CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção versa sobre um sistema e um método de monitoramento simultâneo e sincronizado de dados provenientes de diversos equipamentos, os quais possuem portas de comunicação serial, garantindo que o recebimento dos dados seja georeferenciado, além de permitir a análise de todos os dados através de séries temporais.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Os sistemas de monitoramento de contêineres existentes são compostos por uma diversidade de equipamentos heterogéneos com a capacidade de prover diversos tipos de dados.

[003] Por serem de fabricantes e períodos de fabricação diferentes, estes equipamentos provedores de dados possuem apenas portas de comunicação serial para envio dos dados, as quais operam com protocolos de comunicação específicos e não padronizados entre elas, apresentando ainda, diferentes velocidades de transmissão de dados, dificultando assim a sua leitura e impossibilitando a análise das informações recebidas dos diversos equipamentos de forma sincronizada, correlata ao tempo do seu recebimento e concomitante com a rastreabilidade até a geolocalização do equipamento e seu respectivo contêiner.

[004] Mais especificamente, o cenário de monitoramento de contêineres compreende, por exemplo, o monitoramento de dados de temperatura da carga refrigerada de contêineres do tipo reefer, os quais são de diversos fabricantes e possuem seus respectivos diferentes equipamentos provedores de dados. Neste cenário, os contêineres podem se encontrar, por exemplo, em uma geolocalização fixa (empilhamento) ou em deslocamento (transporte rodoviário ou ferroviário) .

[005] Os modos de monitoramento destes contêineres através dos seus respectivos equipamentos provedores de dados contemplam o acesso manual através de um painel, ou ainda, o acesso através da sua porta de comunicação serial, os quais por si só, não permitem o recebimento dos dados de todos os contêineres de forma sincronizada, correlata ao tempo do seu recebimento e concomitante com a rastreabilidade até sua geolocalização.

[006] Outro fator que prejudica o monitoramento adequado dos dados desses equipamentos, com relação ao acesso manual, é o fato de que um individuo é capaz de efetuar a medição e coleta dos dados de aproximadamente apenas 100 equipamentos provedores /contêineres , apenas duas vezes por dia em cada um deles.

[007] Neste caso, e no caso do acesso através da porta de comunicação serial, os sistemas existentes falham em realizar a interação com os equipamentos provedores de dados de forma simultânea e paralela, utilizando o protocolo nativo de cada equipamento provedor de dados, falhando também em realizar o georeferenciamento dos contêineres (dados) e garantindo que os dados coletados possuam a informação de referência temporal, uma vez que os equipamentos provedores de dados em sua grande maioria não possuem sistemas de sincronismo de relógio para prover referência temporal, por exemplo . [008] Com o objetivo de superar as dificuldades e limitações acima mencionadas, a presente invenção descreve um sistema e método de monitoramento simultâneo de até 250 contêineres de um mesmo conjunto, possibilitando o monitoramento dos dados de cada equipamento provedor/contêiner com uma frequência diária muito superior, permitindo que usuários credenciados possam analisar e tomar decisões a partir dos dados recebidos, tendo o tempo e a sua geolocalização como referência, por meio de séries temporais.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[009] O objetivo da presente invenção é prover um sistema e um método de monitoramento de contêineres. Especificamente, um sistema e um método para monitoração simultânea de dados provenientes de múltiplos equipamentos provedores de dados que são instalados em contêineres, os quais por si só não permitem a instalação de redes inteiramente cabeadas de dados ou sem fio, mas possuem portas de comunicação serial .

[010] Mais especificamente, o objetivo da presente invenção é garantir que os dados sejam rastreáveis até a sua fonte de forma georeferenciada, além de permitir a análise de dados de todos os equipamentos provedores através de séries temporais, possibilitando uma direta análise causa- efeito, feita por um usuário credenciado após os dados serem criptografados e enviados para um sistema de armazenamento em nuvem, através de diversos meios de comunicação com a internet, como satélite e redes de dados celular.

