FR2913787A1 - Systeme de surveillance de parametres, notamment de parametres associes a des marchandises transportees dans un conteneur ou un dispositif similaire - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de surveillance d'états de capteurs associés à des marchandises ou objets contenu dans un conteneur de transport (2). Il comprend un coeur (1) à base d'un microcontrôleur (10), d'une mémoire (11), d'une horloge programmable (13) et de circuits d'interface de communication sans contact (14), préférentiellement du type transmission radiofréquence. Des circuits électroniques (R1 à Rn) associés aux capteurs (Ca1 à Can) sont adressés cycliquement par des signaux d'interrogation dérivés de signaux d'horloge générés par l'horloge programmable (13). En réponse, ces circuits R1 à Rn) transmettent au microcontrôleur (10), via les circuits d'interface (14), des signaux représentatifs de l'état des capteurs. Lors d'une phase initiale, des données de configuration représentant les états à surveiller sont enregistrés dans la mémoire (11), à l'aide de moyens informatiques externes (3), ainsi que des données d'horodatage initiales. Le microcontrôleur (10) détecte tout changement subséquent d'état par rapport aux valeurs initiales et, lors d'une telle détection, les enregistre dans la mémoire (11) avec des données d'horodatage.

Description

L'invention concerne un système de surveillance de paramètres. Elle

concerne plus précisément un système pour la surveillance de paramètres associés à des marchandises transportées dans un conteneur ou tout dispositif similaire, voire au conteneur lui-même, permettant un suivi dans l'espace et dans le temps. Dans le cadre de l'invention, le terme "paramètre" doit être compris dans son sens le plus général. II s'applique à tous paramètres physiques ou grandeurs mesurables et/ou susceptibles d'une acquisition par un capteur ou un organe similaire. On peut citer, à titre d'exemples non limitatifs, la température d'un matériau, l'accélération, la présence ou l'absence d'un objet à une place donnée (mesure en "tout ou rien"), la variation de volume, etc. De même, dans le cadre de l'invention, le terme "conteneur" doit également être compris dans un sens général. Il englobe tout "contenant", notamment des contenants en mouvement : conteneur dans un véhicule, terrestre (camion, etc.), maritime ou fluvial (navire, etc.), aérien (aéronef, etc.) ou ferroviaire (wagons, etc.). Enfin, le terme marchandise doit aussi être compris dans un sens général : article, objet, paquet, machine, matériau en vrac, liquide, etc. A l'époque actuelle, le transport des personnes et des biens est en complète évolution, et les occasions de déplacement se multiplient. Dans ce domaine, les transporteurs et les affréteurs se voient confrontées à des problèmes croissants en ce qui concerne la sécurité et l'intégrité des marchandises transportées : vols, détournements, détérioration, etc. En outre, le nombre d'intervenants lors d'un transport d'une marchandise, quelle qu'elle soit, peut être assez élevé. Une même marchandise peut enfin emprunter plusieurs moyens de transports successifs, avant d'arriver à sa destination finale, le trajet pouvant durer plusieurs jours, voire plusieurs semaines ou mois. Il se pose alors un problème supplémentaire de responsabilité, en cas de disparition, dégradation, non-conformité, etc., d'une marchandise, à savoir à quel intermédiaire la responsabilité doit être imputée. Dans l'État de la Technique, on connaît divers outils permettant d'assurer l'intégrité d'un contenant dans sa totalité (cadenas, sceaux, etc.). Ces outils permettent de limiter, en partie seulement, l'accès aux marchandises transportées, ou pour le moins permettent de constater une effraction, ce qui est très limitatif. On connaît aussi des outils permettant de constater une dégradation potentielle de certaines marchandises, par exemple des dispositifs changeant d'état (couleur, etc.) lorsque la température d'une enceinte réfrigérée a dépassé une valeur prédéfinie. Tous ces outils et procédés ne répondent qu'imparfaitement aux besoins qui se font sentir.

