ES2327887A1 - Procedimiento y sistema de localizacion y dispositivo portatil localizable. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento y sistema de localización y dispositivo portátil localizable. Procedimiento de localización de un dispositivo portátil desde un servidor configurado para comunicarse con dicho dispositivo portátil a través de una red de comunicaciones inalámbrica, que comprende las etapas de: enviar desde el servidor (2) hacia el dispositivo portátil (1) información de asistencia GPS a través de dicha red de comunicaciones inalámbrica (3); obtener en un módulo de posicionamiento AGPS (11) del dispositivo portátil (1) una señal GPS (4) procedente de un sistema satelital (8); calcular en dicho dispositivo portátil (1) una localización del propio dispositivo (1) a partir de dicha señal GPS (4) y de la información de asistencia GPS enviada por el servidor (2); enviar dicha localización hacia el servidor (2). El procedimiento además comprende la etapa de: cuando el dispositivo portátil (1) se detiene, hibernar el módulo de posicionamiento AGPS (11), el módulo de transmisión/recepción (12)y un microprocesador (15) de dicho dispositivo portátil (1) que gestiona dichos módulos (11, 12), de forma que se ahorra batería y se aumenta así la autonomía del dispositivo portátil (1). Dispositivo portátil y sistema de localización.
Description
Procedimiento y sistema de localización y
dispositivo portátil localizable.
La presente invención se aplica al campo de los
procedimientos y sistemas de localización, y más concretamente, a
los procedimientos y sistemas de localización mediante GPS
asistido.
El sistema GPS convencional se compone de una
red de satélites de órbita no geoestacionaria, una red de control
y mantenimiento de la red de satélites y una serie de receptores
capaces de calcular su posición en las proximidades de la
superficie terrestre.
El sistema GPS convencional posee ciertas
limitaciones, debidas fundamentalmente a la baja potencia emitida
por los satélites y a la baja tasa de transmisión de información
enviada. Estas características tienen como consecuencia que el
tiempo necesario para fijar posición desde el encendido del
receptor (TTFF, en inglés, "Time To First Fix") es elevado
(varios minutos). Además, la capacidad de recepción queda, en
general, limitada a zonas con visibilidad directa sobre los
satélites.
La solicitud de patente internacional
WO2006/000605 describe un dispositivo para el análisis de la
actividad de una persona y para la detección automática de caídas.
La posición de una persona se detecta mediante un sistema GPS
convencional y, con objeto de supervisar si la persona se cae al
suelo, mide continuamente la aceleración del dispositivo (mediante
un acelerómetro), de forma que la caída se asocia con un
determinado valor de aceleración instantánea. Este dispositivo está
diseñado para la detección de caídas, pero como detector de
posiciones absolutas su rendimiento es bajo, especialmente en
interiores, donde las señales GPS pierden fácilmente cobertura.
El modelo de GPS convencional se ha visto
mejorado por el empleo de la tecnología A-GPS (GPS
Asistido, en inglés, "Assisted GPS"), que impacta directamente
sobre el TTFF y sobre la sensibilidad de los receptores,
extendiendo la recepción a zonas sin visibilidad directa. La
tecnología A-GPS se basa en, además de la
comunicación con los satélites GPS, el empleo de cierta información
adicional o asistencia que es recibida por otros medios o elementos
externos (tales como un servidor del sistema) que ayuda en la
localización del receptor.
Esta asistencia puede comprender información de
posición aproximada del dispositivo, información de la posición de
los satélites y/o de información de reloj. En función del
fabricante y del sistema, la información de asistencia está
compuesta por los tres tipos de información mencionados o por sólo
alguno de ellos.
Con la información de asistencia, que posee una
validez temporal y por ello se descarga de forma periódica desde el
servidor al dispositivo receptor, se producen las siguientes
mejoras: Se reduce el TTFF (tiempos de adquisición de las señales
GPS), ya que el receptor consigue sincronizarse más rápidamente con
la señal de los satélites y no necesita decodificar dicha señal,
pues conoce a priori la información que va a recibir de
ellos. Por tanto, se reduce el tiempo necesario para la
localización; Se aumenta la sensibilidad y precisión de la
localización, permitiendo fijar la posición en entornos
complicados, tales como grandes entornos urbanos e interiores; Se
reduce el consumo de batería, aumentando la autonomía del
sistema.
Por otra parte, uno de los principales problemas
presentes en los dispositivos portátiles de localización es la
baja autonomía que tienen, es decir, el reducido número de horas de
uso que permiten sin necesidad de recargar su batería. Las
dificultades presentes en los intentos de mejora de carga máxima de
las baterías de estos dispositivos han llevado a los diseñadores de
los mismos a optimizar los sistemas de control de consumo de estos
dispositivos, permitiendo la hibernación de los módulos principales
en el caso de que no se estén usando en un determinado periodo de
tiempo. Así, por ejemplo, en dispositivos de localización que
utilizan la telefonía móvil (GSM/GPRS) para transmitir su posición,
el consumo del módulo de GSM/GPRS es reducido al mínimo en el caso
de que el dispositivo únicamente se encuentre conectado con la
operadora de telefonía móvil y no esté realizando ninguna
transacción de información.
La solicitud de patente japonesa JP11083529
describe un dispositivo capaz de ser localizado gracias a la
combinación de un receptor GPS, un acelerómetro y un giroscopio.
Gracias a esta combinación, el sistema trata de minimizar el
consumo de batería. Sin embargo, la localización del dispositivo
siempre se realiza de forma local en el propio dispositivo, sin
hacer uso de un elemento externo como un servidor, lo cual
ralentiza el cálculo y perjudica el rendimiento de la
localización.
La solicitud de patente japonesa JP10221427
también describe un dispositivo capaz de ser localizado mediante
un sistema de posicionamiento GPS, en el que un módulo de
transmisión se apaga cuando se pierde la cobertura GPS. Se ahorra
así batería. Sin embargo, al igual que en el caso anterior, la
localización del dispositivo también se consigue de forma local,
por lo que no se optimiza el cálculo y se perjudica el rendimiento
de la localización.
Aunque existen sistemas que hacen uso de la
tecnología de localización AGPS mencionada anteriormente, el
funcionamiento habitual de estos sistemas consiste en tener apagado
totalmente el módulo AGPS hasta que se reciba una petición de
localización. Lamentablemente, la conmutación de apagado a
encendido de dicho módulo AGPS penaliza la autonomía del
dispositivo, pues el consumo energético derivado de encender y
activar totalmente un módulo AGPS, con el intercambio de
señalización e información que eso conlleva, es muy elevado.
La presente invención resuelve los problemas
anteriormente mencionados mediante un procedimiento que, gracias a
la combinación del uso de sensores presentes en el dispositivo
portátil y del uso de la tecnología de localización AGPS, permite
reducir el consumo de batería de un sistema de localización GPS. Es
decir, se aumenta la autonomía del dispositivo y se mejora la
calidad del sistema, ya que se reduce el tiempo de localización del
dispositivo y el consumo de batería y se aumenta la precisión de
la localización obtenida.
En un aspecto de la invención, se proporciona un
procedimiento de localización de un dispositivo portátil desde un
servidor configurado para comunicarse con dicho dispositivo
portátil a través de una red de comunicaciones inalámbrica, con las
etapas de: enviar desde el servidor hacia el dispositivo portátil
información de asistencia GPS a través de la red de comunicaciones
inalámbrica; obtener en un módulo de posicionamiento AGPS del
dispositivo portátil una señal GPS procedente de un sistema
satelital; calcular en el dispositivo portátil una localización del
propio dispositivo a partir de dicha señal GPS y de la información
de asistencia GPS enviada por el servidor; enviar la localización
hacia el servidor. El procedimiento comprende además la etapa de:
cuando el dispositivo portátil se detiene, hibernar el módulo de
posicionamiento AGPS, el módulo de transmisión/recepción y un
microprocesador del dispositivo portátil que gestiona estos
módulos, de forma que se ahorra batería y se aumenta así la
autonomía del dispositivo portátil.
Preferentemente, la etapa de hibernar los
módulos y el microprocesador la realiza el propio dispositivo
portátil en función de al menos la información obtenida de unos
medios sensores de movimiento capaces de detectar el movimiento de
dicho dispositivo.
Preferentemente, el dispositivo portátil
calcula, a partir de dicha información comprendida en la señal GPS,
la velocidad del propio dispositivo, utilizándose esta información
relativa a la velocidad del dispositivo para tomar la decisión de
hibernar estos módulos y este microprocesador.
