WO2016135357A1 - Sistema de servicios múltiples a través de sensores con unidad de control central para embarcaciones - Google Patents

Sistema de servicios múltiples a través de sensores con unidad de control central para embarcaciones Download PDF

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Alberto DE LA SERNA PARADA
Miguel Ángel MARTIN MELLADO
Carlos Javier UGALDE IBAÑEZ
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De La Serna Parada Alberto
Martin Mellado Miguel Ángel
Ugalde Ibañez Carlos Javier
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Definitions

  • This invention concerns a multi-service system through sensors with a central control unit for vessels that employ a set of sensors for the detection of different anomalies in the vessel in which they are installed, and notify a remote user said anomalies that are occurring on the boat.
  • connection between the anomaly detection sensors and the central control unit In the first place, it is common for the connection between the anomaly detection sensors and the central control unit to be via a wired circuit, which limits the installation of the sensors and hinders their placement in compromising areas such as the bilge or the motor of the boat.
  • many of the wired systems are connected via USB connectors, which are not suitable for use in marine environments, having a very short life in these environments.
  • some of the multiple service systems through sensors with central control unit for vessels present in the market have a SIM card of a telephone operator incorporated to establish communication between the vessel and a remote user.
  • a communication system via GSM such as those used by the SIM cards of telephone operators, it is common that there is a loss of communication when there is no coverage of the telephone operator to which the SIM card is linked, being able to remain isolated.
  • information related to the vessel to which the multi-service system is linked and not being able to notify a remote user about the anomalies in the vessel.
  • the central control units of multiple service systems incorporate a locator system, generally using as a means to realize the coverage of telephone operators.
  • This location route is prone to not function properly in those places with limited coverage and provides a loss of accuracy compared to other known location systems.
  • the multiple service systems known in the market consist of a central control unit and an external communication module, each of them being collected in different devices.
  • This configuration of having the communication module independent of the central control unit generates an excessive size of the multi-service system, instead of more compact devices.
  • the present invention refers to a multi-service system through sensors with central control unit for boats, which contains a central control unit and a set of sensors connected to each other wirelessly, and susceptible to establish communication through the central control unit with a remote user.
  • the sensor set contains at least one bilge water detection sensor, a battery charge level sensor, a current level sensor, a smoke detection sensor, a sensor of gas detection and / or a presence sensor.
  • the bilge water detection sensor provides information about the level of water that is housed in this area of the vessel, being able to act accordingly to the information received
  • the battery charge level sensor provides information about the battery charge and can prevent possible discharge
  • the current level sensor provides information about an external current, such as that coming from the dock when the vessel is in port
  • the smoke detection sensor allows to prevent possibility of queseini ci eunin ce ndioin the boat
  • the gas detection sensor allows to prevent gas leakage in the vessel that can cause catastrophic consequences on it, such as an explosion or intoxication.
  • the presence sensor allows to know the intrusion of unauthorized personnel in the boat and the possibility of preventing theft or manipulation of the boat.
  • Another feature of the invention is that the transmission of data between the central control unit and a remote user can be carried out by means of radio frequency communication via the SIGFOX network at frequency 868, for example, or communication via 3G / GPRS.
  • this multi-service system through sensors with a central control unit uses radio frequency as the basic means of data transmission.
  • the secondary communication channel the 3G / GPRS channel
  • SIM card that incorporates the central control unit, and allows to continue with the transmission of information from the unit of central control to a remote user.
  • multi-operator SIM cards are used, which are capable of connecting with different mobile operators, depending on the companies that are contracted both nationally and internationally.
  • the central control unit is capable of being linked to the sensor set via the Bluetooth connectivity system of Baja Energy (BLE).
  • BLE Baja Energy
  • the central control unit is capable of increasing the set of sensors linked thereto to a total number of 16 sensors.
  • the central control unit includes a GPS tracking module, providing a highly accurate vessel tracking system.
  • the central control unit includes the communication module to send notifications to a remote user, not being this other independent device, which allows for a more compact and manageable system.
  • Figure 2 shows a diagram of the connectivity between the central control unit and the sensor set installed in the boat.
