DE102009050450A1 - Device for mobile working machine e.g. construction machine, of naval management system, has control unit with determination unit for determining actual transmitting and receiving time from firmly defined point of time and time offset - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Arbeitsmaschine, insbesondere mobile Arbeitsmaschine zum Senden und bzw. oder Empfangen von Daten und ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung innerhalb eines Kommunikationssystems, sowie ein Kommunikationssystem bestehend aus einer zentralen Station, einem vorhandenen Kommunikationsnetzwerk und wenigstens einer Arbeitsmaschine und ein Verfahren zum Betrieb des Kommunikationssystems.The present invention relates to a device for a work machine, in particular a mobile work machine for transmitting and / or receiving data and a method for operating the device within a communication system, and a communication system consisting of a central station, an existing communication network and at least one work machine and a method of operating the communication system.
Die Überwachung bzw. die Kontrolle von modernen Arbeitsmaschinen gewinnt in der heutigen Zeit immer mehr an Bedeutung. Dabei liegt es im Interesse des Maschinenbesitzers, bestimmte Daten, wie die geographische Position, aktuelle Betriebsdaten oder sonstige Daten der Arbeitsmaschine, lokal an einer zentralen Station abzurufen. Auch sind Anwendungen vorstellbar, bei denen eine Arbeitsmaschine eine bestimmte Arbeitstätigkeit in Abhängigkeit der ausgelesenen Daten aus einer weiteren Arbeitsmaschine aufnimmt. Hierzu sollten ebenfalls sämtliche Daten der Arbeitsmaschinen lokal an einer zentralen Station abgelegt sein und von weiteren Arbeitsmaschinen abrufbar sein.The monitoring and control of modern work machines is gaining in importance today. It is in the interest of the machine owner to retrieve certain data, such as the geographical position, current operating data or other data of the work machine, locally at a central station. Also conceivable are applications in which a work machine picks up a specific work activity as a function of the read-out data from another work machine. For this purpose, all data of the work machines should also be stored locally at a central station and be retrievable from other machines.
Die Infrastruktur eines derartigen Kommunikationssystems sollte sich jedoch nicht auf einen bestimmten Abstand der einzelnen Kommunikationseinheiten untereinander bzw. zur zentralen Station beschränken. Hierbei sind Ausführungen denkbar, die sich auf einen begrenzten Kommunikationsbereich auf einer Großbaustelle beschränken, jedoch kann es zweckdienlich sein, den Kommunikationsbereich auf unbeschränkte Entfernungen ausdehnbar zu gestalten, so dass weltweit beispielsweise sämtliche Arbeitsmaschinen Daten an einer zentralen Station ablegen können.However, the infrastructure of such a communication system should not be limited to a specific distance between the individual communication units with each other or with the central station. Embodiments are conceivable which are limited to a limited communication area on a large construction site, however, it may be expedient to make the communication area expandable to unlimited distances so that, for example, all work machines worldwide can store data at a central station.
Derartige Systeme der Telematik bei Arbeitsmaschinen haben sich unter dem allgemein gültigen Begriff des Flottenmanagements verbreitet. Die einzelnen Arbeitsmaschinen dieser Systeme weisen identische Endgeräte auf, deren interne Systemuhren über eine zentrale Quelle, beispielsweise mit Hilfe eines GPS-Empfängers über einen GPS-Satelliten, synchronisiert werden. Damit hat eine überwiegende Anzahl der im Feld befindlichen Endgeräte eine quasi identische Systemuhrzeit, die im Einzelfall nur wenige Millisekunden- bis Sekunden Abweichungen von der Synchronisationsquelle aufweist. Die in den Telematiksystemen bzw. Kommunikationssystemen befindlichen Endgeräte arbeiten üblicherweise nach einer Standardeinstellung, die eine Anmeldeprozedur der Endgeräte an einem zentralen Verwaltungssystem bzw. einer zentralen Station zu bestimmten Tagesuhrzeit vorsehen, um ihre bis dato gesammelten Daten abzuliefern. Dies passiert bei einem hohen Prozentsatz der zeitlich identisch synchronisierten Endgeräte zur quasi gleichen Zeit, was eine sehr hohe Last für die Kommunikationsnetze und das zentrale Verwaltungssystem darstellt.Such systems of telematics in work machines have spread under the generally accepted concept of fleet management. The individual machines of these systems have identical terminals whose internal system clocks are synchronized via a central source, for example with the aid of a GPS receiver via a GPS satellite. Thus, a vast number of devices located in the field has a quasi-identical system time, which in some cases only a few milliseconds to seconds has deviations from the synchronization source. The terminals located in the telematics systems or communication systems usually operate according to a standard setting, which provide a log-on procedure of the terminals to a central management system or a central station at a specific time of day in order to deliver their previously collected data. This happens at a high percentage of the same time synchronized terminals at almost the same time, which is a very heavy burden on the communication networks and centralized management system.