Preferentemente, antes de la etapa de hibernar
los módulos y el microprocesador, el dispositivo (1) envía al
servidor (2): la última localización obtenida por el módulo de
posicionamiento AGPS, localizaciones precedentes almacenadas en el
dispositivo, si las hubiera; e informa al servidor de que va a
hibernar los módulos y el microprocesador.
Opcionalmente, este cálculo de la localización
del dispositivo se realiza en un modo bajo demanda, es decir, como
respuesta a una petición puntual de un usuario, petición puntual
que se realiza a través de dicho servidor.
En este caso, se puede cambiar el modo de
obtención de localizaciones del dispositivo de modo bajo demanda a
modo seguimiento, es decir, a peticiones periódicas cada un cierto
periodo de tiempo, a petición del usuario, que determina dicho
periodo de tiempo.
Alternativamente, este cálculo y envío de la
localización del dispositivo se realiza en un modo seguimiento, es
decir, se repite de forma periódica, siempre que haya cobertura
GPS, cada un cierto periodo de tiempo, a petición de un usuario que
determina ese periodo de tiempo, a través del servidor.
En este caso, si el dispositivo pierde cobertura
de la red de comunicaciones inalámbrica, el dispositivo almacena
en una memoria local todas las localizaciones calculadas en función
del modo seguimiento que no se hayan enviado al servidor por falta
de cobertura de la red de comunicaciones inalámbrica, y se envían
al servidor cuando el dispositivo recupera esta cobertura.
En este modo seguimiento, si el dispositivo
portátil pierde cobertura de la red de comunicaciones inalámbrica y
está en movimiento, el dispositivo: sigue calculando sus
localizaciones a partir de dicha señal GPS y de la información de
asistencia GPS enviada, y almacena estas localizaciones en una
memoria del dispositivo para ser enviadas al servidor cuando el
dispositivo haya recuperado dicha cobertura de la red de
comunicaciones inalámbrica.
En este caso, se puede cambiar el modo de
obtención de localizaciones del dispositivo de modo seguimiento a
modo bajo demanda.
Si, estando los módulos de posicionamiento AGPS
y de transmisión/recepción encendidos, se pierde la cobertura GPS
por parte del módulo de posicionamiento AGPS, el dispositivo
portátil le envía al servidor: la última localización obtenida por
el módulo de posicionamiento AGPS, y - localizaciones precedentes
almacenadas en el dispositivo, si las hubiera; e informa al
servidor de que ha perdido la cobertura GPS.
Si el dispositivo comienza a moverse después de
haber estado detenido y con los módulos de posicionamiento AGPS y
de transmisión/recepción hibernados, se producen las etapas de:
encender el módulo de posicionamiento AGPS, encender el módulo de
transmisión/recepción, informar al servidor del encendido de dichos
módulos y de que se encuentra intentando obtener cobertura GPS.
Opcionalmente, el dispositivo portátil puede ser
apagado de forma voluntaria mediante una llave codificada que
posee el portador del dispositivo o de forma automática por
agotamiento de la batería del propio dispositivo portátil. Antes de
apagarse: se informa al servidor de que va a apagarse; envía al
servidor la última localización obtenida por el módulo de
posicionamiento AGPS y envía al servidor localizaciones precedentes
almacenadas en el dispositivo, si las hubiera.
Cuando el dispositivo portátil es encendido por
su portador, se producen las siguientes etapas: se activan ambos
módulos de posicionamiento AGPS y de transmisión/recepción, el
dispositivo comienza a buscar cobertura GPS, y el dispositivo
informa de ello al servidor.
Cuando el dispositivo portátil obtiene cobertura
GPS y tiene los módulos AGPS y de transmisión/recepción
encendidos: informa de ello al servidor y le envía su localización
actual.
Preferentemente, cada vez que el dispositivo
envía al servidor cualquiera de las localizaciones obtenidas en el
módulo de posicionamiento AGPS, incluye también el tiempo asociado
a cada una de dichas localizaciones.
Preferentemente, el servidor está configurado
para informar a un usuario de la posición del dispositivo
portátil. En este caso, el servidor le envía al usuario la última
posición obtenida por parte del dispositivo portátil. Si el
dispositivo está detenido, el servidor envía al usuario la última
posición del dispositivo que el servidor tiene almacenada, donde
esta última posición ha sido enviada desde el dispositivo al
servidor antes de hibernar los módulos de posicionamiento AGPS y de
transmisión/recepción. En este caso, antes de detenerse, el
dispositivo tiene tanto cobertura GPS como cobertura de la red de
comunicaciones inalámbrica, se informa al usuario de que la
información de la localización enviada corresponde con la posición
actual del dispositivo. Si, antes de detenerse, el dispositivo no
tiene cobertura GPS, se informa al usuario de que la información de
la localización enviada puede no corresponder con la posición
actual del dispositivo, en cuyo caso dicha información corresponde
con la última posición que el dispositivo fue capaz de calcular
antes de perder la cobertura GPS. Alternativamente, si el
dispositivo está en movimiento pero ha perdido la cobertura GPS, el
servidor envía al usuario la última posición del dispositivo que el
servidor tiene almacenada, donde esta última posición ha sido
enviada desde el dispositivo al servidor antes de perder la
cobertura GPS, y el servidor informa al usuario de que: la
información de la localización enviada puede no corresponder con la
posición actual del dispositivo, sino que corresponde con la última
posición que el dispositivo fue capaz de calcular antes de perder
la cobertura GPS (8) y de que el dispositivo se encuentra buscando
cobertura GPS.
Alternativamente, si el dispositivo está
apagado, el servidor envía al usuario la última posición del
dispositivo que el servidor tiene almacenada, y el servidor informa
al usuario de que: la información de la localización enviada puede
no corresponder con la posición actual del dispositivo, de que el
dispositivo se encuentra apagado.
Si en un determinado momento, el dispositivo no
tuviese cobertura de la red de comunicaciones inalámbrica, el
dispositivo intenta trabajar/funcionar según lo descrito hasta este
momento, siempre que sea técnicamente posible, conectándose siempre
con el servidor cuando recupere dicha cobertura inalámbrica, para
conocer que ha pasado durante ese intervalo.
Opcionalmente, el usuario recibe la posición del
dispositivo portátil de una forma que se elige de entre las
siguientes: representada sobre un mapa cartográfico accesible desde
un terminal fijo o desde un terminal móvil, representada en formato
texto, o mediante un fichero de audio.
También opcionalmente, el sistema permite la
definición de alertas zonales (geofencing). Tras la detección de un
evento definido y asociado a la zona definida (entra/salir), por
parte del dispositivo, éste podrá desencadenar la alerta que tenga
definida/asociada según el evento.
En otro aspecto de la presente invención, se
proporciona un dispositivo portátil que comprende: medios de
posicionamiento global AGPS configurados para recibir una señal GPS
desde una red de satélites GPS; medios de transmisión/recepción
configurados para conectarse a una red de comunicaciones
inalámbrica y recibir a través de la misma, procedentes de un
servidor al menos, información de asistencia GPS y peticiones de
localización,; donde dicho dispositivo portátil es capaz de
calcular su posición a partir de la información de asistencia GPS y
de la señal GPS y para enviar dicha posición hacia dicho servidor.
El dispositivo comprende medios sensores de movimiento capaces de
captar una información utilizable para hibernar o interrumpir la
hibernación de dichos módulos de posicionamiento AGPS y
transmisión/recepción, en función de la ausencia o presencia de
movimiento del dispositivo portátil.
Preferentemente, estos medios sensores de
movimiento comprenden un acelerómetro. También preferentemente, el
dispositivo comprende también un microprocesador capaz de controlar
los medios de posicionamiento AGPS, los medios de
transmisión/recepción, los medios sensores de movimiento y una
memoria interna de almacenamiento propia del dispositivo.
Preferentemente, el dispositivo comprende además
una batería. También preferentemente, el dispositivo comprende
además una interfaz de acceso, preferiblemente un puerto USB.
Preferentemente, comprende además medios
visuales para indicar el estado de dicha batería, de los medios de
posicionamiento AGPS y de los medios de transmisión/recepción.
Finalmente, la invención proporciona un sistema
de localización de un dispositivo portátil que comprende: al menos
un dispositivo portátil como el anteriormente mencionado, y un
servidor, configurado para comunicarse a través de un canal de
datos con el dispositivo portátil a través de una red de
comunicaciones inalámbrica.
