JP4966991B2

JP4966991B2 - 移動客体に対するネットワーク構成管理システム及び方法

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Publication number: JP4966991B2
Application number: JP2009093157A
Authority: JP
Inventors: クヮク・グァン−フン
Original assignee: Research Foundation for Industry Academy Cooperation of Dong A University
Current assignee: Research Foundation for Industry Academy Cooperation of Dong A University
Priority date: 2008-12-01
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2029-04-07
Also published as: US20100135187A1; JP2010130684A

Description

本発明は、移動客体の動作可否をモニタリングし、移動客体に対するネットワークの構成を管理する技術に関し、より具体的には、貨物が積入された移動客体、すなわちコンテナーの移動環境によってコンテナーのネットワーク加入、維持または離脱などネットワークの構成管理を行う移動客体に対するネットワーク構成管理システム及び方法に関する。

従来、任意の貨物を出発地でコンテナーに積入し、貨物が積入されたコンテナーを輸送車両を利用してＣＹ（コンテナーヤード）やコンテナーターミナルに陸送、コンテナーターミナルに進入するためのゲート通過、コンテナーの積置、コンテナーの船積み、到着港までコンテナーの輸送、到着港でコンテナーの揚荷、コンテナーの揚荷後の積置、コンテナーターミナルから進出するためのゲート通過、目的地までコンテナーの陸送、コンテナーでの貨物積出などの過程を荷送人、荷受人及び管理者の指揮の下に行いながら、コンテナー管理をすることが行われている。

しかし、このように人が直接コンテナーを管理する場合には、人力が過度に消耗される問題点が発生し、輸送中のコンテナーの管理が難しい状況も存在する。

特に、最近ユビキタス社会が到来し、便宜性、保安性などの向上のためのＲＦＩＤ／ＵＳＮなど無線通信技術が注目されていて、コンテナーに特定のセンサーを装着し、センサーを介して受信される情報をもってコンテナーの状態を確認することによって、コンテナー管理を行う。

前述のように、特定センサーを介して受信されるコンテナー情報をもってコンテナーを管理するためには、コンテナーの情報を実時間で伝達することができる無線通信ネットワークが必要である。しかし、既存の無線通信ネットワークの構成管理方法は、ネットワークを構成するノードの時間的、空間的環境変化を考慮しないため、必要以上の構成管理メッセージの送受信によってモニタリング装置の電力が無駄遣いされ、コンテナーに装着されたモニタリング装置のように長時間バッテリー電源維持が必要な装置の要求事項を満足させきない問題点が発生する。

本発明の目的は、移動客体の移動環境によってシグナリング周期などを変化させて、移動客体のネットワーク加入／維持／離脱などのネットワーク構成管理を行うための移動動客体に対するネットワーク構成管理システム及び方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る移動客体に対するネットワーク構成管理システムは、特定の輸送手段によって輸送される多数の移動客体と、近距離通信タグ及び動作センサーを含み、前記移動客体に装着され、前記移動客体の陸送を行う前記輸送手段とネットワークを構成し、前記移動客体が陸送状態でなければ、前記多数の移動客体の移動可否によって多数の他の移動客体に装着された多数の他のモニタリング装置とのネットワークを構成するモニタリング装置と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の他の態様に係る移動客体に対するネットワーク構成管理モニタリング装置は、インターネットゲートウェイと通信を行う通信部と、移動客体の移動可否を感知する動作センサーと、前記移動客体の第１拠点または第２拠点通過可否を感知する近距離通信タグと、前記移動客体の陸送を行う第１輸送手段とネットワークを構成し、前記移動客体が陸送状態でなければ、前記移動客体の移動可否によって多数の他の移動客体に装着された多数の他のモニタリング装置とのネットワークを構成する制御部と、を備えることを特徴とする。

また、前記制御部は、前記第１輸送手段と１：１ネットワークを構成し、前記近距離通信タグから前記移動客体が前記第１拠点を通過することを通知する信号を受信すれば、前記動作センサーを活性化し、前記動作センサーから前記移動客体の移動が感知されれば、前記１：１ネットワークから離脱することを特徴とする。

また、前記制御部は、前記移動客体が積置され、前記移動客体の停止が感知されれば、多数の他のモニタリング装置で構成された動的ネットワークに加入することを特徴とする。

また、前記制御部は、前記移動客体が積置され、前記動的ネットワークに加入された後に、前記通信部を介して外部から前記動的ネットワークに対する再構成信号が受信されれば、前記動的ネットワークを離脱した後、新しい動的ネットワークに加入することを特徴とする。

また、前記制御部は、前記動的ネットワークに加入した後に、前記動作センサーで前記移動客体の移動が感知されれば、前記動的ネットワークから離脱し、前記通信部を介して外部から出港信号が受信される以前まで動的ネットワークへの加入／離脱を繰り返し、前記出港信号が受信されれば、前記動作センサーを非活性化し、多数の他のモニタリング装置で構成された静的ネットワークに加入することを特徴とする。

また、前記制御部は、前記静的ネットワークに加入した後に、前記通信部を介して外部から揚荷開始信号が受信されれば、前記動作センサーを活性化し、前記移動客体の移動が感知されれば、前記静的ネットワークから離脱し、前記移動客体の停止が感知されれば、多数の他のモニタリング装置で構成された動的ネットワークに加入することを特徴とする。

また、前記制御部は、前記動的ネットワークに加入した後に、前記移動客体の移動が感知されれば、前記動的ネットワークから離脱し、前記移動客体が前記第２拠点を通過する以前まで動的ネットワークへの加入／離脱を繰り返し、前記近距離通信タグから前記移動客体が前記第２拠点を通過することを通知する信号を受信すれば、前記動作センサーを非活性化した後、前記第１輸送手段と１：１ネットワークを構成することを特徴とする。