Aus der
Aufgabe der beschriebenen Erfindung ist es daher, Vorrichtungen sowie Verfahren aufzuzeigen, die das hohe Verkehrsaufkommen bzw. die hohe Last an der zentralen Station besser über einen gegebenen Zeitraum verteilen.It is therefore an object of the described invention to disclose devices and methods which distribute the high traffic volume or the high load at the central station better over a given period of time.
Die vorliegende Erfindung wird zum einen mit einer Vorrichtung nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist eine Vorrichtung für eine Arbeitsmaschine, vorzugsweise mobile Arbeitsmaschine, gegeben, mit einem Sende- und Empfangsmittel, einer internen Systemuhr und einer Steuerungseinheit zum Auslösen eines Sende- und Empfangsprozess zu mindestens einem fest definierten oder wahlweise konfigurierbaren Zeitpunkt tcnext. Erfindungsgemäß weist die Steuerungseinheit der Vorrichtung ein erstes Mittel auf, welches einen zufälligen Zeitoffsets trnd generiert. Ferner sieht die Steuerungseinheit ein zweites Mittel vor, das zur Bestimmung des tatsächlichen Sende- und Empfangszeitpunkts aus dem fest definierten oder wahlweise konfigurierbaren Zeitpunkt tcnext und dem generierten Zeitoffset trnd bestimmt.The present invention is achieved on the one hand with a device according to the features of claim 1. Accordingly, an apparatus for a work machine, preferably a mobile work machine, given with a transmitting and receiving means, an internal system clock and a control unit for triggering a sending and receiving process to at least one fixed or optionally configurable time t cnext . According to the invention, the control unit of the device has a first means which generates a random time offset t rnd . Furthermore, the control unit provides a second means, which determines the determination of the actual transmission and reception time from the fixedly defined or optionally configurable time t cnext and the generated time offset t rnd .
Demnach wird der fest vorgegebene bzw. vorkonfigurierte Zeitpunkt tcnext durch einen zufällig generierten Zeitoffset trnd manipuliert, so dass mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen voneinander verschiedene tatsächliche Sende- und Empfangszeitpunkte aufweisen. Der entscheidende Vorteil hierbei ist, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht speziell für jede einzelne auszustattende Arbeitsmaschine bezüglich des Sende- und Empfangspunkts vorkonfiguriert werden muss. Vielmehr ist eine einheitliche Vorrichtung für alle Arbeitsmaschinen einsetzbar, die aufgrund des ersten Mittels zur zufälligen Generierung eines Zeitoffsets unterschiedliche tatsächliche Sende- und Empfangspunkte für sämtliche Arbeitsmaschinen vorsieht. Hierdurch wird ohne vorhergehenden komplexen Planungsaufwand eine Vorrichtung geschaffen, die die auftretende Last an einer zentralen Station bzw. die Verkehrsauslastung des verwendeten Netzwerks wesentlich reduzieren kann. Denkbar ist, dass eine Reihe von Zeitpunkten tcnext innerhalb der Vorrichtung hinterlegt sind.Accordingly, the fixed predetermined or preconfigured time t cnext is manipulated by a randomly generated time offset t rnd , so that several devices according to the invention have different actual transmission and reception times from one another. The decisive advantage here is that the device according to the invention does not have to be preconfigured specifically for each individual machine to be equipped with respect to the transmission and reception point. Rather, a uniform device for all machines can be used, due to the first means for random generation of a Zeitoffsets provides different actual transmission and reception points for all work machines. As a result, a device is provided without prior complex planning effort that can significantly reduce the load occurring at a central station or the traffic load of the network used. It is conceivable that a number of times t cnext are stored within the device.