En effet, un système de surveillance de paramètres associé à une marchandise, dans le sens général qui a été donné à ce terme, doit répondre à de nombreuses contraintes, et notamment les contraintes suivantes : - le système doit être discret pour ne pas être repéré aisément par une personne non habilitée, ce qui entraîne a priori son intégration dans un volume restreint ; - il doit être autonome, notamment en ce qui concerne ses besoins en alimentation en énergie électrique, les marchandises étant susceptibles de voyager pendant une longue période, comme il a été rappelé ; - il doit être non susceptible d'être "piraté", ce qui entraîne la nécessité de prévoir des protocoles "robustes" de protection de données : protocole propriétaire, chiffrage, etc., éventuellement la possibilité d'une destruction du système plutôt que sa modification ; - il doit être robuste, car il est généralement soumis à un environnement agressif (chocs, températures élevée ou au contraire très basses, humidité, etc.) ; - les paramètres associés aux marchandises transportées ou au conteneur doivent pouvoir être mesurés ou acquis à distance, par une transmission de données sans contact ; - en outre, les données ainsi collectées doivent pouvoir être lues à distance, de la même façon, et - le système doit présenter une certaine "universalité" : il doit pouvoir être adapté à des besoins d'utilisateurs très divers (circuits d'interface standards, etc.), sans nécessiter des modifications complexes et coûteuses. L'invention vise à pallier les inconvénients des dispositifs de l'art connu, et dont certains viennent d'être rappelés, tout en répondant aux besoins qui se font sentir dans le domaine du transport des marchandises et objets, notamment dans des conteneurs ou dispositifs similaires. Selon une caractéristique importante, le système selon l'invention comprend au moins un module central qui sera appelé ci-après, dans un but de simplification, "coeur". Celui-ci comprend des circuits électroniques bâtis autour d'une unité de traitement de données numériques à programme enregistré, microcontrôleur ou circuit similaire (microprocesseur), une horloge programmable, des moyens de mémorisation et des circuits d'interface pour l'interrogation cyclique d'états prédéterminés de capteurs externes, chaque capteur étant associé à une marchandise (objet, article, etc.) particulière et/ou au conteneur. Lorsque le conteneur comprend plusieurs coeurs, dans un mode de réalisation préférée, ceux-ci peuvent communiquer entre eux. On peut également concevoir une architecture hiérarchisée de ces coeurs, répartis sur une "échelle" de responsabilités distinctes. Les circuits d'interfaces interrogent les capteurs par des liaisons sans contact, de façon préférentielle par des liaisons radioélectriques. De façon préférentielle, les circuits d'interface sont programmables, de sorte qu'ils puissent s'adapter à de nombreux types de capteurs, sans qu'il soit nécessaire de modifier l'architecture du système. Toujours de façon préférentielle, l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement des capteurs est fournie par le faisceau électromagnétique d'interrogation, pendant les périodes d'interrogation. Les capteurs utilisés dans un même conteneur peuvent être de technologies et natures différentes : capteurs "Tout Ou Rien" ("TOR"), analogiques ou numériques. Le choix de ces capteurs est fonction de la surveillance à exercer sur telle ou telle marchandise, si la cargaison n'est pas homogène. De cette façon, on peut surveiller des états "Tout Ou Rien", par exemple la présence ou l'absence d'un objet à une place donnée (objet qui aurait pu être déplacé ou volé) ou des grandeurs physiques évoluant dans le temps (de façon continue ou par incréments), par exemple une température, une hygrométrie, une modification d'image vidéo. De façon préférentielle, les cycles d'interrogations peuvent être adaptés aux caractéristiques spécifiques des divers paramètres à surveiller. A titre d'exemple, un capteur donné peut être interrogé très fréquemment si la grandeur qu'il mesure ou surveille évolue rapidement, ou au contraire très rarement. Le temps passé sur chaque capteur peut également être paramétré, en fonction du temps nécessaire à l'acquisition d'une grandeur donnée. L'horloge programmable pilote le microcontrôleur qui, à son tour, commande l'émission de signaux d'interrogation des capteurs par les circuits d'interface. En retour, les circuits associés aux capteurs transmettent à ces circuits d'interface des signaux reflétant leurs états instantanés. Dans une phase préliminaire, de façon pratique avant le départ du conteneur, le "coeur" est initialisé de manière à enregistrer dans les moyens de mémoire la configuration de ce conteneur, c'est-à-dire notamment la nature , le nombre et l'état de marchandises transportées, ainsi que la nature des capteurs qui leur sont associés et les grandeurs à acquérir et/ou à mesurer. A ce stade, l'horloge est programmée pour qu'elle délivre ultérieurement des séquences de signaux de pilotage au microcontrôleur en vu de l'interrogation cyclique des capteurs tout au long du voyage. De façon préférentielle, cette phase préliminaire est effectuée en faisant appel à des transmissions sans contact, avantageusement radioélectriques, via une interface dédiée. Une heure et une date de départ (données d'horodatage initiales) sont également enregistrées dans les moyens de mémoire.

De façon préférentielle également, la phase préliminaire nécessite la mise en oeuvre d'un protocole de sécurité pour qu'elle ne puisse être réalisable que par un personnel autorisé (mots de passe, chiffrage, etc.). Les signaux d'état renvoyés par les capteurs sont analysés par le microcontrôleur. On peut donc suivre les fluctuations temporelles des paramètres physiques associés. On peut notamment détecter tout changement d'état survenu après l'initialisation du coeur, pour le moins des modifications supérieures à un seuil préétabli ou en dehors d'une fourchette prédéterminée.