前記動作センサーは、前記移動客体の破損可否を確認するために、前記移動客体に作用する衝撃を感知し、前記制御部に提供することを特徴とする。

また、前記動作センサーから提供された前記移動客体に作用する衝撃を格納する格納部をさらに備えることを特徴とする。

また、前記移動客体のモニタリング情報を感知する状態感知センサーをさらに備えることを特徴とする。

さらに、本発明のさらに他の態様に係る移動客体に対するネットワーク構成管理方法は、移動客体に装着されたモニタリング装置が前記移動客体の陸送を行う第１輸送手段との１：１ネットワークを構成する第１ネットワーク構成段階と、前記モニタリング装置が、前記移動客体が第１拠点を通過することを感知した後に、前記移動客体の移動が感知されれば、前記１：１ネットワークから離脱し、前記移動客体の停止が感知されれば、多数の他のモニタリング装置で構成された動的ネットワークに加入する第２ネットワーク構成段階と、前記モニタリング装置が、前記移動客体の移動が感知されれば前記動的ネットワークから離脱し、外部から出港信号が受信されれば、多数の他のモニタリング装置で構成された静的ネットワークに加入する第３ネットワーク構成段階と、前記モニタリング装置が、外部から揚荷開始信号が受信され、前記移動客体の移動が感知されれば、前記静的ネットワークから離脱し、前記移動客体の停止が感知されれば、多数の他のモニタリング装置で構成された動的ネットワークに加入する第４ネットワーク構成段階と、前記モニタリング装置が、前記移動客体の移動が感知されれば、前記動的ネットワークから離脱し、前記移動客体が第２拠点を通過することを感知すれば、前記第１輸送手段との１：１ネットワークを構成する第５ネットワーク構成段階と、を備えることを特徴とする。

また、前記第２ネットワーク構成段階は、前記モニタリング装置は、前記移動客体が前記第１拠点を通過することが感知されれば、前記移動客体の移動感知を行い、前記移動客体の破損可否を確認するために、前記移動客体に作用する衝撃を感知する動作センサーを活性化する段階をさらに備えることを特徴とする。

また、前記第２ネットワーク構成段階または前記第４ネットワーク構成段階後に、前記モニタリング装置は、前記移動客体が積置された後、移動が停止され、前記動的ネットワークに加入した後に、外部から前記動的ネットワークに対する再構成信号が受信されれば、前記動的ネットワークを離脱した後、新しい動的ネットワークに加入する段階であることを特徴とする。

また、前記第３ネットワーク構成段階は、前記モニタリング装置は、前記移動客体が積置された後、移動が停止され、前記動的ネットワークに加入した後に、前記移動客体の移動が感知されれば、前記動的ネットワークから離脱し、外部から前記出港信号が受信される以前まで動的ネットワークへの加入／離脱を繰り返し、前記出港信号が受信されれば、前記活性化された動作センサーを非活性化する段階であることを特徴とする。

前記第４ネットワーク構成段階は、前記モニタリング装置は、外部から前記揚荷開始信号が受信されれば、前記非活性化された動作センサーを活性化する段階であることを特徴とする。

また、前記第５ネットワーク構成段階は、前記モニタリング装置は、前記第２輸送手段に積置された前記移動客体が前記第２輸送手段から揚荷された後、積置されて構成された動的ネットワークから離脱し、前記移動客体が前記第２拠点を通過する以前まで動的ネットワークへの加入／離脱を繰り返し、前記移動客体が前記第２拠点を通過することを感知すれば、前記活性化された動作センサーを非活性化する段階であることを特徴とする。

また、前記第１ネットワーク構成段階前に、前記モニタリング装置が活性化されれば、前記移動客体のモニタリング情報を感知する状態感知センサーを活性化する段階をさらに備えることを特徴とする。

このように、本発明は、移動客体の移動環境によってシグナリング周期などを変化させて、移動客体のネットワーク加入／維持／離脱などのネットワーク構成管理を行うことによって、移動客体に装着されたモニタリング装置の電力を節減することができる効果がある。

本発明の実施例に係る陸送状態の移動客体に対するネットワークシステムの主要構成を示す構成図である。本発明の実施例に係る多数の移動客体に対するネットワークシステムの主要構成を示す構成図である。図１に示されたモニタリング装置の主要構成を示すブロック図である。本発明の実施例に係る移動客体に対するネットワーク構成管理過程を示す流れ図である。図４に示された移動客体に対する動的ネットワーク構成管理過程を詳細に示す流れ図である。本発明の実施例に係る移動客体に対するネットワーク構成管理のための移動客体の輸送流れを示す例示図である。本発明の実施例に係る移動客体間の動的／静的ネットワーク形成モデルを示す例示図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。但し、実施例を説明するにあたって、本発明の属する技術分野によく知られており、本発明と直接的に関連がない記述内容についてはなるべく説明を省略する。これは、不要な説明を省略することによって、本発明の核心をぼかすことなく、さらに明確に伝達するためである。

図１は、本発明の実施例に係る陸送状態の移動客体に対するネットワークシステムの主要構成を示す構成図である。図２は、本発明の実施例に係る多数の移動客体に対するネットワークシステムの主要構成を示す構成図である。図３は、図１に示されたモニタリング装置の主要構成を示すブロック図である。