Denkbar ist, dass das erste Mittel einen software- und/oder hardwareimplementierten Zufallsgenerator aufweist. Beispielsweise generiert eine Softwarefunktion eine zufällige Zahl, die in einem entsprechenden Zeitoffset umgerechnet wird. Denkbar ist auch die Hardwareimplementierung eines Zufallsgenerators mittels bekannter Schieberegister oder sonstiger Realisierungen.It is conceivable that the first means has a software and / or hardware-implemented random number generator. For example, a software function generates a random number that is converted into a corresponding time offset. Also conceivable is the hardware implementation of a random generator by means of known shift registers or other implementations.
Vorteilhafterweise ist das zweite Mittel derart ausgeführt, so dass der Zeitpunkt tcnext mit dem Zeitoffset trnd beaufschlagbar ist. Dies entspricht quasi einer Verzögerung des konfigurierten Zeitpunkts tcnext mittels dem zufällig generierten Zeitoffsets trnd.Advantageously, the second means is designed such that the time t cnext can be acted upon by the time offset t rnd . This corresponds to a quasi delay of the configured time t cnext by means of the randomly generated Zeitoffsets t rnd .
Die innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung arbeitende interne Systemuhr ist vorteilhafterweise über eine externe dazu geeignete Quelle synchronisierbar. Möglich ist die Synchronisierung der internen Systemuhr mittels der aus dem Stand der Technik bekannten Standards für Funkuhren, bzw. über RDS, GPS oder NTP. In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese einen GPS-Empfänger auf. Über den GPS-Empfänger ist nicht nur die genaue geographische Position der Vorrichtung lokalisierbar, sondern die interne Systemuhr der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich über das GPS-System mit einem GPS-Satelliten synchronisieren.The internal system clock operating within the device according to the invention can advantageously be synchronized via an external source suitable for this purpose. The synchronization of the internal system clock is possible by means of the standards known from the prior art for radio-controlled clocks, or via RDS, GPS or NTP. In a preferred embodiment of the device according to the invention this has a GPS receiver. Not only the exact geographical position of the device can be localized via the GPS receiver, but the internal system clock of the device according to the invention can be synchronized with a GPS satellite via the GPS system.
Bevorzugt ist die Steuereinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung derart ausgeführt, so dass ein Zeitfenster konfigurierbar ist, das einen gültigen Bereich zur Bestimmung des Zeitoffsets trnd durch das erste Mittel markiert. Das konfigurierte Zeitfenster beeinflußt das erste Mittel der erfindungsgemäßen Vorrichtung also derart, so dass ein zufälliger Zeitoffset trnd generierbar ist, wodurch ein tatsächlicher Sende- und Empfangszeitpunkt innerhalb des Zeitfensters durch das zweite Mittel bestimmbar ist.Preferably, the control unit of the device according to the invention is designed such that a time window can be configured which marks a valid range for determining the time offset t rnd by the first means. The configured time window thus influences the first means of the device according to the invention so that a random time offset t rnd can be generated, whereby an actual transmission and reception time within the time window can be determined by the second means.
