Brevet FR2875357A1 — publié le 20060317

-1 - SYSTEME DE GESTION ET DE MISE EN RELATION DE MACHINES AVEC DES UTILISATEURS, OU AUTRES MACHINES, DISTANTS DESCRIPTION DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un système de gestion et de mise en relation de machines avec des utilisateurs, ou autres machines, distants du genre destiné généralement à collecter, transférer, analyser, diagnostiquer et mémoriser des données techniques fournies par lesdites machines et à interagir sur le système. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE Les systèmes connus destinés à gérer et à mettre en relation des machines avec des utilisateurs distants, comportent généralement: a) au moins un dispositif électronique, connecté à une machine donnée, fixe ou mobile, comprenant essentiellement des moyens de calcul, de gestion, de mémorisation, de communication à distance, de raccordement aux différents capteurs de la machine concernée et des programmes enregistrés spécifiques; ladite machine étant du genre machine de production en usine, engin de manutention mobile, robot de production, machine d'analyse, de stockage, de conservation; b) un coordinateur central, du type serveur IP, du genre comprenant essentiellement des moyens de calcul, de gestion, de mémorisation, de communication à distance et des programmes enregistrés spécifiques; c) au moins un poste, fixe ou mobile, appartenant à un utilisateur donné, du genre comprenant essentiellement des moyens de calcul, de gestion, de mémorisation, de communication à distance et des programmes enregistrés spécifiques. Ils présentent en général les inconvénients suivants: - les protocoles de communication ne sont pas propriétaires (manque de confidentialité) et ne sont pas protégés par des algorithmes (manque de fiabilité) ; - toutes les données techniques redondantes sont enregistrées (mémoires de stockage importantes) ; - la localisation d'un mobile se résume par la lecture de sa position GPS, sa sauvegarde dans un fichier local et le transfert du fichier (une fois qu'il a atteint la taille requise et/ou toutes les n minutes) au serveur central hébergé (avant d'être transféré à l'utilisateur final) autrement dit les échanges ne sont pas instantanées et le coordinateur n'est pas renseigné immédiatement et ne peut donc pas effectuer les contrôles et interagir en temps réel; - il n'est pas possible d'établir une correspondance entre les données techniques (capteurs machine) et une table d'échange entre la machine et le coordinateur et de la transférer instantanément de manière à visualiser les informations machines en temps réel depuis une interface utilisateur distante. RESUME DE L'INVENTION L'invention vise à réaliser un système du genre en question destiné à mettre en oeuvre une solution inédite et efficace apte à éliminer les inconvénients susmentionnés. Elle concerne à cet effet, un système qui se caractérise essentiellement en ce que: - chaque dispositif machine comporte un moyen apte à le connecter, à distance, au coordinateur central et à générer des algorithmes destinés à maintenir de manière permanente la transmission qui utilise un protocole de communication propriétaire sous TCP-IP rendant ladite transmission confidentielle et très fiable; - le coordinateur central comporte un moyen, du type serveur, apte, instantanément (à la seconde) et simultanément (traitement multi-tâches), à traiter les ordres destinés aux machines et à permettre l'accès de chaque machine à une base de données commune et à un sous répertoire de création de fichiers de sauvegarde; un moyen, également du type serveur, apte, instantanément et simultanément (multiconnectivité), à permettre à un ou plusieurs utilisateurs de dialoguer avec une ou plusieurs machines sélectionnées et d'accéder à ladite base de données communes et au sous répertoire pour lire les fichiers de sauvegarde et un moyen apte à connecter les machines entre elles; - chaque poste utilisateur comporte un moyen apte à le connecter au coordinateur central et à générer des algorithmes destinés à maintenir de manière permanente la transmission qui utilise un protocole de communication propriétaire sous TCP-IP; l'ensemble en question créant ainsi dynamiquement un réseau industriel restreint et confidentiel entre machines et utilisateurs, ou autres machines. Selon des particularités de réalisation de l'invention: - chaque dispositif machine comporte des moyens aptes, instantanément, à enregistrer et à horodater des données techniques en provenance des machines que si elles sont différentes de celles correspondant au dernier enregistrement, on allège ainsi considérablement la taille des mémoires, la lecture des données et leur enregistrement étant cycliques; - le coordinateur central comporte des moyens aptes, instantanément et directement, à établir une table de correspondance entre les capteurs de la machine et la table et des moyens aptes à programmer et télécharger des scripts de messagerie à un dispositif muni d'un moyen de visualisation du type interactif ou autre et à gérer des accusés de réception; - chaque poste utilisateur comporte des moyens aptes, instantanément, à