[011] De acordo com um primeiro aspecto, o sistema da presente invenção inclui pelo menos um primeiro conjunto de monitoramento formado por uma pluralidade de contêineres, em que cada conjunto compreende um equipamento provedor de dados instalado em cada contêiner para extrair dados de diversos tipos de sensores, sendo que cada equipamento provedor de dados se comunica via porta de comunicação serial com um respectivo equipamento transcodificador, o qual é provido de conexão de rede, preferencialmente sem fio no padrão WiFi, além de possuir conexões de comunicação serial de diversos padrões.

[012] De acordo com outro aspecto da presente invenção, tais equipamentos transcodificadores são habilitados a se conectarem, através de uma rede local WLAN {Wireless Local Area Network) , a um único equipamento concentrador deste primeiro conjunto de monitoramento, em que cada equipamento transcodificador é responsável por receber os dados do seu respectivo equipamento provedor de dados através da porta serial, criptografá-los e posteriormente transmiti-los utilizando a rede local sem fio WLAN para o equipamento concentrador, em que o equipamento concentrador é responsável por se conectar à internet para o envio dos dados à nuvem, para posterior análise por um usuário credenciado por meio de uma interface de usuário.

[013] Adicionalmente, em uma realização da presente invenção, o equipamento concentrador é responsável por realizar a comunicação com todos os equipamentos transcodificadores presentes no conjunto de monitoramento, estabelecer a conexão e a autenticação com o(s) sistema (s) em nuvem, garantindo a transmissão criptografada das informações para o armazenamento em nuvem, além de comandar o período de hibernação para os equipamentos transcodificadores presentes no conjunto de monitoração, sincronizando o ciclo de despertar de todos para o próximo horário agendado.

[014] De acordo com uma realização preferencial da presente invenção, o equipamento concentrador é responsável por associar um contexto paralelo de processamento para cada equipamento transcodificador, para por meio de cada um deles, realizar a interação com os equipamentos provedores de dados e receber os dados de forma simultânea e sincronizada, utilizando o protocolo de comunicação serial nativo de cada equipamento provedor de dados com suas respectivas velocidades de transmissão serial, além de garantir que os dados recebidos possuam a informação de referência temporal e a informação de georeferência, criando as séries temporais que serão enviadas à nuvem.

[015] Desta forma, o contexto paralelo de processamento para cada equipamento transcodificador consiste em, após o primeiro recebimento de dados pelo equipamento concentrador, calcular o tempo necessário para o recebimento do dado para cada equipamento transcodificador, e posteriormente, iniciar a comunicação com os mesmos a fim de receber os dados de forma sincronizada no próximo ciclo de recebimento, com base no tempo de resposta de cada um deles. Assim, o equipamento concentrador etiqueta o momento de recebimento do dado adicionando um timestamp e adicionalmente o georeferenciamento .

[016] A presente invenção será melhor compreendida através das figuras a seguir, as quais mostram uma realização exemplar, sendo que a presente invenção pode funcionar com múltiplos conjuntos de monitoramento, cada um possuindo até 250 contêineres, com seus respectivos 250 equipamentos provedores de dados e seus respectivos 250 equipamentos transcodificadores .

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[017] A presente invenção será melhor compreendida através das figuras, conforme segue:

[018] A Figura 1 ilustra um exemplo de aplicação em um espaço de armazenamento de contêineres.

[019] A Figura 2 ilustra um diagrama do sistema da presente invenção.

[020] A Figura 3 revela um fluxograma do equipamento transcodificador .

[021] A Figura 4 revela um fluxograma do equipamento concentrador.

[022] A Figura 5 revela um diagrama de sequência do recebimento de dados pelo equipamento concentrador.

[023] A Figura 6 mostra uma interface de usuário apresentando as séries temporais em uma modalidade exemplificadora envolvendo 3 equipamentos provedores de dados e seus respectivos contêineres.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[024] De acordo com uma modalidade exemplificadora, o sistema da presente invenção é aplicado em um espaço de armazenamento de contêineres, compreendendo pelo menos um primeiro conjunto de monitoramento (100), o qual compreende pelo menos os contêineres (1, 2 e 3) , pelo menos uma estrutura de rede sem fio WLAN (4), pelo menos um equipamento concentrador (5) , pelo menos um meio de comunicação com a internet (6), pelo menos um sistema de nuvem (7), e pelo menos um meio de visualização (8), conforme pode ser visto nas figuras 1 e 2.

