ES2324085B1 - Sistema para la localizacion y seguimiento de objetos para invidentes basado en rfid. - Google Patents
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Abstract
Sistema para la localización y seguimiento de
objetos para invidentes basado en RFID.
El invento utilizará un lector móvil RFID
incorporado a un dispositivo móvil con capacidad de proceso
adaptado a invidentes, con objeto de localizar objetos y zonas de
interés en el hogar usando etiquetas activas y pasivas RFID de
UHF.
Se distinguen tres categorías de elementos
etiquetados:
- fijos,
- semiestáticos,
- dinámicos.
Al detectarse las etiquetas en la proximidad de
la antena, se asociarán (objeto, lugar) en la base de datos, que
puede ser local al dispositivo móvil o remota, permitiendo que
varios dispositivos móviles accedan a la misma.
Tendrá tres modos de funcionamiento:
- Normal: actualizará periódicamente su base de
datos de ubicaciones.
- Consulta: se indicará el nombre del objeto y
se devolverá el último lugar en el que se detectó.
- Búsqueda: se disparará una alarma si se
detecta el objeto.
Description
Sistema para la localización y seguimiento de
objetos para invidentes basado en RFID.
La presente invención se encuadra en el sector
de la identificación mediante radiofrecuencia. La invención se
enmarca asimismo en el ámbito de las aplicaciones de soporte para
personas invidentes, en lo que adaptación del hogar se refiere.
Habitualmente en los hogares en los que reside
un invidente, la orientación, la localización y el seguimiento del
mobiliario y de los objetos se basa únicamente en la rutina. Sin
embargo, cuando varias personas conviven, y sólo alguna(s)
de ellas padece una deficiencia visual, este mecanismo puede
tornarse bastante ineficaz.
Se propone una invención que reúna las funciones
de identificación, localización y seguimiento de elementos en un
hogar mediante RFID, y que se encuentre adaptada a las necesidades
propias que determina una minusvalía visual.
Actualmente existen diversas soluciones de
localización y seguimiento basadas, en parte o en su totalidad, en
RFID. Algunas están enfocadas a identificación, localización y
seguimiento de personas apoyándose en datos biométricos.
Más comúnmente se aplica la tecnología RFID al
seguimiento de objetos, tal y como se expone en el documento
WO/2004/008387, donde se describe un sistema para el seguimiento y
control de medicamentos mediante RFID. Cada prescripción tiene
asociada una etiqueta que la relaciona con una base de datos, donde
se recogen los datos del mismo. Estos datos son consultados por los
diferentes lectores que así lo deseen.
El documento US20070013541 propone un sistema
para la gestión del inventario de un laboratorio, donde cada pieza
de equipo tiene una etiqueta RFID. Cuando una pieza se guarda, es
automáticamente escaneada por uno de los lectores de cada armario,
que se encuentran fijos, y actualizados sus datos en la base de
datos.
Similarmente, en el documento US20050270158, se
presenta una solución para el seguimiento de elementos móviles
(bien objetos o personas) a medida que atraviesan zonas de
interrogación concretas, donde se encuentran instalados los lectores
de forma fija.
Más concretamente aplicado al hogar, está el
sistema US 20060190538, en el que se etiquetan los elementos del
hogar, y se dota a los enchufes de lectores RFID, constituyendo así
una red que permite un conocimiento en tiempo real de la ubicación
de los objetos en la casa desde un servidor central.
Estos sistemas prestan unas funcionalidades
básicas de localización y seguimiento. Dichas capacidades pueden
ser extendidas almacenando la información actualizada de la última
posición conocida de los objetos. Esto ya se plantea en el documento
US20060208925, en el que un lector móvil de RFID va actualizando la
posición de los elementos etiquetados en su rango, utilizando la
información de posicionamiento proporcionada por un sistema GPS.
Específicamente en apoyo a invidentes, las
tecnologías RFID también tienen una clara aplicación como sistemas
de guía.
Por ejemplo, el documento WO/2007/072389
describe un sistema de guía en interiores para invidentes que puede
utilizar etiquetas RFID a modo de balizas, y conteniendo además
información adicional sobre elementos de interés, asociados al mapa
de la implementación concreta.