  • Figure 1 shows the communication network between the vessel and the remote user (10) located in a different location from the vessel.
  • the central control unit (2) collects and manages the information it receives with a certain set frequency of the sensor set (3) located in the different areas of the boat. Once this information has been processed, the central control unit (2) sends it to the alarm center (1 1), which is responsible for classifying anomalous or unusual situations in said vessel, to report via SMS, email or PUSH notifications to the boat user.
  • the main means of communication used to establish a connection between the alarm center (1 1) and the e m ba rcation is also through the radio frequency. This means may not be available at times due to lack of coverage in certain areas, so to ensure a permanent connection with the alarm center, the central control unit (2) incorporates a multi-operator SIM card, to ensure the sending of the information captured by the sensor set (3) via 3G / GPRS, which is activated when radio frequency communication is not available. Through a multi-operator SIM card, you can establish a connection with different telephone operators, those that have been agreed upon. In the event that the area in which the vessel is located lacks both radio frequency coverage and mobile coverage, the central control unit (2) is capable of storing the last 50 packets of information, for later sending.
  • Figure 2 shows the connectivity network between the central control unit (2) and the sensor assembly (3), which in a preferred embodiment is formed by a bilge water detection sensor (4), a sensor battery charge level (5), a current level sensor (6), a smoke detection sensor (7), a gas detection sensor (8) and / or a presence sensor (9).
  • the sensor assembly (3) is designed to operate in "star”, so that all are connected to the central control unit (2). This connectivity is done through the Bluetooth Low Energy (BLE) system, of low energy consumption and with a sufficient scope for the detection of the set of sensors (3) distributed by the boat.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • Bluetooth Low Energy system allows a set of sensors (3) connected to the central control unit (2) wirelessly. This feature facilitates the implementation and lowers the costs of the same, in addition to allowing the transfer of the multiple services system (1) to another vessel or other type of vehicle.

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Abstract

Sistema de servicios múltiples a través de sensores con unidad de control central para embarcaciones, el cual contiene una unidad de control central (2) y un conjunto de sensores(3) conectados entre sí de forma inalámbrica, y susceptible de establecer comunicación a través de la unidad de control central (2)con un usuario remoto (10).

Description

"SISTEMA DE SERVICIOS MÚLTIPLES A TRAVÉS DE SENSORES CON UNIDAD DE CONTROL CENTRAL PARA EMBARCACIONES"
CAMPO DE LA INVENCIÓN
Esta invención concierne a un sistema de servicios múltiples a través de sensores con una unidad de control central para embarcaciones de los que emplean un conjunto de sensores para la detección de distintas anomalías en la embarcación en la que están instalados, y notifican a un usuario remoto dichas anomalías que se están produciendo en la embarcación.
ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR
En la actualidad y como referencia al estado de la técnica, es habitual y conocido en los sistemas de servicios múltiples a través d e se n so res con u n id ad de co ntrol centra l pa ra embarcaciones el empleo de sensores para la detección de anomalías y/o malfuncionamientos conectados a una unidad de co ntro l ce ntra l , q u e med i a n te co n oci d os s i ste m as d e comunicación, notifican sobre dichas alertas a un dispositivo remoto. Sin embargo, estos sistemas conocidos presentes en el mercado presentan distintos inconvenientes que dificultan su empleo o instalación.
En primer lugar, es habitual que la conexión entre los sensores de detección de las anomalías y la unidad de control central sea mediante un circuito cableado, lo cual limita la instalación de los sensores y dificulta su colocación en zonas comprometedoras como la sentina o el motor de la embarcación. Además, muchos de los sistemas con cableado se conectan mediante conectores USB, los cuales no son idóneos para su uso en ambientes marinos, teniendo una vida muy corta en estos entornos. Existe algún sistema con conexiones inalámbricas entre sensores y unidad de control central que se basan en el empleo de tecnología RFI D, la cual tiene como inconveniente un gran consu mo energético, ya q ue deben estar constantemente alimentadas. Por ello estos sistemas requieren de la instalación de una fuente de alimentación externa y por este motivo se encarece la implantación del sistema sobremanera.
