ES2344589T3 - Procedimiento y aparato para rastrear dispositivos usando etiquetas. - Google Patents

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Arthur E. Anderson, Iii
James G. Eagleson
William E. Blasdell
Timothy K. Brand
Nikola Cargonja
Ravindra U. Rajapakse
Joseph S. Chan
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Abstract

Un aparato que comprende una etiqueta (12, 271-275, 301-316, 395-397, 611, 616-618, 631-633, 641-643, 653, 656-657, 662-664, 679, 708, 711) que tiene circuitos que incluyen: una sección receptora (62) utilizable para recibir señales de señalización inalámbricas (24) que incluyen cada una un código de señalización (42); y una sección transmisora (68) utilizable para transmitir señales de radiobaliza inalámbricas (72), cada una de las cuales incluye un código de radiobaliza (92) asociado con dicha etiqueta, siendo dicha sección transmisora sensible a la recepción por dicha sección receptora de una de dichas señales de señalización respectiva para incluir en al menos una de dichas partes de información de señal de radiobaliza (93) que está basada en la señal de señalización recibida; caracterizado porque: dichas señales de señalización inalámbricas son señales de campo próximo de carácter fundamentalmente magnético, estando configurada dicha sección receptora para recibir dichas señales de señalización de carácter magnético.

Description

Procedimiento y aparato para rastrear dispositivos usando etiquetas.
Campo técnico de la invención
Esta invención se refiere en general a técnicas para rastrear artículos y, más particularmente, a técnicas para rastrear artículos usando etiquetas inalámbricas.
Antecedentes de la invención
Según una técnica existente para rastrear artículos, en cada artículo está montado un dispositivo conocido como etiqueta de identificación por radiofrecuencia, y se usan señales de radiofrecuencia para comunicar información de la etiqueta a un receptor, que se denomina lector. La etiqueta puede ser activa o pasiva. Aunque las etiquetas existentes y los sistemas que las usan han sido generalmente adecuados para sus propósitos pretendidos, no han sido satisfactorios en todos los sentidos.
En este sentido, existen situaciones en las que, en cuanto a la determinación de la ubicación específica del artículo que lleva la etiqueta, es deseable tener un grado de exactitud superior al que puede lograrse con las etiquetas existentes. Por ejemplo, las etiquetas existentes pueden determinar la distancia al dispositivo basándose en la magnitud de la señal emitida por la etiqueta, tal como se recibe en el lector. Sin embargo, las etiquetas existentes similares pueden transmitir señales con magnitudes ligeramente diferentes, y los factores ambientales pueden afectar a la magnitud de las señales transmitidas por estas etiquetas. Como resultado, existe un considerable margen de error en la capacidad del lector de determinar exactamente la distancia a una etiqueta basándose en la magnitud de la señal recibida.
Además, puede ser incluso más difícil para el lector determinar la dirección a la etiqueta. De hecho, típicamente es necesario proveer múltiples lectores en ubicaciones espaciadas, y usar una forma de triangulación basándose en las magnitudes de las señales recibidas en dos o tres de los lectores, para intentar determinar la dirección a la etiqueta desde cada uno de los lectores.
Otro ejemplo más de un inconveniente de las técnicas existentes es que un dispositivo móvil que está siendo rastreado puede estar sostenido en algún otro tipo de dispositivo móvil, como una carretilla elevadora, lo que hace difícil para los sistemas de rastreo existentes determinar si un dispositivo móvil dado está actualmente sostenido o no en un dispositivo móvil diferente. Una consideración adicional es que con la tecnología existente puede ser difícil determinar si dos dispositivos móviles, como un tractor y un remolque, están actualmente conectados uno a otro, o simplemente están en las mismas inmediaciones generales. Además, cuando dos o más dispositivos móviles, como contenedores, están sostenidos en dispositivos móviles diferentes respectivos, como remolques, que están todos unos cerca de otros, con la tecnología existente puede ser difícil determinar qué dispositivo móvil está sosteniendo a qué otro dispositivo móvil.
Otro inconveniente de las técnicas existentes es que la manera en que una etiqueta transmite información de radiofrecuencia puede crear problemas relacionados con la conformidad con los reglamentos gubernamentales, porque los reglamentos gubernamentales a menudo efectúan un equilibrio entre factores como la longitud de transmisión, la potencia de transmisión y velocidad de transmisión. En las etiquetas existentes, el diseño de la etiqueta implica la selección de un equilibrio predeterminado entre la duración de transmisión, la potencia de transmisión y la longitud de transmisión, y luego el funcionamiento de la etiqueta se lleva a cabo usando este equilibrio predeterminado.
Otro inconveniente más de las técnicas existentes es que algunas etiquetas existentes pueden efectuar una transmisión en respuesta a una señal de interrogación pero, aparte de esto, las etiquetas preexistentes generalmente funcionan de una manera predeterminada que no está sujeta a influencia externa. Además, las señales de interrogación de este tipo simplemente provocan una transmisión por parte de la etiqueta, y no efectúan un cambio en ninguna característica de funcionamiento de la etiqueta. Por lo tanto, aparte de sustituir una etiqueta dada, no hay manera conveniente de cambiar fácilmente ciertas características de funcionamiento de la etiqueta.
El documento WO00/41333 desvela un transceptor electrostático activo, el documento WO99/60512 desvela sistemas y procedimientos para proyectar de manera inalámbrica energía a dispositivos microelectrónicos, el documento WO98/31070 desvela una antena de cuadros múltiples que genera campos que son generalmente de cancelación a distancias de una longitud de onda o más desde la antena y el documento US4112421 desvela un procedimiento y aparato para monitorizar vehículos automáticamente.
Resumen de la invención
Según una forma de la presente invención se provee un aparato según la reivindicación 1. Según otra forma de la presente invención se provee un procedimiento según la reivindicación 26.
El procedimiento y aparato pueden implicar: transmitir señales de señalización desde un poste indicador, teniendo cada señal de señalización un código de señalización; recibir las señales de señalización en una sección receptora de los circuitos de una etiqueta que está físicamente separada del poste indicador; transmitir desde una sección transmisora de los circuitos de la etiqueta señales de radiobaliza inalámbricas, cada una de las cuales incluye un código de radiobaliza asociado con la etiqueta, incluyendo la etapa de transmisión la etapa de hacer que la sección transmisora sea sensible a la recepción por la sección receptora de una señal de señalización respectiva para incluir en al menos una señal de radiobaliza el código de señalización procedente de la señal de señalización recibida; recibir las señales de radiobaliza en un lector que está físicamente separado del poste indicador y la etiqueta; sostener de manera removible en un dispositivo móvil un artículo que tiene la etiqueta dispuesta en el mismo; sostener fijamente el poste indicador cerca de un recorrido de desplazamiento del dispositivo móvil de una manera que la etiqueta pase por un intervalo de transmisión de las señales de radiobaliza procedentes del poste indicador a medida que el dispositivo móvil se desplaza por el poste indicador con el artículo en el mismo; sostener cerca del recorrido de desplazamiento del dispositivo móvil un sensor que está conectado funcionalmente al poste indicador; detectar la proximidad al sensor de alguno del artículo y el dispositivo móvil; y responder a la detección por el sensor de la proximidad del alguno del artículo y el dispositivo móvil para efectuar un cambio en el código de señalización del poste indicador.
El aparato y procedimiento pueden implicar: transmitir señales de señalización desde un poste indicador, incluyendo cada señal de señalización un código de señalización; recibir las señales de señalización en un una sección receptora de los circuitos de una etiqueta que está físicamente separada del poste indicador; transmitir desde una sección transmisora de los circuitos de la etiqueta señales de radiobaliza inalámbricas, cada una de las cuales incluye un código de radiobaliza asociado con la etiqueta, incluyendo la etapa de transmisión la etapa de hacer que la sección transmisora sea sensible a la recepción por la sección receptora de una señal de señalización respectiva para incluir en al menos una señal de radiobaliza el código de señalización procedente de la señal de señalización recibida; recibir las señales de radiobaliza en un lector que está físicamente separado del poste indicador y la etiqueta; sostener el poste indicador en un dispositivo móvil; y sostener de manera removible en el dispositivo móvil un artículo que tiene la etiqueta dispuesta en el mismo en una ubicación de manera que la etiqueta esté dentro de un intervalo de transmisión de las señales de señalización procedentes del poste indicador mientras que el artículo está sostenido de manera removible en el dispositivo móvil.
El procedimiento y aparato pueden implicar: transmitir señales de señalización desde un poste indicador, incluyendo cada señal de señalización un código de señalización; recibir las señales de señalización en una sección receptora de los circuitos de una etiqueta que está físicamente separada del poste indicador; transmitir desde una sección transmisora de los circuitos de la etiqueta señales de radiobaliza inalámbricas, cada una de las cuales incluye un código de radiobaliza asociado con la etiqueta, incluyendo la etapa de transmisión la etapa de hacer que la sección transmisora sea sensible a la recepción por la sección receptora de una señal de señalización respectiva para incluir en al menos una señal de radiobaliza el código de señalización procedente de la señal de señalización recibida; recibir las señales de radiobaliza en un lector que está físicamente separado del poste indicador y la etiqueta; conectar entre sí de manera removible un primer y un segundo dispositivos móviles; y sostener el poste indicador en uno de los dispositivos móviles y la etiqueta en el otro dispositivo móvil, de una manera que la etiqueta esté dentro de un intervalo de transmisión de las señales de radiobaliza procedentes del poste indicador mientras que los dispositivos móviles están conectados de manera removible.
El procedimiento y aparato pueden implicar: recibir en una sección receptora de una etiqueta señales de señalización inalámbricas que incluyen cada una un código de señalización; y transmitir desde una sección transmisora de la etiqueta señales de radiobaliza inalámbricas, cada una de las cuales incluye un código de radiobaliza asociado con la etiqueta. La actividad de transmisión incluye: hacer que la sección transmisora sea sensible a la recepción por la sección receptora de una señal de señalización respectiva para incluir en al menos una señal de radiobaliza el código de señalización procedente de la señal de señalización recibida; y hacer que la sección transmisora transmita las señales de radiobaliza en un formato seleccionado de un primer y un segundo formatos que son diferentes, usando la sección transmisora el primer formato en respuesta a la recepción de una de las señales de señalización y usando el segundo formato en respuesta a la ausencia de recepción de cualquiera de las señales de señalización durante un intervalo de tiempo especificado, incluyendo el primer formato un campo de señalización que contiene el código de señalización de la señal de señalización recibida más recientemente, y careciendo el segundo formato del campo de señalización y siendo de longitud más corta que el primer formato.
El procedimiento y aparato pueden implicar: recibir en una sección receptor de una etiqueta señales de señalización inalámbricas que incluyen cada una un código de señalización; y transmitir desde una sección transmisora de la etiqueta señales de radiobaliza inalámbricas, cada una de las cuales incluye un código de radiobaliza asociado con la etiqueta. La actividad de transmisión puede incluir: hacer que la sección transmisora sea sensible a la recepción por la sección receptora de una señal de señalización respectiva para incluir en al menos una señal de radiobaliza el código de señalización procedente de la señal de señalización recibida; y hacer que la sección transmisora sea sensible a la recepción por la sección receptora de una de las señales de señalización para efectuar automáticamente variación, de una manera predeterminada, de al menos uno de un nivel de potencia de transmisión y una velocidad de transmisión para las señales de radiobaliza.
El procedimiento y aparato pueden implicar: recibir en una sección receptor de una etiqueta señales de señalización inalámbricas que incluyen cada una un código de señalización y una parte de comando; transmitir desde una sección transmisora de la etiqueta señales de radiobaliza inalámbricas, cada una de las cuales incluye un código de radiobaliza asociado con la etiqueta, siendo la sección transmisora sensible a la recepción por la sección receptora de una señal de señalización respectiva para incluir en al menos una señal de radiobaliza el código de señalización procedente de la señal de señalización recibida; y efectuar una función de control dentro de la etiqueta en respuesta a la parte de comando de una señal de señalización respectiva recibida por la etiqueta.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es un diagrama de bloques de un aparato que incorpora características de la presente invención, y que incluye un poste indicador, una etiqueta de radiobaliza, un lector, y un sistema de control;
la Figura 2 es una vista esquemática de una palabra digital que es transmitida por el poste indicador de la Figura 1;
la Figura 3 es una vista esquemática de dos palabras digitales diferentes, cualquiera de las cuales puede ser transmitida por la etiqueta de radiobaliza de la Figura 1;
la Figura 4 es un diagrama que muestra una secuencia y sincronización con las que la etiqueta de radiobaliza de la Figura 1 trasmite señales de radiobaliza;
la Figura 5 es un organigrama que muestra de una forma diferente la secuencia de señales de radiobaliza que está representada en la Figura 4;
la Figura 6 es un organigrama de alto nivel que muestra otros aspectos adicionales del funcionamiento de la etiqueta de radiobaliza de la Figura 1;
la Figura 7 es una vista esquemática desde arriba de un sistema que representa una aplicación práctica de un aparato del tipo mostrado en la Figura 1;
la Figura 8 es una vista esquemática desde arriba similar a la Figura 7 pero que muestra un sistema que representa otra aplicación práctica para un aparato del tipo mostrado en la Figura 1;
la Figura 9 es una vista esquemática en perspectiva de un tipo de contenedor que puede usarse en asociación con la invención, y que lleva tres etiquetas de radiobaliza del tipo mostrado en la Figura 1;
la Figura 10 es una vista esquemática desde arriba de una instalación que representa un ejemplo de una aplicación práctica de un sistema del tipo mostrado en la Figura 1;
la Figura 11 es una vista esquemática de partes seleccionadas de un sistema que incorpora la invención y que es adecuado para uso en asociación con la instalación de la Figura 10;
la Figura 12 es una vista esquemática de un tren que incluye un tractor, tres remolques, y un contenedor en cada remolque, y que incorpora ciertos aspectos de la presente invención;
la Figura 13 es una vista esquemática lateral de una carretilla elevadora que transporta dos postes indicadores del tipo mostrado en la Figura 1, un techo que lleva varias etiquetas de radiobaliza del tipo mostrado en la Figura 1, y varios artículos transportados por la carretilla elevadora que llevan cada uno una etiqueta de radiobaliza del tipo mostrado en la Figura 1;
la Figura 14 es una vista esquemática lateral de la sección de cola de un avión, y un cargador que puede usarse para cargar o descargar el avión.
la Figura 15 es una vista esquemática lateral de un aparato que incluye un transportador, un poste indicador del tipo mostrado en la Figura 1 que está montado encima del transportador, y varios artículos que están desplazándose a lo largo del transportador sobre un palé, y que tienen cada uno en los mismos una etiqueta de radiobaliza del tipo mostrado en la Figura 1; y
la Figura 16 es una vista esquemática lateral en corte de un aparato que es una realización alternativa del aparato mostrado en la Figura 7, en el que incluye el añadido de un sensor que puede afectar al funcionamiento del poste indicador.