Es kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Mittel zur Fernkonfiguration der Steuereinheit aufweist. Beispielsweise ist die Steuereinheit über eine zentrale Station innerhalb eines Kommunikationssystems konfigurierbar, so dass sich auch Änderungen während des Betriebs des Kommunikationssystems bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchführen lassen. Das Mittel dient zum Aufbau einer Datenverbindung mit einer externen Station, so dass Konfigurationsdaten zu oder von der erfindungsgemäßen Vorrichtung versendet werden können. Insbesondere sieht das Mittel zur Fernkonfiguration die Konfiguration mindestens eines Zeitpunkts tcnext und bzw. oder des konfigurierbaren Zeitfensters vor.It can be provided that the device according to the invention has a means for remote configuration of the control unit. For example, the control unit can be configured via a central station within a communication system, so that changes can also be made during the operation of the communication system or the device according to the invention. The means is used to establish a data connection with an external station, so that configuration data can be sent to or from the device according to the invention. In particular, the means for remote configuration provides for the configuration of at least one time t cnext and / or the configurable time window.
Weiterhin erfindungsgemäß ist eine Arbeitsmaschine, insbesondere eine Bau-, Erdbewegungs- oder Hebemaschine, die eine Vorrichtung nach den oben genannten Merkmalen aufweist.Furthermore, according to the invention is a working machine, in particular a construction, earthmoving or lifting machine having a device according to the above features.
Die vorliegende Erfindung sieht ferner ein Kommunikationssystem, insbesondere ein Flottenmanagementsystem, für Arbeitsmaschinen, vorzugsweise mobile Arbeitsmaschinen, vor. Das erfindungsgemäße Kommunikationssystem umfasst eine zentrale Station zum Empfang, zur Speicherung und Verarbeitung von Daten, mindestens eine Arbeitsmaschine, die eine Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Daten zu oder von einer zentralen Station aufweist und eine gegebenenfalls vorhandene Infrastruktur, insbesondere ein Kommunikationsnetzwerk, zur Vermittlung der Daten zwischen Arbeitsmaschine und zentraler Station. Ferner weist die mindestens eine Arbeitsmaschine des Kommunikationssystems eine Vorrichtung nach einem der oben genannten Merkmale auf. Damit wird die hohe Kommunikationsnetzwerkauslastung innerhalb des Kommunikationssystems sowie die hohe Last an der zentralen Station aufgrund der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besser über einen gegebenen Zeitraum verteilt. Die vorhandene Infrastruktur umfasst bevorzugt vorhandene GSM-, CDMA- oder WCDMA-, GPRS- oder UMTS-Netze. Vorstellbar ist auch, dass das Kommunikationssystem eine eigene individuelle Netzinfrastruktur, insbesondere ein oder mehrere Routing- und Gateway-Stationen umfasst.The present invention further provides a communication system, in particular a fleet management system, for work machines, preferably mobile work machines. The communication system according to the invention comprises a central station for receiving, storing and processing data, at least one working machine having a device for transmitting and / or receiving data to or from a central station and an optionally existing infrastructure, in particular a communication network, for Mediation of data between work machine and central station. Furthermore, the at least one working machine of the communication system has a device according to one of the above-mentioned features. Thus, the high communication network utilization within the communication system as well as the high load at the central station is better distributed over a given period of time due to the use of the device according to the invention. The existing infrastructure preferably includes existing GSM, CDMA or WCDMA, GPRS or UMTS networks. It is also conceivable that the communication system comprises its own individual network infrastructure, in particular one or more routing and gateway stations.
Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung für eine Arbeitsmaschine, vorzugsweise mobile Arbeitsmaschine, innerhalb eines Kommunikationssystems mit einer zentralen Station, wobei die Vorrichtung ein Sende- und Empfangsmittel, eine interne Systemuhr und eine Steuereinheit aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass der Steuereinheit mindestens ein fester oder konfigurierbarer Zeitpunkt tcnext zugewiesen wird, zu diesem ein Sende- oder Empfangsprozess innerhalb der Vorrichtung ausgelöst werden soll. Erfindungsgemäß generiert die Steuereinheit einen zufälligen Zeitoffset trnd, woraus mit Hilfe des Zeitpunkts Zeitpunkt tcnext der tatsächliche Sende- und Empfangszeitpunkt der Vorrichtung bestimmt wird. Hierbei ist eine beliebige Operation denkbar, die aus dem Zeitpunkt tcnext und dem Zeitoffset trnd einen tatsächlichen Sende- und Empfangszeitpunkt bestimmt. Besonders bevorzugt wird der Sende- und Empfangszeitpunkt tcnext durch den Zeitoffset trnd verzögert. Vorstellbar ist, dass die Vorrichtung einen Zeitplan vorsieht, der aus einer bestimmten Anzahl von Zeitpunkten tcnext besteht. Vorstellbar ist auch, dass für jeden Zeitpunkt tcnext des Zeitplans derselbe Zeitoffset angewendet wird. Denkbar ist auch, dass für jeden einzelnen Zeitpunkt tcnext ein neuer Zeitoffset trnd generiert wird und auf diesen angewendet wird.Furthermore, the present invention relates to a method for operating a device for a work machine, preferably a mobile work machine, within a communication system with a central station, the device having a transmitting and receiving means, an internal system clock and a control unit. The inventive method provides that the control unit is assigned at least one fixed or configurable time t cnext , for which a transmission or reception process within the device is to be triggered. According to the invention, the control unit generates a random time offset t rnd , from which the actual time of transmission and reception of the device is determined with the aid of the time t cnext . Here, an arbitrary operation is conceivable which determines an actual transmission and reception time from the time t cnext and the time offset t rnd . The transmission and reception timing is particularly preferably t cnext rnd delayed by the time offset t. It is conceivable that the Device provides a schedule that consists of a certain number of times t cnext . It is also conceivable that the same time offset is used for each time t cnext of the schedule. It is also conceivable that for each individual time t cnext a new time offset t rnd is generated and applied to it.
Ein bevorzugter Verfahrensschritt zum Betrieb der Vorrichtung sieht vor, dass die Steuereinheit den bestimmten tatsächlichen Sende- und Empfangszeitpunkt mit der internen Systemuhr der Vorrichtung abgleicht und bei Übereinstimmung den Sende- bzw. Empfangsprozess des Sende- und Empfangsmittels der Vorrichtung auslöst.A preferred method step for operating the device provides that the control unit matches the specific actual transmission and reception time with the internal system clock of the device and triggers the transmission or reception process of the transmitting and receiving means of the device in case of agreement.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit einen zufälligen Zeitoffset generiert, der innerhalb eines gültigen Zeitfensters bzw. Wertebereichs liegt. Hierzu wird innerhalb der Vorrichtung ein Zeitfenster definiert. Dieses beschreibt den Wertebereich um den vordefinierten Zeitpunkt tcnext und gibt einen gültigen Zeitbereich. an, in dem der aus dem Zeitpunkt tcnext und dem Zeitoffset trnd generierte tatsächliche Zeitpunkt liegen muss. Demnach stellt das Zeitfenster eine Zeitspanne dar, die eine maximale zulässige Abweichung des tatsächlichen Sende- und Empfangszeitpunkts vom konfigurierten Zeitpunkt tcnext definiert.When carrying out the method according to the invention, it can be provided that the control unit generates a random time offset that lies within a valid time window or value range. For this purpose, a time window is defined within the device. This describes the value range around the predefined time t cnext and gives a valid time range. in which the actual time generated from the time t cnext and the time offset t rnd must lie. Accordingly, the time window represents a period of time which defines a maximum permissible deviation of the actual transmission and reception time from the configured time t cnext .