図１乃至図３を参照すれば、本発明による陸送状態の移動客体に対する客体モニタリングシステム１０は、コンテナー１００、インターネットゲートウェイ１２０、インターネット網３００、情報格納サーバー３５０を含み、本発明による多数の移動客体に対するネットワークシステム２０は、コンテナー１００を含む多数のコンテナー、インターネットゲートウェイ１２０、インターネット網３００、情報格納サーバー３５０を備える。

コンテナー１００は、車両、船舶などの輸送手段で移動させることができる移動客体であって、船積みコンテナーを意味し、任意の類型の貨物または任意の個数の貨物を収容することができる。

船積みコンテナーは、鉄道有蓋車、機械、海上コンテナー、ロードトレーラーを含む任意の貨物コンテナーを意味するが、必ずこれらに限定されるものではなく、様々な実施例に変更適用が可能である。

特に、コンテナー１００は、図３のように、近距離通信タグ２０１、動作センサー２０２、状態感知センサー２０３、通信部２０４、制御部２０５及び格納部２０６を含むモニタリング装置２００を備える。本発明の実施例では、近距離通信タグ２０１、動作センサー２０２、状態感知センサー２０３がモニタリング装置２００に含まれるものと記載しているが、必ずこれらに限定されるものではなく、前記センサーがコンテナー１００に装着される例に変更適用が可能である。

近距離通信タグ２０１は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグまたはＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication；近距離専用通信）のＯＢＵ（On Board Unit）などであることが好ましい。

近距離通信タグ２０１は、コンテナー１００が第１拠点及び第２拠点（以下、第１ゲート及び第２ゲートという）などを通過することを確認し、制御部２０５に提供する。

この時、第１ゲート及び第２ゲートは、それぞれコンテナー１００が船舶に船積みされる前に、コンテナーターミナルに進入するために通過しなければならないゲート及び船積みされたコンテナー１００が揚荷された後にコンテナー１００が目的地まで陸送される前にコンテナーターミナルから進出するために通過しなければならないゲートなどコンテナー１００の積置環境と陸送環境を区分するゲートを意味する。また、第１及び第２ゲートには、近距離通信タグ２０１を読み取ることができるリーダー機、すなわちＲＦＩＤリーダー機またはＤＳＲＣのＲＳＵ（Road Side Unit）が装着されていることが好ましい。

動作センサー２０２は、収集された情報を制御部２０５に提供する。動作センサー２０２は、制御部２０５の制御によって活性化／非活性化される。動作センサー２０２は、活性化された状態でコンテナー１００の移動可否を感知し、感知結果を制御部２０５に提供する。また、動作センサー２０２は、コンテナー１００で発生する衝撃のうち記録が必要な衝撃量（しきい値以上の衝撃量）は、制御部２０５を通じて格納部２０６に格納されるか、または、通信部２０４を通じて情報格納サーバー３５０に伝送されることができる。動作センサー２０２がコンテナー１００に発生する衝撃量を格納したり伝送する理由は、以後の衝撃による貨物破損感知に使用するためである。

状態感知センサー２０３は、温度、湿度、ガス、塩度、コンテナー１００のドアの開閉などのモニタリング情報を収集し、制御部２０５に提供する。状態感知センサー２０３は、制御部２０５の制御によって活性化／非活性化される。

通信部２０４は、制御部２０５の制御によって近距離通信タグ２０１、動作センサー２０２、状態感知センサー２０３から収集されるコンテナー１００の状態をインターネットゲートウェイ１２０とインターネット網３００を通じて情報格納サーバー３５０に伝送する。

さらに、通信部２０４は、コンテナー１００に任意の貨物が積入され、荷送人または管理者がモニタリング装置２００の電源活性化を選択して電源が活性化されれば、制御部２０５の制御によってコンテナー１００に積まれた貨物が荷受人によって積出されるまでインターネット網３００と通信路リンクを試み、通信路のリンクを維持する。

これは、コンテナー１００の輸送手段である車両／船舶などに装着されたインターネットゲートウェイ１２０を通じて行われることができ、コンテナー１００が積置され得るコンテナーターミナルなどに設置されたインターネットゲートウェイ１２０を通じて行われることができる。

より具体的に、通信部２０４は、コンテナー１００に任意の貨物が積入され、第１ゲートに進入する以前までの陸送または第２ゲートを進出した以後からの陸送が行われる場合には、コンテナー１００を積んでいる車両に装着されたインターネットゲートウェイ１２０と１：１ネットワークを構成する。通信部２０４は、１：１ネットワーク構成時にインターネットゲートウェイ１２０に装着されたＣＤＭＡ／ＧＳＭなどの無線インターネットを通じて陸送時のコンテナー１００のモニタリング情報を情報格納サーバー４００に伝送することができ、コンテナー１００のモニタリング情報を要請する管理情報を情報格納サーバー４００から受信することができる。通信部２０４がインターネットゲートウェイ１２０と１：１ネットワークを構成することは、図１のように示すことができる。

また、通信部２０４は、コンテナー１００を積んでいる車両が第１ゲートに進入した以後から第２ゲートに進出する時点まで他のコンテナーに装着された他のモニタリング装置で構成された動的／静的ネットワークに加入し、他のモニタリング装置と動的／静的ネットワークを構成する。この時、通信部２０４は、船舶／コンテナーターミナルなどに設置されたインターネットゲートウェイ１２０をシンクノードにしてネットワークを構成することができる。通信部２０４が他のコンテナーに装着された他のモニタリング装置と動的／静的ネットワーク５００を構成することは、図２のように示すことができる。