Ces détections se traduisent par des données numériques caractéristiques des états acquis et/ou mesurés par le ou les capteurs concernés et sont enregistrés dans les moyens de mémoire, avec des données d'horodatage associées à les événements anormaux détectés. Les messages échangés, dans les deux sens, entre les capteurs et les circuits d'interface sont constitués de données d'information comprenant, au moins, des données d'identification (adresse) du capteur interrogé, ce qui permet d'identifier la marchandise surveillée. En fin de voyage ou, selon la configuration du système, à tout moment, les informations enregistrées sont restituées par interrogation à l'aide de moyens informatiques appropriés, de façon préférentielle, par une liaison sans contact, par exemple une transmission radioélectrique, ce par un personnel habilité. On met donc en oeuvre également un protocole sécurisé. L'historique du transport peut donc être reconstitué, marchandise par marchandise. Les changements d'état anormaux éventuels peuvent donc être détectés ainsi que les moments de leurs occurrences. L'invention se fixe pour but principal un système de surveillance d'au moins un paramètre associé à au moins une marchandise transportée dans un conteneur et/ou au conteneur, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un premier sous-ensemble disposé dans ledit conteneur constitué d'un module électronique comprenant au moins une unité de traitement de données numériques à programme enregistré, des moyens de mémoire, des moyens d'horloge programmables délivrant des signaux d'horloge pilotant ladite unité de traitement de données, des premiers circuits d'interface, dits de communication, commandés par ladite unité de traitement de données numériques, commandant au moins un circuit d'interface supplémentaire apte à émettre et à recevoir des signaux sur une voie de transmission de données sans contact, des deuxièmes circuits d'interface, dite extérieure, et des moyens d'alimentation en énergie électrique dudit module, en ce qu'il comprend un deuxième sous-ensemble comprenant au moins un circuit émetteur-récepteur identifié par une adresse unique, associé à une marchandise transportée et comprenant un capteur de mesure et/ou d'acquisition d'une grandeur physique représentant ledit paramètre à surveiller, ledit circuit émetteur-récepteur recevant cycliquement des signaux, dits d'interrogation, émis sur ladite voie de transmission de données sans contact, la fréquence de ces signaux étant imposée par ladite horloge programmable, et retransmettant, sur cette voie, des signaux représentatifs de l'état de ladite grandeur, en ce qu'il comprend au moins un troisième sous-ensemble comprenant des moyens informatiques pour l'écriture ou la lecture de données dans et à partir desdits moyens de mémoire, via lesdits circuits d'interface extérieure, en ce que lesdites données écrites permettent d'enregistrer, dans une phase préliminaire, des données de configuration représentatifs de l'état initial d'au moins un paramètre à surveiller, de données d'horodatage initiaux, et d'initialiser ladite horloge programmable pour qu'elle délivre un cycle prédéterminé de signaux d'horloge utilisés pour la génération desdits signaux d'interrogation cyclique, et en ce que ladite unité de traitement de données numériques reçoit lesdits signaux retransmis pour détecter une modification d'état prédéterminée par rapport au dit état initial et enregistrent dans lesdits moyens de mémoire des données décrivant lesdites modifications et des données d'horodatage associé à l'occurrence de ladite modification. L'invention va maintenant être décrite de façon plus détaillée en se référant au dessin annexé en fin de la présente description : - la figure 1 illustre schématiquement un système surveillance de paramètres associés à des marchandises transportées dans un conteneur selon un mode de réalisation préféré de l'invention.

Dans ce qui suit, sans en limiter en quoi que ce soit la portée, on se placera dans le cadre de l'application préférée de l'invention, sauf mention contraire, c'est-à-dire dans le cas d'un système surveillance de paramètres associés à des marchandises transportées dans un conteneur embarqué sur un véhicule terrestre ou tout autre moyen de transport. La figure 1 illustre schématiquement un exemple d'architecture d'un tel système. Il est constitué de deux sous-systèmes principaux : un module central 1, dénommé ci-après "coeur" par mesure de simplification, et des organes périphériques, R, à Rn, que l'on dénommera ci-après de façon générique "répondeurs" pour simplifier la description, localisés chacun dans ou sur un article, A, à An, dont un ou plusieurs paramètres prédéterminés sont à surveiller. L'ensemble de ces organes, coeur 1 et répondeurs, R, à Rn, ainsi que les articles, A, à An, sont disposés à l'intérieur d'un conteneur 2 embarqué sur un véhicule ou tout moyen de transport (non représenté).