Descripción detallada de la invención
La Figura 1 es un diagrama de bloques de un aparato 10 que incorpora características de la presente invención. El aparato 10 incluye un poste indicador 11, una etiqueta de radiobaliza 12, un lector 13, y un sistema de control 14. El aparato 10 incluye realmente muchos postes indicadores del tipo mostrado en 11, muchas etiquetas del tipo mostrado en 12, y varios lectores del tipo mostrado en 13. Sin embargo, por claridad al explicar ciertos aspectos fundamentales de la presente invención, la Figura 1 muestra sólo un poste indicador 11, una etiqueta 12 y un lector 13.
Centrándonos en primer lugar en el poste indicador 11, el poste indicador 11 incluye un microcontrolador 21. Las personas expertas en la materia están familiarizadas con el hecho de que un microcontrolador es un circuito integrado que incluye un microprocesador, una memoria de solo lectura (ROM) que contiene un programa informático y datos estáticos para el microprocesador, y una memoria de acceso aleatorio (RAM) en la que el microprocesador puede almacenar datos dinámicos durante el funcionamiento del sistema. El poste indicador 11 también incluye un transmisor de baja frecuencia 22 que está controlado por el microcontrolador 21, y que transmite una señal de señalización de baja frecuencia 24 a través de una antena 23. El transmisor 22 es de un tipo conocido por los expertos en la materia, y por lo tanto en este documento no se ilustra ni se describe detalladamente. La antena 23 del poste indicador 11 puede ser una antena de núcleo de ferrita y/o de cuadro plano de un tipo conocido. La antena 23 está configurada para transmitir una señal omnidireccional, pero se reconocerá que la antena podría estar configurada alternativamente para transmitir una señal que sea direccional hasta cierto punto.
En la realización de la Figura 1, el transmisor 22 genera la señal de señalización 24 efectuando modulación de amplitud de una señal portadora, que puede tener una frecuencia comprendida en un intervalo de aproximadamente 30 kHz a 30 MHz. En la realización de la Figura 1, y con la debida consideración a la conformidad con los reglamentos gubernamentales de varios países respecto a emisiones electromagnéticas, se selecciona la frecuencia portadora para que sea 132 kHz, pero alternativamente podría ser otra frecuencia, como 132 kHz o 13,56 MHz. Una consideración adicional en la selección del intervalo de frecuencia indicado es que las señales de señalización 24 presentarán características de campo próximo. La naturaleza localizada de las señales en este intervalo de frecuencia ayuda a facilitar la conformidad con los reglamentos gubernamentales en el contexto específico de la presente invención, y también ayuda a minimizar la recepción de estas señales por otras etiquetas del tipo mostrado en 12, que están en las inmediaciones generales del poste indicador 11 pero están más allá de un alcance de transmisión pretendido de las señales de señalización 24. Como es sabido por las personas expertas en la materia, una señal con características de campo próximo tiene una atenuación progresiva que es aproximadamente tres veces superior a la atenuación progresiva para una señal con características de campo lejano. Por consiguiente, las señales de señalización 24 tienen intencionadamente un alcance de transmisión relativamente corto, que en la realización desvelada es ajustable pero típicamente es alrededor de cuatro a doce pies (1,22 a 3,66 metros). Debido al hecho de que las señales de señalización 24 presentan características de campo próximo, la transmisión y la recepción de las señales de señalización 24 pueden verse más como un acoplamiento magnético entre dos antenas, en lugar de un acoplamiento de radiofrecuencia.
El poste indicador 11 también incluye una fuente de alimentación 26, que sería típicamente una batería que sea capaz de suministrar energía al poste indicador durante varios años. Sin embargo, en situaciones en las que el poste indicador 11 es fijo en lugar de móvil, es posible, alternativamente, suministrar energía al poste indicador 11 desde una fuente de alimentación estándar de 120 V de CA, como se indica esquemáticamente en la Figura 1 por una línea discontinua.
Como se muestra esquemáticamente por una línea discontinua 27 en la Figura 1, el microcontrolador 21 del poste indicador 11 puede estar conectado opcionalmente al sistema de control 14 por una interfaz serie RS-232 estándar. La interfaz RS-232 estaría presente típicamente sólo donde el poste indicador 11 está montado fijamente en una ubicación estacionaria, en contraposición a una situación en la que el poste indicador 11 está montado en alguna forma de dispositivo móvil. Alternativamente, la interfaz RS-232 podría conectar el poste indicador 11 al lector 13, porque el lector 13 típicamente estaría más cerca del poste indicador 11 que el sistema de control 14. En ese caso, cuando el sistema de control 14 desea comunicarse con el poste indicador 11, lo haría a través del lector 13. Aunque la interfaz 27 de la Figura 1 es una interfaz RS-232, se reconocerá que alternativamente podría ser alguna otra interfaz adecuada, como una interfaz Ethernet, una interfaz RS-485, o una interfaz inalámbrica.
El poste indicador 11 transmite la señal de señalización 24 a intervalos periódicos. El intervalo de tiempo entre transmisiones sucesivas puede configurarse para que sea relativamente pequeño, como 100 ms, o relativamente grande, como 24 horas, dependiendo de las circunstancias particulares de un poste indicador dado 11 en relación con el resto del sistema. Cada señal de señalización 24 transmitida por el poste indicador 11 incluye varios elementos de información diferentes, que serán analizados a continuación en asociación con la Figura 2.
Más específicamente, la Figura 2 es una vista esquemática de una palabra digital 36 que tiene varios campos de información diferentes que se analizan más adelante. Los bits de la palabra digital 36 son transmitidos en la señal de señalización 24 modulando en serie los bits de la palabra 36 sobre la portadora de 132 kHz usando modulación de amplitud, como se mencionó anteriormente. Los bits de las palabras 36 son transmitidos en serie de izquierda a derecha en la Figura 2. El primer campo es un preámbulo 41, que es un patrón predefinido de bits que permitirá a un dispositivo recibir la señal para reconocer que la señal de señalización está comenzando, y sincronizarse con la señal de señalización. En la realización desvelada, el preámbulo es aproximadamente de 8 bits, pero el número específico de bits puede variar dependiendo de las características del receptor particular que se espera que se use para recibir la señal de señalización.
El siguiente campo 42 en la palabra 36 es un código de señalización, que en la realización desvelada es un valor entero de 12 bits que identifica unívocamente el poste indicador particular 11 que está transmitiendo la palabra 36. Como se mencionó anteriormente, el sistema 14 puede tener varios postes indicadores 11, y el uso de diferentes códigos de señalización 42 por diferentes postes indicadores permite al sistema distinguir señales de señalización transmitidas por un poste indicador de las transmitidas por otro, de una manera analizada después más detalladamente.
Esto no significa que este sistema nunca podría tener dos postes indicadores exactamente con el mismo código de señalización. Por ejemplo, dos postes indicadores podrían estar montados fijamente uno en las inmediaciones del otro y configurados para transmitir independientemente señales de señalización realmente idénticas 24, no en sincronismo, para aumentar la probabilidad de que un receptor captará la señal de señalización procedente de al menos uno de los dos postes indicadores. En efecto, esto representa un nivel de redundancia, para aumentar la fiabilidad y la exactitud. Un posible escenario diferente es en el que dos postes indicadores 11, que están montados fijamente en ubicaciones respectivas alejadas una de otra, podrían usar, concebiblemente, exactamente el mismo código de señalización 42. Por ejemplo, si cada uno de ellos se comunica con el sistema de control 14 a través de un lector diferente respectivo 13, el sistema de control 14 tendría la capacidad de distinguirlos uno de otro.
El siguiente campo en la palabra 36 de la Figura 2 es un comando de etiqueta 43, que es un comando para la etiqueta de radiobaliza 12 que puede afectar al funcionamiento de la etiqueta de radiobaliza 12. El campo de comando de etiqueta 43 es un campo de 2 bits. Como el propósito del campo de comando de etiqueta 43 es afectar al funcionamiento de la etiqueta de radiobaliza 12, se aplazará una discusión de ejemplos específicos de estos comandos hasta después de que se haya descrito más detalladamente la etiqueta de radiobaliza 12. Los dos campos siguientes en la palabra 36 son un comando de control 44 y un parámetro 45, que están relacionados. En la realización analizada, el comando de control 44 es un campo de 4 bits, y un parámetro 45 es un campo de 8 bits. El comando de control 44 es similar al comando de etiqueta 43, hasta el punto de que cada uno de ellos ordena a la etiqueta 12 que haga algo. La diferencia es que los comandos de control 44 generalmente requieren un parámetro acompañante 45, mientras que los comandos de etiqueta 43 no usan parámetros. Se aplaza una discusión de los comandos de control 44 hasta más tarde, después de que la etiqueta 12 haya sido analizada más detalladamente.
El siguiente campo en la palabra 36 es un campo de extensión 46, que es un campo de 1 bit. En la realización desvelada, este campo siempre es un "0" binario para el formato de palabra 36 de la Figura 2. Se provee con el propósito de facilitar la compatibilidad futura. Por ejemplo, si fuera necesario en algún momento futuro modificar el formato de la palabra 36, el indicador 46 se pondría en un "1" binario en cada palabra que tiene el nuevo formato, de manera que un dispositivo que reciba la señal de señalización 24 podría determinar si la palabra 36 recibida en esa señal tenía el formato original mostrado en 36 en la Figura 2, o el nuevo formato.
El siguiente campo en la palabra 36 es un campo de control de errores 47. Como las comunicaciones entre el poste indicador 11 y otros dispositivos son esencialmente transmisiones unidireccionales, y como muchas aplicaciones para el aparato 10 de la Figura 1 implican entornos que tienen niveles de ruido relativamente altos, es importante que un dispositivo receptor pueda evaluar si la palabra 36 que recibió en una señal de señalización es correcta, o si tiene errores. Por consiguiente, el campo de control de errores 47 se incluye para proveer un grado de corrección de anticipada de errores (FEC). En la realización desvelada, el campo de control de errores 47 contiene ocho bits de paridad, pero el número de bits de paridad puede ser diferente si se cambia el número total de bits en la palabra 36, o si se selecciona para uso uno de varios esquemas de paridad bien conocidos. Además del uso del campo de control de errores 47, el nivel general de fiabilidad y exactitud también puede aumentarse haciendo que un dispositivo que recibe la señal de señalización 24 guarde y compare dos transmisiones sucesivas de una señal de señalización dada 24, para verificar que son completamente idénticas.
El último campo en la palabra 36 es un campo de fin de paquetes 48. Este campo indica a un dispositivo receptor que la transmisión está finalizando. En la realización de la Figura 2, el campo de fin de paquetes 48 tiene ocho bits que están puestos todos en un "0" binario.
Como se mencionó anteriormente, la señal de señalización 24 es transmitida típicamente en un entorno relativamente ruidoso. Para asegurar una detección de señal fiable, pueden emplearse técnicas conocidas para mejorar la relación señal-ruido (SNR). En la realización desvelada de la Figura 1, la modulación de amplitud de la portadora de 132 kHz se efectúa usando la técnica bien conocida de modulación por desplazamiento de amplitud (ASK), para mejorar la SNR. Alternativamente, podría usarse modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK) o modulación por desplazamiento de fase (PSK) para lograr una SNR aún más alta. Sin embargo, la FSK o la PSK típicamente requerirían circuitos analógicos de entrada adicionales en cada etiqueta 12. Por lo tanto, y como un objeto de la presente invención es implementar tanto el poste indicador 11 como la etiqueta 12 a bajo coste, se usa ASK en la realización de la Figura 1.
Como se apuntó anteriormente, las comunicaciones entre el poste indicador 11 y la etiqueta de radiobaliza 12 son comunicaciones unidireccionales que implican las señales de señalización 24. Con esto en mente, es deseable proveer un grado de seguridad que asegure que la etiqueta de radiobaliza 12 sólo reaccionará a señales de señalización válidas 24, especialmente con respecto a los comandos de los campos 43-45. Por lo tanto, los campos 42-47 de la palabra 36 pueden ser sometidos a protección de seguridad usando técnicas bien conocidas de cifrado y/o contraseña.
Como se analizó anteriormente, el poste indicador 11 en la realización de la Figura 1 transmite la señal de señalización 24 a una frecuencia de 132 kHz, para proveer aquellas señales con un alcance eficaz que no supere aproximadamente doce pies (3,66 metros). En algunas aplicaciones, sin embargo, puede haber una necesidad de un alcance algo mayor para las señales de señalización. En ese caso, las señales de señalización 24 podrían ser transmitidas usando una portadora diferente, por ejemplo una portadora de microondas de alta frecuencia de aproximadamente 2,4 GHz, que sería eficaz al proveer un alcance de alrededor de veinticinco pies (7,62 metros). Por supuesto, el uso de señales a esta frecuencia de microondas significa que el poste indicador 11 debe tener generalmente una relación de línea visual a cada etiqueta 12 a la que está transmitiendo.
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Volviendo a la etiqueta de radiobaliza 12, la etiqueta 12 incluye una antena receptora 61 que recibe las señales de señalización 24 transmitidas por el poste indicador 11. La antena 61 está conectada a un receptor de baja frecuencia 62 de un tipo conocido, que está diseñado para recibir las señales de señalización 24, extraer de ellas la información mostrada en la palabra 36 de la Figura 2, y luego suministrar esta información a un microcontrolador 63 de la etiqueta 12. La etiqueta 12 también incluye un temporizador 66 que puede ser usado por el microcontrolador 63 para medir intervalos de tiempo que se analizarán después. La etiqueta 12 incluye además una fuente de alimentación 67, que es típicamente una batería. Sin embargo, en una situación donde la etiqueta 12 está montada fijamente, la fuente de alimentación 6 alternativamente podría ser un adaptador de CA/CC que es alimentado por una fuente de alimentación externa de 120 V de CA, como se indica esquemáticamente por una línea discontinua en la Figura 1.