制御部２０５は、モニタリング装置２００に電源が印加される時に活性化され、活性化された後にコンテナー１００の移動状況によって動作センサー２０２の活性化／非活性化を制御し、通信部２０４を制御して１：１ネットワークへの加入／離脱、動的ネットワークへの加入／離脱、静的ネットワークへの加入／離脱を行う。この時、制御部２０５は、動作センサー２０２から受信されたコンテナー１００に発生した衝撃量がコンテナー１００の正常な動作時に発生する衝撃量より大きい場合、コンテナー１００の内／外部でコンテナー１００に衝撃が発生したものと判断し、衝撃量をインターネットゲートウェイ１２０を通じて情報格納サーバー３５０に伝送する。これは、追後にコンテナー１００の破損可否を確認するためである。

より具体的に、制御部２０５は、コンテナー１００をコンテナーターミナルに陸送するための車両に装着されたインターネットゲートウェイ１２０と１：１ネットワークに加入するように通信部２０４を制御し、状態感知センサー２０３を活性化させる。この時、１：１ネットワーク構成は、１つのモニタリング装置２００と車両に装着されたインターネットゲートウェイ１２０とを連結すれば良いので、比較的簡単な通信プロトコルが適用され、ネットワーク構成の維持のためのシグナリングメッセージ送受信、シグナリングメッセージの処理、シグナリングメッセージの送受信周期が動的／静的ネットワーク構成に比べて簡単に適用される。

また、制御部２０５は、状態感知センサー２０３で感知されるコンテナー１００内部の温度、湿度、ガス、塩度、コンテナー１００のドアの開閉などのモニタリング情報を収集し、インターネットゲートウェイ１２０を通じて情報格納サーバー４００に伝送する。この時、状態感知センサー２０３は、モニタリング装置２００に電源印加が中止されるまで活性化され、コンテナー１００のモニタリング情報を情報格納サーバー４００に持続的に伝送する。仮に、モニタリング情報の送信が不可能な場合に、制御部２０５は、モニタリング情報を格納部２０４に格納し、伝送が可能な場合に、格納されたモニタリング情報を情報格納サーバー４００に伝送するように通信部２０４を制御する。

その後、制御部２０５は、近距離通信タグ２０１からコンテナー１００がコンテナーターミナルに進入したことを通知する第１ゲート通過信号を受信すれば、動作センサー２０２を活性化させてコンテナー１００の移動可否を感知するようにする。制御部２０５は、活性化された動作センサー２０２からコンテナー１００の移動感知信号が受信されれば、１：１ネットワークから離脱するように通信部２０４を制御する。

さらに、制御部２０５は、コンテナー１００が船舶に船積みが完了し、外部から出港信号を受信する以前まで動作センサー２０２から感知されるコンテナー１００の移動可否に基づいて動的ネットワークへの加入と離脱を繰り返して行うように通信部２０４を制御する。

一般的にコンテナー１００の船積みが完了する以前まで、コンテナー１００は、コンテナーターミナルに積置される状況が発生し、積置された位置がしきりに変更され得る状況が発生することができる。これにより、コンテナー１００には、多くの動作が発生し、ネットワークへの加入と離脱が頻繁に発生し、他のモニタリング装置と構成するネットワークのトポロジーがしきりに変化しなければならないので、コンテナー間にやり取りするシグナリングメッセージが多くならなければならない。したがって、制御部２０５は、他のモニタリング装置が構成している動的ネットワークに加入する。

このように動的ネットワークが構成されれば、制御部２０５は、状態感知センサー２０３で提供されたモニタリング情報を格納部２０６に格納したり、通信部２０４を制御して情報格納サーバー３５０に伝送することができる。また、制御部２０５は、通信部２０４を通じて情報格納サーバー４００からコンテナー１００のモニタリング情報を受信しようとする管理情報などを受信することもできる。

制御部２０５は、動的ネットワークに加入された状態でコンテナーターミナルの照明塔などに装着されたインターネットゲートウェイ１２０と通信部２０４を通じて外部からネットワーク再構成信号が受信されれば、現在加入された動的ネットワークから離脱し、コンテナー１００の積置状況によって最適化されたネットワークを再構成するように通信部２０４を制御する。この時、ネットワークを再構成する理由は、一般的にコンテナーは、スタック構造で積置され、新たに積置されるコンテナーが既存にネットワークを構成しているコンテナーの通信環境を妨害する場合が多く発生するので、シンクノードであるインターネットゲートウェイ１２０と近接した位置に存在するコンテナーが親ノードとなり、親ノードであるコンテナーより遠く位置するコンテナーが子ノードとなり、現在積置された位置に最適化されたネットワークを構成するためである。

本発明では、１つのコンテナーに装着されたモニタリング装置について説明しているが、仮に外部からネットワーク再構成信号を受ける場合、現在ネットワークを構成するすべてのモニタリング装置が現在加入されたネットワークから離脱することが好ましい。

制御部２０５は、動的ネットワークが構成された後に動作センサー２０２からコンテナー１００の移動が感知されれば、構成された動的ネットワークから離脱するように通信部２０４を制御する。

その後、制御部２０５がコンテナーを船積みした船舶の官制センターなどに存在するインターネットゲートウェイ１２０から出港信号を受信すれば、動作センサー２０２を非活性化させ、コンテナーの船積みが完了した状態で他のコンテナーが構成している静的ネットワークに加入するように通信部２０４を制御する。この時、コンテナー１００の船積みが完了した状態では、コンテナー１００が揚荷されるまでコンテナー１００の移動がほとんど発生しないため、加入されているネットワークを離脱して新しいネットワークに加入する場合がほとんど発生しない。したがって、ネットワークの加入を持続的に維持することが好ましいので、制御部２０５は、静的ネットワークを構成するようになり、ネットワークを構成する時、あるいは構成されたネットワークで他のコンテナーとやり取りする信号の周期が長くなる。これにより、静的ネットワークは、動的ネットワークを構成する時より電力が節約される。

