使用多级网络的用于数据收集与分析的系统和方法_2

文档序号:9423219阅读:来源:国知局
个传感器106通信的本地CPU 116执行从该至少一个传感器106接收的原始数据的预处理以创建更丰富的数据集。作为非限制性示例,来自与轮速传感器通信的编码器的脉冲可被处理以形成指示RPM的信号。与本地CPU 116通信的CPU 118执行数据融合以丰富化数据,诸如使用卡尔曼(Kalman)滤波型算法。理解到,CPU 116与CPU 118可以是同一 CPU,或者CPU 116与CPU 118可以彼此分开且如上所述那样通信。作为非限制性示例,所接收的关于组合转向角、轮速、车速、GPS位置数据以及陀螺仪数据的信息可被处理以形成稳健、准确并可靠的车辆定位信号。
[0024]图2示意性示出机器108的虚拟传感器120。使用融合数据的传感器来形成虚拟传感器120。融合使信息比单独的传感器160所收集的信息之和具有更多的价值。作为非限制性示例,车辆位置、车速、车辆任务(例如,车辆的装载、提升、行驶和I循环的模式识别)、动态地图特征以及机器108的服务信息可以是虚拟传感器120的结果。
[0025]图2示意性示出从中心网络104接收融合的数据的机器108。机器108从中心网络104接收融合的数据而不需要操作者的交互或请求。这样的交互发生在系统100的机器108级上。
[0026]图2示意性示出机器108的信息处理。与本地CPU 116通信的CPU 122 (例如移动无线设备115的)执行数据融合以丰富化来自中心网络104的融合的数据。作为非限制性示例,CPU 122可与本地CPU 116通信以发信号来限制燃料注入机器108的发动机中、来增大或减小机器108的转向轮在某一方向上的阻力而避免碰撞,或者来辅助机器108的制导。与致动器124通信的本地CPU 116将高级信号转化为较低级信号。
[0027]图2示意性示出形成机器108的一部分的致动器124级上的输出。响应于信息,机器108的致动器124被接合或机器108的系统被激活。作为非限制性示例,机器108的节流阀可被调节或者机器108的液压转向电路的阻流阀可被激活。
[0028]在多级网络102上的机器108级上,从多个传感器106收集的数据被融合以丰富化该数据。丰富化的数据然后被传输到中心网络104。作为数据丰富化的非限制性示例,可从车辆陀螺仪、机器108的轮子中的每个的转速和全球定位信号中收集数据以产生准确的位置估计。例如,可使用卡尔曼滤波型算法来产生准确的位置估计。
[0029]除了定位信息之外,机器108的任务信息也可被传输到中心网络104。机器108的任务信息的非限制性示例是由机器108拾取负载的重量(通过融合来自车辆液压系统的数据与来自负载单元的数据)、将机器108从拾取区域移动到卸下区域或者从卸下区域移动到拾取区域以及对机器108进行装载。机器108的任务信息实时传递而没有任何实质性延迟。理解到,条件“没有任何实质性延迟”优选地表示在数秒内。
[0030]一旦机器108的准确的位置估计与任务信息被传输到中心网络104,机器108的准确的位置估计与任务信息可被传感器融合从中心网络104可获得的信息。作为非限制性示例,从中心网络104可获得的信息可以是包括装货区域、卸货区域、多个禁止区域以及与要被移动的物品相关联的位置的注解的离线地图。作为第二非限制性示例,从中心网络104可获得的信息可以是动态适应性地图,可使用从中心网络104可获得的信息来更新。
[0031]在多级网络102的较高级上,中心网络104执行同步传输至其的所有数据的任务。此外,在较高级上,可进行进一步的数据融合以进一步丰富化发送到机器108的操作者、仓库管理系统110、系统100的基础设施112或其他接收器的信息图3示出仓库管理系统110与中心网络104的关系,并且提供关于数据如何传输到仓库管理系统110和从仓库管理系统110传输出的附加信息。
[0032]图3示意性示出输入仓库管理系统110的信息。输入仓库管理系统110的信息包括关于物流、机器108、系统100的基础设施112以及操作者的信息(诸如作业、产品或交通流量的持续跟踪)。这样的信息来自仓库管理系统110和中心网络104。
[0033]图3示意性示出仓库管理系统110的信息处理。仓库管理系统110的CPU126执行数据融合以丰富化该数据。作为非限制性示例,仓库管理系统110的信息处理基于物流和从中心网络104接收的信息,诸如交通流量、地理地图数据以及考虑到安全、生产力和燃料节约来计算优化路线所需要的信息。
[0034]图3示意性示出仓库管理系统110的信息处理。由仓库管理系统的CPU 126产生的融合的数据被传输到中心网络104以便进一步的数据丰富化。
[0035]图3示意性示出仓库管理系统110从中心网络104接收融合的数据。仓库管理系统110从中心网络104接收融合并丰富化的数据。融合并丰富化的数据有关于仓库管理系统 IlO0
[0036]图3示意性示出仓库管理系统110的信息处理。CPU 126执行数据融合以丰富化该数据。
[0037]图3示意性示出用于仓库管理系统110的数据输出。用于仓库管理系统110的相关数据被捕获并且可被用于数据融合。用于仓库管理系统110的相关数据的非限制性示例可以是为了执行车队监控、为了记录生产率或为了确定机器108的车队的服务需求。
[0038]可通过诸如3G网络或4G网络的移动通信技术标准来提供机器108的操作者、仓库管理系统110、系统100的基础设施112、机器108与中心网络104之间的通信。替代地,理解到也可通过别的类型的无线网络的使用来提供机器108的操作者、仓库管理系统110、机器108与中心网络104之间的通信。
[0039]在多级网络102上的机器108级上,移动无线设备115可被用作用户界面和至少一个专门应用所使用的平台。移动无线设备115可以是移动电话、个人媒体播放器、平板计算机、笔记本计算机、全球定位系统(GPS)设备、安装在车辆中的娱乐接收器、个人数字助理、手持游戏设备以及电子书阅读设备。此外,理解到可使用其他设备。移动无线设备115可被配置为发送和接收来自操作者、中心网络104、系统100的基础设施112以及机器108信息(诸如通过使用诸如控制器区域网络“适配器(dongle)”之类的接口)。
[0040]该至少一个专门的应用可以是本质上特定的,以及可反映操作者使用的机器108。作为非限制性示例,该至少一个专门的应用可以是铲车应用、前端装载机应用或别的类型的车辆应用。进一步,理解到该至少一个专门的应用可适于与非移动仪器一起使用。该至少一个专门的应用可使用现有设备平台来创建,提供相容性、防备可干扰该至少一个专门的应用的系统更新的稳健性的优点,以及允许操作者或那些不熟悉软件开发的人参与该至少一个专门的应用的开发过程。
[0041]移动无线设备115允许该至少一个专门的应用向机器108的操作者提供信息。可提供给机器108的操作者的信息的三个非限制性示例是物流优化、操作者指导以及基础设施优化。
[0042]关于物流优化,该至少一个专门的应用能基于融合从中心网络收集的信息的数据来建议优化的路由。融合信息的数据可以是其他机器108的位置、障碍物的位置、多个交付位置和交通堵塞信息以及其他信息。物流优化可被执行以改善机器108或操作者的生产率、改善机器108的燃料经济性以及改善机器108的操作环境的安全性。作为非限制性示例,物流优化可被应用到在采矿作业中使用的前端装载器。物流优化允许前端装载器在物资装载期间应用即时(just-1n-time)方法以降低机器108的空转时间,
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