El microcontrolador 63 controla un transmisor de frecuencia ultra alta (UHF) 68 de un tipo conocido, que a su vez está conectado a una antena transmisora 71 de un tipo conocido. En la realización desvelada, la antena 71 es omnidireccional, pero se reconocerá que la antena 71 podría estar configurada alternativamente para ser direccional. Usando el transmisor 68 y la antena 711, el microcontrolador 63 de la etiqueta 12 puede transmitir señales de radiobaliza 72 al lector 13. En la realización de la Figura 1, las señales de radiobaliza 72 son generadas por modulación FSK de cierta información de radiobaliza sobre una señal portadora que tiene una frecuencia de 433.92 MHz. Una frecuencia alternativa adecuada es 915 MHz, pero en la realización desvelada se usa la frecuencia de 433,92 MHz porque está disponible para su uso en un mayor número de países que la de 915 MHz según los reglamentos gubernamentales imperantes para transmisión de señales electromagnéticas. El alcance de transmisión para las señales de radiobaliza 72 es sustancialmente más largo que para las señales de señalización, y en la realización desvelada puede ser hasta aproximadamente 300 pies (91,44 metros). Las señales de radiobaliza 72 son transmitidas usando una técnica conocida en la técnica como un protocolo ALOHA ranurado, para reducir la interferencia entre las señales de radiobaliza transmitidas por diferentes etiquetas de radiobaliza.
En la realización desvelada, la información de radiobaliza transmitida en las señales de radiobaliza 72 puede adoptar una de dos formas diferentes, las cuales se muestran en la Figura 3. Más específicamente, si la etiqueta de radiobaliza 12 ha recibido una señal de señalización válida 24 a través de la antena 61 y el receptor 62, la información de radiobaliza transmitida en la señal de radiobaliza 72 tendrá el formato de palabra mostrado en 81 en la Figura 3. En cambio, durante los periodos de tiempo en los que la etiqueta de radiobaliza 12 está fuera del alcance de transmisión de las señales de señalización 24 de cualquier poste indicador 11, la información de radiobaliza transmitida en la señal 72 tendrá el formato de palabra mostrado en 82 en la Figura 3. En la realización desvelada, los campos 87-88, 91-92 y 97 (y los campos 93 y 96 en el caso de la palabra 81) son transmitidos todos usando modulación FSK con codificación Manchester a 27,7 kbps.
En primer lugar se analizará el formato de palabra 81. Comienza con un preámbulo 86, que es funcionalmente comparable al preámbulo 41 de la palabra 36 mostrada en la Figura 2. En la realización desvelada, el preámbulo 86 dura 1,296 microsegundos, e incluye 20 ciclos que incluyen cada uno un nivel lógico alto de 30 microsegundos y un nivel lógico bajo de 30 microsegundos, seguidos de un ciclo que incluye un nivel lógico alto de 42 microsegundos y luego un nivel lógico bajo de 54 microsegundos. El siguiente campo en la palabra 81 es un campo de formato de 1 bit 87, que se provee para indicar a un dispositivo receptor cuál de los dos formatos 81 y 82 de la Figura 3 es el formato usado para la señal de radiobaliza instantánea. De este modo, el campo 87 es siempre un bit "1" en la palabra 81, y un bit "0" en la palabra 82.
El siguiente campo en la palabra 81 es un campo de tipo etiqueta de 4 bits 88, que es un código que provee algo de información acerca de cómo está siendo usada la etiqueta particular 12 en el sistema. En este sentido, el código puede indicar que la etiqueta esta montada fijamente, por ejemplo en un techo, o puede indicar que la etiqueta está montada en alguna forma de dispositivo móvil. Además, cuando la etiqueta está montada en un dispositivo móvil, el código de tipo de etiqueta 88 puede proveer algo de información acerca de ese dispositivo móvil, como si ese dispositivo móvil tiene una altura estándar, o tiene una altura de perfil elevado más alta.
El siguiente campo en la palabra 81 es un campo de tipo de recurso de 3 bits 91. Cuando la etiqueta 12 está unida a algún tipo de dispositivo móvil, el campo de tipo de recurso 91 puede identificar el tipo específico de dispositivo móvil al que está unida la etiqueta. Por ejemplo, el campo 91 puede indicar que el recurso está unido a alguna forma de contenedor, a un remolque o carretilla sobre la que puede ser transportado un contendor, o a un tractor capaz de tirar de remolques que tienen contenedores sobre los mismos.
El siguiente campo en la palabra 81 es un código de señalización 93. Este es idéntico al código de señalización extraído en 42 de la palabra de señalización 36 que fue recibida más recientemente por la etiqueta de radiobaliza 12. En la realización desvelada, la palabra 81 tiene sólo un campo de código de señalización 93. Por consiguiente, un sistema según la realización desvelada debe estar configurado de manera que cada etiqueta de radiobaliza 12 esté dentro del alcance de transmisión de sólo un poste indicador en cualquier momento dado. Sin embargo, se reconocerá que podrían proveerse campos adicionales para códigos de señalización adicionales en la palabra 81, de manera que la etiqueta 12 podría estar dentro del alcance de transmisión de múltiples postes indicadores el mismo tiempo, mientras que se recibe y se informa de códigos de señalización para todos esos postes indicadores.
El siguiente campo en la palabra 81 es un campo de último comando 96, que es idénticamente el último comando que fue recibido en cualquiera de los campos 43 ó 44 de la palabra de señalización 36 provista por el poste indicador que tiene el código de señalización que está presente en el campo 93. Esto provee confirmación al sistema de control 14 de que la etiqueta 12 recibió este comando particular procedente del poste indicador 11.
El siguiente campo en la palabra 81 es un campo de control de errores 97. En la realización desvelada, este es un campo de 16 bits que contiene un código de redundancia cíclica (CRC) de un tipo conocido, que se calcula usando la información de los campos 87-88, 91-93 y 96. Las señale de radiobaliza 72 transmitidas por la etiqueta 12 al lector 13 son esencialmente señales unidireccionales, y el campo de control de errores 97 se provee, por lo tanto, para dar al lector 13 un grado de capacidad de detectar y corregir algunos errores en una palabra recibida 81. El lector 13 también puede aumentar la exactitud y fiabilidad recibiendo y comparando dos señales de radiobaliza sucesivas 72 y verificando que son idénticas.
El último campo en la palabra 81 es un campo de fin de paquetes 98, que en la realización desvelada es una lógica de bajo nivel de 36 microsegundos. El campo de fin de paquetes 98 indica a un dispositivo receptor que el campo 98 es el final de la palabra 81 que está siendo recibida actualmente.
Volviendo al formato alternativo 82 de la palabra de radiobaliza, la diferencia básica respecto a la palabra 81 es que los campos 93 y 96 de la palabra 81 se omiten de la palabra 82. Esto es porque los campos 93 y 96 contienen información extraída de la última palabra de señalización recibida 36. En cambio, como se mencionó anteriormente, la palabra de radiobaliza 82 se usa en situaciones donde la etiqueta de radiobaliza 12 no está recibiendo actualmente ninguna señal de señalización, y de ese modo no tiene información actual que poner en los campos 93 y 96. Por lo tanto, los campos 93 y 96 se omiten en el formato de palabra 82.
En teoría, sería posible usar el formato de palabra 81 incluso cuando la etiqueta 12 no está recibiendo actualmente información de ningún poste indicador, y simplemente poner un código "ficticio" como todo ceros en cada uno de los campos 93 y 96. Sin embargo, los reglamentos gubernamentales respecto a transmisiones de radio tienden a implicar un equilibrio entre factores como el nivel de potencia al que es transmitida una señal de radiobaliza 72, el intervalo de tiempo entre transmisiones sucesivas de señales de radiobaliza 72, y la cantidad de información presente en cada señal de radiobaliza. Usando el formato de palabra de radiobaliza 82 cuando los campos 93 y 96 no son necesarios, se reduce la duración de la transmisión de la señal de radiobaliza 72, lo que a su vez facilita la conformidad con los reglamentos gubernamentales.
Hay otras dos diferencias entre el formato de palabra de radiobaliza 82 y el formato de palabra de radiobaliza 81. En primer lugar, el campo 87 siembre es un "1" binario en la palabra 81, y un "0" binario en la palabra 82, como se analizó anteriormente. En segundo lugar, el valor CRC usado en el campo de control de errores 97 se calcula usando los campos 87-88 y 91-92 en la palabra de radiobaliza 82, porque los campos 93 y 96 no están presentes, y por lo tanto no pueden tenerse en cuenta.
Cada transmisión de la señal de radiobaliza 72 es similar a la transmisión de una señal de señalización 24, por el hecho de que es una corta ráfaga a la frecuencia portadora que incluye una aparición de la palabra 81 o la palabra 82 (Figura 3). La etiqueta de radiobaliza 12 usa una técnica para secuenciar las transmisiones de radiobaliza 72 cuando la etiqueta 12 no está recibiendo actualmente ninguna señal de señalización válida 24, y usa una técnica diferente para secuenciar las señales de radiobaliza 72 en respuesta a la recepción de una señal de señalización válida
24.
En este sentido, durante cualquier intervalo de tiempo dado, varias etiquetas de radiobaliza diferentes 12 pueden estar intentando todas ellas transmitir señales de radiobaliza diferentes respectivas 72 a un lector dado 13, y es inevitable que dos o más de estas etiquetas intenten transmitir señales de radiobaliza 72 al mismo tiempo, de manera que las señales interfieren o "colisionan" unas con otras en el lector 13. Cada una de las dos técnicas diferentes usadas para transmitir las señales de radiobaliza 72 trata de reducir la probabilidad de que dos etiquetas cualesquiera 12 transmitan señales de radiobaliza 72 de una manera sincronizada que haga que las transmisiones de radiobaliza sucesivas 72 desde cada una de estas dos etiquetas colisionen repetidamente. Por consiguiente, cada técnica tiene la intención de asegurar que, aunque dé la casualidad de que dos etiquetas transmitan cada una una señal de radiobaliza 72 aproximadamente en el mismo momento, las siguientes señales de radiobaliza sucesivas procedentes de estas dos etiquetas no se producirán en el mismo momento.
Más detalladamente, y comenzando con la situación donde la etiqueta 12 no está recibiendo actualmente ninguna señal de radiobaliza válida 24, la etiqueta 12 funciona en un modo normal de transmisión en el que divide el tiempo en curso en una sucesión de segmentos de tiempo que tienen iguales duraciones, por ejemplo, segmentos de tiempo de 60 segundos, y en el que efectúa la transmisión de una señal de radiobaliza 72 dentro de cada segmento de tiempo, en un momento seleccionado aleatoriamente dentro de cada segmento de tiempo. En la realización desvelada, la selección aleatoria se hace realmente con un cálculo pseudo-aleatorio de un tipo conocido, que se aproxima mucho a una determinación verdaderamente aleatoria. En este documento, la intención de las referencias a determinaciones aleatorias es incluir técnicas como determinaciones pseudo-aleatorias.
Cuando la etiqueta 12 recibe una señal de señalización válida 24, interrumpe inmediatamente el modo normal de transmisión y cambia a un modo especial de transmisión. Al final del modo especial de transmisión, vuelve al modo normal. El modo especial se analiza en asociación con la Figura 4, en la que el eje horizontal en la parte inferior representa la progresión de tiempo de izquierda a derecha. La línea vertical en el lado izquierdo de la Figura 4 representa el momento en que se recibe una señal de señalización válida, y representa el momento en que la etiqueta 12 responde cambiando del modo normal al modo especial. El modo especial implica cinco intervalos de tiempo sucesivos 111-115, que son analizados cada uno por separado más adelante. Después del último intervalo de tiempo 115 del modo especial, la etiqueta 12 vuelve del modo especial al modo normal, donde el funcionamiento en el modo normal está representado por el intervalo de tiempo 116.
El intervalo de tiempo 111 implica N1 segmentos de tiempo sucesivos que tienen cada uno una duración de T1. En la realización desvelada, N1 es 5, y T1 es 0,1 segundos. La etiqueta 12 transmite la señal de radiobaliza 22 una vez durante cada uno de estos cinco segmentos de tiempo, en un punto seleccionado aleatoriamente dentro de ese segmento de tiempo. Estos cinco segmentos de tiempo están representados esquemáticamente en la Figura 4 por los espacios entre las líneas verticales cortas dentro del intervalo de tiempo 111 a lo largo del eje horizontal en la parte inferior de la Figura 4.
Se observará que el funcionamiento de la etiqueta durante el intervalo 111 es un tanto similar al funcionamiento de la etiqueta durante su modo normal, pero existen dos diferencias básicas. En primer lugar, cada uno de los segmentos de tiempo en el modo normal es aproximadamente 600 veces más largo que los segmentos de tiempo en el intervalo de tiempo 111, y por lo tanto la señal de radiobaliza 72 está siendo transmitida una media de 600 veces más a menudo que en el modo normal.
En segundo lugar, durante el intervalo de tiempo 111, la etiqueta 12 transmite cada señal de radiobaliza 72 a un nivel de potencia P1, que es 24 dB más bajo que un nivel de potencia P2 usado durante el funcionamiento normal. Como se mencionó anteriormente, el reglamento gubernamental de transmisiones UHF puede implicar un grado de equilibrio entre la duración de cada transmisión, el intervalo de tiempo entre transmisiones sucesivas, y el nivel de potencia de las transmisiones. Por consiguiente, como las transmisiones en el intervalo de tiempo 111 tienen una duración más larga que las transmisiones en el modo normal (porque implican la palabra de radiobaliza 81 de la Figura 3 en lugar de la palabra de radiobaliza 82), y como son enviadas con una frecuencia de 600 veces de media, para estas transmisiones se usa el nivel de potencia reducido P1 para facilitar la conformidad con los reglamentos gubernamentales. El nivel de potencia que está siendo usado en cualquier momento dado se establece a lo largo de la parte superior de la Figura 4.