Denkbar ist, dass ein Verfahrensschritt darin besteht, dass die interne Systemuhr der Vorrichtung über eine externe Quelle, vorzugsweise über ein GPS-System bzw. GPS-Satelliten, synchronisiert wird. Dadurch wird gewährleistet, dass die Vorrichtung nach der Uhrzeit einer zentralen Stelle arbeitet. Denkbar ist, dass die Synchronisation der internen Systemuhr vor Aufnahme des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung stattfindet und bzw. oder zu vorherbestimmten Zeitpunkten regelmäßig synchronisiert wird.It is conceivable that a method step consists in that the internal system clock of the device is synchronized via an external source, preferably via a GPS system or GPS satellite. This ensures that the device operates at the time of a central location. It is conceivable that the synchronization of the internal system clock takes place before the operation of the device according to the invention and / or is synchronized regularly at predetermined times.
Vorteilhafterweise sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass die Vorrichtung für eine im vorhinein definierte Zeit in den Standby-Modus geschaltet wird und nach einer im vorhinein definierten Zeit in den normalen Betriebsmodus wechselt. Der Standby-Modus zeichnet sich durch einen besonders energiesparsamen Betrieb aus, indem nur ein Teil der Komponenten betriebsbereit ist, wohingegen im normalen Betriebsmodus sämtliche Komponenten der Vorrichtung betriebsbereit sind. Da die wesentliche Aufgabe der Vorrichtung darin besteht, die gesammelten Daten während des Betriebs zu bestimmten Zeitpunkten durch einen Sende- und Empfangsprozess einer zentralen Station mitzuteilen, ist es besonders effektiv und stromsparend, dass die Vorrichtung während dieser Sende- und Empfangspausen in einen Standby-Modus geschaltet wird. Denkbar ist, dass die Steuereinheit der Vorrichtung kurz vor Erreichen des vorherbestimmten tatsächlichen Sende- und Empfangszeitpunktes die Vorrichtung, insbesondere das Sende- und Empfangsmittel, aus seinem Ruhezustand aufweckt und in den Betriebsmodus schaltet. Hierdurch wird der Stromverbrauch einer derartigen Vorrichtung auf ein Minimum reduziert.Advantageously, the method according to the invention provides that the device is switched to the standby mode for a time defined in advance and changes to the normal operating mode after a time defined in advance. The standby mode is characterized by a particularly energy-saving operation by only a part of the components is ready, whereas in normal operating mode, all the components of the device are ready for use. Since the essential task of the device is to communicate the collected data to a central station during operation at specific times through a transmission and reception process, it is particularly effective and energy-saving that the device enters a standby mode during these transmission and reception pauses is switched. It is conceivable that the control unit of the device shortly before reaching the predetermined actual transmission and reception time wakes up the device, in particular the transmitting and receiving means, from its idle state and switches to the operating mode. As a result, the power consumption of such a device is reduced to a minimum.
Besonders bevorzugt wird die Vorrichtung nach Ablauf der Zeit tcnext + trnd aus dem Standby-Modus in den Betriebsmodus geschaltet. Denkbar ist hierbei, dass die berechnete Zeit tcnext + trnd mit der internen Systemuhr abgeglichen wird und bei Erreichen dieses berechneten Zeitpunkts in den Betriebsmodus geschaltet wird.Particularly preferably, the device is switched after the time t cnext + t rnd from the standby mode in the operating mode. It is conceivable here that the calculated time t cnext + t rnd is compared with the internal system clock and is switched to the operating mode when this calculated time point is reached.
Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zum Betrieb eines Kommunikationssystems, insbesondere eines Flottenmanagementsystems, mit einer zentralen Station, mindestens einer Arbeitsmaschine, vorzugsweise mobilen Arbeitsmaschine, die eine Vorrichtung mit einer Sende- und/oder Empfangseinheit aufweist, sowie einer Kommunikationsnetzinfrastruktur, insbesondere Routing- oder sonstige Netzkomponenten, zur Vermittlung der Daten zwischen der zentralen Station und der Vorrichtung bzw. der Arbeitsmaschine. Hierbei ist vorgesehen, dass jeder Vorrichtung bzw. jeder Arbeitsmaschine mindestens ein fester oder konfigurierbarer Zeitpunkt tcnext zugewiesen wird. Ausgehend von dem konfigurierten Zeitpunkt tcnext bestimmt wenigstens eine bzw. alle Vorrichtungen mittels eines zufällig generierten Zeitoffsets trnd ihren tatsächlichen Sende- und Empfangszeitpunkt zur Übermittlung ihrer Daten an die zentrale Station bzw. zum Empfang der Daten von der zentralen Station. Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren senden sämtliche verwendeten Vorrichtungen bzw. Arbeitsmaschinen nicht zu zeitgleichen Zeitpunkten ihre Daten an eine zentrale Station. Vielmehr wird innerhalb jeder Vorrichtung bzw. Arbeitsmaschine eine Abweichung des konfigurierten Zeitpunkts tcnext über den zufällig generierten Zeitoffset trnd bestimmt. Die generierten Zeitoffsets trnd der entsprechenden Vorrichtungen unterscheiden sich aufgrund des Zufallsmechanismus voneinander. Demnach beginnt jeder innerhalb des Kommunikationssystems vorgesehene Vorrichtung ihren Sende- und Empfangsprozess zu ihrem individuellen tatsächlichen Sende- und Empfangszeitpunkt, welche sich innerhalb des Systems voneinander unterscheiden. Folglich wird das Verkehrsaufkommen bzw. die Last an der zentralen Station besser und effizienter über einen gegebenen Zeitraum verteilt. Bevorzugt wird der tatsächliche Sende- und Empfangspunkt durch die Verzögerung des Zeitpunkts tcnext um den Zeitoffset trnd bestimmt.The present invention further relates to a method for operating a communication system, in particular a fleet management system, having a central station, at least one work machine, preferably a mobile work machine having a device with a transmitting and / or receiving unit, and a communication network infrastructure, in particular routing or other network components, for communicating the data between the central station and the device or the work machine. It is provided that each device or each machine is assigned at least one fixed or configurable time t cnext . Starting from the configured time t cnext , at least one or all devices determine their actual transmission and reception time by means of a randomly generated time offset t rnd for transmitting their data to the central station or for receiving the data from the central station. In contrast to methods known from the prior art, all the devices or working machines used do not send their data to a central station at the same time. Rather, a deviation of the configured time t cnext over the randomly generated time offset t rnd is determined within each device or machine . The generated timings of the respective devices differ from each other due to the randomization mechanism . Accordingly, each device provided within the communication system begins its transmission and reception process at its individual actual transmission and reception times, which differ from each other within the system. As a result, traffic at the central station is better and more efficiently distributed over a given period of time. Preferably, the actual transmission and reception point is determined by the delay of the time t cnext by the time offset t rnd .
Denkbar ist, dass das Zeitfenster, welches zur Generierung des tatsächlichen Sende- und Empfangszeitpunkts innerhalb der Vorrichtungen herangezogen wird, fernkonfiguriert wird. Besonders bevorzugt wird das Zeitfenster von wenigstens einer bzw. allen Vorrichtungen innerhalb des Kommunikationssystems von der zentralen Station fernkonfiguriert. Dadurch bietet sich die Möglichkeit, dass die Netzlast bzw. das Verkehrsaufkommen innerhalb des Kommunikationssystems erst durch geeignete Mittel überwachbar und kontrollierbar ist und über die Fernkonfiguration des Zeitfensters innerhalb der einzelnen Vorrichtungen weiter optimiert werden kann.It is conceivable that the time window which is used to generate the actual transmission and reception time within the devices is used, is configured remotely. Particularly preferably, the time window of at least one or all devices within the communication system is remotely configured by the central station. This offers the possibility that the network load or the traffic volume within the communication system can be monitored and controlled only by suitable means and can be further optimized via the remote configuration of the time window within the individual devices.