En el documento WO/2006/045819, donde se
disponen etiquetas RFID en las aceras a unas distancias prefijadas,
y que están asociadas a una ubicación espacial en una base de datos
previamente conocida.
Este balizamiento se realiza a mayor escala en
el documento WO/2005/071597, donde las etiquetas RFID se despliegan
conformando una malla en el suelo. En estas etiquetas se almacena
información referente a los objetos fijos cercanos, así como
detalles adicionales de su ubicación. Esta solución implica que la
información que se puede almacenar está limitada, y puede quedar
obsoleta fácilmente si se desplazan los objetos junto a las
etiquetas.
Otro sistema basado en el mismo principio, pero
pensado para exteriores es el que se expone en el documento
WO/2006/065430, donde se utilizan las etiquetas RFID para definir un
camino que puede ser seguido por el invidente gracias a los
receptores RFID que lleva instalados en el bastón y tobillos. Este
guiado se combina con tecnologías GPS, y servicios WWW.
El uso de tecnologías de posicionamiento como
GPS en sistemas de guía para invidentes es una solución que ya se
ha usado en otros sistemas, tales como el descrito en US20050140544,
que combina los datos recibidos por el GPS con información
adicional recabada de Internet mediante protocolos
inalámbricos.
En el documento WO/2004/059598 se describe un
sistema audio descripción de objetos para invidentes que se apoya
en el etiquetado RFID para identificar los elementos. El usuario
porta una antena lectora de RFID en la mano, y al simple contacto de
ésta con el objeto, se identifica mediante una señal acústica.
La invención propuesta mejora las soluciones
anteriormente expuestas, enfocándolas a su adecuado uso por parte
de invidentes, con la posibilidad de activar un sistema de
señalización acústica. Abarca las ideas de identificación por RFID
y gestión de localizaciones de los objetos mediante base de datos.
Esta base de datos bien local o remota, se mantiene actualizada de
forma autónoma, dotando al sistema de memoria.
Se utiliza un único lector móvil RFID y antena,
cuyo uso específico en el hogar (interiores) simplifica la
realización de los mismos y el coste asociado puesto que son la
parte más costosa del sistema RFID.
El uso de tres categorías de etiquetas permite
discriminar de forma sencilla las asociaciones en la base de datos.
Además se propone el uso de etiquetas de frecuencias de UHF, lo que
hace que el alcance de lectura sea de entre uno y tres metros,
eliminando la necesidad de contacto físico o de gran proximidad.
Este alcance es ajustable, al utilizar tanto etiquetas activas como
pasivas.
Mientras que las aplicaciones destinadas a los
colectivos con diferentes minusvalías adolecen de altos costes, la
presente invención ofrece una solución económicamente
competitiva.
Los costes de instalación se reducen a los
derivados de adherir las etiquetas RFID estándar de frecuencias
UHF a los diferentes objetos del hogar y su inclusión en la base de
datos de localizaciones.
Se distinguen tres categorías de objetos
etiquetados:
- -
- estáticos, que permanecerán siempre en su lugar y que constituyen las principales referencias espaciales, por ejemplo, puertas, paredes ...;
- -
- semiestáticos que normalmente están en el mismo lugar, pero son susceptibles de ser desplazados, siendo una referencia espacial menos fiable, por ejemplo, muebles;
- -
- dinámicos, que son los elementos que habitualmente serán objeto de búsqueda.
El proceso de creación de la base de datos será
dinámico, siendo posible tras la instalación inicial, añadir o
eliminar elementos de la base de datos, según se requiera.
El usuario porta un dispositivo móvil con
capacidad de proceso y capacidad lectora RFID, que detectará de
forma autónoma los objetos etiquetados, y actualizará dinámicamente
la ubicación almacenada en la base de datos, que podrá ser local al
dispositivo móvil o remota, caso en el que se accederá a ella por
medios inalámbricos.
El dispositivo móvil estará adaptado a las
necesidades propias del invidente, para permitir la adecuada
comunicación de comandos de forma verbal o mediante teclado.
A los comandos de búsqueda, el dispositivo móvil
responderá de forma verbal, con la última ubicación almacenada en
la base de datos.
Será también posible fijar una alarma sonora,
que se disparará cuando un objeto se encuentre en el campo de
detección del lector RFID, lo que permitirá buscar objetos en
ubicaciones desconocidas a priori, o evitar obstáculos que
hayan sido desplazados.