En segundo lugar, algunos de los sistemas de servicios múltiples a través de sensores con unidad de control central para embarcaciones presentes en el mercado llevan incorporados una tarjeta SIM de un operador telefónico para establecer comunicación entre la embarcación y un usuario remoto. Mediante el empleo de un sistema de comunicación vía GSM como los que emplean las tarjetas SIM de los operadores telefónicos, es habitual que se produzca una pérdida de comunicación cuando no exista cobertura de operador telefónico al que está vinculado la tarjeta SIM, pudiéndose quedar aislada la información relacionada con la embarcación a la que está vinculado el sistema de servicios múltiples y no pudiendo notificar a un usuario remoto acerca de las anomalías en la embarcación.
Por otro lado, las u n idades de control central de los sistemas de servicios múltiples incorporan un sistema localizador, empleando por lo general como med io para real izar d icha localización la cobertura de operadores telefónicos. Esta vía de localización , es propensa a no funcionar correctamente en aquellos lugares de escasa cobertura y proporciona una pérdida de precisión en comparación con otros sistemas de localización ya conocidos.
Por último, los sistemas de servicios múltiples conocidos en el mercado constan de una unidad de control central y un modulo de comunicación externo, estando recogidos cada uno de ellos en distintos dispositivos. Esta configuración de disponer del módulo de comunicación independiente de la unidad de control central genera un excesivo tamaño del sistema de servicios múltiples, en lugar de dispositivos más compactos.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN Y VENTAJAS
Frente a este estado de cosas la presente invención hace referencia a u n sistema de servicios múltiples a través de sensores con unidad de control central para embarcaciones, el cual contiene una unidad de control central y un conjunto de sensores conectados entre sí de forma inalámbrica, y susceptible de establecer comunicación a través de la unidad de control central con un usuario remoto.
Gracias a esta configuración del sistema de servicios múltiples a través de sensores con unidad de control central para embarcaciones, se facilita la implantación del mismo en la embarcación, ya que no precisa de cableado entre el conjunto de sensores y la unidad de control central para recoger la información transmitida por dicho conjunto de sensores. Además, la conexión inalámbrica abarata costes de implantación, ya que el cableado en ciertas partes de la embarcación como por ejemplo la sentina o el motor requiere de operaciones costosas y complicadas. El hecho de no requerir cables para conectar el conjunto de sensores con la unidad de control central hace que el sistema de servicios múltiples sea trasladable de una embarcación a otra y de fácil configuración por el propio usuario.
Otra característica de la invención es que el conjunto de sensores, contiene al menos un sensor de detección de agua en la sentina, un sensor de nivel de carga de batería, un sensor de nivel de corriente, un sensor de detección de humo, un sensor de detección gas y/o un sensor de presencia.
Gracias a este sistema, mediante los distintos sensores que están vinculados a la unidad de control central se pueden conocer informaciones muy diversas, descritas a continuación:
- el sensor de detección de agua en la sentina proporciona información acerca del nivel de agua que se aloja en esta zona de la embarcación, pudiendo actuar en consecuencia a la información recibida
- el sensor de nivel de carga de batería proporciona información acerca de la carga de esta y poder prevenir una posible descarga
- el sensor de nivel de corriente proporciona información acerca de una corriente externa, como por ejemplo la proveniente del pantalán cuando la embarcación esta en puerto
- el sensor de detección de humo permite prevenir la posibilidad de q u e s e i n i ci e u n i n ce n d i o e n l a embarcación
- el sensor de detección de gas permite prevenir que se prod uzca un escape de gas en la embarcación q ue pueda producir consecuencias catastróficas en ella, como una explosión o una intoxicación.
- el sensor de presencia permite conocer la intrusión de personal no autorizado en la embarcación y la posibilidad de preven i r u n posi ble robo o man i pu lación de la embarcación.
Otra característica de la invención es que la transmisión de datos entre la unidad de control central y un usuario remoto puede realizarse mediante comunicación por radiofrecuencia a través de la red SIGFOX en frecuencia 868, por ejemplo, o comunicación vía 3G/GPRS.