afficher les données techniques sous forme de courbes et des moyens aptes à analyser lesdites données par des scripts spécifiques et des moyens aptes à programmer et à télécharger des scripts de messagerie à un dispositif muni d'un moyen de visualisation du type interactif ou autre. PRESENTATION DES FIGURES Les caractéristiques et les avantages de l'invention vont apparaître plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'au moins un mode de réalisation préféré de celle-ci donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés. Sur ces dessins: - la figure 1 représente un schéma d'ensemble du système selon l'invention comprenant plusieurs dispositifs machines, un coordinateur central et plusieurs postes utilisateurs; - la figure 2 représente un schéma plus détaillé d'un ensemble comprenant un dispositif machine, un coordinateur central et un poste utilisateur. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Le système représenté aux figures est du genre comportant généralement: au moins un dispositif électronique (D), connecté à une machine donnée, fixe ou mobile, comprenant essentiellement des moyens de calcul, de gestion, de mémorisation, de communication à distance, de raccordement aux différents capteurs de la machine concernée et des programmes enregistrés spécifiques; ladite machine étant du genre machine de production en usine, engin de manutention mobile, robot de production, machine d'analyse, de stockage, de conservation; - un coordinateur central (C), du type serveur IP, du genre comprenant essentiellement des moyens de calcul, de gestion, de mémorisation, de communication à distance et des programmes enregistrés spécifiques; - au moins un poste (P), fixe ou mobile, appartenant à un utilisateur donné, du genre comprenant essentiellement des moyens de calcul, de gestion, de mémorisation, de communication à distance (P1) et des programmes enregistrés spécifiques. Chaque dispositif machine (D) comporte un moyen (Dl) apte à le connecter à distance au coordinateur central (C) et à générer des algorithmes destinés à maintenir de manière permanente la transmission qui utilise un protocole de communication propriétaire sous TCP-IP. Le coordinateur central (C) comporte un moyen (Cl), du type serveur, apte, instantanément et simultanément, à traiter les ordres destinés aux machines et à permettre l'accès de chaque machine à une base de données commune (B1) et à un sous répertoire de création de fichiers de sauvegarde; un moyen (C2), également du type serveur, apte, instantanément et simultanément, à permettre à chaque utilisateur de dialoguer avec une ou plusieurs machines sélectionnées et d'accéder à la base de données communes (B1) et au sous répertoire pour lire les fichiers de sauvegarde et un moyen apte à connecter les machines entre elles. Chaque poste utilisateur (P) comporte un moyen (P1) apte à le connecter à distance au coordinateur central (C) et à générer des algorithmes destinés à maintenir de manière permanente la transmission qui utilise un protocole de communication propriétaire sous TCP-IP. Chaque dispositif machine (D) comporte: - des moyens (D2) aptes, instantanément, à enregistrer et à horodater des données techniques en provenance des machines que si elles sont différentes de celles correspondant au dernier enregistrement, la lecture des données et leur enregistrement étant cycliques; - des moyens (D3) aptes, instantanément, à localiser, par un système du type GPS, les machines mobiles, à calculer leur vitesse instantanée, à enregistrer les points GPS à fréquence variable dans une table mémoire et à transmettre les tables au coordinateur (C) ; - des moyens (D4) aptes, instantanément, à établir une correspondance entre des données techniques (capteurs) en provenance d'une machine donnée et une table d'échange entre ledit dispositif (D) et le coordinateur (C) et à transférer (par exemple cycliquement avec un paramétrage possible en seconde) ladite table d'échange audit coordinateur permettant de visualiser les informations machines en temps réel depuis une interface utilisateur distante; il est également possible d'établir une table de correspondance entre les capteurs et la table depuis le coordinateur central; les moyens (D4) garantissent la fiabilité des données et la visualisation de ces dernières depuis n'importe quelle interface utilisateur instantanément; - des moyens aptes à recevoir des données multimédia et à les visualiser. Le coordinateur central (C) comporte: - des moyens (C3) aptes, instantanément, à analyser les données de localisation des zones géographiques et à interagir en fonction des informations qui lui auront été données; - des moyens (C4) aptes, instantanément et directement, à établir une table de correspondance entre les capteurs de la machine et la table; - des moyens (C5) aptes à écrire des scripts de détection de défauts et de réglage et à les envoyer à un dispositif (D) donné pour être exécutées à distance; lesdits moyens permettent également de paramétrer le mode alerte (SMS, e-mail, direct utilisateur, autres) ; pour chaque dispositif d'alerte une table des destinataires est créée; - des moyens (C6) aptes