Les articles, A, à An, représentent ce qui a été précédemment appelé "marchandise" : objets divers, paquets, matériaux en vrac, liquides, matières périssables, etc. Dans un même conteneur 2, on peut trouver des articles de natures et propriétés différentes. Il en sera de même des paramètres à surveiller, c'est-à-dire à mesurer et/ou à acquérir.

On peut également associer un ou plusieurs circuits répondeurs au conteneur 2 lui-même. Les organes appelés répondeurs, R, à Rn, comprennent des circuits électroniques, notamment d'interface, aptes à communiquer avec le coeur 1 de la façon qui sera précisée ci-après. Ils reçoivent des signaux générés par des capteurs, Ca, à Can, qui sont associés aux articles, A, à An. Ils comprennent également, en tant que de besoin, des circuits d'alimentation en énergie électrique des capteurs, Cal à Ca,,. La nature et la technologie de ces capteurs, Ca, à Can, dépendent de la nature des articles, A, à An, compris dans le conteneur 2, et, en d'autres termes, des paramètres à surveiller.

On a recours à des capteurs de type "Tout Ou Rien" (ou "TOR") si les paramètres à surveiller se traduisent eux-mêmes par des variations binaires : "absence-présence", dépassement d'un seuil, etc. Pour des grandeurs physiques évoluant de façon continue, on peut prévoir des capteurs analogiques. Dans ce cas, les circuits électroniques des répondeurs, R, à R", assurent préférentiellement une conversion analogique-numérique des signaux délivrés par les capteurs, Ca, à Ca,. Dans d'autres situations, notamment lorsque les grandeurs à surveiller prennent différents niveaux ou amplitudes, on prévoit avantageusement des ~o capteurs numériques. Les signaux générés par les capteurs, Ca, à Can, sont alors directement utilisables pour des transmissions mettant en oeuvre des signaux numériques, a priori sans qu'il soit nécessaire d'effectuer une conversion supplémentaire. Tous ces types et technologies de capteurs peuvent être standards en 15 soi. Il n'est nul besoin de faire appel à des capteurs spécifiques, ce qui constitue un avantage de l'invention. Ces technologies sont bien connues de l'Homme de Métier, et il est inutile de les décrire plus avant. Le coeur 1 est constitué d'un module électronique comprenant les sous-ensembles principaux suivants : 20 - une unité centrale à programme enregistré, telle qu'un microcontrôleur 10 ou tout organe similaire (microprocesseur, etc.) ; - des moyens de mémoire 11 communiquant avec le microcontrôleur 10 par un bus 101 ; - des circuits d'horloge programmables 13 délivrant des signaux d'horloge 25 au microcontrôleur 10 et aux moyens de mémoire 11, par un bus 130 ; - un premier circuit d'interface 12, que l'on dénommera "interface de communication", communiquant avec le microcontrôleur 10 par un bus 100 ; -une pluralité de circuits d'interface de communication pour des transmissions "sans contact", à in (chacun communiquant avec un des 30 répondeurs, R, à R") et communiquant avec l'interface de communication 12, par des bus individuels, 1201 à 120ä (dans l'exemple décrit) ; - un deuxième circuit d'interface 14, que l'on dénommera "interface extérieur", communiquant avec le microcontrôleur 10 par un bus 103 ; et - des circuits d'alimentation 15, préférentiellement localisés à l'intérieur du coeur 1.

Les moyens de mémoire 11 comprennent généralement une mémoire à lecture seule de type "ROM" (pour "Read Only Memory"), emmagasinant des programmes et micro-instructions nécessaires au bon fonctionnement du coeur 1, notamment du microcontrôleur 10. Ils comprennent aussi généralement une mémoire volatile à lecture aléatoire de type "RAM" (pour "Random Access Memory"). De façon avantageuse, dans le cadre de l'invention, on prévoit également une mémoire à lecture seule mais reprogrammable, par exemple de type "PROM" (pour "Programmable ROM"), qui peut d'ailleurs se substituer à la mémoire "ROM". Les circuits d'alimentation 15 comprennent eux-mêmes une source d'énergie 16 et des circuits convertisseurs 17 de tension et/ou de courant continu-continu. Pour fixer les idées, on utilise une pile 16 de type bouton comme source d'énergie, dont l'autonomie est typiquement de quatre à six mois, compte tenu de la consommation des circuits intégrés de génération récente. Généralement, plusieurs tensions distinctes sont nécessaires pour alimenter les divers circuits composant le coeur 1 (par exemple +5 V, 12 V, etc). L'alimentation des circuits est effectuée par des liaisons représentées, sur la figure 1, par un circuit d'alimentation unique 150. On va maintenant décrire le fonctionnement du système de la figure 1, dans un mode de réalisation préféré.