Otra posibilidad es que en el mismo hogar
existan dos o más invidentes, cada uno con su dispositivo móvil, y
compartan la base de datos de ubicaciones, que será remota a los
dispositivos.
Figura 1.- Se muestran los elementos que
componen el invento, interactuando en el modo de actualización de
base de datos. Los objetos etiquetados (1) (2) (3) (4) (5)
detectados por el lector RFID (10) del dispositivo(s)
móvil(es) (12) son almacenados en la base de datos.
Figura 2.- Se muestra el escenario en que el
usuario (9) necesita conocer la ubicación de un elemento. Introduce
los datos de la búsqueda en el dispositivo móvil (12) bien de forma
oral (13) o mediante el teclado (14). Se realizará una consulta en
la base de datos (7) y se le presentará al usuario la respuesta de
la última ubicación conocida (8), de forma apropiada (11).
Figura 3.- Muestra el escenario en que el
usuario activa una alarma que se disparará cuando el objeto buscado
se encuentre dentro del campo de detección del lector RFID (10).
Figura 4.- Esquema del dispositivo móvil con
capacidad RFID: tarjeta lectora de RFID UHF con antena (10),
dispositivo móvil con capacidad de proceso (12) (con conectividad
inalámbrica si utiliza el modo de base de datos remota), interfaz de
salida (11), interfaz de entrada audio (13), teclado (14).
A continuación se explican modos de realización
de la invención de carácter no limitativo:
El presente invento constituye una variante de
un sistema de gestión de inventariado. Los elementos inventariados
(1) (2) (3) (4) (5), son identificados por etiquetas estándar RFID
de frecuencias UHF. Estas etiquetas serán de tipo pasivo o activo
(esto es, drenarán energía del lector o tendrán su propia batería),
según se considere necesario aumentar el alcance de detección del
objeto al que estén fijadas o no.
Se distinguen tres tipos de objetos etiquetados,
según su movilidad. Primeramente tenemos objetos estáticos, que
constituyen referencias espaciales del hogar y que pueden
identificar zonas de la casa y no objetos necesariamente;
semiestáticos, que son objetos que normalmente no cambian de
ubicación y dinámicos, que si pueden ser fácilmente desplazados
Estas etiquetas son detectadas por la antena de la tarjeta lectora
RFID portátil, que se encuentra integrada en un dispositivo móvil
con capacidad de proceso comercial.
El dispositivo móvil (12) realizará lecturas
RFID periódicas de todos los identificadores de etiquetas que se
encuentren en su radio de alcance, mediante el envío de una señal
radio UHF de solicitud de identificación. Las etiquetas (1) (2) (3)
(4) (5) que se encuentren en dicha área, responderán al lector (10)
con otra señal radio UHF que incluye su identificador. Este
dispositivo (12) será el encargado de procesar la identidad de las
etiquetas detectadas (1) (2) (3) (4) (5), y almacenarlo en la base
de datos (7) de ubicaciones, que en el caso de ser una base de
datos remota se conecta mediante una conexión WIFI o Bluetooth.
El proceso de creación de la base de datos (7)
es dinámico, siendo posible tras la instalación inicial, añadir o
eliminar elementos de la base de datos (7), según se requiera.
Añadir un objeto a la base de datos (7) consiste en crear un
registro que contenga, al menos los campos de:
- -
- Identificador de la etiqueta RFID: cada etiqueta posee un número único grabado en su memoria que la distingue de cualquier otra.
- -
- Objeto etiquetado: nombre del objeto al que se ha unido la etiqueta
- -
- Categoría: estático/semiestático/dinámico.
- -
- Instante temporal de la última lectura.
- -
- Grupo de objetos cercanos: número identificador del conjunto de objetos detectados en un escaneo particular
Es posible considerar un escenario en el que
varios dispositivos móviles (12) estén activos en un mismo hogar,
por lo que en ese caso, la base de datos (7) será preferentemente
remota, para que los datos que a ella se vuelcan sean compartidos
por los diferentes dispositivos (12).