Preferentemente, el servidor comprende un
sub-sistema de información de asistencia GPS, que a
su vez comprende una base de datos capaz de almacenar la propia
información de asistencia, encargado de las gestiones de obtención,
tratamiento y envío de la información de asistencia GPS desde el
servidor hacia el dispositivo, un sub-sistema de
información geográfica que a su vez comprende una base de datos
cartográfica capaz de almacenar mapas, donde dicho
sub-sistema de información geográfica está
configurado para gestionar acciones relacionadas con peticiones de
cartografía, posicionamiento sobre dicha cartografía de la
localización del dispositivo, geocodificación y geocodificación
inversa y un sub-sistema de gestión de usuario, que
a su vez comprende una base de datos capaz de almacenar información
asociada a los usuarios, donde dicho sub-sistema de
gestión de usuario está configurado para gestionar el alta, baja,
permisos, privacidad, seguridad y preferencias temporales
espaciales de los usuarios.
Por tanto, el procedimiento y sistema de la
presente invención permite, bajo determinadas condiciones, enviar
la localización desde el servidor a un usuario incluso cuando el
dispositivo esté en reposo (modo de bajo consumo energético), no
siendo necesario establecer una comunicación en ese instante con el
mismo.
Gracias a que el dispositivo de la presente
invención está equipado con las últimas tecnologías basadas en
localización por satélite asistida (A-GPS) y
comunicaciones móviles, se permite alcanzar una alta precisión en
cada una de las localizaciones AGPS que se realizan.
La calidad de servicio de este sistema de
localización GPS se mide a través del tiempo de respuesta de la
localización, de la precisión de la localización obtenida y del
consumo de batería del dispositivo.
Es decir, en definitiva, se obtiene un sistema
que posee una calidad de servicio superior a un sistema GPS
convencional. Además, la alta autonomía del dispositivo no
perjudica ni el rendimiento del mismo ni la alta calidad de
servicio conseguida, representada por la rápida respuesta ante las
peticiones de posición de un usuario y por la alta probabilidad de
respuesta fiable. Este sistema es capaz incluso de proporcionar la
posición real del dispositivo al usuario, sin necesidad de
comunicarse con el dispositivo, y además estando el dispositivo en
un modo de bajo consumo energético.
Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de
las características del invento de acuerdo con un ejemplo
preferente de realización práctica del mismo y para complementar
esta descripción, se acompaña como parte integrante de la misma un
juego de dibujos, cuyo carácter es ilustrativo y no limitativo. En
estos dibujos:
La figura 1 muestra un esquema del sistema de
localización según una realización de la presente invención.
La figura 2 muestra un esquema de un dispositivo
portátil que puede ser localizado mediante el procedimiento y
sistema de la presente invención.
La figura 3 muestra un esquema de un servidor
del sistema de localización de la presente invención.
La figura 4 representa el diagrama de estados
del algoritmo de funcionamiento del procedimiento y sistema de la
presente invención.
La figura 5 representa el diagrama de flujo del
algoritmo de funcionamiento del procedimiento y sistema de la
presente invención.
La figura 1 muestra un esquema del sistema de
localización. El sistema comprende un servidor 2 y uno o varios
dispositivos portátiles 1 que pueden ser localizados. En la figura 1
se ilustra un único dispositivo portátil 1. La comunicación entre
el servidor 2 y el dispositivo portátil 1 se establece a través de
una red de comunicaciones inalámbrica 3. Ejemplos no limitativos
de posibles redes de comunicaciones inalámbricas son GSM, GPRS,
CDMA, PHS, EDGE, UMTS, FOMA, CDMA2000, TD-SCDMA,
HSDPA, HSUPA, WiFi, WiMAX y Bluetooth. Preferentemente, esta red de
comunicaciones inalámbrica 3 es una red GSM/GPRS.
La figura 2 ilustra un esquema del dispositivo
portátil 1. El dispositivo 1 es inalámbrico. El dispositivo 1
comprende un módulo de posicionamiento AGPS 11, que comprende un
receptor GPS. A través de este módulo de posicionamiento AGPS 11,
el dispositivo 1 es capaz de recibir señales GPS 4 procedentes de
un sistema de satélites 8, información de asistencia GPS (AGPS)
desde un servidor 2 y de ir calculando continuamente su
localización siempre que posea cobertura GPS. Tanto las señales GPS
4 como el sistema de satélites GPS 8 se esquematizan en la figura
1.
El dispositivo portátil 1 comprende también un
módulo de transmisión/recepción 12 a través del cuál el dispositivo
1 se comunica con el servidor 2. Este módulo 12 comprende los
elementos convencionales para establecer una comunicación
inalámbrica sobre una red móvil, tales como un módem de
comunicaciones móviles, un transmisor/receptor y una tarjeta
SIM.
Además, el dispositivo 1 comprende un sensor de
movimiento 14, capaz de medir al menos la aceleración del
dispositivo 1 y así determinar si el dispositivo está en movimiento
o en reposo (detenido). El sensor de movimiento 14 es
preferentemente un acelerómetro.
El sensor de movimiento 14, preferentemente
acelerómetro, permite, junto con otros aspectos que se indican más
adelante, que desde un microcontrolador 16, se conmuten el módulo
de posicionamiento AGPS 11 y el módulo de transmisión/recepción 12 a
un modo de bajo consumo o hibernado, con la consecuente
prolongación de vida de la batería 13 o aumento en la autonomía del
dispositivo 1. En esta transición el microprocesador 16 también
pasara a funcionar en un modo de bajo consumo energético.
En el contexto de la presente invención, se
entiendo por "hibernar" a la acción de pasar un dispositivo o
módulo de un dispositivo a un estado de baja actividad de
funcionamiento y mínimo consumo energético.
En este sentido, en el contexto de la presente
invención se entiende por "hibernar un módulo de posicionamiento
AGPS" a la acción de pasar a dicho módulo a un estado en el que
no se realizan las siguientes acciones: escucha y procesado de
señales GPS procedentes de satélites, cálculo de posiciones y
cálculo de la velocidad del dispositivo que comprende a este
módulo. De este modo, se minimiza el consumo energético.
También en el contexto de la presente invención
se entiende por "hibernar un módulo de transmisión/recepción"
a la acción de pasar a dicho módulo a un estado en el que no se
realizan las siguientes acciones: transmisión o recepción de
información al/del servidor, es decir, no se establece un canal de
comunicación con el servidor y por tanto no existe
transmisión/recepción de información entre servidor y dispositivo.
De este modo, se minimiza el consumo
energético.
energético.
Asimismo, en el contexto de la presente
invención se entiende por "hibernar un microprocesador de un
dispositivo" a la acción de pasar a dicho microprocesador a un
estado en el que la única actividad que se realiza es esperar si
existe una señal procedente de un sensor de movimiento, en cuyo
caso el microprocesador envía una orden de encendido a los módulos
de posicionamiento AGPS y de transmisión/recepción. De este modo,
se minimiza el consumo
energético.
energético.
Debe aclararse que la conmutación de un
dispositivo desde hibernado a encendido tiene un consumo energético
mucho menor que la conmutación de desde apagado a encendido, que
posee un pico de consumo energético elevado.
En el contexto de la presente invención, se
entiende por "encender" a la acción de pasar un dispositivo o
módulo de un dispositivo a un estado de actividad normal o de pleno
rendimiento, con el consiguiente consumo energético. Este término
"encender" se aplica tanto a un dispositivo como al módulo de
posicionamiento AGPS, módulo de transmisión/recepción, sensor de
movimiento y microprocesador comprendidos en dicho dispositivo.
Finalmente, en el contexto de la presente
invención, se entiende por "apagar" a la acción de pasar un
dispositivo o módulo de un dispositivo a un estado de actividad
nulo y por tanto con un consumo de energía nulo. Este término
"apagar" se aplica tanto a un dispositivo como al módulo de
posicionamiento AGPS, módulo de transmisión/recepción, sensor de
movimiento y microprocesador comprendidos en dicho dispositivo.
Como ya se ha mencionado, el dispositivo 1
comprende también un microprocesador 15, que a su vez comprende una
memoria o medios de almacenamiento de información 16. Esta memoria
16 sirve para almacenar la información de asistencia GPS (AGPS)
enviada desde el servidor 2 al dispositivo 1, localizaciones en
local que va realizando el dispositivo 1 y que no envía al servidor
2 por diversas circunstancias, tales como no poseer cobertura de
la red de comunicaciones inalámbrica 3 o porque esté diseñado para
este almacenamiento local.
El microprocesador 16 y los módulos de
posicionamiento AGPS 11 y de transmisión/recepción 12 pueden estar
en tres posibles estados: estado apagado, que implica un consumo
nulo de energía, estado encendido, que implica un consumo normal de
energía, o estado de bajo consumo o hibernado, que implica un
consumo energético menor que el estado anterior y por ello se
alarga la vida de la batería del dispositivo 1. En el estado de
bajo consumo o hibernado, el módulo de posicionamiento AGPS 11 no
procesa la señal GPS 4 procedente de los satélites 8, ni calcula
posiciones ni la velocidad del dispositivo 1.