また、制御部２０５は、静的ネットワークを構成した後に船舶の官制センターに存在するインターネットゲートウェイ１２０またはコンテナーターミナルの照明塔などの施設物に装着されたインターネットゲートウェイ１２０などを通じてコンテナー１００の揚荷開始メッセージを受信すれば、動作センサー２０２を活性化する。制御部２０５は、活性化された動作センサー２０２でコンテナー１００の移動が感知されれば、コンテナー１００が船積み状態である時、加入された静的ネットワークを離脱し、コンテナー１００の停止が感知されれば、他のモニタリング装置で構成された動的ネットワークに加入し、他のモニタリング装置と動的ネットワークを構成する。この時、動的ネットワークを構成する理由は、コンテナー１００が船舶から揚荷され、コンテナーターミナルに積置された後、第２ゲートを通過するまでコンテナー１００に動作が多く発生し、ネットワークへの加入と離脱が頻繁に発生することができるからである。これは、制御部２０５がコンテナー１００が第１ゲートを通過した時点から出港信号を受信する以前の時点の間に行われる動的ネットワーク加入／離脱を同一に行うので、詳細な説明を省略する。

コンテナー１００がコンテナーターミナルに積置された以後、コンテナー１００が車両に積まれて目的地までの陸送を開始する時、制御部２０５が近距離通信タグ２０１からコンテナー１００がコンテナーターミナルから進出したことを通知する第２ゲート通過信号を受信すれば、動作センサー２０２を非活性化させる。制御部２０５は、通信部２０４を制御し、コンテナー１００を輸送するための車両に装着されたインターネットゲートウェイ１２０と図１のように１：１ネットワークを構成する。

また、制御部２０５は、コンテナー１００が目的地に到着した後、モニタリング装置２００の作用する電源ＯＦＦによって非活性化される。

格納部２０６は、制御部２０５の制御によって状態感知センサー２０３で感知されたコンテナー１００のモニタリング情報を格納する。また、格納部２０６は、制御部２０５がモニタリング装置２００を制御することができるプログラムが格納されたことが好ましい。

本発明の実施例では、モニタリング装置２００に入力部と出力部を記載していないが、モニタリング装置２００の制御を有利に行うために入力部と出力部を追加に備えることができる。この場合、入力部は、コンテナー１００に貨物が積入され積出されることを通知する信号を制御部２０５に提供し得る入力ボタンで構成されることができ、出力部は、モニタリング装置２００に対する電源活性化／非活性化可否を表示するためにＬＥＤなどを含むことができる。

インターネット網３００は、モニタリング装置２００と情報格納サーバー４００の通信路を提供する。

情報格納サーバー４００は、多数のインターネットゲートウェイまたは多数のモニタリング装置で伝送された多数のコンテナーのモニタリング情報を収集して格納する。

図４は、本発明の実施例に係る移動客体に対するネットワーク構成管理過程を示す流れ図である。図５は、図４に示された移動客体に対する動的ネットワーク構成管理過程を詳細に示す流れ図である。図６は、本発明の実施例に係る移動客体に対するネットワーク構成管理のための移動客体の輸送流れを示す例示図である。

図１乃至図６を参照すれば、Ｓ３０１段階で外部からモニタリング装置２００の電源ＯＮ信号が受信されれば、制御部２０５は、電源を印加されて活性化状態となり、Ｓ３０２段階で制御部２０５は、コンテナー１００の輸送手段である車両１５０に装着されたインターネットゲートウェイ１２０ａと１：１ネットワークを構成する。これは、コンテナー１００のモニタリング情報を通信網２０４とインターネットゲートウェイ１２０ａを通じて情報格納サーバー３５０に伝送するためである。

この時、１：１ネットワーク構成は、１つのモニタリング装置２００と車両１５０に装着されたインターネットゲートウェイ１２０ａとを連結すれば良いので、比較的簡単な通信プロトコルが適用され、ネットワーク構成の維持のためのシグナリングメッセージ送受信、シグナリングメッセージの処理、シグナリングメッセージの送受信周期が動的／静的ネットワーク構成に比べて簡単に適用される。これは、図６の（ａ）と（ｂ）のように示すことができる。また、Ｓ３０１段階とＳ３０２段階は、車両１５０がコンテナーターミナルに進入する以前の陸送段階を示す。

その後、Ｓ３０３段階で、制御部２０５は、近距離通信タグ２０１からコンテナー１００がコンテナーターミナルに進入したことを通知する第１ゲート１３０通過信号を受信すれば、Ｓ３０４段階に進行し、動作センサー２０２を活性化する。この時、Ｓ３０３段階は、コンテナー１００が第１ゲート１３０を通過することによって、コンテナー１００の陸送が終了する状態を示し、これは、図６の（ｃ）のように表示されることができる。図６の（ｃ）で、第１ゲート１３０には、リーダー機１４０ａが装着されることができる。リーダー機１４０ａは、車両１５０に装着された近距離通信タグ２０１の種類によってＲＦリーダー機またはＤＳＲＣのＲＳＵであることが好ましい。

その後、Ｓ３０５段階で、制御部２０５は、動作センサー２０２からコンテナー１００が移動することを通知する信号を受信すれば、Ｓ３０６段階に進行し、Ｓ３０２段階で車両１５０のインターネットゲートウェイ１２０ａと連結された１：１ネットワークから離脱するように通信部２０４を制御する。