Lors d'une phase préliminaire, avant le départ du conteneur 2, on procède à l'initialisation des circuits du coeur 1. Pour ce faire, dans le mode de réalisation préféré, on fait appel à des moyens informatiques 3, par exemple un micro-ordinateur du commerce, connectés au coeur 1, plus précisément à l'interface extérieure 14, par une liaison de type sans contact, 4,, de préférence une transmission bidirectionnelle de données de type radioélectrique. De préférence également, la transmission doit pouvoir s'effectuer au travers de la cloison du conteneur 2. Il s'agit là de dispositions qui sont bien connues, en soi, de l'Homme de Métier. Par ce moyen, la configuration du chargement du conteneur 2 est stockée dans les moyens de mémoire 11, sous la commande du microcontrôleur 10, c'est-à-dire notamment le nombre, les natures des articles, A, à An, ainsi que la nature des paramètres à surveiller pour chacun de ces articles. De façon pratique, cela peut se traduire par la mise en mémoire des caractéristiques des capteurs associés à chaque article. De façon pratique également, on attribue à chaque capteur, Ca, à Can, une adresse unique, qui est mémorisée. Comme il a été indiqué précédemment, les moyens de mémoire 11 comprennent préférentiellement une mémoire de type "PROM" ou équivalent. Les différents paramètres décrivant la configuration du conteneur 2 et des articles transportés, A, à A,,, peuvent donc être stockés de façon sécurisée, car ne dépendant pas de l'alimentation effective en énergie de la mémoire. Lors de cette phase préliminaire, des données d'horodatage, ou temps to, sont également transmis au coeur 1, via la liaison radioélectrique 'e, et enregistrées dans la mémoire 11. Ces données d'horodatage initiales peuvent être constituées, par exemple, d'une date et d'une heure de départ du conteneur 2 d'un entrepôt. Enfin, si les circuits d'interface 11 à t, sont programmables, on peut entrer dans les moyens de mémoire 11 des instructions permettant cette programmation, de manière à pouvoir accommoder les différents types de capteurs, Ca, à Can, associés aux marchandises, AI à An, et/ou au conteneur 2, lors d'un transport particulier. En fonction des données de configuration initiale du conteneur 2 qui sont entrées et stockées dans les moyens de mémoire 11, le microcontrôleur 10 commande la programmation des circuits d'horloge programmables 13 via un bus 102.