El dispositivo 1 tiene también una batería de
alimentación 13, para alimentar a los módulos o elementos del mismo
que lo requieran. El sistema alarga la vida de dicha batería 13
para aumentar la autonomía del dispositivo 1 frente a otros
dispositivos que hacen uso de tecnología GPS convencional o
autónoma.
Preferentemente, el dispositivo 1 comprende
también una interfaz de acceso 17. Preferentemente esta interfaz
de acceso 17 es un puerto USB. Esta interfaz de acceso 17 puede
utilizarse como acceso a diversos elementos, tales como el conector
de una fuente de alimentación de la batería 13 o una llave
codificada 18 para apagar el dispositivo 1 de forma segura y sin
riesgo de manipulación o apagado por parte de personas no
autorizadas para apagarlo. Esto se consigue mediante la asociación
unívoca entre el dispositivo 1 y una llave codificada 18 sólo
válida para un USB propiedad del portador del dispositivo. Esta
llave 18 se ilustra en la figura 2. Por ejemplo, la llave
codificada puede ser útil para apagar el dispositivo 1 cuando su
portador toma un avión. En caso de pérdida de la llave codificada
18, el dispositivo 1 puede ser apagado conectándose e
identificándose el propietario del mismo, al servidor 2 a través de
un servicio WEB, o de una aplicación de telefonía móvil, o a través
de una llamada telefónica, por ejemplo. Preferentemente, la llave
de seguridad USB también puede estar cifrada, para evitar la
realización de una copia fraudulenta, por parte de alguien no
autorizado.
Preferentemente, el dispositivo 1 comprende
también unos indicadores visuales 17-1
17-2 17-3 que facilitan al portador
del dispositivo 1 información sobre el estado de algunos elementos.
Por ejemplo, pueden informar sobre el estado de la batería 13,
sobre si tiene cobertura el módulo de posicionamiento AGPS 11 y
sobre si tiene cobertura el módulo de transmisión/recepción 12.
Preferentemente, estos indicadores visuales son diodos LED.
En una realización particular, los diodos LED
17-1 17-2 17-3
tienen las siguientes funciones: Si en un primer LED
17-1 una luz verde está parpadeando, significa que
el dispositivo 1 está encendido. Si la luz verde está fija,
significa que la batería 13 está cargada y que el dispositivo 1
tiene una fuente de alimentación de la batería 13 conectada al
interfaz de acceso 17. Si una luz roja está parpadeando en dicho
LED 17-1, significa que la batería 13 está baja. Si
la luz roja está fija, significa que la batería 13 está cargándose
mediante una fuente de alimentación. Si en un segundo LED
17-2 una luz naranja está parpadeando, significa
que el dispositivo 1 tiene cobertura de la red de comunicaciones
móviles 3. Si en un tercer LED 17-3 una luz azul
está parpadeando, significa que el dispositivo 1 tiene cobertura
del sistema de satélites GPS 8.
Opcionalmente, el dispositivo 1 comprende
también un giroscopio y una brújula digital, para conseguir una
estimación de la posición en ausencia de señal satelital 4.
También opcionalmente, el dispositivo 1
comprende medios de comunicación radio de corto alcance, es decir,
Bluetooth, infrarrojos, o cualquier otra forma de comunicación
radio de corto alcance convencional, para el envío de la posición a
otros dispositivos 1 que tengas esos mismos medios.
También opcionalmente, como sistema de satélites
8 puede usarse cualquiera de los sistemas convencionales GNSS (en
inglés, "Global Navigation Satellite System"), tales como GPS,
Galileo, GLONASS, etc.
También opcionalmente, el sistema permite la
definición de alertas zonales (geofencing) creadas por el usuario 6
a través del servidor 2 y cargadas en el propio dispositivo
portátil 1. El dispositivo 1, siendo capaz constantemente de saber
su posición gracias al módulo de posicionamiento AGPS 11, y tras la
detección de un evento definido y asociado a la zona definida
(entra/salir), desencadenara la alerta que tenga definida/asociada
según el evento: cambio de modo de funcionamiento (seguimiento a
bajo petición), envío de un mensaje corto a una persona definida
por el usuario 6, informar al servidor u otras acciones
posibles.
En función de la aplicación concreta para la que
se quiera usar el dispositivo y procedimiento de localización, el
usuario 6 puede ser el propio portador del dispositivo 1 o no. Por
ejemplo, si el usuario 6 desea saber en todo momento dónde está su
hijo adolescente, obviamente el usuario 6 no es el portador del
dispositivo 1 (el portador del dispositivo 1 es su hijo). Si, por
el contrario, el usuario 6 va a un sitio desconocido y desea
ubicarse, es el propio usuario 6 el que lleva el dispositivo 1.
Por último, el dispositivo portátil 1 es de
reducidas dimensiones, tipo tarjeta de crédito, no mayor que, por
ejemplo, un llavero o mini-agenda, por lo que es
fácilmente portable.
La figura 3 ilustra un esquema del servidor 2
del sistema de la presente invención. El servidor 2 comprende un
procesador 23 que controla el resto de elementos del servidor. El
servidor 2 se comunica con el dispositivo portátil 1 a través de un
canal de datos 5 establecido sobre la red de comunicaciones
inalámbrica 3. Sobre este canal de datos 5 el servidor 2 puede
proporcionar automáticamente al dispositivo portátil 1 información
de asistencia GPS (A-GPS), peticiones puntuales de
localización para el modo bajo demanda (que se explica más
adelante), recibir información desde el dispositivo (localización,
cambio de estado...), etc. La información de asistencia AGPS se
proporciona de forma periódica. Sobre el canal de datos 5 el
servidor 2 recibe información por parte del dispositivo 1, como se
explica más adelante.
El servidor 2 comprende también un
sub-sistema de información de asistencia GPS 20,
que incluye una base de datos necesaria para el envío de la
información de asistencia GPS, y encargado de la gestión de la
obtención, tratamiento y envío de dicha información hacia el
dispositivo 1. La información de este sub-sistema 20
es obtenida mediante la conexión a una red de referencia GPS, la
cuál contiene información sobre la situación espacial/temporal de
los satélites GPS.
El servidor 2 comprende también un
sub-sistema de información geográfica 21
(comúnmente conocido como GIS: "Geographic Information
System") el cuál comprende una base de datos cartográfica, que
incluye los mapas necesarios con los que se dará respuesta desde el
servidor 2 del sistema al usuario 6. Este
sub-sistema gestiona todas las acciones
relacionadas con la petición de cartografía, posicionamiento sobre
la cartografía de la localización del dispositivo, recorrido,
geocodificación (conversión de coordenadas en calle/número y
viceversa), etc....
El servidor 2 comprende además un
sub-sistema de gestión de usuario 22, el cuál
incluye una base de datos con la información asociada a los mismos.
Dicho sub-sistema 22 es utilizado al menos para la
gestión del alta, baja, permisos, privacidad, seguridad,
preferencias temporales espaciales, de los usuarios. Este tipo de
gestiones siempre está estrechamente relacionadas o son necesarias
en los servicios de localización (en inglés LBS, "Location Based
Service").
A continuación, se detalla el procedimiento de
localización a partir de un algoritmo de funcionamiento del sistema
de la figura 1. Este algoritmo de funcionamiento se ejemplifica en
el diagrama de estados de la figura 4. La figura 5 representa el
diagrama de flujo del algoritmo de funcionamiento del sistema de la
figura 1. Es decir, las figuras 4 y 5 representan dos posibles
alternativas para explicar el algoritmo de funcionamiento.
El dispositivo portátil 1 puede estar en uno de
los cuatro siguientes estados, que se explican a continuación:
estado ACTIVO 30 estado de REPOSO 31, estado de BÚSQUEDA DE GPS 32
y estado APAGADO 33.
\vskip1.000000\baselineskip
Las causas de las transiciones entre los estados
30 31 32 33 son las siguientes:
- pérdida/recuperación de la cobertura GPS;
- ausencia/recuperación de movimiento,
(detectada a través de la información obtenida del sensor de
movimiento 14 del dispositivo - siempre disponible, y de la
velocidad del dispositivo obtenida desde el módulo de
posicionamiento AGPS 11 del mismo - disponible sólo si se tiene
cobertura GPS);
- encendido/apagado del dispositivo, ya sea por
agotamiento de la batería o por uso de la llave codificada
(mediante, por ejemplo, USB).