Al intervalo de tiempo 111 le sigue el intervalo de tiempo 112, que es un retardo o estado de espera que tiene una duración T5, donde T5 es 1 segundo en la realización desvelada. Durante el intervalo de tiempo 112, la etiqueta 12 no transmite ninguna señal de radiobaliza 72.
Al intervalo de tiempo 112 le sigue el intervalo de tiempo 113, que es tratado de manera similar al intervalo de tiempo 111, excepto que algunos parámetros son diferentes. En particular, el intervalo de tiempo 113 incluye N2 segmentos de tiempo sucesivos que tienen cada uno una duración de T2. En la realización desvelada, N2 es 3, y P2 es 1 segundo. Durante cada segmento de tiempo T2 es transmitida una sola señal de radiobaliza 72, en un momento seleccionado aleatoriamente dentro de ese segmento de tiempo. Las señales de radiobaliza 72 que son transmitidas durante el intervalo de tiempo 113 son transmitidas al nivel de potencia reducido P1 que se usó en el intervalo de tiempo 111.
Al intervalo de tiempo 113 le sigue el intervalo de tiempo 114, que es un retardo o estado de espera similar al intervalo de tiempo 112. En particular, no son transmitidas señales de radiobaliza 72, y el intervalo de tiempo tiene una duración de T6, que en la realización desvelada es 10 segundos.
Al intervalo de tiempo 114 le sigue el intervalo de tiempo 115, que implica actividad similar a los intervalos de tiempo 111 y 113. En particular, el intervalo de tiempo 115 incluye N3 segmentos de tiempo que tienen cada uno una duración de T3. En la realización desvelada, N3 es 3, y P3 es 10 segundos. Durante cada uno de estos segmentos de tiempo es transmitida una sola señal de radiobaliza 72, en un punto seleccionado aleatoriamente dentro del segmento de tiempo. En el intervalo de tiempo 115, la etiqueta 12 vuelve al nivel de potencia más alto de P2. En este sentido, se observará que la velocidad media de transmisión de señales de radiobaliza en el intervalo de tiempo 115 es aproximadamente un décimo de la velocidad media de transmisión de señales de radiobaliza en el intervalo de tiempo 113, y es aproximadamente un centésimo de la velocidad media de transmisión en el intervalo de tiempo 111. Por lo tanto, y con referencia al equilibrio anteriormente analizado entre la duración de transmisiones, el intervalo de tiempo entre transmisiones y el nivel de potencia, la etiqueta 12 puede volver al nivel de potencia más alto P2 como resultado de la disminución significativa de la velocidad media de las transmisiones, cumpliendo aun así con los reglamentos gubernamentales.
Al intervalo de tiempo 115 le sigue el intervalo de tiempo 116 que, como se mencionó anteriormente, representa una vuelta al modo normal de funcionamiento. En particular, la etiqueta 12 divide continuamente el tiempo en curso en segmentos de tiempo sucesivos que tienen cada uno una duración T4, donde T es 60 segundos. Cada de una de estas señales de radiobaliza es transmitida al nivel de potencia más alto P2, usando el formato más corto de la palabra de radiobaliza que se muestra en 82 en la Figura 3. El intervalo de tiempo 116 no tiene una duración especificada, y continuará hasta que la etiqueta 12 reciba una nueva señal de señalización válida que haga que cambie de nuevo al modo especial y lleve a cabo la secuencia de radiobaliza mostrada en la Figura 4.
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La discusión precedente menciona varios parámetros, incluyendo N1-N3, T1-T6, y P1-P2, y da valores específicos para algunos de estos parámetros. Los valores específicos dados para estos parámetros son los usados en la realización desvelada, pero entra dentro del ámbito de la presente invención variar estos parámetros.
La Figura 5 es un organigrama que muestra de una forma diferente la secuencia de radiobaliza analizada anteriormente en asociación con la Figura 4. En la Figura 5, el microcontrolador 63 de la etiqueta de radiobaliza 12 entra en el bloque 131 en respuesta a la recepción de una señal de señalización válida 24. El bloque 131 corresponde al intervalo de tiempo 111 en la Figura 4. En el bloque 131, la etiqueta de radiobaliza transmite una señal de radiobaliza con nivel de potencia P1 en un momento aleatorio dentro de cada uno de N1 segmentos de tiempo sucesivos que tienen cada uno una duración T1.
El sistema avanza luego al bloque 132 de la Figura 5 que corresponde al intervalo de tiempo 112 en la Figura 4. El particular, la etiqueta de radiobaliza espera un intervalo de tiempo T5, sin transmitir ninguna señal de radiobaliza. El sistema avanza luego al bloque 133, que corresponde al intervalo de tiempo 113 en la Figura 4. En el bloque 113, la etiqueta de radiobaliza transmite una señal de radiobaliza con nivel de potencia P1 en un momento aleatorio dentro de cada uno de N2 segmentos de tiempo sucesivos que tienen cada uno una duración T2.
El sistema avanza luego al bloque 134, que corresponde al intervalo de tiempo 114. En el bloque 134, el sistema espera un intervalo de tiempo T6 sin transmitir ninguna señal de radiobaliza, y luego avanza al bloque 135. El bloque 135 corresponde al intervalo de tiempo 115 en la Figura 4. En el bloque 135, el sistema transmite una señal de radiobaliza con nivel de potencia P2 en un momento aleatorio dentro de cada uno de N3 segmentos de tiempo sucesivos que tienen cada uno una duración P3.
Del bloque 135, el sistema avanza al bloque 136, que corresponde al intervalo de tiempo 116 de la Figura 4. El sistema permanece en el bloque 136 indefinidamente, hasta que se recibe una nueva señal de señalización válida. Mientras que está en el bloque 136, la etiqueta de radiobaliza transmite una señal de radiobaliza con el nivel de potencia P2 en un momento aleatorio dentro de cada uno de una serie de segmentos de tiempo sucesivos que tienen cada uno una duración de T4. Si se recibe una nueva señal de señalización válida, entonces la etiqueta de radiobaliza interrumpe inmediatamente su actividad en el bloque 136 y vuelve al bloque 131, como se indica esquemáticamente por la línea discontinua 137, para llevar a cabo de nuevo la secuencia de radiobaliza que está representada por los bloques 131-135.
La Figura 6 es un organigrama de alto nivel que representa el funcionamiento de la etiqueta de radiobaliza 12. Con referencia a la Figura 1, la etiqueta de radiobaliza 12 tiene un modo de potencia reducida en el que el transmisor 68 está apagado, el temporizador 66 está activo, el receptor 62 está activo, y el microcontrolador 63 está en un modo de potencia reducida o "latente", del que puede ser sacado por el receptor 62 o la expiración del temporizador 66. El organigrama de la Figura 6 comienza en un momento en el que la etiqueta de radiobaliza 12 sale del modo de potencia reducida, porque el receptor 62 ha recibido una señal de señalización, o porque el temporizador 66 ha expirado.
El microcontrolador 63 de la etiqueta 12 pasa del bloque 151 al bloque 152, donde comprueba si el temporizador 66 acaba de expirar. Si no, entonces sabe que el receptor 62 ha recibido una señal de señalización, y pasa al bloque 153, donde extrae y almacena el código de señalización (42 en la Figura 2) de la señal de señalización recibida. Luego, el control pasa al bloque 156, donde la etiqueta de radiobaliza comprueba si la señal de señalización recibida también incluye un comando en cualquiera de los campos 43 y 44 (Figura 2). Si es así, entonces la etiqueta pasa al bloque 157, donde ejecuta el comando. Luego la etiqueta pasa al bloque 158, donde vuelve a su modo "latente" de potencia reducida.
Mirando de nuevo el bloque 156, si la etiqueta de radiobaliza fuera a determinar que la señal de señalización no incluía un comando, entonces la etiqueta de radiobaliza tendría que pasar al bloque 161, donde reinicializa la secuencia de radiobaliza. Esto corresponde a la línea discontinua 137 en la Figura 5, donde la etiqueta sale del modo normal de funcionamiento representado por el bloque 136, y vuelve al bloque 131 para llevar a cabo la secuencia de radiobaliza especial que está representada por los bloques 131-135 en la Figura 5 y por los intervalos de tiempo 111-115 en la Figura 4.
Luego, en el bloque 162, la etiqueta de radiobaliza determina el siguiente momento en el que tiene que transmitir su señal de radiobaliza según la secuencia de radiobaliza. Como la secuencia de radiobaliza acaba de ser reinicializada en el bloque 161, esto será una determinación del momento de transmitir la señal de radiobaliza dentro del primer segmento de tiempo del intervalo de tiempo 111 en la Figura 4. Como se analizó anteriormente, esto implicará una determinación aleatoria de un momento dentro del segmento de tiempo, por ejemplo, usando una técnica pseudo-aleatoria de un tipo conocido. Una vez que se ha seleccionado este momento, la etiqueta de radiobaliza 12 ajusta el temporizador 66 (Figura 1) en el bloque 163 de la Figura 6, de manera que el temporizador expirará en el momento apropiado para permitir la transmisión de la siguiente señal de radiobaliza, y luego la etiqueta de radiobaliza 12 vuelve al modo latente en el bloque 158.
Volviendo al bloque 152 de la Figura 6, si se ha determinado que el microcontrolador 63 fue sacado del modo latente porque el temporizador 66 expiró, el microcontrolador 63 habría pasado del bloque 152 al bloque 167. En el bloque 167 se hace una determinación de si el temporizador expiró porque es el momento de transmitir la siguiente señal de radiobaliza. Si no, entonces la etiqueta de radiobaliza pasa directamente al bloque 158, donde vuelve al modo latente. Si no, pasa del bloque 167 al 168, donde efectúa la transmisión de su señal de radiobaliza 72 (Figura 1). Luego pasa al bloque 162, donde capta el momento de transmisión para su siguiente señal de radiobaliza sucesiva. Luego, en el bloque 163, establece que el temporizador expire en cada momento que determinó. Luego, en el bloque 158, vuelve al modo latente de potencia reducida.
En un punto inicial de esta discusión, en asociación con la discusión de la Figura 2, se indicó que los campos de comando 43-45 se describirían a su debido tiempo. Lo que viene a continuación es una discusión de esos campos.
El campo de comando de etiqueta 43 es un campo de 2 bits que puede usarse para ordenar a una etiqueta de radiobaliza 12 (1) que se apague (lo que es realmente un modo latente de baja potencia en el que no son transmitidas señales de radiobaliza), (2) que se encienda (lo que es un modo en el que las señales de radiobaliza son transmitidas de la manera descrita anteriormente en asociación con las Figuras 4-6), (3) que funcione a una velocidad de radiobaliza rápida, o (4) que funcione a una velocidad de radiobaliza lenta (donde la velocidad lenta usa una duración para cada segmento de tiempo T4 de la Figura 4 que es más larga que la duración usada para la velocidad rápida).
Volviendo al campo de comando de control 44 y el campo de parámetro 45, anteriormente se mencionó que el campo de parámetro 45 contiene un parámetro necesario para implementar un comando especificado por el campo de comando de control 44. Un comando que puede ser especificado en el campo de comando de control 44 es una instrucción a la etiqueta de radiobaliza 12 para establecer el código de radiobaliza que pone dentro del campo 92 (Figura 3), y en ese caso el campo de parámetro 45 contendría el nuevo código de radiobaliza. Otro comando que puede ser especificado por el campo de comando de control 44 es una instrucción a la etiqueta de radiobaliza 12 para establecer una contraseña o una clave de cifrado usada por seguridad, como se analizó anteriormente, y el campo de parámetro 45 contendría la nueva contraseña o clave de cifrado. Otro comando más que puede ser especificado por el campo de comando de control 44 es una instrucción a la etiqueta de radiobaliza 12 para establecer el código de tipo de etiqueta que pone dentro del campo 88 (Figura 3), o el código de tipo de recurso que pone dentro del campo 91, y el campo de parámetro 45 contendría el nuevo código de tipo de etiqueta o código de tipo de recurso. Otros comandos más en el campo de comando de control 44 podrían ordenar a la etiqueta de radiobaliza que cambie uno cualquiera de los diversos parámetros analizados anteriormente en asociación con las Figuras 4 y 5, incluyendo P1, P2, N1, N2, N3, T1, T2, T3, T4, T5 y T6, y el campo de parámetro 45 contendría el nuevo valor para el parámetro especificado. Se reconocerá que aún hay otros comandos podrían ser enviados a la etiqueta 12 usando el campo de comando de control 44 y, cuando sea necesario, el campo de parámetro 45.
Haciendo referencia de nuevo a la Figura 1, a continuación se describirá más detalladamente el lector 13. El lector 13 incluye dos antenas 211 y 212 que son de un tipo conocido, y cada una de las cuales es adecuada para recibir señales inalámbricas UHF. El lector 13 también incluye dos receptores UHF 213 y 214, cada uno de los cuales tiene una entrada conectada a una antena respectiva de las antenas 211 y 212. La razón de que el lector 13 tenga dos antenas UHF 211-212 y dos receptores UHF 213-214 es que las antenas 211-212 están dispuestas para extenderse perpendiculares una a otra. El lector 13 es capaz de determinar cuál de las dos antenas 211-212 está produciendo la salida más intensa en respuesta a una señal de radiobaliza dada 72. El lector 13 selecciona entonces la salida más intensa para uso como la versión recibida de esa señal de radiobaliza particular.
El lector 13 también incluye un decodificador 217 de un tipo conocido, que tiene dos entradas que están conectadas cada una a una salida de un receptor respectivo de los receptores 213-214. El decodificador 217 procesa las señales recibidas por cada uno de los receptores 213-214, para extraer información utilizable de las mismas, que luego puede pasarse a un microcontrolador 221 del lector 13. Un circuito de reloj en tiempo real (RTC) 222 está conectado al microcontrolador 221. Además, el lector 13 incluye una interfaz de red 223. Una red 226 es de un tipo conocido en la industria como una red Ethernet, y conecta la interfaz de red 223 del lector 13 al sistema de control 14, para facilitar la comunicación entre el lector 13 y el sistema de control 14. La función básica del lector 13 es recibir señales de radiobaliza 72 procedentes de diversas etiquetas de radiobaliza (como la etiqueta 12), verificar que cada señal de radiobaliza recibida es válida, realizar detección y corrección de errores cuando sea necesario, extraer información como uno o más de los campos mostrados en 87-88, 91-93 y 96 en la Figura 3, y luego pasar esta información extraída al sistema de control 14.