また、Ｓ３０７段階で、制御部２０５は、Ｓ３０８段階で出港信号が外部から受信される以前まで動的ネットワークへの加入と離脱を行う。これは、図５を参照して詳しく説明する。

図５のＳ３３０段階で、制御部２０５は、動作センサー２０２からコンテナー１００の移動が停止することを通知する信号を受信すれば、Ｓ３３１段階に進行し、モニタリング装置２００の存在する多数のモニタリング装置で構成されたネットワークに加入することによって、他のモニタリング装置と動的ネットワークを構成する。

また、Ｓ３３２段階で、制御部２０５がコンテナーターミナルの照明塔などに装着されたインターネットゲートウェイ１２０ｂからネットワークの再構成信号が受信されれば、Ｓ３３３段階に進行し、現在加入された動的ネットワークから離脱し、Ｓ３３１段階に戻って、動的ネットワークを再構成する。この時、ネットワークを再構成する理由は、コンテナー１００がコンテナーターミナルに積置される時には、スタック形態で積置されるので、中間に一度ずつネットワークを最適化するためである。勿論、制御部２０５がコンテナー１００の積置完了を確認することは難しいので、すなわちネットワークの最適化時点を判断する基準が明確でないので、制御部２０５は、コンテナーターミナルの照明塔などの施設物に装着されたインターネットゲートウェイ１２０ｂでネットワークの再構成信号を受信すれば、最適化されたネットワークの再構成を行う。

反対に、Ｓ３３２段階でネットワークの再構成信号が受信されなければ、制御部２０５は、Ｓ３３４段階に進行し、Ｓ３３４段階で、制御部２０５は、動作センサー２０２からコンテナー１００が移動することを通知する信号の受信可否を確認する。

Ｓ３３４段階の確認結果、コンテナー１００の移動信号を受信すれば、制御部２０５は、Ｓ３３５段階に進行し、移動信号が受信されなければ、Ｓ３３２段階に戻る。

Ｓ３３５段階で、制御部２０５は、Ｓ３３１段階で加入された動的ネットワークから離脱するように通信部２０４を制御した後、図４のＳ３０８段階に進行する。これは、図６の（ｄ）のようにコンテナーターミナルに進入したコンテナー１００を船舶１６０に船積みして出航する以前までコンテナー１００がコンテナーターミナルに積置されなければならない状況である時、ネットワークを構成することを説明する。コンテナー１００が船舶１６０への船積みが完了する以前までコンテナー１００には多数の移動が発生することができるので、ネットワーク構成に一層効率的な動的ネットワークを構成するものである。

次に、Ｓ３０８段階で、制御部２０５は、コンテナーを船積みした船舶１６０の官制センターなどに存在するインターネットゲートウェイ１２０ｃから船舶１６０の出港信号を受信すれば、制御部２０５は、Ｓ３０９段階に進行し、活性化されている動作センサー２０２を非活性化する。この時、動作センサー２０２を非活性化する理由は、コンテナー１００の船積みが完了した状態では、コンテナー１００が揚荷されるまでコンテナー１００の移動がほとんど発生しないからである。

反対に、Ｓ３０８段階で、制御部２０５は、コンテナーを船積みした船舶１６０の官制センターなどに存在するインターネットゲートウェイ１２０ｃから船舶１６０の出港信号が一定時間受信されなければ、Ｓ３０７段階に戻って、図５のＳ３３０段階乃至Ｓ３３５段階を繰り返して行う。

Ｓ３１０段階で、制御部２０５は、他のモニタリング装置が構成している静的ネットワークに加入する。これは、コンテナー１００は、船舶１６０への船積みが完了した後には移動がほとんど発生しないため、加入したネットワークを離脱し、新しいネットワークに加入する場合がほとんど発生しない。したがって、ネットワークの加入を持続的に維持することが好ましいので、制御部２０５は、静的ネットワークを構成するようになる。さらに、船積みが完了した場合には、ネットワークを構成する時、あるいは構成されたネットワークで他のコンテナーとやり取りする信号の周期が長くなるので、動的ネットワークを構成する時より電力が節約される静的ネットワークを構成する。コンテナー１００が船積みされた状況は、図６の（ｅ）の通りである。

次に、Ｓ３１１段階で、制御部２０５は、コンテナーを船積みした船舶１６０の官制センターなどに存在するインターネットゲートウェイ１２０ｃからコンテナー１００の揚荷開始信号が受信されれば、Ｓ３１２段階で進行する。

Ｓ３１２段階で、制御部２０５は、動作センサー２０２を活性化し、Ｓ３１３段階で制御部２０５が活性化された動作センサー２０２からコンテナー１００が移動することを受信すれば、Ｓ３１４段階で、制御部２０５は、Ｓ３１０段階で加入した静的ネットワークから離脱する。

その後、制御部２０５は、Ｓ３１５段階に進行する。これは、Ｓ３０７段階と説明が同一なので説明を省略する。但し、これは、図６の（ｆ）のように、コンテナー１００が船舶１６０からコンテナーターミナルに揚荷されて積置される状況でネットワークを構成することを説明する。コンテナー１００が船舶１６０から揚荷され、コンテナーターミナルに積置され、第２ゲート１７０を進出する以前までコンテナー１００には、多数の移動が発生することがあるので、ネットワーク構成により効率的な動的ネットワークを構成する。