\vskip1.000000\baselineskip
Las acciones que puede llevar a cabo el
dispositivo 1 son:
- encendido/apagado/hibernado del módulo de
localización AGPS 11;
- encendido/apagado/hibernado del módulo de
transmisión/recepción 12;
- conexión con el servidor 2 para:
- -
- Envío de la última localización que se dispone en el módulo de posicionamiento AGPS 11 y el tiempo asociada a dicha localización (nótese que el dispositivo siempre que tenga cobertura GPS continuamente está calculando su propia posición).
- -
- Envío, en caso de tener, de las localizaciones almacenadas en la memoria local 16 del dispositivo (esto pasa cuando se ha perdido cobertura de la red inalámbrica 3 y el dispositivo, por el modo de funcionamiento que tenga, sigue almacenando localizaciones localmente, o porque así se ha definido según el proceso).
- -
- Envío desde el dispositivo 1 hacia el servidor 2 de un cambio de estado del dispositivo 1, en caso de que exista dicha transición entre estados.
- -
- Chequeo de si ha existido en el servidor una solicitud de que el dispositivo cambie de modo de funcionamiento.
- esperar la recuperación de señal de la red de
comunicaciones móviles 3, en caso de haberla perdido.
\vskip1.000000\baselineskip
Como se ha mencionado anteriormente, el envío de
información de asistencia (A-GPS) se realiza
automáticamente y, preferentemente, periódicamente, desde el
servidor 2 al dispositivo 1, a través del canal de datos 5
existente entre ambos elementos 1 2, sobre la red de comunicaciones
inalámbrica 3. Gracias a esta información de asistencia
(A-GPS), el dispositivo portátil 1 puede llevar a
cabo localizaciones en un tiempo menor del que se necesita con
sistemas que usan sistemas GPS convencionales (autónomos). Esto
redunda además en un ahorro de la batería del dispositivo 1 y en
un consiguiente aumento de autonomía en el tiempo.
Además, cuando el dispositivo 1 pierde cobertura
de la red de comunicaciones inalámbrica 3 pero sigue teniendo
cobertura GPS, por lo que sigue calculando sus localizaciones, el
dispositivo 1 almacena estas localizaciones localmente (en la
memoria 16), hasta recuperar la cobertura de la red de
comunicaciones inalámbrica 3. Cuando se recupera, el dispositivo 1
ya puede conectarse al servidor 2, enviarle la información
almacenada en caso de tenerla, comprobar si existe petición de
cambio de modo de funcionamiento en el servidor, etc.
A continuación se explica en detalle cada uno de
los cuatro estados representados en la figura 4:
Este estado de APAGADO 33 es aquél en el que el
dispositivo 1 se encuentra apagado completamente, es decir, tanto
el módulo de posicionamiento AGPS 11, como el módulo de
transmisión/recepción 12, el microprocesador 16 y el sensor de
movimiento 14, están apagados o desconectados (haciendo un consumo
nulo de energía).
En este estado APAGADO 33 sólo existe una
transición posible: la que ocurre cuando, al encender el
dispositivo 1, éste pasa al estado de BÚSQUEDA DE GPS 32. Esta
transición se representa en la figura 4 por la referencia 40, y las
acciones que realiza el dispositivo 1 son las siguientes: encender
el módulo de posicionamiento AGPS 11 y el de transmisión/recepción
12, conectarse con el servidor 2 para informarle del nuevo estado
de BÚSQUEDA DE GPS 32 al que se conmuta; y esperar hasta obtener
cobertura GPS. Nótese que durante esta transición 40, en caso de
que el dispositivo 1 tenga la información A-GPS
desactualizada, se puede aprovechar la conexión abierta 5 con el
servidor 2 para actualizarla.
\vskip1.000000\baselineskip
Este estado de BÚSQUEDA DE GPS 32 es aquél en el
que el dispositivo 1 tiene tanto el módulo de posicionamiento AGPS
11 como el de transmisión/recepción 12 encendidos, pero no tiene
cobertura GPS. Se prefiere tener el módulo de transmisión/recepción
12 encendido en lugar de apagado, para no penalizar la autonomía
del dispositivo, debido a que la conmutación de apagado/encendido y
viceversa posee un alto consumo energético, y consideramos que los
estados de fuera de cobertura pueden ser temporalmente breves. Si,
estando en este estado 32, se recibe una petición de localización
por parte de un usuario 6 (ilustrado en la figura 1), el servidor 2
es capaz de darle al usuario 6 la última localización almacena que
tenga e informarle de que en ese momento el dispositivo está fuera
de cobertura GPS.
Desde este estado 32 existen tres posibles
transiciones 41 42 43:
1) Transición 41: Si se obtiene la cobertura
GPS, el dispositivo 1 conmuta a estado ACTIVO 30. El dispositivo 1
conecta con el servidor 2 y se realizan las acciones asociadas a
esta transición 41 para chequear qué ha pasado durante el período
en el que se estuvo sin cobertura GPS y si ha existido una petición
de conmutación de modo de funcionamiento del dispositivo. Los
módulos de posicionamiento AGPS 11 y de transmisión/recepción 12,
que estaban encendidos, siguen estándolo.
2) Transición 42: Si el dispositivo 1 detecta, a
través del sensor de movimiento 14, la ausencia del mismo (es
decir, si el dispositivo 1 se ha parado), el dispositivo 1 pasa a
estado de REPOSO 31. Nótese que la decisión de esta transición 41 es
tomada a partir únicamente de la información del sensor de
movimiento 14, ya que al no poseer cobertura GPS es imposible
obtener el dato de la velocidad desde el módulo de posicionamiento
AGPS 11. Antes de entrar en este estado 31, el dispositivo 1 se
conecta al servidor 2 para informarle que su estado transita al de
REPOSO, chequear si ha existido un solicitud de cambio de modo de
funcionamiento del dispositivo 1 en el servidor 2 y además se
produce la conmutación a Hibernado de módulos de posicionamiento
AGPS 11 y de transmisión/recepción 12.
3) Transición 43: Si el dispositivo 1 es apagado
completamente, ya sea por agotamiento de la batería 13 o por
manipulación de su portador a través del uso de la llave USB 18, el
dispositivo 1 pasa a estado de APAGADO 33. Las acciones que se
realizan son: conectarse al servidor 2 para informarle sobre el
estado 33 de APAGADO al que se conmuta, chequear si ha existido un
solicitud de cambio de modo de funcionamiento del dispositivo 1 en
el servidor 2 y apagar el módulo de transmisión/recepción 12 y el
de posicionamiento AGPS 11. Si, por ejemplo, el dispositivo 1 se
queda sin batería, es interesante que el servidor 2 lo sepa, por si
acaso un usuario 6 está tratando de localizar al dispositivo 1,
para poder ser informado de ello. Además, si, por ejemplo, el
portador del dispositivo 1 va a subir a un avión, el servidor 2 es
informado de que se ha apagado el dispositivo 1.
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Este estado ACTIVO 30 es aquél en el que el
dispositivo 1 tiene tanto el módulo de posicionamiento AGPS 11 como
el de transmisión/recepción 12 encendidos, y además tiene cobertura
GPS.
En este estado ACTIVO 30, el dispositivo 1 puede
autolocalizarse por dos razones: Porque exista una petición
expresa comunicada desde el servidor 2 (transición 45) o porque
exista una petición ya programada que se repite cada cierto
intervalo de tiempo Tx (transición 44).
El primer tipo de autolocalización, es de decir,
la transición 45, responde a un modo de funcionamiento bajo
demanda, que se explica más adelante.
El segundo tipo de autolocalización, es de
decir, la transición 44, responde a un modo de funcionamiento por
seguimiento, que también se explica más adelante.
Tras la autolocalización 44 45 del dispositivo
1, éste se comunica con el servidor 2 para enviarle la última
localización obtenida del módulo de posicionamiento AGPS 11 y
chequear si ha existido un solicitud de cambio de modo de
funcionamiento del dispositivo 1 en el servidor 2.
Desde este estado 30 existen tres posibles
transiciones 46 47 48 a otros estados:
1) Transición 46: esta transición se representa
en la figura 4 por la referencia 46 y se produce a partir de la
información obtenida del sensor de movimiento 14 del dispositivo 1,
y porque a partir del módulo de posicionamiento AGPS 1, se haya
obtenido una velocidad del dispositivo nula. Tomada esta decisión,
el dispositivo procederá a comunicarse con el servidor 2 para
enviarle la última localización disponible en el módulo de
posicionamiento AGPS 11, chequear si ha existido una solicitud de
cambio de modo de funcionamiento del dispositivo 1 en el servidor 2
e informar sobre el estado de REPOSO al que conmuta. Además
realiza la conmutación a Hibernado de los módulos de
posicionamiento AGPS 11, de transmisión/recepción 12 y del propio
microprocesador 15.