[025] O sistema da presente invenção compreende ainda, conforme mostra o diagrama da figura 2, pelo menos, um equipamento provedor de dados (11) e um equipamento transcodificador (12) associados ao contêiner (1), pelo menos, um equipamento provedor de dados (21) e um equipamento transcodificador (22) associados ao contêiner (2), além de pelo menos, um equipamento provedor de dados (31) e um equipamento transcodificador (32) associados ao contêiner (3) .

[026] Assim, em uma realização preferencial da presente invenção, o equipamento concentrador (5) compreende um sistema de coordenadas por GPS, um sistema de sincronismo de relógio e pelo menos um contexto paralelo de processamento (502) e (507) para cada equipamento transcodificador (12, 22 e 32), sendo que o sistema de nuvem (7) e o meio de visualização (8) compreendem respectivamente um armazenamento e uma apresentação de pelo menos uma série temporal (200) georeferenciada de dados recebidos pelo equipamento concentrador (5) .

[027] Adicionalmente, os equipamentos transcodificadores (12, 22 e 32) podem ser alimentados por uma bateria de longa duração, compreendendo também um modo de hibernação profunda com temporizador de despertar, o qual é configurado automaticamente e dinamicamente pelo equipamento concentrador (5) , em que durante o modo de hibernação profunda, o equipamento transcodificador (12, 22 e 32) consome baixa corrente elétrica a fim de poupar o uso de bateria.

[028] Ainda, de acordo com o método da presente invenção, cada um dos equipamentos transcodificadores (12, 22 e 32) é habilitado a se conectar, através de uma estrutura de rede sem fio WLAN (4), a um equipamento concentrador (5), em que cada equipamento transcodificador (12, 22 e 32) é responsável por receber os dados de um respectivo equipamento provedor de dados (11, 21 e 31) através de uma porta serial, criptografá-los e posteriormente transmiti-los para um equipamento concentrador (5), em que o equipamento concentrador (5) é responsável por se conectar a um meio de comunicação com a internet (6) para um envio dos dados (508) a uma nuvem ( 7 ) .

[029] Desta forma, de acordo com uma realização preferencial da presente invenção, o equipamento concentrador

(5) é responsável por aguardar uma comunicação (501) e associar um contexto paralelo de processamento (502) para cada equipamento transcodificador (12, 22 e 32), e por meio de cada um deles, realizar uma interação com os equipamentos provedores de dados (11, 21 e 31) e receber os dados de forma simultânea e sincronizada (503), utilizando o protocolo de comunicação serial nativo de cada equipamento provedor de dados (11, 21 e 31) com suas respectivas velocidades de transmissão serial, além de garantir que os dados recebidos pelo equipamento concentrador (5) possuam uma informação de georeferência (504) e uma informação de referência temporal

(505), sincronizar e finalizar contextos paralelos de processamento (507), criar séries temporais (200) e enviá-las

(508) a uma nuvem (7), conforme ilustrado na figura 5.

[030] A Figura 3 revela um fluxograma de funcionamento de cada equipamento transcodificador (12, 22 e 32), os quais compreendem as etapas de:

- despertar, mediante uma requisição do equipamento concentrador (5) ;

- conectar-se à rede sem fio WLAN (4) e estabelecer uma comunicação com o equipamento concentrador (5); - aguardar uma requisição de comunicação de dados ou alternativamente uma requisição de hibernação proveniente do equipamento concentrador (5);

- ler dados provenientes do respectivo equipamento provedor de dados (11, 21 ou 31) através da porta serial, mediante a dita requisição de comunicação de dados; e

- enviar os dados para o equipamento concentrador (5) através da rede sem fio WLAN (4) .