次に、Ｓ３１６段階で、制御部２０５は、近距離通信タグ２０１からコンテナー１００がコンテナーターミナルから進出したことを通知する第２ゲート１７０通過信号を受信すれば、Ｓ３１７段階に進行し、動作センサー２０２を非活性化する。また、Ｓ３１８段階で、制御部２０５は、コンテナー１００の輸送手段である車両１５０に装着されたインターネットゲートウェイ１２０ａと１：１ネットワークを構成する。この時、Ｓ３１６段階は、コンテナー１００が第２ゲート１７０を通過し、コンテナー１００の陸送が行われる状態を示し、図６の（ｇ）、（ｈ）のように示すことができる。図６の（ｉ）は、コンテナー１００が目的地に到着し、荷受人が貨物を積出する状況を示す。

反対に、Ｓ３１６段階で、制御部２０５は、近距離通信タグ２０１からコンテナー１００がコンテナーターミナルから進出したことを通知する第２ゲート１７０通過信号が一定時間受信されなければ、Ｓ３１５段階に戻って、図５のＳ３３０段階乃至Ｓ３３５段階を繰り返して行う。

最後に、Ｓ３１９段階で、制御部２０５が外部からモニタリング装置２００の電源ＯＦＦ信号を受信すれば、前記の過程を終了する。

また、本発明の実施例では、Ｓ３０８段階で出港信号を受信することと、Ｓ３１１段階で揚荷開始信号を受信することを一度行うものと記載しているが、必ずこれに限定されるものではなく、コンテナーを船舶に船積みするコンテナーターミナルが多数であり、船舶に船積みされたコンテナーを揚荷しなければならないコンテナーターミナルが多数である場合には、繰り返して行われることが好ましい。

図７は、本発明の実施例に係る移動客体間の動的／静的ネットワーク形成モデルを示す例示図である。

図６及び図７を参照すれば、コンテナー１００が他のコンテナーとＭｕｌｔｉ−ＨｏｐＡｄ−ｈｏｃ形態のネットワークを構成するモデルを示しているが、これに限定されるものではなく、Ｓｔａｒ−Ｔｏｐｏｌｏｇｙ、ＰｅｅｒｔｏＰｅｅｒＴｏｐｏｌｏｇｙなど多様な形態のモデルに適用可能である。図７で、参照番号５００は、既に形成されているネットワークを意味し、１２０は、ネットワーク構成のシンクノードとなるインターネットゲートウェイを意味する。これは、図６の（ｄ）のように、コンテナーターミナルに存在する照明塔などの施設物に装着されたインターネットゲートウェイ１２０ｂであってもよく、図６の（ｅ）のように、船舶の官制センターに存在するインターネットゲートウェイ１２０ｃであってもよい。また、１００は、５００のように、既に形成されたネットワークに加入したり、ネットワークから離脱しようとするコンテナーを示す。

この時、動作センサー２０２は、ネットワーク加入を安定にするために、コンテナー１００が停止された後に加入を開始する部分とネットワークに加入されているコンテナー１００に動作が発生した時、シグナリングメッセージ周期を待つタイムアウトを待たずに、隣りのコンテナーやインターネットゲートウェイ１２０ｂ、１２０ｃに積極的に脱退メッセージを送るようにし、ネットワーク構成の効率性を増加させる。

今まで実施例により本発明による移動客体に対するネットワーク構成管理システム及び方法について説明した。本明細書と図面には、本発明の好ましい実施例について開示しており、たとえ特定の用語が使用されたが、これは、ただ本発明の記述内容を容易に説明し、発明の理解を助けるための一般的な意味として使用されたもので、本発明の範囲を限定しようとするものではない。また、開示された実施例以外にも本発明の技術的思想に基づく他の変形例が実施可能であることは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に自明である。