A través de esta configuración, es posible establecer conexión y transmitir la información que concierne a la embarcación, recogida por el conjunto de sensores, por medio de dos vías como son por un lado la comunicación por radiofrecuencia y por otro lado la conexión vía 3G/GPRS. Por lo general, este sistema de servicios múltiples a través de sensores con unidad de control central, emplea como medio básico de trasmisión de datos la radiofrecuencia. Sin embargo, en caso de no poder establecer conexión por radiofrecuencia, se activa la vía de comunicación secundaria, la vía 3G/GPRS, mediante una tarjeta SIM que incorpora la unidad de control central, y permite proseguir con la transmisión de información desde la unidad de control central a un usuario remoto. Cabe señalar que para establecer la comunicación vía 3G/GPRS, se usan tarjetas SIM multi-operador, las cuales son capaces de conectar con distintas operadoras móviles, en función de las compañías que se tengan contratadas tanto a nivel nacional como internacional.
Otra característica de la invención es que la unidad de control central es susceptible de vincularse con el conjunto de sensores mediante el sistema de conectividad Bluetooth de Baja Energía (BLE).
Gracias a esta configuración, es posible establecer comunicación entre el conjunto de sensores que recogen la información de la embarcación y la unidad de control central que procesa y gestiona dicha información. Mediante el sistema de conectividad Bluetooth de Baja Energ ía se establece u na conexión inalámbrica entre el conjunto de sensores y la unidad de control central.
Otra característica de la invención es que la unidad de control central es susceptible de aumentar el conjunto de sensores vinculados a ella hasta un número total de 16 sensores.
Gracias a esta característica, es posible en función de las necesidades del usuario, modificar el numero de sensores que están vinculados con la unidad de control central, pudiendo duplicarse el numero de sensores que hagan la misma función o pudiendo añadir sensores que detecten distintas anomalías a las definidas anteriormente.
Además, cabe señalar que el sistema de servicios múltiples a través de sensores con unidad de control central presenta otras características destacables.
Por un lado, la unidad de control central incluye un módulo GPS de localización, proporcionando un sistema de localización en la embarcación de gran precisión.
Por otro lado, la unidad de control central incluye el módulo de comunicación para enviar las notificaciones a un usuario remoto, no siendo este otro dispositivo independiente, lo que permite que se pueda disponer un sistema más compacto y manejable.
Finalmente, es destacable en este sistema de servicios múltiples a través de sensores con unidad de control central para embarcaciones, que dicha unidad de control central es capaz de detectar la presencia del dispositivo móvil en el cual el usuario remoto recibe las notificaciones y desactivar el módu lo de comunicación con dicho usuario remoto. De esta forma, se consigue un ahorro energético del sistema en el momento en que el usuario está en la embarcación, y cancela las posibles alarmas.
DIBUJOS Y REFERENCIAS
Para comprender mejor la naturaleza de la invención, en los dibujos adjuntos se representa una forma de realización industrial q ue tiene carácter de ejemplo meramente ilustrativo y no limitativo.
La figura 1 muestra un esquema de las comunicaciones que se establecen entre la embarcación y un usuario remoto (10).
La figura 2 muestra un esquema de la conectividad entre la unidad de control central y el conjunto de sensores instalado en la embarcación.
1.- Sistema de servicios múltiples
2.- Unidad de control central (CORE)
3.- Conjunto de Sensores
4.- Sensor de detección de agua en la sentina
5.- Sensor de nivel de carga de batería
6.- Sensor de estado de carga de corriente externa
7.- Sensor de detección de humo
8.- Sensor de detección de gas
9.- Sensor de presencia
10.- Usuario remoto
1 1.- Central de alarmas
EXPOSICION DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE
Con relación a los dibujos y referencias arriba enumerados, se ilustra en los planos adjuntos un modo de ejecución preferente del objeto de la invención, referido a un sistema de servicios múltiples a través de sensores con unidad de control central para embarcaciones, el cual contiene una unidad de control central (2) y un conjunto de sensores (3) conectados entre sí de forma inalámbrica, y susceptible de establecer comunicación a través de la unidad de control central (2) con un usuario remoto (10).