Además del proceso de funcionamiento autónomo
del dispositivo móvil (12), el usuario (9) puede realizar consultas
para determinar la ubicación de elementos concretos, mediante el
interfaz de audio (13) o teclado (14). Un comando de búsqueda del
usuario se traduce en una consulta a la base de datos relacional
(7), que dará como resultado (8) (11) el conjunto de objetos (1)
(2) (3) (4) (5) que se encontraban cercanos al deseado. La cercanía
está establecida por el limitado rango de alcance -por debajo de 1
m- del dispositivo móvil (12). La respuesta verbal (13) consistirá
en los nombres de los objetos etiquetados (1) (2) (3) (4) (5)
próximos al deseado. Tal y como se ha mencionado anteriormente, se
dará prioridad a los objetos etiquetados de categoría estática, por
constituir una mejor referencia para la localización.
Otra posibilidad es la de establecer alarmas,
que se dispararán cuando el objeto que se busca entre en el área de
detección del lector RFID (10). Esta alarma se disparará si durante
el proceso autónomo de detección se activa una etiqueta que
anteriormente se ha dado de alta como en búsqueda.
Claims (6)
1. Sistema para la localización y el seguimiento
de objetos en interiores basado en RFID caracterizado porque
comprende:
- \sqbullet
- un conjunto de etiquetas estándar RFID de frecuencias UHF (1) (2) (3) (4) (5), tanto activas como pasivas;
- \sqbullet
- dispositivo móvil (12) adaptado para su uso por invidentes (9), con un lector RFID (10) integrado que permite realizar lecturas RFID periódicas de todos los identificadores de etiquetas (1) (2) (3) (4) (5) que se encuentren en su radio de alcance; y
- \sqbullet
- una base de datos (7) de localizaciones de objetos, bien local al dispositivo móvil (12), bien remota al mismo (12) accediéndose en tal caso a la base de datos (7) mediante un protocolo inalámbrico.
2. Sistema para la localización y el seguimiento
de objetos según la reivindicación anterior caracterizado
porque el dispositivo móvil (12), para realizar lecturas RFID
periódicas de todos los identificadores de etiquetas (1) (2) (3)
(4) (5) que se encuentren en su radio de alcance, emite una señal
de radio UHF de solicitud de identificación, a la que responden las
etiquetas (1) (2) (3) (4) (5) activas con otra señal de radio UHF
que incluye su identificador.
3. Sistema para la localización y el seguimiento
de objetos según la reivindicación anterior caracterizado
porque el dispositivo móvil (12) tiene capacidad de procesamiento y
consecuentemente procesa la identidad de las etiquetas detectadas
(1) (2) (3) (4) (5), y remite esta información a la base de datos
(7) de ubicaciones, donde es almacenada, y a la que en caso de que
sea remota se conecta mediante conexión WIFI o Bluetooth.
4. Sistema para la localización y el seguimiento
de objetos según la reivindicación anterior caracterizado
porque el proceso de creación de la base de datos (7) es dinámico,
siendo posible tras la instalación inicial, añadir o eliminar
elementos de la base de datos (7), según se requiera; consistiendo
la adición de un objeto a la base de datos (7) en crear un registro
que contenga, al menos los campos de:
- \sqbullet
- Identificador de la etiqueta RFID: cada etiqueta posee un número único grabado en su memoria que la distingue de cualquier otra;
- \sqbullet
- Objeto etiquetado: nombre del objeto al que se ha unido la etiqueta;
- \sqbullet
- Categoría: estático/semiestático/dinámico;
- \sqbullet
- Instante temporal de la última lectura; y
- \sqbullet
- Grupo de objetos cercanos: número identificador del conjunto de objetos detectados en un escaneo particular.
5. Dispositivo móvil (12) adaptado para
invidentes para ser utilizado en el sistema descrito según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado por
comprender un lector de etiquetas RFID (10) y presentar capacidad
de gestión de bases de datos (7) de ubicaciones.
6. Dispositivo móvil (12) adaptado para
invidentes para ser utilizado en el sistema descrito según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 de acuerdo con la
reivindicación anterior caracterizado por presentar
capacidad de conexión inalámbrica para gestionar una base de datos
(7) remota.
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| ES200703079A ES2324085B1 (es) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | Sistema para la localizacion y seguimiento de objetos para invidentes basado en rfid. |
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