Il va de soi, que dans un mode de réalisation préféré, on met en oeuvre une procédure de sécurisation des transmissions de façon à, d'une part, ne permettre l'écriture de données que par du personnel autorisé, et d'autre part, préserver la confidentialité et l'intégrité des données de configuration saisies. Le minimum est l'utilisation d'un protocole d'identification de l'opérateur (mot de passe, etc.). On peut également avoir recours à un procédé de chiffrage des transmissions et données enregistrées à l'aide de tout algorithme approprié, ce qui évite au maximum toute possibilité de "piratage" des données de configuration. En mode opérationnel, lors du transport, les circuits d'horloge programmable 13 transmettent naturellement au microcontrôleur 10 et aux moyens de mémoire 11, des signaux d'horloge que l'on peut qualifier de "standards" pour assurer un cadencement approprié. En tant que de besoin, de tels signaux sont également transmis aux autres circuits. En outre, et conformément à une caractéristique importante de l'invention, des signaux d'horloge spécifiques sont transmis sur le bus 130 en vue de piloter le microcontrôleur 10 qui commande le circuit d'interface de communication 12. Ce dernier pilote à son tour les circuits d'interface de communication sans contact, I, à In, via les liaisons, 1201 à 120,, internes au coeur 1. Les circuits d'interface de communication sans contact, à In, communiquent avec les répondeurs, R, à Rn, par l'intermédiaire de liaisons de transmission du type sans contact, 4 à 4, préférentiellement de type radioélectrique. Dans un mode de réalisation préférentiel, les circuits d'interface de communication sans contact, 1, à In, sont programmables, sous la commande du microcontrôleur 10, de manière à ce qu'ils puissent s'adapter à des capteurs de technologies et de caractéristiques, a priori, quelconques. Les signaux d'horloge générés par les circuits d'horloge programmable 13 permettent une interrogation cyclique des différents répondeurs, R, à Rn. En retour, par la même voie, ces répondeurs, R, à Rn, délivrent des signaux représentant l'état des capteurs, Ca, à Can, auxquels ils sont associés, c'est-à- dire les grandeurs mesurées et/ou acquises par ceux-ci. Les répondeurs, R, à Rn, peuvent être constitués par des puces électroniques dites "RFID" (pour ""Radio Frequency Identification") permettant leurs identifications par radio sans ambiguïté à l'aide des adresses précitées qui leur sont attribuées. Cependant d'autres technologies peuvent être mises en oeuvre sans sortir du cadre de l'invention. Toutes ces technologies sont bien connues, en soi, de l'Homme de Métier, et il est inutile de les re-décrire en détail. De façon générique, les répondeurs, R, à Rn, fonctionnent en tant que "transpondeurs" : ils réagissent à un signal d'interrogation qui leur est destiné (adresse particulière) et répondent en envoyant au coeur 1 des données représentant l'état des capteurs, Ca, à Can, c'est-à-dire les données mesurées et/ou acquises décrivant des grandeurs ou paramètres instantanés associés aux articles, A, à An. On doit également comprendre que plusieurs capteurs, de type et/ou de technologie différentes, peuvent être associés à un seul article, A, à An, si, plusieurs grandeurs physiques doivent être surveillées pour cet article. On peut également prévoir plusieurs capteurs répartis à plusieurs endroits d'un même article, par exemple une machine complexe de grande taille, comportant plusieurs éléments constitutifs à surveiller individuellement. De même, on peut associer un ou plusieurs capteurs au conteneur 2 lui-même, pour surveiller certains paramètres propres à celui-ci : par exemple la température qui y règne, l'accélération instantanée de celui-ci lors du transport, l'hygrométrie, si les marchandises transportées sont sensibles à ces paramètres, la modification d'une irnage vidéo, etc. En tout état de cause, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'alimentation en énergie électrique des répondeurs, R, à Rn, et des capteurs, Ca, à Can, est dérivée directement des signaux d'interrogation : faisceaux électromagnétiques des liaisons de transmission du type sans contact, ll à 4 On doit cependant bien comprendre que la fréquence de répétition des signaux d'interrogation d'un capteur particulier, Ca;, de rang i compris entre 1 et n, peut être plus ou moins élevée selon l'importance de la mesure à effectuer. En d'autres termes, le terme "cyclique" ne signifie pas obligatoirement une fréquence d'interrogation égale pour tous les capteurs, Ca, à Can, ni même constante dans le temps. En effet, en fonction de la date et de l'heure (par rapport au temps to précité), il peut être nécessaire d'adapter le cycle d'interrogation. Le temps d'interrogation de chaque capteur peut également être ajusté en tant que de besoin. L'invention permet ces options et offre donc une très grande souplesse, ce qui présente un avantage supplémentaire. Il suffit de reprogrammer les circuits d'horloge programmable 13, ce sous la conduite du microcontrôleur 10, en fonction de données d'horodatage fournies par lesdits circuits d'horloge programmable 13. Dans un mode de réalisation préféré, les signaux d'interrogation transportent des messages constitués d'informations les plus simples possibles, de façon à ne pas surcharger le microcontrôleur 10 et à économiser l'énergie électrique au maximum, le temps de transport du conteneur pouvant atteindre plusieurs mois comme il a été précédemment indiqué. Ces messages comprennent au minimum un identifiant pour adresser sans ambiguïté un signal d'interrogation à un répondeur, R, à Rn, et son capteur associé, Ca, à Can. Le traitement des informations peut être effectué localement par les circuits répondeurs, R, à Rn, si ce traitement est simple et ne nécessite pas la disposition d'une énergie conséquente, ou, au contraire, être effectué dans le coeur par le microcontrôleur 10.

Les résultats de ces traitements permettent au microcontrôleur 10 de détecter des modifications d'état de capteurs par rapport à ceux emmagasinés dans les moyens de mémoire 11 lors de la phase préliminaire, pour le moins des modifications en dehors de fourchettes ou gammes de valeurs prédéterminées.

Pour fixer les idées, et à titre d'exemples non limitatifs, le capteur d'un article volé ne répondra plus lors d'une interrogation subséquente au vol : passage d'un "état présence" à un "état absence". Pour un article périssable (surgelé par exemple), une modification anormale d'état sera détectée lorsque la température, d'une marchandise et/ou du conteneur, mesurée par un capteur de température dépasse un seuil prédéterminé. Lorsqu'une modification anormale d'état est détectée, une informationdécrivant cet incident est stockée dans les moyens de mémoire 11 sous la commande du microcontrôleur 10.