１０客体モニタリングシステム
１００コンテナー
１２０インターネットゲートウェイ
２００モニタリング装置
３００インターネット網
４００情報格納サーバー

Claims

特定の輸送手段によって輸送される多数の移動客体と、
近距離通信タグ及び動作センサーを含み、前記移動客体に装着され、前記移動客体の陸送を行う前記輸送手段とネットワークを構成し、前記移動客体が陸送状態でなければ、前記多数の移動客体の移動可否によって多数の他の移動客体に装着された多数の他のモニタリング装置とのネットワークを構成するモニタリング装置と、を備えることを特徴とする移動客体に対するネットワーク構成管理システム。
インターネットゲートウェイと通信を行う通信部と、
移動客体の移動可否を感知する動作センサーと、
前記移動客体の第１拠点または第２拠点通過可否を感知する近距離通信タグと、
前記移動客体の陸送を行う第１輸送手段とネットワークを構成し、前記移動客体が陸送状態でなければ、前記移動客体の移動可否によって多数の他の移動客体に装着された多数の他のモニタリング装置とのネットワークを構成する制御部と、を備えることを特徴とする移動客体に対するネットワーク構成管理モニタリング装置。
前記制御部は、
前記第１輸送手段と１：１ネットワークを構成し、前記近距離通信タグから前記移動客体が前記第１拠点を通過することを通知する信号を受信すれば、前記動作センサーを活性化し、前記動作センサーから前記移動客体の移動が感知されれば、前記１：１ネットワークから離脱することを特徴とする請求項２に記載の移動客体に対するネットワーク構成管理モニタリング装置。
前記制御部は、
前記移動客体が積置され、前記移動客体の停止が感知されれば、多数の他のモニタリング装置で構成された動的ネットワークに加入することを特徴とする請求項３に記載の移動客体に対するネットワーク構成管理モニタリング装置。
前記制御部は、
前記移動客体が積置され、前記動的ネットワークに加入された後に、前記通信部を介して外部から前記動的ネットワークに対する再構成信号が受信されれば、前記動的ネットワークを離脱した後、新しい動的ネットワークに加入することを特徴とする請求項４に記載の移動客体に対するネットワーク構成管理モニタリング装置。
前記制御部は、
前記動的ネットワークに加入した後に、前記動作センサーで前記移動客体の移動が感知されれば、前記動的ネットワークから離脱し、前記通信部を介して外部から出港信号が受信される以前まで動的ネットワークへの加入／離脱を繰り返し、前記出港信号が受信されれば、前記動作センサーを非活性化し、多数の他のモニタリング装置で構成された静的ネットワークに加入することを特徴とする請求項４または５に記載の移動客体に対するネットワーク構成管理モニタリング装置。
前記制御部は、
前記静的ネットワークに加入した後に、前記通信部を介して外部から揚荷開始信号が受信されれば、前記動作センサーを活性化し、前記移動客体の移動が感知されれば、前記静的ネットワークから離脱し、前記移動客体の停止が感知されれば、多数の他のモニタリング装置で構成された動的ネットワークに加入することを特徴とする請求項６に記載の移動客体に対するネットワーク構成管理モニタリング装置。
前記制御部は、
前記動的ネットワークに加入した後に、前記移動客体の移動が感知されれば、前記動的ネットワークから離脱し、前記移動客体が前記第２拠点を通過する以前まで動的ネットワークへの加入／離脱を繰り返し、前記近距離通信タグから前記移動客体が前記第２拠点を通過することを通知する信号を受信すれば、前記動作センサーを非活性化した後、前記第１輸送手段と１：１ネットワークを構成することを特徴とする請求項７に記載の移動客体に対するネットワーク構成管理モニタリング装置。
前記動作センサーは、
前記移動客体の破損可否を確認するために、前記移動客体に作用する衝撃を感知し、前記制御部に提供することを特徴とする請求項２に記載の移動客体に対するネットワーク構成管理モニタリング装置。
前記動作センサーから提供された前記移動客体に作用する衝撃を格納する格納部をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のネットワーク構成管理モニタリング装置。
前記移動客体のモニタリング情報を感知する状態感知センサーをさらに備えることを特徴とする移動客体に対する請求項１に記載のネットワーク構成管理装置。
移動客体に装着されたモニタリング装置が前記移動客体の陸送を行う第１輸送手段との１：１ネットワークを構成する第１ネットワーク構成段階と、
前記モニタリング装置が、前記移動客体が第１拠点を通過することを感知した後に、前記移動客体の移動が感知されれば、前記１：１ネットワークから離脱し、前記移動客体の停止が感知されれば、多数の他のモニタリング装置で構成された動的ネットワークに加入する第２ネットワーク構成段階と、
前記モニタリング装置が、前記移動客体の移動が感知されれば前記動的ネットワークから離脱し、外部から出港信号が受信されれば、多数の他のモニタリング装置で構成された静的ネットワークに加入する第３ネットワーク構成段階と、
前記モニタリング装置が、外部から揚荷開始信号が受信され、前記移動客体の移動が感知されれば、前記静的ネットワークから離脱し、前記移動客体の停止が感知されれば、多数の他のモニタリング装置で構成された動的ネットワークに加入する第４ネットワーク構成段階と、
前記モニタリング装置が、前記移動客体の移動が感知されれば、前記動的ネットワークから離脱し、前記移動客体が第２拠点を通過することを感知すれば、前記第１輸送手段との１：１ネットワークを構成する第５ネットワーク構成段階と、を備えることを特徴とする移動客体に対するネットワーク構成管理方法。
前記第２ネットワーク構成段階は、
前記モニタリング装置は、前記移動客体が前記第１拠点を通過することが感知されれば、前記移動客体の移動感知を行い、前記移動客体の破損可否を確認するために、前記移動客体に作用する衝撃を感知する動作センサーを活性化する段階をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の移動客体に対するネットワーク構成管理方法。
前記第２ネットワーク構成段階または前記第４ネットワーク構成段階後に、
前記モニタリング装置は、前記移動客体が積置された後、移動が停止され、前記動的ネットワークに加入した後に、外部から前記動的ネットワークに対する再構成信号が受信されれば、前記動的ネットワークを離脱した後、新しい動的ネットワークに加入する段階であることを特徴とする請求項１２に記載の移動客体に対するネットワーク構成管理方法。
前記第３ネットワーク構成段階は、
前記モニタリング装置は、前記移動客体が積置された後、移動が停止され、前記動的ネットワークに加入した後に、前記移動客体の移動が感知されれば、前記動的ネットワークから離脱し、外部から前記出港信号が受信される以前まで動的ネットワークへの加入／離脱を繰り返し、前記出港信号が受信されれば、前記活性化された動作センサーを非活性化する段階であることを特徴とする請求項１４に記載の移動客体に対するネットワーク構成管理方法。
前記第４ネットワーク構成段階は、
前記モニタリング装置は、外部から前記揚荷開始信号が受信されれば、前記非活性化された動作センサーを活性化する段階であることを特徴とする請求項１５に記載の移動客体に対するネットワーク構成管理方法。
前記第５ネットワーク構成段階は、
前記モニタリング装置は、前記第２輸送手段に積置された前記移動客体が前記第２輸送手段から揚荷された後、積置されて構成された動的ネットワークから離脱し、前記移動客体が前記第２拠点を通過する以前まで動的ネットワークへの加入／離脱を繰り返し、前記移動客体が前記第２拠点を通過することを感知すれば、前記活性化された動作センサーを非活性化する段階であることを特徴とする請求項１６に記載のネットワーク構成管理方法。
前記第１ネットワーク構成段階前に、
前記モニタリング装置が活性化されれば、前記移動客体のモニタリング情報を感知する状態感知センサーを活性化する段階をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の移動客体に対するネットワーク構成管理方法。