La Figura 7 es una vista esquemática desde arriba de un sistema 240 que representa una aplicación práctica de un aparato del tipo mostrado en 10 en la Figura 1. El sistema 240 de la Figura 7 incluye una pluralidad de postes indicadores, dieciséis de los cuales se muestran en 241-256 en la Figura 7. Cada uno de los postes indicadores 241-256 es idéntico al poste indicador mostrado en 11 en la Figura 1, excepto que cada uno de ellos usa un código de señalización único respectivo 42 (Figura 2). A los postes indicadores 241-256 se les han dado números de referencia diferentes en la Figura 7 para facilitar una discusión de cómo funciona el sistema 240.
Cada uno de los postes indicadores 241-256 está montado fijamente, por ejemplo en el techo de un almacén u otra instalación industrial. Los dieciséis postes indicadores 241-256 están dispuestos en una formación regular de 4x4. El círculo de línea discontinua que se extiende alrededor de cada poste indicador en la Figura 7 es una representación esquemática del límite exterior efectivo del alcance de transmisión de las señales de señalización emitidas por ese poste indicador. Como se analizó anteriormente, cada poste indicador tiene un alcance de transmisión limitado de sólo aproximadamente 12 pies (3,66 metros) o menos, y la separación entre los postes indicadores 241-256 ha sido seleccionada así intencionadamente de manera que dos postes indicadores no tengan alcances de transmisión superpuestos. Aunque en la Figura 7 se muestran dieciséis postes indicadores 241-256, esta formación de 4x4 es sólo una parte de una formación mucho mayor que cubre un área mucho mayor. Sin embargo, la formación mostrada en la Figura 7 es suficiente para propósitos de explicación de ciertos principios de la presente invención.
Un lector 261 está montado fijamente dentro de la formación de postes indicadores 241-256, por ejemplo en el mismo techo que sostiene los postes indicadores. El lector 261 es idéntico al lector mostrado en 13 en la Figura 1, pero aquí se le da un número de referencia separado por claridad. El sistema 240 incluiría realmente un número de otros lectores equivalentes en ubicaciones separadas, pero en la Figura 7 sólo se ilustra un lector 261 para facilitar una explicación clara de ciertas características de la invención.
En la Figura 7 también se representan cinco etiquetas de radiobaliza 271-275. Cada una de las etiquetas de radiobaliza 271-275 es realmente idéntica a la etiqueta de radiobaliza mostrada en 12 en la Figura 1, pero se les han dado números de referencia separados por claridad en la discusión que viene a continuación. Por propósitos de la siguiente explicación, se supone que cada una de las etiquetas de radiobaliza 271-275 está montada en un dispositivo móvil diferente, como un contenedor, un palé, una carretilla elevadora, un remolque que puede sostener un contenedor, un tractor que puede tirar de un remolque, o algún otro tipo de dispositivo móvil.
Centrándonos en primer lugar en la etiqueta de radiobaliza 271, se observará a partir de la Figura 7 que esta etiqueta está actualmente dentro del alcance de transmisión del poste indicador 241. Por consiguiente, la etiqueta de radiobaliza 271 estará recibiendo señales de señalización 281 del poste indicador 241, y estará transmitiendo señales de radiobaliza 282 al lector 261. Las señales de radiobaliza 282 incluirán el código de radiobaliza único para la etiqueta de radiobaliza 271, así como el código de señalización único para el poste indicador 241. Por consiguiente, como este código de señalización y este código de radiobaliza son recibidos uno en combinación con otro en la señal de radiobaliza 282, el sistema de control asociado con el lector 261 puede determinar que la etiqueta de radiobaliza 271 está en este momento dentro del alcance de transmisión del poste indicador 241. Esto significa, a su vez, que el dispositivo móvil que lleva la etiqueta de radiobaliza 271 está actualmente muy cerca del poste indicador 241. Como el sistema de control sabe la ubicación física del poste indicador 241, el sistema puede hacer una determinación relativamente exacta de la ubicación actual del dispositivo móvil que lleva la etiqueta de radiobaliza 271, localizado en el alcance de transmisión del poste indicador 241. En particular, el sistema puede determinar la ubicación actual de la etiqueta de radiobaliza 271 y su dispositivo móvil asociado hasta una exactitud de aproximadamente 12 pies (3,66 metros), que es el radio del alcance de transmisión del poste indicador 21. Se reconocerá que esta capacidad se debe en parte al hecho de que las señales de señalización tienen un alcance de transmisión relativamente local, mientras que las señales de radiobaliza tienen un alcance de transmisión que es aproximadamente 30 veces más lejano que el alcance de transmisión de las señales de señalización.
Por propósitos de comparación, supongamos por un momento que todos los postes indicadores 241-256 fueran omitidos del sistema 240 de la Figura 7. En ese caso, cada una de las señales de radiobaliza 282 procedentes de la etiqueta de radiobaliza 271 incluiría el código de radiobaliza único de la etiqueta 271, pero no incluiría ningún código de señalización. Analizando la intensidad de la señal de radiobaliza 282, tal como es recibida en el lector 261, el sistema de control asociado con el lector 261 podría hacer una estimación muy aproximada de la distancia entre la etiqueta 271 y el lector 261. Sin embargo, sería difícil para el sistema de control determinar exactamente de qué dirección procede la señal de radiobaliza 282. En este sentido, aun cuando el lector 261 tiene dos antenas ortogonales (equivalentes a las mostradas en 311-312 en la Figura 1), el lector 261 no sabría si la señal de radiobaliza 282 llegó de una dirección o de una dirección diametralmente opuesta.
Suponiendo aún que no está presente ningún poste indicador en el sistema, pero que está provisto un segundo lector de una manera tal que ambos lectores reciben las señales de radiobaliza 282, el sistema de control podría estimar las distancias desde la etiqueta de radiobaliza 271 a cada uno de los dos lectores. Con esta información, sería posible llevar a cabo un cálculo de triangulación estándar para intentar estimar la ubicación de la etiqueta de radiobaliza 271. Pero debido las tolerancias bastante amplias en la capacidad de estimar distancias desde la etiqueta de radiobaliza hasta cada lector basándose en la intensidad de la señal de radiobaliza, incluso la triangulación sólo produce una estimación muy aproximada de la ubicación, que no es particularmente exacta y fiable. Por lo tanto, se reconocerá que, mediante el uso de los postes indicadores 241-256 de la Figura 7, puede hacerse una determinación significativamente más exacta y fiable de la ubicación actual de la etiqueta de radiobaliza 271.
En la Figura 7, el dispositivo móvil asociado con la etiqueta de radiobaliza 275 está actualmente en una ubicación donde la etiqueta de radiobaliza 275 no está dentro del alcance de transmisión de ninguno de los postes indicadores 241-256. De este modo, el lector 261 está recibiendo una señal de radiobaliza procedente de la etiqueta de radiobaliza 275, pero la señal de radiobaliza incluye solamente el código de radiobaliza de la etiqueta 275, y no incluye un código de señalización procedente de ninguno de los postes indicadores 241-256. Por lo tanto, la etiqueta 275 está situada temporalmente donde el sistema no puede determinar su ubicación tan exactamente como si estuviera actualmente dentro del alcance de transmisión de alguno de los postes indicadores. No obstante, el sistema 240 aún puede tener una idea relativamente exacta de la ubicación actual de la etiqueta 275, rastreándola a lo largo del tiempo.
Por ejemplo, el sistema puede saber que la etiqueta 275 llegó a su ubicación actual desplazándose por el alcance de transmisión del poste indicador 243 y luego por el alcance de transmisión del poste indicador 242, y el sistema puede predecir así que la etiqueta 275 pronto entrará en el alcance de transmisión del poste indicador 245. Por lo tanto, aun cuando la etiqueta 275 no está actualmente dentro del alcance de transmisión de ningún poste indicador, el sistema todavía tiene una mejor idea de la ubicación actual de la etiqueta 275 que la que sería el caso si no hubiera postes indicadores en absoluto. Una consideración adicional en este sentido es que, dentro del almacén u otra instalación industrial, a menudo hay definidos recorridos que los dispositivos móviles tienen a seguir por la instalación. Por consiguiente, el sistema puede darse perfecta cuenta de que hay un recorrido definido que se extiende sucesivamente por el poste indicador 243, el poste indicador 242, y el poste indicador 245. Esto proveerá al sistema una capacidad aún mejor de estimar exactamente la ubicación actual de la etiqueta 275, aun cuando no esté actualmente dentro del alcance de transmisión de ninguno de los postes indicadores 251-256.
Es posible que dos o más etiqueta de radiobaliza estén simultáneamente dentro del alcance de transmisión de un solo poste indicador, de manera que todas esas etiquetas de radiobaliza están recibiendo simultáneamente la misma señal de señalización emitida por ese poste indicador. Este es el caso con las etiquetas de radiobaliza 272-274 de la Figura 7, que están todas dentro del alcance de transmisión del poste indicador 248. El lector 261 recibe una señal de radiobaliza separada procedente de cada una de las etiquetas 271-274, y cada una de estas señales de radiobaliza incluye el código de radiobaliza único de la etiqueta de radiobaliza correspondiente, en combinación con el código de señalización del poste indicador 248. De este modo, el sistema de control asociado con el lector 261 puede distinguir las etiquetas de radiobaliza 272-274 entre sí, debido a sus códigos de radiobaliza únicos, y también puede determinar que todas estas etiquetas de radiobaliza están actualmente en ubicaciones dentro del alcance de transmisión del poste indicador 248.
Aunque la Figura 7 muestra una formación de postes indicadores 241-256 que son fijos, y varias etiquetas de radiobaliza 271-275 que son móviles, las características fijas y móviles de los postes indicadores y las etiquetas de radiobaliza pueden invertirse. En este sentido, la Figura 8 es una vista esquemática desde arriba de un sistema 300 que tiene dieciséis etiquetas de radiobaliza fijas 301-316, cada una de las cuales es equivalente a la etiqueta de radiobaliza 12 de la Figura 1. Estas etiquetas de radiobaliza están dispuestas en una formación de 4x4, con separación equivalente a la usada para los postes indicadores 241-256 de la Figura 7. Un lector 319 está provisto en una ubicación central dentro de la formación, y también es estacionario. Un poste indicador 322 está montado en un dispositivo móvil, que puede desplazarse dentro de la instalación, y de este modo puede desplazarse con respecto a las etiquetas de radiobaliza estacionaras 301-316. En el momento representado en la Figura 8, el dispositivo móvil que lleva el poste indicador 322 está en una ubicación cerca de la etiqueta de radiobaliza 301, de manera que la etiqueta de radiobaliza 301 está dentro del alcance de transmisión del poste indicador 322.
El poste indicador 322 está transmitiendo una señal de señalización, pero la única etiqueta de radiobaliza que actualmente puede recibir esa señal es la etiqueta de radiobaliza 301. Por lo tanto, cada una de las etiquetas de radiobaliza 301-316 está transmitiendo una señal de radiobaliza respectiva al lector 319, y cada una de estas señales de radiobaliza incluye un código de radiobaliza único, pero sólo la señal de radiobaliza procedente de la etiqueta 301 también incluye el código de señalización único que está recibiendo en la señal de señalización procedente del poste indicador 322. El sistema de control asociado con el lector 319 sabrá la ubicación física de cada una de las etiquetas de radiobaliza fijas 301-316. Por lo tanto, la ubicación del dispositivo móvil asociado con el poste indicador 322 puede determinarse con el mismo grado de exactitud logrado en el sistema de la Figura 7, porque el sistema de control para la realización de la Figura 8 sabe que la distancia entre el poste indicador 322 y la etiqueta de radiobaliza 301 debe ser inferior al radio de transmisión de las señales de señalización procedentes del poste indicador 322 o, en otras palabras, aproximadamente 12 pies (3,66 metros). Si el poste indicador 322 se desplaza hasta que está cerca de la etiqueta de radiobaliza 302, entonces la etiqueta de radiobaliza 301 ya no estará dentro del alcance de transmisión de las señales de señalización procedentes del poste indicador 322, pero la etiqueta de radiobaliza 302 estará dentro de ese alcance de transmisión. Por consiguiente, la etiqueta de radiobaliza 301 dejará de transmitir el código de señalización desde el poste indicador 322 en su señal de radiobaliza, y la etiqueta de radiobaliza 302 comenzará a transmitir este código de señalización en su señal de radiobaliza. Como resultado, el sistema de control asociado con el lector 19 puede rastrear el movimiento del dispositivo móvil asociado con el poste indicador 322.
Una diferencia entre los sistemas de las Figuras 7 y 8 es que, como la señal de radiobaliza procedente de la etiqueta de radiobaliza está configurada para incluir sólo un código de señalización, cada etiqueta de radiobaliza nunca debería estar dentro del alcance de transmisión de más de un poste indicador en cualquier momento dado. En el sistema de la Figura 7, esto se asegura por el montaje fijo de los postes indicadores 241-256, con separación apropiada provista entre ellos. En cambio, como los postes indicadores pueden desplazarse en el sistema de la Figura 8, debe tenerse cuidado de asegurar que dos o más postes indicadores no se aproximen a la misma etiqueta de radiobaliza en el mismo momento. Esto no sugiere que el procedimiento de la Figura 7 sea más ventajoso que el procedimiento de la Figura 8. Uno de estos procedimientos puede ser mejor para algunas aplicaciones, y el otro puede ser mejor para otras aplicaciones. De hecho, debería resultar evidente a partir de la discusión que viene a continuación que, en algunas aplicaciones, sería posible usar una combinación de los dos procedimientos.