Cette information est associée à une donnée d'horodatage dérivée des circuits d'horloge programmables 13, par exemple une date et une heure d'occurrence. Les circonstances et la date/heure de l'événement pourront donc être connus avec une précision élevée, ce qui permettra, a priori, de fixer également le lieu où est survenu l'événement en question, le temps de trajet et les caractéristiques (étapes, moyens de transport, etc.) de celui-ci étant généralement connus. Dans un premier mode de réalisation, les moyens de mémoire 11 sont lus à destination, lors d'une phase dite de finalisation, toujours par du personnel habilité et selon un processus tout à fait semblable au processus d'initialisation. II s'agit donc d'une lecture différée. Pour ce faire, il est possible d'utiliser un matériel informatique identique ou pour le moins semblable à celui utilisé lors de la phase préliminaire : micro-ordinateur 3 et liaison sans fil 4. Le personnel autorisé peut être, selon accord entre parties, celui de l'expéditeur, du transporteur ou du client final. Ce mode opératoire présente l'avantage de pouvoir laisser en place le module constituant le coeur 1. On peut cependant prévoir, sans sortir du cadre de l'invention, une interface de lecture par contacts (non représentée), semblable à celle des cartes de crédit, permettant une lecture directe des informations emmagasinées dans le coeur 1. Dans un deuxième mode de réalisation (non explicitement représenté), on peut également prévoir un dispositif de transmission en technologie de type "GPS/GPRS" ou satellitaire, ce qui permet une transmission en temps réel des événements détectés, notamment des modifications d'états jugées anormaux. Pour fixer les idées, le coeur 1 peut être réalisé sous la forme d'un module compact, par exemple coulé dans un revêtement en matière synthétique. Les dimensions d'un tel module pourront être typiquement de l'ordre de 60x40 mm, ce qui permet de l'assujettir mécaniquement à une paroi du conteneur 2, de façon discrète. Il peut également comporter des moyens d'inviolabilité : destruction de circuits essentiels lors d'une tentative d'accès illicite à ces circuits. On peut concevoir le coeur 1 pour qu'il soit à usage unique, ou au contraire multiple, selon les besoins. Dans ce dernier cas, après lecture des données enregistrées à l'arrivée du conteneur 2 à destination, il pourra être reprogrammé pour un nouveau transport. On peut également réaliser le coeur 1 sous la forme d'une étiquette du type "RFID" précité. On peut donc le considérer comme jouant le rôle d'un transpondeur, interrogeant les différents capteurs présents dans le conteneur 2, en recevant des données mesurées et/ou acquises, les mettant en forme et les retransmettant à un dispositif de lecture en temps réel (via un système "GPS/GPRS" ou "satellitaire") ou différé (système informatique connecté par une liaison appropriée, de préférence sans fil). Dans un mode de réalisation supplémentaire, non explicitement illustré, le système selon l'invention comprend plusieurs coeurs. Chaque coeur peut, par exemple se voir dévolu une tâche de surveillance particulière, par exemple un lot particulier de marchandises.

Dans une variante préférentielle de ce mode de réalisation supplémentaire, les différents coeurs peuvent communiquer entre eux. Avantageusement, l'architecture du système, dans ce mode de réalisation, peut être de type hiérarchique. Les coeurs sont alors répartis sur plusieurs niveaux. A chaque niveau, on fixe une "responsabilité" ou tâche distincte. Pour fixer les idées, l'échelle des responsabilités peut correspondre à des incidents de gravités graduées : allant par exemple de la modification de l'état d'une marchandise sans conséquence importante à sa dégradation irréversible, voire sa perte totale (disparition due à un vol, etc.). Dans ce mode particulier, l'un des coeurs peut se voir dévolu la fonction de "maître" et comprendre des moyens informatiques communs au système, par exemple des moyens de mémorisation centralisée. A la lecture de ce qui précède, on constate aisément que l'invention atteint bien les buts qu'elle s'est fixée, et qu'il est inutile de rappeler. Toutefois, elle n'est pas limitée à la seule application explicitement décrite au regard du système décrit au regard de la figure 1. Diverses variantes de réalisation ont d'ailleurs été indiquées.

A titre d'exemple, sans être limitatif, on peut adjoindre au système de surveillance selon l'invention de paramètres associés à des entités prédéterminées, marchandises et/ou conteneur, des moyens de surveillance vidéo.