à programmer et télécharger des scripts de messagerie à un dispositif (D) muni d'un moyen de visualisation et à gérer des accusés de réception; il est ainsi possible d'écrire des scripts de messagerie selon un protocole propriétaire; - des moyens (C7) et (C8) aptes à le connecter à distance respectivement à chaque dispositif (D) et à chaque poste utilisateur (P) ; - des moyens aptes à programmer et télécharger des scripts aptes à établir automatiquement un lien entre machines. Le coordinateur central peut ou non être installé directement dans l'entreprise. Chaque poste utilisateur (P) comporte: - des moyens (P2) aptes, instantanément, à afficher les données techniques sous forme graphique et des moyens (P3) aptes à analyser lesdites données par des scripts spécifiques; - des moyens (P4) aptes à programmer et télécharger des scripts de messagerie à un dispositif (D) muni d'un moyen de visualisation, selon un protocole propriétaire: par exemple des scripts logiques de recherche d'anomalies (détection de seuil, relation entre plusieurs états du capteur et l'évolution d'une courbe de pression,...). Le système intègre également un ensemble de fonctionnalités compatibles entre elles et interchangeables (modularité). Elles correspondent par exemple à un périphérique matériel ou à une procédure particulière. Le dispositif (D) comporte également: - un moyen de gestion des défauts machines et un moyen de gestion des défauts système: le premier permettant de signaler immédiatement un défaut résultant d'une anomalie machine (défaut de pression, défaut de température,...) et le deuxième signalant un défaut résultant d'une anomalie interne à l'électronique embarqué (défaut mémoire, défaut module GPS,...) ; - un moyen permettant d'ouvrir une session de travail pour accéder à tous les périphériques matériels ou procédures particulières. - des liaisons spécialisées: 15.. FTP: protocole standard (File Transfert Protocol) FOZ: protocole OKTANET (File Okta Zip) données cryptées: protocole SSL pour transfert de données sécurisés.. multimédia: protocole traitement image & audio. Il est raccordé à la machine par l'intermédiaire des éléments suivants: liaisons séries de communication (RS232, RS422, RS485, IR) - cartes métiers (entrées analogiques, entrées TOR, sorties analogiques,.. .) port TCP-IP. II est connecté au coordinateur central par l'intermédiaire du réseau TCPIP à l'aide des technologies suivantes: Ethernet-> Internet, WIFI-> Ethernet->Internet, GPRS- >Internet, UMTS->Internet, Ethernet->passerelle_GPRS/UMTS->Internet, WIFI>Ethernet->passerelle_GPRS/UMTS->Internet. Le coordinateur (C) comporte également: - un serveur connexion machine: ce service est mis à la disposition des machines pour traiter tous les ordres qui leurs sont destinés, chaque machine ayant accès à la base de données commune et à un sous répertoire pour créer des fichiers de sauvegarde; un serveur connexion utilisateur: ce service est mis à la disposition des utilisateurs afin de dialoguer avec une ou plusieurs machines choisies, chaque utilisateur ayant accès à la base de données commune et au sous répertoire pour lire les fichiers de sauvegarde; - un noyau coordinateur: ce dernier orchestre l'ensemble des opérations à effectuer entre les utilisateurs et les machines ou les machines entre elles. Il présente des fonctionnalités supplémentaires suivantes: - multiserveur: cette fonctionnalité à pour but de calculer en permanence les ressources matériels utilisées afin de se décharger de certaines tâches auprès d'un coordinateur de type esclave , ce principe entraînant la mise en cascade de plusieurs coordinateurs; - maintenance: le canal de maintenance permet d'accéder aux informations système afin d'étudier précisément le comportement du coordinateur et des liaisons entre machine coordinateur et utilisateur coordinateur; - sauvegarde de données sécurisés: ce module permet de dupliquer l'ensemble des données sauvegardées pour les transférer à d'autres provider ; - gestion des messages défaut: ce module gère l'ensemble des défauts à signaler. Leur signalement peut se faire au niveau des utilisateurs, par e-mail, par des avertisseurs sonores ou visuels, par SMS. Le poste (P) comporte également: - un moyen permettant d'ouvrir une session de travail pour accéder: aux fichiers sauvegardés au niveau du coordinateur, à la base de données du coordinateur et à une machine sélectionnée; - des liaisons spécialisées: données cryptées: protocole SSL pour transfert de données sécurisés.. multimédia: protocole traitement image & audio. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés pour lesquels on pourra prévoir d'autres variantes, en particulier dans: - le type, les fonctionnalités, le nombre et la localisation des dispositifs machines et des postes utilisateurs; - le type et les fonctionnalités du coordinateur central; - les protocoles de communication entre les différentes composantes du système; sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 8 REVENDICATIONS 1- Système de gestion et de mise en relation de machines avec des utilisateurs, ou autres machines, distants: destiné à collecter, transférer, analyser, diagnostiquer et mémoriser des données techniques fournies par lesdites machines; comportant: a) au moins un dispositif électronique (D), connecté à une machine donnée, fixe ou mobile, comprenant des moyens de calcul, de gestion, de mémorisation, de communication à distance, de raccordement aux différents capteurs de la machine concernée et des programmes enregistrés spécifiques; ladite machine étant une machine de production en usine, un engin de manutention mobile, un robot de production, une machine d'analyse, de stockage ou de conservation; b) un coordinateur central (C), du type serveur IP, comprenant des moyens de calcul, de gestion, de mémorisation, de communication à distance et des programmes enregistrés spécifiques; c) au moins un poste (P), fixe ou mobile, appartenant à un utilisateur donné, comprenant des moyens de calcul, de gestion, de mémorisation, de communication à distance et des programmes enregistrés spécifiques; caractérisé en ce que: a) chaque dispositif machine (D) comporte un moyen (Dl) adapté pour le connecter à distance au coordinateur central (C) et pour générer des algorithmes destinés à maintenir de manière permanente la transmission qui utilise un protocole de communication propriétaire; b) le coordinateur central (C) comporte un moyen (Cl), du type serveur, adapté pour, instantanément et simultanément, traiter les ordres destinés aux machines et permettre l'accès de chaque machine à une base de données commune (B1) et à un sous répertoire de création de fichiers de sauvegarde; un moyen (C2), également du type serveur, adapté pour, instantanément et simultanément, permettre à un ou plusieurs utilisateurs de dialoguer avec une ou plusieurs machines sélectionnées et d'accéder à la base de données communes (B1) et au sous répertoire pour lire les fichiers de sauvegarde et un moyen adapté pour connecter les machines entre elles; c) chaque poste utilisateur (P) comporte un moyen (P1) adapté pour le connecter à distance au coordinateur central (C) et pour générer des algorithmes destinés à maintenir de manière permanente la transmission qui utilise un protocole de communication propriétaire. 2- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque dispositif machine (D) comporte des moyens (D2) adaptés pour, instantanément, à enregistrer et à horodater des données techniques en provenance des machines que si elles sont différentes de celles correspondant au dernier enregistrement, la lecture des données et leur enregistrement étant cycliques. 3- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque dispositif machine (D) comporte des moyens (D3) adaptés, instantanément, pour localiser au moyen d'un système du type GPS les machines mobiles, pour calculer leur vitesse instantanée, pour enregistrer les points GPS à fréquence variable dans une table mémoire et pour transmettre les tables au coordinateur (C). 4- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque dispositif machine (D) comporte des moyens (D4) adaptés, instantanément, pour établir une correspondance entre des données techniques en provenance d'une machine donnée et une table d'échange entre ledit dispositif (D) et le coordinateur (C) et pour transférer ladite table d'échange-audit coordinateur. 5- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coordinateur central (C) comporte des moyens (C3) adaptés pour, instantanément, analyser les données de localisation des zones géographiques et interagir en fonction des informations qui lui auront été données. 6- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coordinateur central (C) comporte des moyens (C4) adaptés pour, instantanément et directement, établir une table de correspondance entre les capteurs de la machine et la table. 7- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coordinateur central (C) comporte des moyens (C5) adaptés pour écrire des scripts de détection de défauts et de réglage et pour les envoyer à un dispositif machine (D) donné pour être exécutées à distance. 8- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coordinateur central (C) comporte des moyens (C6) adaptés pour programmer et télécharger des scripts de messagerie à un dispositif machine (D) muni d'un écran de visualisation et pour gérer des accusés de réception. - 10 - 9- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coordinateur central (C) comporte des moyens adaptés pour programmer et télécharger des scripts destinés à établir automatiquement un lien entre machines. 10- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque poste utilisateur (P) comporte des moyens (P2) adaptés pour, instantanément, afficher les données techniques sous forme graphique et des moyens (P3) adaptés pour analyser lesdites données par des scripts spécifiques. 11- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque poste utilisateur (P) comporte des moyens (P4) adaptés pour programmer et télécharger des scripts de messagerie à un dispositif machine (D) muni d'un moyen de visualisation, selon un protocole propriétaire. 12- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coordinateur central est installé directement dans l'entreprise.