Más adelante se analizarán ciertos aspectos adicionales de la presente invención. Se cree que estos aspectos adicionales se comprenderán más claramente si se presentan en el contexto de un ejemplo de una aplicación específica. Por lo tanto, la discusión que viene a continuación se centrará en una compañía privada que está en el negocio del reparto nocturno de paquetes. Como es bien sabido, las compañías de este tipo proveen un servicio en el que recogen un paquete de un remitente en un día, y luego lo entregan a un destinatario al día siguiente, típicamente antes de mediodía. El remitente puede estar en una ciudad, como Boston, y el destinatario puede estar en una ciudad diferente, como Tucson.
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En el día que un paquete es recogido en Boston, la compañía típicamente también recogerá otros varios paquetes en Boston, que irán a una diversidad de ciudades diferentes por todo el país. Al día siguiente, la compañía tendrá varios paquetes que repartir en Tucson, que fueron recogidos en día anterior en varias ciudades diferentes a lo largo del país. Para ocuparse eficientemente del encaminamiento de todos estos paquetes, las compañías existentes típicamente proveen alguna forma de instalación centralizada en un aeropuerto principal. Durante la noche, llegará un contenedor procedente de una ciudad como Boston, que contiene varios paquetes que tienen que ser entregados en muchas ciudades diferentes. El contenedor será descargado en la instalación centralizada, y luego los paquetes serán clasificados, para agrupar los paquetes clasificados por ciudad de destino. De este modo, por ejemplo en cuanto a Tucson, el procedimiento de clasificación producirá un grupo de paquetes destinados para reparto en Tucson, que llegaron a la instalación centralizada en una diversidad de contenedores diferentes procedentes de una diversidad de ciudades de origen diferentes. El grupo de paquetes destinados para Tucson será empaquetado en un contenedor, y ese contenedor será transportado a Tucson, donde los paquetes serán entregados localmente.
Con respecto a una instalación centralizada del tipo analizado anteriormente, la mayoría de los contenedores típicamente llegarán de una de dos maneras diferentes. En primer lugar, los contenedores procedentes de ciudades que no están demasiado lejos de la instalación centralizada llegarán típicamente por carretera, en diversos tipos de camiones. Estos camiones se denominan comúnmente alimentadores. Los contenedores procedentes de ciudades más alejadas llegarán típicamente por avión. Las formas y tamaños de los contenedores que llegan por avión y por camión pueden variar mucho. La Figura 9 es una vista esquemática en perspectiva de un tipo de contenedor 381 que es particularmente adecuado para uso en aviones, porque tiene una forma que facilita el embalaje de varios de tales contenedores dentro de la forma un tanto redondeada de un fuselaje de avión.
El contenedor 381 de la Figura 9 tiene una pared inferior aproximadamente cuadrada 382, y una pared superior definida por una parte central horizontal 383, y dos partes inclinadas que se extienden hacia abajo en un plano inclinado desde lados opuestos de la parte 383, siendo visible en 384 una de las partes inclinadas. El contenedor 381 tiene cuatro paredes laterales que se extienden cada una verticalmente hacia arriba desde un borde de la pared inferior hasta un borde de la pared superior, y dos de estas paredes laterales son visibles en 387 y 388 en la Figura 9. El contenedor 381 también tiene dos puertas 391 y 392, cada una de las cuales puede pivotar entre una posición abierta y una posición cerrada. Está provisto un pestillo, no ilustrado, para asegurar las puertas 391-392 en una posición cerrada, y está configurado de una manera conocida para permitir que las puertas sean bloqueadas o precintadas en sus posiciones cerradas, de manera que los paquetes no puedan ser sacados por persona no autorizadas cuando los contenedores estén siendo transportados a o desde la instalación centralizada.
El propio contenedor 381 es un dispositivo conocido. Según la invención, tres etiquetas de radiobaliza 395-397 están aseguradas fijamente al contenedor 381 en ubicaciones separadas en el mismo. Cada una de las etiquetas 395-397 es equivalente a la etiqueta 12 de la Figura 1. La etiqueta 395 está provista en la parte central 383 de la pared superior del contenedor. Las etiquetas 396 y 397 están provistas en paredes laterales opuestas respectivas del contendor 381, muy adyacentes a esquinas diagonalmente opuestas de la pared inferior 382. Cada uno de los diversos tipos de contenedores que viajan a y desde la instalación centralizada por camión y avión puede denominarse como un dispositivo de carga unitaria (ULD). El contenedor 381 de la Figura 9 es un ejemplo de ULD.
La Figura 10 es una vista esquemática desde arriba de una instalación 400 que incluye una instalación centralizada 401 del tipo analizado anteriormente. En la instalación centralizada 401, los paquetes que son transportados por un servicio de reparto nocturno son recibidos desde muchas ciudades de origen, desempaquetados, clasificados, reempaquetados, y luego transmitidos a muchas ciudades de destino. Es decir, la instalación centralizada 401 de la Figura 10 es esencialmente un edificio donde los paquetes son descargados de contenedores, clasificados, y luego recargados dentro de otros contenedores. La instalación general 400 incluye una sección de llegada 403 y una sección de salida 404, que son ambas externas al edificio físico de la instalación centralizada 401. La sección de llegada 403 está relacionada con la recepción y procesamiento inicial de los contenedores entrantes, y la sección de salida 404 se encarga del procesamiento de los contenedores salientes.
Un sistema de rastreo del tipo general analizado anteriormente en asociación con la Figura 7 es usado por la instalación 400, pero por claridad no se muestra en la Figura 10. Este sistema de rastreo incluye una pluralidad de postes indicadores separados montados en el techo de la instalación centralizada 401, y en otras ubicaciones seleccionadas por toda la instalación 400, como se analiza más adelante. Además, por toda la instalación 400 está provista una pluralidad de lectores. En la instalación centralizada 401, los lectores están montados en el techo. En las secciones de llegada y de salida, hay lectores montados en las puertas de entrada y de salida, en o cerca del equipo de descarga, en postes de luz, en edificios, en vallas, en soportes especiales, o en otra estructura adecuada que pueda estar presente. En general, los postes indicadores están provistos en áreas donde se necesitan estimaciones muy exactas de la ubicación de la etiqueta, usando técnicas del tipo analizado anteriormente en asociación con la Figura 7. En cambio, en áreas donde es suficiente una estimación más aproximada de la ubicación de la etiqueta, pueden omitirse los postes indicadores de manera que las señales de radiobaliza no incluyen códigos de señalización, y las estimaciones de ubicación pueden estar basadas en la intensidad de las señales de radiobaliza tal como son recibidas en los lectores.
Volviendo más detalladamente al flujo de materiales a través de la instalación 400, un avión que llega carretea hasta la sección de llegada 403, donde es aparcado en 411. El avión puede ser aparcado en uno de dos tipos diferentes de ubicaciones. Una se denomina comúnmente una ubicación "de ala". Esto significa que la aeronave es aparcada estrechamente adyacente a un edificio, que típicamente tiene un cargador o descargador incorporado que puede ser extendido hasta una puerta del avión para facilitar la carga y descarga. El otro tipo de ubicación se conoce como una ubicación "de rampa". Esto significa que el avión es aparcado en la pista en una ubicación separada de cualquier edificio. La carga y descarga de tal avión se llevan a cabo usando tipos conocidos de cargadores y descargadores móviles que pueden salir hacia el avión y luego volver a un edificio.
Un requisito gubernamental es que la mayoría de los dispositivos electrónicos que están viajando en los aviones deben ser desactivados durante el vuelo, de manera que no produzcan ningún tipo de señal electromagnética inalámbrica que pudiera interferir con el funcionamiento del avión. Por lo tanto, en la medida en que algún poste indicador o etiqueta de radiobaliza del tipo mostrado en 11-12 en la Figura 1 esté viajando por avión, debe ser apagado durante el vuelo, o al menos debe estar en un modo de funcionamiento en el que no transmita señales electromagnéticas. Tal como se analizó anteriormente, las etiquetas de radiobaliza 395-397 están provistas en ULDs del tipo mostrado en 381 en la Figura 9. Por consiguiente, cuando estos ULDs son descargados de un avión, las etiquetas de radiobaliza tienen que ser encendidas. Tal como se analizó anteriormente, el campo de comando de etiqueta 43 (Figura 2) de una señal de señalización puede encender o apagar una etiqueta de radiobaliza. Por consiguiente, pueden estar provistos postes indicadores en o cerca de cada dispositivo de descarga, o en la zona de la operación de descarga del avión, para encender todas las etiquetas de radiobaliza que están presentes en los ULDs que están siendo descargados. Alternativamente, podría usarse manualmente un poste indicador manual por parte de un operario para encender todas las etiquetas de radiobaliza que están en el equipo que se descarga. Las etiquetas de radiobaliza de los ULDs descargados comienzan así a transmitir sus señales de radiobaliza.
Como se apuntó anteriormente, la sección de llegada 403 tiene una pluralidad de lectores del tipo mostrado en 13 en la Figura 1 en ubicaciones seleccionadas apropiadamente por toda la sección de llegada 403. Estos lectores están provistos en o cerca del equipo de descarga del avión, en postes de luz, en edificios, en vallas, en soportes especiales, o en otra estructura. Las señales de radiobaliza generadas por las etiquetas en cada ULD serán recibidas por uno o más de estos lectores, cada uno de los cuales enviará la información recibida a un sistema de control central del tipo mostrado en 14 en la Figura 1. Como el sistema de control sabe qué etiquetas de radiobaliza están montadas en qué ULD, el sistema de control puede determinar qué ULDs han llegado por avión. El sistema de control puede comenzar entonces a planear cómo encaminar cada ULD a través de la instalación 400.
En este sentido, existen situaciones ocasionales en las que un ULD procede de una ciudad de origen que tiene tantos paquetes que van a una sola ciudad de destino que todos estos paquetes han sido empaquetados en un solo ULD. En ese caso, el sistema de control puede disponer que el ULD sea transferido directamente desde la sección de llegada 403 hasta la sección de salida 404, porque no hay necesidad de hacer ningún desempaquetado, clasificación o reempaquetado. Sin embargo, la inmensa mayoría de ULDs tendrán que ser desempaquetados y clasificados, y por lo tanto tendrán que ser encaminados a la instalación centralizada 401.
En cuanto a todos los ULDs que llegan, el sistema de control habrá recibido electrónicamente de cada ciudad de origen una identificación de los ULDs que son enviados, y una lista de los paquetes específicos en cada uno de tales ULDs. De este modo, dependiendo de los horarios de partida para los aviones que viajan a las ciudades de destino, el sistema de control puede priorizar el orden de manipulación de los ULDs que llegan, de manera que los ULDs que contienen paquetes que tienen que estar en los vuelos que parten más temprano pueden ser manipulados antes que los ULDs que no contienen paquetes que tienen que estar en los vuelos que parten más temprano. Basándose en la información electrónica recibida desde las ciudades de origen, el sistema de control sabe qué ULDs deberían estar en cada avión que llega, y puede determinar si falta uno de los ULDs esperados, o si está presente un ULD extra e inesperado. También puede registrarse la hora de llegada de cada ULD.
Cuando el avión está aparcado de rampa, los ULDs pueden ser transportados a la instalación centralizada usando un tren que incluye varios remolques o "carretillas" conectados de manera removible, y un tractor o remolcador que puede tirar de los remolques. Cada ULD puede ser transferido a un remolque respectivo del tren. Después se describe más detalladamente un tren de este tipo. En la Figura 10, el bloque 142 refleja esta transferencia de ULDs sobre remolques. El tren transporta entonces los ULDs a la instalación centralizada 401. Por el contrario, si el avión está aparcado de ala, puede que los ULDs sean transferidos o no a un tren de este tipo. Pueden ser transportados, en cambio, por transportador, por un dispositivo como un carro que puede ser empujado manualmente, o por algún otro aparato de transporte. El bloque 413 de la Figura 10 representa la transferencia de ULDs desde el avión hasta alguna forma de dispositivo apropiado que facilitará el transporte de los ULDs.
En el bloque 416 en 403, se comprueba manualmente el manifiesto de cada ULD que llega para el vuelo que llega. Luego, en el bloque 417, los ULDs destinados para la instalación centralizada son desplazados a la instalación centralizada. Como se mencionó anteriormente, están provistos lectores en ubicaciones seleccionadas por toda la instalación 400, incluyendo la sección de llegada 403, la instalación centralizada 401, y la sección de salida 404. Además, los postes indicadores del tipo mostrado en 11 en la Figura 1 están provistos en una diversidad de ubicaciones seleccionadas por toda la instalación 400, especialmente en ubicaciones por las que los ULDs deben pasar a medida que son encaminados a través de la instalación 400. De este modo, por ejemplo, están provistos postes indicadores a lo largo de recorridos de desplazamiento típicos, en entradas, y en diversas estaciones donde los ULDs pueden esperar atención temporalmente, que se denominan áreas de "estacionamiento". Usando el procedimiento básico analizado anteriormente en asociación con la Figura 7, el sistema de control puede rastrear exactamente cada ULD a lo largo de toda la instalación 400.
Cada uno de los ULDs procedentes del área de estacionamiento 418 es transportado finalmente a una de varias estaciones de descarga 421. En cada estación de descarga, un operario abre el ULD, y también aprieta un pulsador en un panel de control adyacente, para indicar al sistema de control que ha comenzado el procedimiento de descarga. El operario descarga luego todos los paquetes del ULD, poniéndolos sobre cintas transportadoras que los llevan a una sección de clasificación de paquetes 422. Cuando el operario finaliza la descarga de un ULD, el operario aprieta un nuevo botón en el panel de control, para indicar al sistema de control que se ha terminado el procedimiento de descarga manual. En la realización desvelada, el panel de control en cada estación de descarga es una parte física de la estación de descarga. Sin embargo, alternativamente puede estar provisto en forma de un dispositivo inalámbrico transportado por el operario. Cada uno de los ULDs vacíos es llevado a un área de estacionamiento 426, y finalmente son desplazados a un área de estacionamiento 427, directamente o a través de una nueva área de estacionamiento 428, que está fuera del edificio físico de la instalación centralizada 401.
Haciendo referencia de nuevo a la sección de llegada 403, y como se analizó anteriormente, los paquetes pueden llegar no sólo por avión, sino también por camión. Como se apuntó anteriormente, los camiones se denominan alimentadores. Los alimentadores pueden contener ULDs, en cuyo caso los ULDs pueden ser descargados y manipulados de una manera muy similar a la analizada anteriormente en asociación con un avión que llega que es aparcado de rampa. Más típicamente, sin embargo, los alimentadores incluyen paquetes que no están empaquetados en ULDs. En ese caso, el propio alimentador es tratado como el contenedor para los paquetes, y la parte inferior de la Figura 10 trata de cómo es manipulado este tipo de alimentador.