2) Transición 47: Si se pierde la cobertura GPS,
el dispositivo 1 pasa a estado de BÚSQUEDA DE GPS 32. Esta
transición se representa en la figura 4 por la referencia 47, y las
acciones que realiza el dispositivo 1 son las siguientes:
conectarse con el servidor 2 para informarle de que conmuta al
estado de BÚSQUEDA DE GPS 32, chequear si ha existido un solicitud
de cambio de modo de funcionamiento del dispositivo 1 en el
servidor 2 y para enviarle la última localización
A-GPS disponible en el módulo de posicionamiento
AGPS. En caso de que exista un intento o petición de localización
del dispositivo 1 por parte de un usuario 6, el servidor 2 es capaz
de darle al usuario 6 la última localización almacenada que tenga
(junto con la hora a la que se produjo) e informarle de que en ese
momento el dispositivo 1 está fuera de cobertura GPS. Los módulos
de posicionamiento AGPS 11 y de transmisión/recepción 12 continúan
estado encendidos en dicha transición 47.
3) Transición 48: Si el dispositivo 1 es pagado
completamente, ya sea por agotamiento de la batería 13 o por
manipulación de su portador a través del uso de la llave USB 18, el
dispositivo 1 pasa a estado de APAGADO 33. Las acciones que se
realizan son: conectarse al servidor 2 para informarle sobre el
estado APAGADO 33 al que se conmuta y si es por decisión del
portador del dispositivo o por agotamiento de la batería, enviarle
la última localización disponible en el módulo de posicionamiento
AGPS 11, chequear si ha existido un solicitud de cambio de modo de
funcionamiento del dispositivo 1 en el servidor 2 y apagar el módulo
de transmisión/recepción 12 y el de posicionamiento AGPS 11. Si
durante el estado 33 el servidor 2 recibe una petición de
localización del dispositivo 1 por parte de usuario 6, el servidor
es capaz de devolver la última localización del dispositivo 1 antes
de apagarse, informar que se encuentra en estado APAGADO y de si
ello se debe a agotamiento de la batería o por toma de decisión del
portador del dispositivo.
Este estado REPOSO 31 es aquél en el que el
dispositivo 1 tiene tanto el módulo de posicionamiento AGPS 11 como
el de transmisión/recepción 12 y como el microprocesador 15 en el
modo de funcionamiento de Hibernado (bajo consumo), pero el sensor
de movimiento 14 está encendido y trabajando en modo normal. Al
estar ambos módulos 11 12 en modo de bajo consumo energético, se
alarga la autonomía del dispositivo.
En este estado REPOSO 31 existen las siguientes
transiciones posibles:
1) Transición 49: la que ocurre cuando, al
recuperar el movimiento el dispositivo 1, éste pasa al estado de
BÚSQUEDA DE GPS 32. El dispositivo 1 detecta que está en movimiento
a través del sensor de movimiento 14 (detecta la aceleración), sin
embargo en esta ocasión no puede obtener el dato de la velocidad
del dispositivo 1 a partir del módulo de posicionamiento AGPS 11,
ya que éste se encuentra en el modo de funcionamiento de bajo
consumo o hibernado en el que no está procesando la señal GPS 4 y
por tanto no calcula tampoco la velocidad del GPS. Esta transición
se representa en la figura 4 por la referencia 49, y las acciones
que realiza el dispositivo 1, en el momento en que el sensor de
movimiento 14 detecta el movimiento del dispositivo, son las
siguientes: encender el módulo de posicionamiento AGPS 11 y el de
transmisión/recepción 12, conectarse con el servidor para
informarle sobre la conmutación de estado, chequear si ha existido
una solicitud de cambio en el modo de funcionamiento y esperar
hasta obtener cobertura GPS. Nótese que durante esta transición 49,
en caso de que el dispositivo 1 tenga la información
A-GPS desactualizada, se puede aprovechar la
conexión abierta con el servidor 2 para actualizarla.
Es importante destacar que, en este estado
REPOSO 31, el sistema tiene un funcionamiento optimizado, ya que
si llega una petición de localización al servidor 2 por parte de un
usuario 6, el servidor 2 lleva a cabo la siguientes acciones,
dependiendo de:
- Si su estado anterior fue estado ACTIVO 30:
Responde con la localización actual del dispositivo 1, a pesar de
que ni siquiera ha sido necesaria la comunicación expresa con el
mismo y de que éste se encuentra en REPOSO, en un modo hibernado
(bajo consumo), prolongando la autonomía del mismo.
- Si su estado anterior fue estado BÚSQUEDA DE
GPS 32: Responde con la última localización almacenada y con la
hora asociada de la misma, advirtiendo al usuario 6 que por haber
perdido cobertura GPS, es posible que esa localización enviada no
sea la actual (ya que su estado anterior fue el de fuera de
cobertura GPS). Además, al usuario 6 se le informa de que, tan
pronto como el dispositivo 1 recupere coberturas de la red GPS y de
la red de comunicaciones inalámbrica 5, será localizado y se dará
al usuario 6 información actualizada.
2) Transición 50: Si el dispositivo 1 es apagado
completamente, ya sea por agotamiento de la batería 13 o por
manipulación de su portador, el dispositivo 1 pasa a estado de
APAGADO 33. Las acciones que se realizan son: conectarse al
servidor 2 para informarle sobre el estado APAGADO 33 al que se
conmuta, chequear si ha existido un solicitud de cambio de modo de
funcionamiento del dispositivo 1 en el servidor 2 y apagar los
módulos de transmisión/recepción 12 y el de posicionamiento AGPS
11.
A modo de resumen:
- Cuando el dispositivo 1 está en estado APAGADO
33, tanto el módulo de posicionamiento AGPS 11, como el módulo de
transmisión/recepción 12, como el sensor de movimiento 14 como el
microprocesador 15 están apagados.
- Cuando el dispositivo 1 está en estado de
BÚSQUEDA DE GPS 32, tanto el módulo de posicionamiento AGPS 11,
como el módulo de transmisión/recepción 12, como el sensor de
movimiento 14 como el microprocesador 15 están encendidos.
- Cuando el dispositivo 1 está en estado ACTIVO
30, tanto el módulo de posicionamiento AGPS 11, como el módulo de
transmisión/recepción 12, como el sensor de movimiento 14 como el
microprocesador 15 están encendidos.
- Cuando el dispositivo 1 está en estado de
REPOSO 31, tanto el módulo de posicionamiento AGPS 11, como el
módulo de transmisión/recepción 12 como el microprocesador 15 están
hibernando, mientras que el sensor de movimiento 14 está
encendido.
Hasta el momento, se han descrito los posibles
estados en los que el dispositivo 1 puede estar y las transiciones a
las que puede pasar. A continuación se describen los dos modos de
funcionamiento posibles del sistema completo, de cara a la
información que recibe un usuario 6 acerca de la posición del
dispositivo 1. Estos dos modos son: "bajo demanda" y
"seguimiento". Obviamente, dicho usuario 6 ha de estar
autorizado para obtener dicha información, comprobable todo ello en
el sub-sistema de gestión de usuarios 22. La
autorización propiamente dicha no es objeto de la presente
invención.
Para que un usuario autorizado 6 pueda acceder a
la información sobre la localización de un dispositivo 1, el
usuario 6 ha de conectarse al servidor 2 a través de una red de
comunicaciones 7. Esta red 7 puede ser, o bien una red de datos
desde un ordenador personal, por ejemplo, Internet, o bien una red
de comunicaciones móviles desde un terminal móvil o PDA, tal como
GSM, GPRS, etc. El usuario 6 puede también recibir (por ejemplo, en
su teléfono móvil o PDA), un mapa con la información de la
ubicación del dispositivo 1. También puede ponerse en contacto con
un centro de asistencia del proveedor del servicio a través de una
llamada telefónica.
Este modo, también llamado de
petición-respuesta, es el modo de funcionamiento
básico del sistema. El usuario 6, que es el cliente final, mediante
cualquier tipo posible de acceso que permita conectarse a la red 7,
tal como ordenador con acceso a Internet (página web, etc.),
teléfono móvil, PDA, etc., solicita la localización de un
dispositivo portátil 1. A continuación, el servidor 2 responde, si
es posible, con el envío de un mapa sobre el que aparece señalizada
la localización actual del dispositivo 1, o con un mensaje
correspondiente en caso de que no haya sido posible proporcionar la
información de localización del dispositivo 1 en ese momento.
