) generates power for its own supply and, where applicable, to an extremely connected active RFID tag (200) by removing the ignition pulses draw force alternatively diesel engines via a motion detector generate power from existing vibrations.

Method for connection, registration and detection of use of machines according to claim 1, characterized in that the distance to a corresponding equipped machine is sensed via the RSSI value so that detection can take place if the machines come too close to a given safety distance (here called Geofence lite).

Method for connection, registration and detection of the use of machines according to claim 1, characterized in that the machine can be controlled so that it can only operate at idle or alternatively be switched off completely.

Method for concluding, registering and detecting the use of machines according to claim 1, wherein a speed signature is detected for the connection of various accessories.