En particular, en el bloque 436 el alimentador es facturado en la compuerta de la sección de llegada 403. Una etiqueta de radiobaliza temporal similar a la mostrada en 12 en la Figura 1 está unida al alimentador, por ejemplo, usando alguna abrazadera de montaje especial. Al mismo tiempo, la persona que se ocupa de la compuerta realiza una anotación en un ordenador, que informa al sistema de control central de la llegada del alimentador, y también informa al sistema de control de la etiqueta de radiobaliza particular que ha sido unida a ese alimentador, para permitir que el sistema de control asocie el manifiesto electrónico para ese alimentador con el alimentador físico real a medida que se desplaza a través de la instalación 400.
Si el alimentador es un camión en forma de una cabina que tira de un remolque, conocido comúnmente como una combinación de tractor-remolque, el remolque puede ser separado de la cabina y desplazado por la instalación 400 usando pequeños tractores locales de un tipo denominado comúnmente yardbird. Por otra parte, si la cabina es una parte integral del alimentador, todo el camión puede desplazarse por la instalación 400.
En cualquier caso, en el bloque 437 el alimentador se desplaza desde la sección de llegada 403 hasta un área de estacionamiento 441 que es adyacente, pero exterior, al edificio que sirve como instalación centralizada 401. El sistema de control programe el movimiento de estos alimentadores para alimentar a las estaciones de descarga, una de las cuales se muestra en 442. Cada alimentador es descargado, de una manera similar a la descrita anteriormente para las estaciones de descarga de ULDs 421. Los paquetes sacados de los alimentadores viajan a la sección de clasificación de paquetes 442, por ejemplo por transportador, mientras que los alimentadores vacíos son encaminados a un área de estacionamiento de alimentadores vacíos 443.
En la sección de clasificación de paquetes 422, todos los paquetes dirigidos a una ciudad de destino dada son encaminados a una estación de descarga seleccionada de varias estaciones de descarga 451. Un ULD vacío se toma del área de estacionamiento 427, y se carga con paquetes con membrete para esa ciudad de destino, hasta que el ULD esté lleno o hasta que contenga todos los paquetes juntados para esa ciudad de destino. Luego, ese ULD es transferido a una sección de báscula de ULD 452, donde cada ULD es pesado. La báscula 452 está conectada al sistema de control central, de manera que el sistema de control sabrá el peso de cada ULD cargado, y así puede llevar a cabo una planificación apropiada con respecto a cuánto peso total está siendo cargado en cada avión que parte.
Después de que cada ULD ha sido pesado en 452, es desplazado a un área de estacionamiento de salida 453. Desde allí, a su debido tiempo es sacado del edificio a través de una puerta que tiene un poste indicador cerca, y se avisa al sistema de control de su salida de la instalación centralizada 401 en virtud de las señales de radiobaliza que proceden de una etiqueta en el ULD y que incluyen el código de señalización del poste indicador. Luego, como se representa esquemáticamente por los bloques 456, 457 y 458, estos ULDs son transportados por trenes del tipo analizado anteriormente hasta la sección de salida 404, donde cada uno es cargado en un avión que viaja a la ciudad de destino para todos los paquetes que hay en ese ULD.
Como se mencionó anteriormente, los reglamentos gubernamentales prohíben que los dispositivos como las etiquetas de radiobaliza emitan señales electromagnéticas inalámbricas durante el vuelo del avión. Por consiguiente, a medida que cada ULD es cargado en un avión, todas las etiquetas de radiobaliza asociadas con él son apagadas, o al menos puestas en un modo en el que no emiten ninguna señal de radiobaliza. Esto puede efectuarse usando un poste indicador fijo en la zona del cargador para el avión, o usando alguna forma de poste indicador portátil manejado por una persona implicada en el procedimiento de carga. Como se apuntó anteriormente, uno de los comandos que pueden estar presentes en el campo de comando de etiqueta 43 (Figura 2) de una señal de señalización es un comando que apaga cualquier etiqueta de radiobaliza que recibe la señal. Cuando un avión ha sido cargado con todos los ULDs que está programado que transporte, el avión carretea fuera de la sección de salida 404, y luego despega para su ciudad de destino.
Está programado que algunos de los paquetes clasificados en la sección de clasificación 422 partan por camión en lugar de avión, por ejemplo cuando han de ser entregados a destinos que no están lejos de la instalación 400. El procedimiento de clasificación encamina estos paquetes a estaciones de carga de alimentadores, una de las cuales se muestra en 461. Un alimentador vacío procedente del área de estacionamiento de alimentadores 443 es desplazado a una de las estaciones de carga de alimentadores 461, donde es cargado con paquetes clasificados que ha de transportar a uno o más centros de reparto relativamente locales. El alimentador cargado es desplazado luego desde la instalación centralizada 401 hasta la sección de salida 404, donde se quita la etiqueta de radiobaliza temporal de ese alimentador, y se realiza una anotación apropiada en un terminal conectado al sistema de control. Luego el alimentador sale de la sección de salida 404. En este sentido, si el alimentador es un remolque que es desplazado por un yardbird, es separado del yardbird y conectado a una cabina disponible, y luego la cabina tira de él hasta su destino.
Como se mencionó anteriormente, el sistema que rastrea los ULDs y los alimentadores a través de la instalación 400 no se muestra en la Figura 10. Este sistema se denomina Sistema de Rastreo de ULDs (UTS), y la Figura 11 es una vista esquemática de partes seleccionadas de este sistema UTS, que está designado en general en la Figura 11 con el número de referencia 500. Más detalladamente, el sistema UTS 500 incluye un servidor UTS 502, cuyo hardware es un sistema informático adecuado de un tipo disponible comercialmente. El servidor 502 está asociado con una base de datos 503, que puede estar almacenada en un disco duro del propio servidor 502, o en algún tipo de dispositivo de almacenamiento separado físicamente que esté conectado operativamente al servidor 502. El sistema 500, incluyendo el servidor 502, es tolerante a fallos en la realización desvelada, incluyendo la provisión de un grado de redundancia, para permitir al sistema reconfigurarse automáticamente de una manera conocida para evitar los fallos localizados que puedan ocurrir. En este sentido, se reconocerá que, como todos los paquetes que son manipulados en la instalación 400 tienen que ser entregados absolutamente al día siguiente, simplemente es inaceptable que un fallo dentro del sistema 500 pare el funcionamiento de la instalación 400. Las técnicas usadas para obtener capacidad de tolerancia a fallos son de un tipo conocido, y por lo tanto en este documento no se desvelan detalladamente.
El servidor 502 está interconectado en 504 a otros varios sistemas, que técnicamente no son parte del propio sistema UTS 500, y por lo tanto se muestran en líneas discontinuas en la Figura 11. Una es la sección de báscula de ULDs 452, que fue mencionada anteriormente en asociación con la Figura 10. Otro es un sistema de control de aeropuerto de transferencia (AHCS) 506, que es un sistema informático separado que provee control general para la instalación 400 de la Figura 10, incluyendo funciones distintas del rastreo de alimentadores y ULDs dentro de la instalación 400. El servidor 502 también está conectado a un sistema de pesaje y equilibrado 507, y un sistema de planificación de y control de funcionamiento (OPC) 508. El servidor 502 también podría estar conectado opcionalmente a algún otro tipo de sistema informático 509 usado en la instalación 400.
Volviendo más detalladamente al sistema UTS 500, y como se mencionó anteriormente, hay una pluralidad de lectores que son equivalentes cada uno al lector mostrado en 13 en la Figura 1. En la Figura 11 se muestran diez de estos lectores en 521-530, pero esto es meramente una muestra representativa del número total de lectores provistos a lo largo de toda la instalación 400. Seis lectores 521-526 de este grupo están conectados cada uno al servidor 502 a través de cables de una red 536. En la realización desvelada, la red 536 es de un tipo conocido comúnmente en la técnica como una red Ethernet. Dos controladores de lectores 537-538 también están conectados a la red, para facilitar las comunicaciones entre el servidor 502 y los lectores. La estructura y el funcionamiento de los controladores de lectores 537-538 resultan conocidos para los expertos en la materia, y por lo tanto en este documento no se describen detalladamente.
Los lectores restantes 527-530 de la Figura 11 no están conectados directamente a la red 536. En cambio, cada uno está conectado a un receptor/transmisor inalámbrico respectivo 541-544, cada uno de los cuales se comunica a través de señales inalámbricas con uno respectivo de dos receptores/transmisores inalámbricos adicionales 547-548, que sirven como puntos de acceso a la red 536. Estos enlaces inalámbricos se ajustan a un estándar conocido que fue propagado por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), y que se conoce comúnmente como el estándar IEEE 802.11. Como las personas expertas en la materia ya están familiarizadas con este estándar, en este documento es innecesaria una discusión detallada.
Los lectores 521-526 que están conectados directamente a cables de la red 536 es probable que sean lectores provistos dentro del edificio físico de la instalación centralizada 401, mientras que los lectores 527-530 que están conectados a la red 536 por enlaces inalámbricos 541-544 y 547-548 es más probables que sean los lectores que están en la sección de llegada 403 y la sección de salida 404. Esto es porque el gasto adicional del equipo inalámbrico es más probable que sea económico en ubicaciones exteriores, donde algún coste significativo estaría implicado en tirar cables a ubicaciones aisladas. Sin embargo, la presente invención no excluye el uso de enlaces inalámbricos dentro del edificio de la instalación centralizada 401, o el uso de conexiones de red directas en ubicaciones exteriores a la instalación centralizada 401.
En la Figura 11, un sistema lector de cuello de botella 549 está conectado a la red 536. Puede cooperar con al menos alguno de los lectores 521-530, para proveer un registro inmediato y exacto del momento y ubicación específicos en que una etiqueta de radiobaliza pasó por un cierto punto denominado "cuello de botella". Un cuello de botella es una ubicación por la que deben pasar muchas o todas las etiquetas de radiobaliza, siendo un ejemplo una entrada a través de la cual deben pasar todos los ULDs para entrar en la instalación centralizada 401. El sistema lector 549 asegura que se grabe inmediatamente un registro exacto del momento y ubicación, porque el servidor 502 a veces estará demasiado ocupado con otras tareas como para responder con suficiente rapidez para grabar exactamente el momento y la ubicación. En la medida en que el sistema lector de cuello de botella 549 recoge información, pasa la información al servidor 502 a su debido tiempo.
El servidor 502 también está conectado a través de una nueva red 561 y dos controladores de red 562-563 a varias estaciones base inalámbricas, cuatro de las cuales se muestran en 566-569. Las estaciones base del tipo mostrado en 566-569 están provistas por toda la instalación 400, y permiten al servidor 502 comunicarse de manera inalámbrica con varios dispositivos manuales inalámbricos 571-578. Cada uno de los dispositivos manuales 571-578 incluye un teclado y una pantalla, y se usan para diversos propósitos.
Uno de tales propósitos es permitir que las personas que hay por toda la instalación obtengan información acerca de un ULD, un dispositivo móvil u algún otro artículo asociado con una etiqueta dada. El sistema de control 14 mantiene información en una forma electrónica acerca de los artículos asociados con cada etiqueta, y así puede proveer fácilmente partes pertinentes de esta información cuando sea solicitada a cualquiera de los dispositivos manuales 571-578. Igualmente, el sistema de control podría ser configurado para proveer esta información a través de Internet a un programa navegador web estándar.
Otro propósito de los dispositivos manuales 571-578 es permitir al servidor 502 dar instrucciones a las personas que están trabajando dentro de la instalación 400. Por ejemplo, puede que a una persona que maneja un dispositivo móvil como una carretilla elevadora que transporta un ULD se le tenga que dar instrucciones respecto a qué debería hacer con el ULD. En este sentido, si el ULD ha de ser llevado a una de las estaciones de descarga 421 (Figura 10), el operario tiene que saber a qué estación de descarga específica debería ser entregado el ULD. Igualmente, si un ULD está esperando en un área de estacionamiento, y el operario ha de recogerlo, el operario tiene que saber qué ULD específico recoger. El servidor 502 puede transmitir esta información al operario a través de uno de los dispositivos manuales 571-578 portado por ese operario.
Los dispositivos manuales 571-578 también tienen la capacidad de funcionar como lectores de etiquetas de radiobaliza. Esto permite que un operario, con o sin ayuda desde el servidor 502, identifique si un ULD particular cercano al operario es un ULD con el que el sistema quiere que el operario haga algo.
Las unidades manuales 571-578 también pueden ser usadas por un operario para avisar al servidor 502 del equipo que está usando actualmente el operario. Por ejemplo, si el operario toma el control de un yardbird para desplazar los alimentadores alrededor de la instalación 400, los códigos de identificación para el operario y el yardbird pueden ser introducidos manualmente en el teclado, o pueden ser escaneados de una manera apropiada como escaneando códigos de barras en el yardbird y en la tarjeta de identificación del operario con un escáner de códigos de barras en el dispositivo manual, de manera que el servidor 502 sabe qué equipo está usando actualmente ese operario particular. El servidor 502 puede usar luego ese dispositivo manual para dar al operario instrucciones específicas respecto a qué debería hacer el operario con ese equipo.
La Figura 12 es una vista esquemática de un tren 600, que es de un tipo que ha sido mencionado anteriormente, y que puede usarse para transportar ULDs dentro de la instalación 400 de la Figura 10. El tren 600 de la Figura 12 incluye un tractor o remolcador 601 que tira del tren, y tres remolques o carretillas 602-604. El tractor 601 y los remolques 602-604 son cada uno un tipo de dispositivo móvil.