En este modo bajo demanda, no hay un tiempo
fijado para que el dispositivo 1 realice autolocalizaciones
(transiciones 44 y 45 de la figura 4). Por tanto, el dispositivo 1
no realiza autolocalizaciones de forma periódica. El servidor 2
responde a peticiones puntuales de localización por parte del
usuario 6.
Este modo se usa para llevar a cabo un
seguimiento del dispositivo 1 de forma continua. Es decir, el
sistema está monitorizando continuamente al dispositivo 1, y por
tanto, a la persona o cosa que lo lleve asociado.
En este modo, el dispositivo 1 se autolocaliza
cada cierto periodo de tiempo "Tx" configurable en el servidor
2 y envía su localización al servidor 2. Este modo admite, además,
cualquier petición puntual desde el servidor 2, es decir, recoge
las posibilidades ofrecidas por el modo bajo demanda. Si el
dispositivo 1 pierde cobertura de la red de comunicaciones 3, de
forma que no es posible enviar la localización al servidor 2, el
dispositivo sigue autolocalizándose cada periodo "Tx"
previamente definido y almacenando en su memoria local 16, para
posteriormente, cuando recupere la cobertura de red móvil, poder
comunicarse con el servidor 2 y enviarle las localizaciones
almacenadas en local. En este momento le envía al mismo todas las
localizaciones almacenadas en la memoria 16 del dispositivo 1.
El usuario 6 puede conmutar entre ambos modos,
según sus necesidades. El servidor 2 informa al dispositivo 1
cuando se produce una conmutación de estado bajo demanda a
seguimiento, o viceversa.
Opcionalmente, en este modo seguimiento, en
lugar de enviarse la posición cada vez que realice una
autolocalización (es decir, cada periodo "Tx", se pueden ir
almacenando localmente 16 las posiciones cada intervalo "Tx",
pero el canal de comunicación 5 sólo se abre cada un intervalo de
tiempo mayor "Ty" (Ty > Tx)) se puede enviar posteriormente
un grupo de ellas simultáneamente y de forma comprimida, para
reducir el consumo de batería del dispositivo 1 y aumentar así su
autonomía.
El usuario 6 puede, por tanto, en tiempo real,
localizar uno o más dispositivos 1, desde el servidor 2, y realizar
un seguimiento en tiempo real y generar informes o simplemente
realizar peticiones puntuales del dispositivo portátil 1. El
usuario 6, al adquirir el dispositivo 1, puede contratar el plan de
servicio (por ejemplo, mensual) más adecuado a su necesidad, darse
de alta en el mismo y acceder inmediatamente al servicio de
localización proporcionado.
El servicio de localización proporcionado por la
invención puede ser usado tanto en entornos particulares como
profesionales (empresas).
A la vista de esta descripción y juego de
figuras, el experto en la materia podrá entender que la invención
ha sido descrita según algunas realizaciones preferentes de la
misma, pero que múltiples variaciones (en el sistema de satélites,
módulo de posicionamiento, red de comunicaciones inalámbricas,
etc.) pueden ser introducidas en dichas realizaciones preferentes,
sin salir del objeto de la invención tal y como ha sido
reivindicada.
Claims (39)
1. Procedimiento de localización de un
dispositivo portátil (1) desde un servidor (2) configurado para
comunicarse con dicho dispositivo portátil (1) a través de una red
de comunicaciones inalámbrica (3), donde el procedimiento comprende
las etapas de:
- enviar desde el servidor (2) hacia el
dispositivo portátil (1) información de asistencia GPS a través de
dicha red de comunicaciones inalámbrica (3);
- obtener en un módulo de posicionamiento AGPS
(11) del dispositivo portátil (1) una señal GPS (4) procedente de
un sistema satelital (8);
- calcular en dicho dispositivo portátil (1) una
localización del propio dispositivo (1) a partir de dicha señal
GPS (4) y de la información de asistencia GPS enviada por el
servidor (2);
- enviar dicha localización hacia el servidor
(2);
caracterizado por que el procedimiento
comprende la etapa de:
- cuando el dispositivo portátil (1) se detiene,
hibernar el módulo de posicionamiento AGPS (11), el módulo de
transmisión/recepción (12) y un microprocesador (15) de dicho
dispositivo portátil (1) que gestiona dichos módulos (11, 12), de
forma que se ahorra batería y se aumenta así la autonomía del
dispositivo portátil (1).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
donde la etapa de hibernar dichos módulos (11, 12) y dicho
microprocesador (16) la realiza el propio dispositivo portátil (1)
en función de al menos la información obtenida de unos medios
sensores de movimiento (14) capaces de detectar el movimiento de
dicho dispositivo (1).
3. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 2, donde el dispositivo portátil (1) calcula,
a partir de dicha información comprendida en dicha señal GPS (4),
la velocidad del propio dispositivo (1), utilizándose dicha
información relativa a la velocidad del dispositivo (1) para tomar
la decisión de hibernar dichos módulos (11, 12) y dicho
microprocesador (16).
4. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores donde, antes de la etapa de hibernar
dichos módulos (11, 12) y dicho microprocesador (16), el
dispositivo (1) envía al servidor (2):
- la última localización obtenida por el módulo
de posicionamiento AGPS (11),
- localizaciones precedentes almacenadas en el
dispositivo (1), si las hubiera;
e informa al servidor (2) de que va a hibernar
dichos módulos (11, 12) y dicho microprocesador (16).
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores donde, dicho cálculo de la localización
de dicho dispositivo (1) se realiza en un modo bajo demanda, es
decir, como respuesta a una petición puntual de un usuario (6),
petición puntual que se realiza a través de dicho servidor (2).
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, donde, dicho cálculo y envío de la
localización de dicho dispositivo (1) se realiza en un modo
seguimiento, es decir, se repite de forma periódica, siempre que
haya cobertura GPS, cada un cierto periodo de tiempo, a petición
de un usuario (6) que determina dicho periodo de tiempo, a través
de dicho servidor (2).
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
donde si el dispositivo (1) pierde cobertura de la red de
comunicaciones inalámbrica (3), el dispositivo (1) almacena en una
memoria local (16) todas las localizaciones calculadas en función
de dicho modo seguimiento y que no se hayan enviado al servidor (2)
por falta de cobertura de la red de comunicaciones inalámbrica
(3), y se envían al servidor (2) cuando el dispositivo (1) recupera
dicha cobertura.
8. Procedimiento según la reivindicación 5, que
comprende la etapa de cambiar el modo de obtención de
localizaciones del dispositivo (1) de modo bajo demanda, es decir,
de peticiones puntuales realizadas por dicho usuario (6), a modo
seguimiento, es decir, a peticiones periódicas cada un cierto
periodo de tiempo, a petición de dicho usuario (6), que determina
dicho periodo de tiempo, a través de dicho servidor (2).
9. Procedimiento según la reivindicación 6, que
comprende la etapa de cambiar el modo de obtención de
localizaciones del dispositivo (1) de modo seguimiento, es decir,
peticiones periódicas realizadas cada un cierto periodo de tiempo,
a modo bajo demanda, es decir, a peticiones puntuales que se
realizan como respuesta a una petición puntual de dicho usuario
(6), petición que se realiza a través de dicho servidor (2).
10. Procedimiento según la reivindicación 8 ó 9,
donde el dispositivo (1), cada vez que se conecta al servidor (2) a
través de dicha red de comunicaciones inalámbrica (3), chequea si
en dicho servidor (2) hay una solicitud demandada por un usuario
(6) de cambio de modo seguimiento a modo bajo demanda, o viceversa,
y si es así, efectuar dicho cambio.
11. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores donde, si, estando los módulos de
posicionamiento AGPS (11) y de transmisión/recepción (12)
encendidos, se pierde la cobertura GPS por parte del módulo de
posicionamiento AGPS (11), el dispositivo portátil (1) le envía al
servidor (2):
- la última localización obtenida por el módulo
de posicionamiento AGPS (11), y
- localizaciones precedentes almacenadas en el
dispositivo (1), si las hubiera;
e informa al servidor (1) de que ha perdido la
cobertura GPS.
12. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4 donde, si el dispositivo (1) comienza a
moverse después de haber estado detenido y con los módulos de
posicionamiento AGPS (11) y de transmisión/recepción (12)
hibernados, se producen las etapas de:
- encender el módulo de posicionamiento AGPS
(11),
- encender el módulo de transmisión/recepción
(12),
- informar al servidor (2) del encendido de
dichos módulos (11, 12) y de que se encuentra intentando obtener
cobertura GPS.
13. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, donde el dispositivo portátil (1)
puede ser apagado de forma voluntaria mediante una llave codificada
(18) que posee el portador del dispositivo o de forma automática
por agotamiento de la batería del propio dispositivo portátil
(1).