Eine Variante sieht vor, dass für alle Vorrichtungen ein identisches Zeitfenster konfiguriert wird. Hierdurch wird gewährleistet, dass sämtliche Daten aller innerhalb des Kommunikationssystems vorgesehenen Vorrichtungen innerhalb eines konfigurierten Zeitfensters an der zentralen Station eintreffen. Denkbar ist aber auch, dass für wenigstens eine oder einen Teil der Vorrichtungen verschiedene Zeitfenster konfiguriert werden. Die Konfiguration der einzelnen Zeitfenster der Vorrichtungen erfolgt bevorzugt in Abhängigkeit der Anzahl der eingesetzten Vorrichtungen innerhalb des Kommunikationssystems. Hierbei gilt, dass bei einer geringen Anzahl von Vorrichtungen das Zeitfenster bevorzugt besonders klein gewählt wird, da durch die Sendevorgänge der einzelnen Vorrichtungen nur eine geringe Netzlast erzeugt wird.A variant provides that an identical time window is configured for all devices. This ensures that all data of all devices provided within the communication system arrive at the central station within a configured time window. However, it is also conceivable that different time windows are configured for at least one or a part of the devices. The configuration of the individual time windows of the devices preferably takes place as a function of the number of devices used within the communication system. In this case, the time window is preferably chosen to be particularly small in a small number of devices, since only a small network load is generated by the transmission of the individual devices.
Vorteilhaft ist, dass alle oder zumindest ein Teil der Vorrichtungen ihre innerhalb des Kommunikationssystems ihre internen Systemuhren über eine oder verschiedene zentrale Einheiten synchronisieren.It is advantageous that all or at least some of the devices synchronize their internal system clocks within the communication system via one or several central units.
Besonders bevorzugt werden zumindest eine oder alle Vorrichtungen für eine im vorhinein definierte Zeit in den Standby-Modus geschaltet und nach einer im vorhinein definierten Zeit in den normalen Betriebsmodus zurückgeschaltet. Möglich ist, dass die vordefinierten Zeiten für den Standby-Modus bzw. die vordefinierten Zeiten zum Wechsel in den normalen Betriebsmodus für alle Vorrichtungen gleich oder für zumindest einen Teil der Vorrichtungen verschieden sind.More preferably, at least one or all of the devices are switched to the standby mode for a pre-defined time and switched back to the normal operating mode after a time defined in advance. It is possible that the predefined times for the standby mode or the predefined times for changing to the normal operating mode for all devices are the same or different for at least a part of the devices.
Besonders bevorzugt wechseln alle oder zumindest ein Teil der Vorrichtungen nach der Zeit tcnext + trnd aus dem Standby-Modus in den Betriebsmodus.Particularly preferably, all or at least part of the devices change over from the standby mode into the operating mode after the time t cnext + t rnd .
Die vorliegende Erfindung soll nun anhand von zwei Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:The present invention will now be explained in more detail with reference to two exemplary embodiments and drawings. Show it:
Zur Überwachung, Kontrolle, Datenannahme und Speicherung der. Daten von den Arbeitsmaschinen
Für die Kommunikation zwischen Arbeitsmaschine
Während des Betriebs bzw. vor Betriebsbeginn der Arbeitsmaschinen
Beispielhaft für einen konfigurierten Sendezeitpunkt tcnext sei hier angegeben, dass die Arbeitsmaschine
Erfindungsgemäß wird zur besseren Verteilung der Netzauslastung innerhalb eines gegebenen Zeitraums die erfindungsgemäße Vorrichtung für eine Arbeitsmaschine sowie das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung und das Kommunikationssystem angewandt. Hierbei wird per Zufallsprinzip eine Abweichung des konfigurierten Sendezeitpunkts tcnext der einzelnen Arbeitsmaschinen
In
Im Anschluß daran springt die Routine innerhalb der Steuerungseinheit zurück zum Verfahrensschritt
Eine alternative Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in dem Flußdiagramm aus
Während des Schlafmodus läuft als einziger Prozess der Verfahrensschritt
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DE (1) | DE102009050450A1 (en) |
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