En la figura 1 se puede apreciar la red de comunicación entre la embarcación y el usuario remoto (10) situado en una localización diferente a la de la embarcación. La unidad de control central (2) recopila y gestiona la información que recibe con una cierta frecuencia establecida del conjunto de sensores (3) situados en las distintas zonas de la embarcación . U na vez procesada dicha información, la unidad de control central (2) la envía a la central de alarmas (1 1), la cual se encarga de clasificar las situaciones anómalas o no habituales en dicha embarcación, para informar mediante SMS, email o notificaciones PUSH al usuario de la embarcación.
El principal medio de comunicación empleado para establecer conexión entre la central de alarmas (1 1 ) y la e m ba rcac i ó n es a t ravé s d e co m u n i ca ci ó n m e d i a nte radiofrecuencia. Este medio puede no estar disponible en ocasiones debido a la falta de cobertura en determinadas zonas, por lo que para asegurar una conexión permanente con la central de alarmas, la unidad de control central (2) incorpora una tarjeta SIM multi-operador, para garantizar el envió de la información captada por el conjunto de sensores (3) vía 3G/GPRS, que se activa cuando la comunicación mediante radiofrecuencia no este disponible. Mediante una tarjeta SIM multi-operador se puede establecer conexión con distintos operadores telefónicos, aquellos que se tengan acordados. En el caso de que la zona en la que se encuentra la embarcación careciese tanto de cobertura de radiofrecuencia como de cobertura móvil, la unidad de control central (2) es susceptible de almacenar los últimos 50 paquetes de información, para su posterior envió.
La figura 2 muestra la red de conectividad entre la unidad de control central (2) y el conjunto de sensores (3) , que en una ejecución preferente está formado por un sensor de detección de agua en la sentina (4), un sensor de nivel de carga de batería (5), un sensor de nivel de corriente (6), un sensor de detección de humo (7), un sensor de detección gas (8) y/o un sensor de presencia (9).
El conjunto de sensores (3) está diseñado para funcionar en "estrella", de manera que todos están conectados a la unidad de control central (2). Dicha conectividad se realiza a través del sistema Bluetooth de Baja Energía (Bluetooth Low Energy, BLE), de bajo consumo energético y con un alcance suficiente para la detección del conjunto de sensores (3) repartido por la embarcación.
El empleo del sistema Bluetooth de Baja Energía permite disponer de un conjunto de sensores (3) conectado con la unidad de control central (2) de forma inalámbrica. Esta característica facilita la implantación y abarata los costes de la misma, además de que permite trasladar el sistema de servicios múltiples (1 ) a otra embarcación u otro tipo de vehículo.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1a.- Sistema de servicios múltiples a través de sensores con unidad de control central para embarcaciones, caracterizado porque contiene una unidad de control central (2) y un conjunto de sensores (3) conectados entre sí de forma inalámbrica, y susceptible de establecer comunicación a través de la unidad de control central (2) con un usuario remoto (10).
2a.- Sistema de servicios múltiples a través de sensores con unidad de control central para embarcaciones, de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque el conjunto de sensores (3), contiene al menos un sensor de detección de agua en la sentina (4), un sensor de nivel de carga de batería (5), un sensor de nivel de corriente (6), un sensor de detección de humo (7), un sensor de detección gas (8) y/o un sensor de presencia (9).
3a.- Sistema de servicios múltiples a través de sensores con unidad de control central para embarcaciones, de acuerdo con las reivindicacione s 1 y 2, caracterizado porque la transmisión de datos entre la unidad de control central (2) y un usuario remoto (10) puede realizarse mediante comunicación por radiofrecuencia o comunicación vía 3G/GPRS.
4a.- Sistema de servicios múltiples a través de sensores con unidad de control central para embarcaciones, de acuerdo con las reivindicaciones 1 , 2 y 3, caracterizado porque la unidad de control central (2) es susceptible de vincularse con el conjunto de sensores (3) mediante el sistema de conectividad Bluetooth de Baja Energía (BLE).
5a.- Sistema de servicios múltiples a través de sensores con unidad de control central para embarcaciones, de acuerdo con las reivindicaciones 1 , 2, 3 y 4, caracterizado porque la unidad de control central (2) es susceptible de aumentar el conjunto de sensores (3) vinculados a ella hasta un número total de 16.
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