14. Procedimiento según la reivindicación 13,
donde el dispositivo portátil (1), antes de apagarse:
- informa al servidor (2) de que va a
apagarse;
- envía al servidor (2) la última localización
obtenida por el módulo de posicionamiento AGPS (11) y
- envía al servidor (2) localizaciones
precedentes almacenadas en el dispositivo (1), si las hubiera.
15. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, donde cuando el dispositivo portátil
(1) es encendido por su portador, se producen las siguientes
etapas:
- se activan ambos módulos de posicionamiento
AGPS (11) y de transmisión/recepción (12),
- el dispositivo (1) comienza a buscar cobertura
GPS, y
- el dispositivo (1) informa de ello al servidor
(2).
16. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, donde cuando el dispositivo portátil
(1) obtiene cobertura GPS y tiene los módulos AGPS (11) y de
transmisión/recepción (12) encendidos:
- informa de ello al servidor (2) y
- le envía su localización actual.
17. Procedimiento según la reivindicación 6,
donde si el dispositivo portátil (1) pierde cobertura de la red de
comunicaciones inalámbrica (3) y está en movimiento, el dispositivo
(1):
- sigue calculando sus localizaciones a partir
de dicha señal GPS (4) y de la información de asistencia GPS
enviada, y
- almacena dichas localizaciones en una memoria
(16) del dispositivo (1) para ser enviadas al servidor (2) cuando
el dispositivo (1) haya recuperado dicha cobertura de la red de
comunicaciones inalámbrica (3).
18. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, donde cada vez que el dispositivo (1)
envía al servidor (2) cualquiera de las localizaciones obtenidas en
el módulo de posicionamiento AGPS, incluye también el tiempo
asociado a cada una de dichas localizaciones.
19. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, donde el servidor (2) está configurado
para informar a un usuario (6) de la posición del dispositivo
portátil (1).
20. Procedimiento según la reivindicación 19,
donde el servidor (2) le envía a dicho usuario (6) la última
posición obtenida por parte del dispositivo portátil (1).
21. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 19 ó 20, donde, si el dispositivo (1) está
detenido, el servidor (2) envía al usuario (6) la última posición
del dispositivo (1) que el servidor (2) tiene almacenada, donde
dicha última posición ha sido enviada desde el dispositivo (1) al
servidor (2) antes de hibernar los módulos de posicionamiento AGPS
(11) y de transmisión/recepción (12).
22. Procedimiento según la reivindicación 21,
donde si antes de detenerse, el dispositivo (1) tiene tanto
cobertura GPS (8) como cobertura de la red de comunicaciones
inalámbrica (5), se informa al usuario (6) de que la información de
la localización enviada corresponde con la posición actual del
dispositivo (1).
23. Procedimiento según la reivindicación 21,
donde si antes de detenerse, el dispositivo (1) no tiene cobertura
GPS (8), se informa al usuario (6) de que la información de la
localización enviada puede no corresponder con la posición actual
del dispositivo (1), en cuyo caso dicha información corresponde con
la última posición que el dispositivo (1) fue capaz de calcular
antes de perder la cobertura GPS (8).
24. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 19 ó 20, donde, si el dispositivo (1) está en
movimiento pero ha perdido la cobertura GPS (8), el servidor (2)
envía al usuario (6) la última posición del dispositivo (1) que el
servidor (2) tiene almacenada, donde dicha última posición ha sido
enviada desde el dispositivo (1) al servidor (2) antes de perder la
cobertura GPS (8), y el servidor (2) informa al usuario (6) de
que:
- la información de la localización enviada
puede no corresponder con la posición actual del dispositivo (1),
sino que corresponde con la última posición que el dispositivo (1)
fue capaz de calcular antes de perder la cobertura GPS (8) y
- de que el dispositivo se encuentra buscando
cobertura GPS.
25. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 19 ó 20, donde, si el dispositivo (1) está
apagado, el servidor (2) envía al usuario (6) la última posición
del dispositivo (1) que el servidor (2) tiene almacenada, y el
servidor (2) informa al usuario (6) de que:
- la información de la localización enviada
puede no corresponder con la posición actual del dispositivo
(1),
- de que el dispositivo se encuentra
apagado.
26. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 19 a 25, donde dicho usuario (6) recibe la
posición del dispositivo portátil (1) por parte del servidor (2)
como respuesta a una petición puntual iniciada por el usuario
(6).
27. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 19 a 26, donde dicho usuario (6) recibe la
posición del dispositivo portátil (1) por parte del servidor (2)
periódicamente cada un cierto tiempo configurable en el sistema y
en función de un acuerdo previamente establecido para el envío
automático de localizaciones.
28. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 19 a 27, donde el usuario (6) recibe la posición
del dispositivo portátil (1) de una forma que se elige de entre
las siguientes: representada sobre un mapa cartográfico accesible
desde un terminal fijo o desde un terminal móvil, representada en
formato texto, o mediante un fichero de audio.
29. Dispositivo portátil (1) que comprende:
- medios de posicionamiento global AGPS (11)
configurados para recibir una señal GPS (4) desde una red de
satélites GPS (8);
- medios de transmisión/recepción (12)
configurados para conectarse a una red de comunicaciones
inalámbrica (3) y recibir a través de la misma, procedentes de un
servidor (2), al menos, información de asistencia GPS y peticiones
de localización,;
donde dicho dispositivo portátil (1) es capaz de
calcular su posición a partir de dicha información de asistencia
GPS (5) y de dicha señal GPS (4) y para enviar dicha posición hacia
dicho servidor (2);
caracterizado por que
el dispositivo portátil (1) comprende medios
sensores de movimiento (14) capaces de captar una información
utilizable para hibernar o interrumpir la hibernación de dichos
módulos de posicionamiento AGPS (11) y transmisión/recepción (12),
en función de la ausencia o presencia de movimiento del dispositivo
portátil (1).
30. Dispositivo (1) según la reivindicación 29,
donde dichos medios sensores de movimiento (14) comprenden un
acelerómetro.
31. Dispositivo (1) según cualquiera de las
reivindicaciones 29 ó 30, que comprende también un microprocesador
(15) capaz de controlar dichos medios de posicionamiento AGPS (11),
dichos medios de transmisión/recepción (12), dichos medios sensores
de movimiento (14) y una memoria interna de almacenamiento (16)
propia del dispositivo (1).
32. Dispositivo (1) según cualquiera de las
reivindicaciones 29 a 31, que comprende además una batería
(13).
33. Dispositivo (1) según cualquiera de las
reivindicaciones 29 a 32, que comprende además una interfaz de
acceso (17).
34. Dispositivo (1) según la reivindicación 33,
donde dicha interfaz de acceso es un puerto USB (17).
35. Dispositivo (1) según cualquiera de las
reivindicaciones 29 a 34, que comprende además medios visuales
(17-1, 17-2, 17-3)
para indicar el estado de dicha batería (13), de dichos medios de
posicionamiento AGPS (11) y de dichos medios de
transmisión/recepción (12).
36. Sistema de localización de un dispositivo
portátil (1) que comprende:
- al menos un dispositivo portátil (1) según
cualquiera de las reivindicaciones 29 a 35; y
- un servidor (2), configurado para comunicarse
a través de un canal de datos (5) con dicho dispositivo portátil
(1) a través de una red de comunicaciones inalámbrica (3) y para
proporcionar automáticamente a dicho dispositivo portátil (1)
información de asistencia GPS (5).
37. Sistema según la reivindicación 36, donde
dicho servidor (2) comprende un sub-sistema de
información de asistencia GPS (20), que a su vez comprende una base
de datos capaz de almacenar la propia información de asistencia,
encargado de las gestiones de obtención, tratamiento y envío de la
información de asistencia GPS desde el servidor (2) hacia el
dispositivo (1).
38. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 36 ó 37, donde dicho servidor (2) comprende además
un sub- sistema de información geográfica (21) que a su vez
comprende una base de datos cartográfica capaz de almacenar mapas,
donde dicho sub-sistema de información geográfica
(21) está configurado para gestionar acciones relacionadas con
peticiones de cartografía, posicionamiento sobre dicha cartografía
de la localización del dispositivo (1), geocodificación y
geocodificación inversa.
39. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 36 a 38, donde dicho servidor (2) comprende además
un sub-sistema de gestión de usuario (22), que a su
vez comprende una base de datos capaz de almacenar información
asociada a los usuarios, donde dicho sub-sistema de
gestión de usuario (22) está configurado para gestionar el alta,
baja, permisos, privacidad, seguridad y preferencias temporales
espaciales de los usuarios.
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