[031] Com relação ao funcionamento do equipamento concentrador (5), a Figura 4 revela um fluxograma compreendendo um primeiro conjunto de etapas com execução sequencial, que ocorre após pelo menos uma primeira requisição de despertar (500) aos equipamentos transcodificadores (12, 22 e 32), e compreende:

- aguardar um estabelecimento da comunicação (501) dos equipamentos transcodificadores (12, 22 e 32) ; e

- associar um contexto paralelo de processamento (502) para cada equipamento transcodificador (12, 22 e 32);

[032] A figura 4 revela ainda, um segundo conjunto de etapas com execução paralela e independente, que compreende :

receber (503) os dados de cada equipamento provedor de dados (11, 21 e 31), através da dita requisição de comunicação de dados feita a cada respectivo equipamento transcodificador (12, 22 e 32);

- inserir uma informação de georeferência (504) nos dados provenientes de cada equipamento transcodificador (12, 22 e 32) ;

- inserir uma informação de referência temporal (505) {timestamp) nos ditos dados provenientes de cada equipamento transcodificador (12, 22 e 32); e

- alternativamente, enviar uma requisição de hibernação (506) a cada equipamento transcodificador (12, 22 e 32) ;

[033] Adicionalmente, a figura 4 revela um terceiro conjunto de etapas com execução sequencial, que compreende :

- sincronizar e finalizar os contextos paralelos de processamento (507) ; e

- enviar (508) os dados recebidos ao sistema de nuvem (7) em forma de séries temporais (200) georeferenciadas .

[034] Neste sentido, o contexto paralelo de processamento (502, 507) para cada equipamento transcodificador (12, 22 e 32) compreende, após um primeiro recebimento de dados pelo equipamento concentrador (5), este calcular o tempo necessário para o recebimento do dado de cada equipamento transcodificador (12, 22 e 32), e posteriormente, iniciar a comunicação com os mesmos para receber os dados de forma sincronizada no próximo ciclo de recebimento, com base no tempo de resposta de cada um deles. Com isso, o equipamento concentrador (5) simultaneamente etiqueta o momento de recebimento do dado (505) adicionando um timestamp e adicionalmente um georeferenciamento (504) .

[035] Uma vez armazenadas no (s) sistema (s) de nuvem (7), as séries temporais (200) georeferenciadas , referentes a cada recebimento de dados, podem ser consultadas em inúmeras formas gráficas em um meio de visualização (8) por usuários credenciados (9), isto é, mediante acesso condicional ao website hospedado na nuvem (7), conforme ilustrado na figura 6, que revela um exemplo de interface gráfica de séries temporais (200) para 3 equipamentos provedores /contêineres , gerada pelo sistema e método da presente invenção, ilustrando a extração de dados de temperatura do contêiner.

[036] Em uma realização alternativa, no caso do envio de uma requisição de hibernação (506) a cada equipamento transcodificador (12, 22 e 32), o equipamento concentrador (5) é responsável por comandar o período de hibernação para os equipamentos transcodificadores (12, 22 e 32) presentes no conjunto de monitoração (100), e sincronizar o ciclo de despertar de todos para o próximo horário agendado.

[037] Em relação ao georeferenciamento (504), como os equipamentos provedores de dados (11, 21 e 31) não possuem meios para obter a sua localização e podem estar tanto em deslocamento quanto em local fixo, o equipamento concentrador (5) compreende um sistema de coordenadas de latitude e longitude, implementado por GPS, para rotular a localização dos equipamentos provedores de dados em cada recebimento de dados.

[038] Neste sentido, no caso de funcionamento em local fixo, o georeferenciamento (504) poderá compreender uma configuração de coordenadas de latitude e longitude definida no equipamento concentrador (5) no momento de sua instalação, em que a proximidade do equipamento concentrador (5) com os equipamentos provedores de dados (11, 21 e 31) será suficiente para garantir que as coordenadas representem a localização destes com precisão.

[039] Ademais, com relação à transmissão dos dados (508) ao sistema de nuvem (7), o equipamento concentrador (5) utiliza uma conexão com a internet (6), podendo esta conexão ser, mas não restrito a, meios de comunicação com ou sem fio, compreendendo WiFi, WiMAX, satélite, redes de dados celular, ADSL, Modem ou Cabo.

[040] A descrição acima das realizações da invenção foi apresentada para fins de ilustração e descrição. A mesma não se destina a ser exaustiva ou a limitar a invenção à forma precisa revelada. Muitas combinações, modificações e variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima. Realizações não descritas que têm componentes intercambiados também são abrangidas pelo escopo da presente invenção. Pretende-se que o escopo da invenção seja limitado não por esta descrição detalhada, mas em vez disso pelas reivindicações anexas .