Il doit être enfin clair que les valeurs numériques n'ont été données que pour mieux mettre en évidence les caractéristiques de l'invention et ne sauraient en limiter en quoi que ce soit sa portée. Elles dépendent notamment de l'application précise envisagée et leur choix reste à la portée de l'Homme de Métier.10

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Système de surveillance d'au moins un paramètre associé à au moins une marchandise transportée dans un conteneur et/ou au conteneur, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un premier sous-ensemble disposé dans ledit conteneur (2) constitué d'un module électronique (1) comprenant au moins une unité de traitement de données numériques à programme enregistré (10), des moyens de mémoire (11), des moyens d'horloge programmables (13) délivrant des signaux d'horloge pilotant ladite unité de traitement de données (10), des premiers circuits d'interface (12), dits de communication, commandés par ladite unité de traitement de données (10), commandant au moins un circuit d'interface supplémentaire (I, à Iä) apte à émettre et à recevoir des signaux sur une voie de transmission de données sans contact (t à 4,), des deuxièmes circuits d'interface (14), dite extérieure, et des moyens d'alimentation en énergie électrique (15) dudit module (1), en ce qu'il comprend un deuxième sous-ensemble comprenant au moins un circuit émetteur-récepteur (R, à Rn) identifié par une adresse unique, associé à une marchandise transportée (A, à Aä) et comprenant un capteur (Ca, à Caä) de mesure et/ou d'acquisition d'une grandeur physique représentant ledit paramètre à surveiller, ledit circuit émetteur-récepteur (R, à Rn) recevant cycliquement des signaux, dits d'interrogation, émis sur ladite voie de transmission de données sans contact (4 à 4,), la fréquence de ces signaux étant imposée par lesdits moyens d'horloge programmable (13), et retransmettant, sur cette voie (l à 4,), des signaux représentatifs de l'état de ladite grandeur, en ce qu'il comprend au moins un troisième sous-ensemble comprenant des moyens informatiques (3) pour l'écriture ou la lecture de données dans et à partir desdits moyens de mémoire (11), via lesdits circuits d'interface extérieure (14), en ce que lesdites données écrites permettent d'enregistrer, dans une phase préliminaire, des données de configuration représentatifs de l'état initial d'au moins un paramètre à surveiller, de données d'horodatage initiaux, et d'initialiser lesdits moyens d'horlogeprogrammable (13) pour qu'ils délivrent un cycle prédéterminé de signaux d'horloge utilisés pour la génération desdits signaux d'interrogation cyclique, et en ce que ladite unité de traitement de données (10) reçoit lesdits signaux retransmis pour détecter une modification d'état prédéterminée par rapport au dit état initial et enregistrent dans lesdits moyens de mémoire (11) des données décrivant ladite modification et des données d'horodatage associé à l'occurrence de ladite modification.

2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit conteneur (2) contenant une pluralité de marchandises (A, à An), ledit deuxième sous-ensemble comprend une pluralité de circuits émetteurs-récepteurs (R, à Rn), chacun comprenant au moins une capteur (Ca, à Caä) de mesure et/ou d'acquisition d'une grandeurs physique représentant un desdits paramètres à surveiller, et en ce que chacun desdits circuits émetteurs-récepteurs (R, à Rn) communique avec un desdits circuits d'interface supplémentaire (l, à 1ä) 15 et est identifié par une adresse unique.

3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits signaux d'interrogation transporte des messages comprenant au moins un identifiant d'adresse, de manière à interroger cycliquement lesdits circuits émetteurs-récepteurs (R, à Rn) selon une fréquence prédéterminée et en ce que ces 20 circuits sont alimentés par une énergie électrique dérivée desdits signaux d'interrogation, pendant des périodes d'interrogation.

4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite fréquence des signaux d'interrogation desdits circuits émetteurs-récepteurs (RI à Rn) est variable par programmation desdits moyens d'horloge programmables 25 (13), en fonction des caractéristiques propres à chaque paramètre à surveiller.

5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite unité de traitement de données numériques à programme enregistré (10) est un microcontrôleur.

6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de mémoire (11) comprennent une mémoire à lecture seule reprogrammable de type dit "PROM".

7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits circuits d'alimentation en énergie électrique (15) comprennent une source d'énergie (16) de type dit bouton et un convertisseur continu-continu (17).

8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites transmissions sans contacts sont de type radioélectrique et lesdits circuits émetteurs-récepteurs (R, à Rn) des puces électroniques du type dit "RFID".

9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens informatiques d'écriture ou de lecture comprennent un micro-ordinateur (3) disposé à l'extérieur dudit conteneur (2) et communiquant par transmission radioélectrique (4) avec ladite unité de traitement de données numériques (10), via lesdits circuits d'interface extérieure (14).

10. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que lesdits capteurs (Ca, à Cati) du deuxième sous-ensemble sont des capteurs de types dit "Tout Ou Rien", analogiques et/ou numériques, en fonction de la nature desdits paramètres à surveiller.

11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits circuits d'interface supplémentaire (I, à In) sont programmables, sous la commande de ladite unité de traitement de données numériques à programme enregistré (10), en fonction des caractéristiques physiques desdits capteurs (Ca, à Can).

12. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de premiers sous-ensemblecommuniquant entre eux et organisés selon une structure hiérarchique de tâches de surveillance prédéterminées.