Todos los remolques 602-604 son idénticos. El remolque 602 tiene en su extremo delantero una lengüeta, que está conectada de manera removible a un enganche en la parte trasera del tractor 601. El remolque 603 tiene en su extremo delantero una lengüeta que está conectada de manera removible a un enganche en la parte trasera del remolque 602, y el remolque 604 tiene en su extremo delantero una lengüeta que está conectada de manera removible a un enganche en la parte trasera del remolque 603. Aunque el tren 600 de la Figura 12 tiene tres remolques, se reconocerá que el número de remolques podría ser mayor o menor. Cada uno de los remolques 602-604 tiene un ULD respectivo 606-608 sostenido de manera removible en el mismo. Cada uno de los ULDs 606-608 es idéntico al ULD 381 analizado anteriormente en asociación con la Figura 9.
El tractor 601 tiene en el mismo una etiqueta de radiobaliza 611, que está provista en la parte superior de un poste para elevar la etiqueta de radiobaliza 611 de manera que esté relativamente cerca de los postes indicadores provistos en el techo, uno de los cuales se muestra en 612 en un techo mostrado esquemáticamente como una línea discontinua 613. El círculo de línea discontinua alrededor del poste indicador 612 representa el alcance de transmisión del poste indicador 612. Debe apuntarse que el alcance de transmisión del poste indicador 612 está configurado específicamente de manera que los remolques 602-604 pasarán bajo la parte inferior del alcance de transmisión del poste indicador 612. Tres etiquetas de radiobaliza 616-618 están provistas cada una encima de uno de los ULDs respectivos 606-608.
A medida que el tractor 601 se desplaza a través de la instalación 400, la etiqueta de radiobaliza 611 que hay en el mismo entrará y saldrá de los alcances de transmisión de diversos postes indicadores por toda la instalación, permitiendo así que la ubicación del tractor 601 sea rastreada exactamente de la manera descrita anteriormente en asociación con la Figura 7. Las etiquetas de radiobaliza 616-618 provistas encima de los ULDs respectivos 606-608 también pasarán por los alcances de transmisión de diversos postes indicadores, facilitando así el rastreo directo y exacto de la ubicación de cada uno de los ULDs 606-608.
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El tractor 601 tiene un poste indicador 623 ubicado cerca del enganche en su parte trasera. Cada uno de los remolques 602-603 tiene un poste indicador respectivo 626-628 en una esquina trasera derecha de los mismos. Cada uno de los remolques 602-604 también tiene una etiqueta de radiobaliza respectiva 631-633 sostenida en la lengüeta de los mismos. Como se analizó anteriormente, cada uno de los postes indicadores del techo, como el poste indicador 612, tiene un alcance de transmisión que termina a una altura verticalmente por encima de los remolques. Por lo tanto, las etiquetas de radiobaliza 631-633 de las lengüetas de los remolques no pasan por los alcances de transmisión de los postes indicadores del techo.
La etiqueta de radiobaliza 631 de la lengüeta del remolque 602 está dentro del alcance de transmisión del poste indicador 623 de la parte trasera del tractor 601, pero está fuera del alcance de transmisión del poste indicador 626 dispuesto en el mismo remolque 602, porque la etiqueta de radiobaliza 631 y el poste indicador 626 están cerca de extremos opuestos del remolque 602. Igualmente, la etiqueta de radiobaliza 632 del remolque 603 está dentro del alcance de transmisión del poste indicador 626 en la parte trasera del remolque 602, pero está fuera del alcance de transmisión del poste indicador 627 en el extremo trasero del remolque 603. Además, la etiqueta de radiobaliza 633 del remolque 604 está dentro del alcance de transmisión del poste indicador 627 en la parte trasera del remolque 603, pero está fuera del alcance de transmisión del poste indicador 628 que está en la parte trasera del remolque 604.
Con esto en mente, se reconocerá que, mientras el tractor 601 y el remolque 602 están conectados de manera removible uno a otro, la etiqueta de radiobaliza 631 del remolque transmitirá periódicamente una señal de radiobaliza que incluye su propio código de radiobaliza único y que también incluye el código de señalización único del poste indicador 623 del tractor 601. De este modo, basándose en las señales de radiobaliza procedentes de la etiqueta 631, el servidor 502 (Figura 11) sabrá que el remolque 602 está actualmente conectado directamente al tractor 601.
Igualmente, las señales de radiobaliza procedentes de la etiqueta 632 informan al sistema de que el remolque 603 está actualmente conectado directamente al remolque 602. Además, las señales de radiobaliza procedentes de la etiqueta 633 informan al sistema de que el remolque 604 está actualmente conectado directamente al remolque 603. Con toda esta información, el sistema de control sabe no sólo que el tractor 601 y los remolques 602-604 están conectados actualmente todos juntos para formar el tren 600, sino que también sabe el orden preciso en que aparecen respectivamente en el tren de delante a atrás. Es decir, el sistema de control sabe que el tractor 601 precede al remolque 602, que a su vez precede al remolque 603, que a su vez precede al remolque 604. Cuando los trenes se montan y desmontan, para satisfacer las necesidades variables de la instalación, el sistema de control siempre tiene conocimiento directo inmediato de exactamente qué tractor y qué remolques están combinados para formar cualquier tren particular.
Como se analizó anteriormente en asociación con el ULD 381 de la Figura 9, cada uno de los ULDs 606-608 tiene dos etiquetas de radiobaliza adicionales unidas a una parte inferior del mismo, en paredes laterales opuestas cerca de esquinas diagonalmente opuestas de la pared inferior. Una de tales etiquetas de radiobaliza es visible en la Figura 12 en cada uno de los ULDs 606-608, y estas etiquetas están identificadas respectivamente con los números de referencia 641-643.
La etiqueta de radiobaliza 641 del ULD 606 está dentro del alcance de transmisión del poste indicador 626 del remolque 602 que transporta ese ULD. La etiqueta 641 transmite así una señal de radiobaliza que incluye su propio código de radiobaliza único, y también el código de señalización único para el poste indicador 626. De este modo, el sistema de control sabe que el ULD 606 está actualmente sostenido en el remolque 602. De manera similar, las etiquetas de radiobaliza 642 y 643 transmiten señales de radiobaliza respectivas que incluyen códigos de señalización respectivos procedentes de los postes indicadores 627 y 628, y que informan respectivamente al sistema de control de que los ULDs 607 y 608 están sostenidos respectivamente en los remolques 603 y 604. Las etiquetas de radiobaliza 641-643 están suficientemente bajas en los ULDs 606-608 como para que pasen bajo los alcances de transmisión de los postes indicadores que están en el techo 613, como el poste indicador 612.
Si el ULD 606 ha sido colocado en el remolque 602 con una orientación girada 180º alrededor de un eje vertical desde la orientación mostrada en la Figura 12, entonces la etiqueta de radiobaliza 641 estaría cerca de la esquina delantera izquierda del remolque 602, y la tercera etiqueta de radiobaliza del ULD 606 (que no es visible en la Figura 12) estaría cerca del poste indicador 626 en la esquina trasera derecha del remolque 602. Esa tercera etiqueta de radiobaliza llevaría a cabo así la función de transmitir señales de radiobaliza que contienen el código de señalización del poste indicador 626 y que informan al sistema de control de que el ULD 606 está sostenido actualmente en el remolque 602. Con el ULD 606 en esta posición alternativa, la etiqueta de radiobaliza 641 estaría fuera de los alcances de transmisión de los postes indicadores 623 y 626, y de este modo no incluiría ningún código de señalización en su señal de radiobaliza. Por consiguiente, proveyendo dos etiquetas de radiobaliza en ubicaciones diagonalmente opuestas en la parte inferior de cada ULD, cada ULD puede ser colocado en un remolque con cualquiera de dos orientaciones diferentes, y por lo tanto no es necesario que los empleados de la instalación se preocupen de asegurar una orientación particular de cada ULD cuando es colocado en un remolque.
El sistema de control sabe la ubicación del tractor 601 en virtud de las señales de radiobaliza emitidas por la etiqueta de radiobaliza 611 del tractor 601, que incluyen típicamente el código de señalización de uno de los postes indicadores del techo, como el poste indicador 612. Además, como el sistema de control también sabe qué remolques están actualmente conectados al tractor 601, y en qué orden, el sistema también sabe la ubicación de cada uno de los remolques 602-604 que están conectados al tractor 601 a medida que el tractor 601 se desplaza por la instalación mostrada en la Figura 10. Además, el sistema sabe la ubicación de cada uno de los ULDs 606-608 que son transportados por el tren 600, no sólo basándose en las señales de radiobaliza transmitidas por las etiquetas 616-618 en la parte superior de los ULDs, sino también basándose en las señales de radiobaliza transmitidas por las etiquetas de radiobaliza 641-643 en las partes inferiores de los ULDs, porque éstas asocian los ULDs con el tren 600, y el sistema de control sabe la ubicación del tren.
La Figura 13 es una vista lateral esquemática que muestra una carretilla elevadora 651 que tiene un poste indicador 652 provisto en su montacargas móvil verticalmente. Un palé 6654 está sostenido de manera removible sobre el montacargas, y tiene una etiqueta de radiobaliza 653 provista en él. El alcance de transmisión del poste indicador 652 está indicado por un círculo de línea discontinua en la Figura 13, y se observará que la etiqueta 653 del palé 654 está dentro de este alcance de transmisión cuando el palé está sostenido sobre el montacargas. Por consiguiente, la etiqueta 653 transmitirá señales de radiobaliza que incluyen su propio código de radiobaliza único y también el código de señalización del poste indicador 652. De este modo, el sistema de control sabrá, a partir de estas señales de radiobaliza, que el palé 654 está en este momento siendo transportado por la carretilla elevadora 651. Si el sistema de control sabe los artículos que están sostenidos actualmente sobre el palé, el sistema también sabrá dónde están esos artículos.
También sería posible proveer etiquetas de radiobaliza 656 y 657 en cada uno de los artículos 658 y 659 del palé 654. Si el alcance de transmisión del poste indicador 652 está configurado de manera que las etiquetas 656 y 657 están dentro del alcance de transmisión, las etiquetas 656-657 transmitirán señales de radiobaliza respectivas que informan directamente al sistema de que los artículos 658-659 están siendo transportados por la carretilla elevadora 651. Alternativamente, el poste indicador 652 podría estar provisto en el palé 654, y la etiqueta de radiobaliza 653 podría omitirse del palé 654. En ese caso, las señales de radiobaliza procedentes de las etiquetas 656-657 informarían al sistema de control del hecho de que los artículos 658-659 están actualmente sobre un dispositivo móvil que es el palé 654.
La carretilla elevadora 651 tiene un poste indicador 661 montado en un poste que se extiende hacia arriba desde la parte superior de la cabina. El poste indicador 661 transmite señales de señalización que tienen un alcance de transmisión que no llega a los artículos 658-659 sostenidos sobre el montacargas de la carretilla elevadora 651. Sin embargo, están provistas etiquetas de radiobaliza 662-664 en ubicaciones separadas en el techo, y cada una estará dentro del alcance de transmisión del poste indicador 661 cuando la carretilla elevadora 651 esté dispuesta aproximadamente debajo de ella. De este modo, basándose en señales de radiobaliza procedentes de las etiquetas 662-664, el sistema de control puede rastrear el movimiento de la carretilla elevadora 651 por la instalación usando una técnica del tipo descrito anteriormente en asociación con la Figura 8. Como alternativa, se reconocerá que el poste indicador 661 puede ser sustituido por una etiqueta de radiobaliza, y las etiquetas de radiobaliza 662-664 pueden ser sustituidas por postes indicadores, en cuyo caso el sistema de control rastrearía la carretilla elevadora 651 usando una técnica del tipo descrito anteriormente en asociación con la Figura 7.
La Figura 14 es una vista lateral esquemática que muestra la sección de cola de un avión 671, y también un dispositivo 672 que se conoce comúnmente como cargador, y que puede usarse para cargar o descargar un avión. El avión tiene una compuerta o puerta 674 que ha pivotado hacia abajo para crear una plataforma aproximadamente horizontal. El cargador tiene una plataforma horizontal 676, y tiene un soporte de tijera motorizado para la plataforma que es capaz de subir y bajar verticalmente la plataforma, de manera que puede ser alineada verticalmente con la compuerta 674 del avión.
La plataforma 676 del cargador 672 sostiene un palé 677, y el palé sostiene a su vez varios artículos, uno de los cuales está designado por el número de referencia 678. Cada uno de los artículos del palé tiene una etiqueta de radiobaliza en él, estando indicada una de las etiquetas de radiobaliza por el número de referencia 679. La plataforma sostiene un poste indicador 682. En respuesta a las señales de señalización procedentes del poste indicador 682, las etiquetas 679 de los artículos 678 transmiten señales de radiobaliza respectivas que informan al sistema de control de que todos estos artículos están actualmente sobre el cargador 672 que tiene el poste indicador 682. Un operario 683 lleva una unidad manual 684, que es equivalente a las unidades manuales 571-574 analizadas anteriormente en asociación con la Figura 11. Además, el operario lleva un poste indicador portátil 686, que puede usarse para apagar todas las etiquetas 679 a medida que los artículos 678 son cargados en el avión. El sistema de control puede verificar si todas las etiquetas han sido apagadas de hecho o no evaluando si alguna de las etiquetas aún está transmitiendo señales de radiobaliza, y puede proveer realimentación mediante la unidad manual 684 en cuanto a si algunas etiquetas que deberían estar apagadas aún están encendidas. A la inversa, por supuesto, si el avión estaba siendo descargado, el poste indicador portátil podría usarse para encender las etiquetas 679, y las etiquetas 679 comenzarían entonces a transmitir señales de radiobaliza respectivas que contienen el código de señalización del poste indicador 682, para avisar al sistema de control de que todos los artículos asociados están sobre el cargador 672.
La Figura 15 es una vista lateral esquemática de un aparato 700 que incluye un transportador 702 y un poste indicador 703 que está montado fijamente encima del transportador 702 en algún soporte no ilustrado, como un techo. El poste indicador 703 es equivalente al poste indicador mostrado en 11 en la Figura 1. El alcance de transmisión efectivo de las señales de señalización transmitidas por el poste indicador 703 está indicado por una línea discontinua en la Figura 15.
Un palé 706 está sostenido sobre el transportador 702, y está siendo desplazado en una dirección 704 por el transportador. El palé 706 tiene varios artículos sobre él, uno de los cuales está designado por el número de referencia 707. Cada uno de los artículos 707 es un contenedor para paquetes que están sujetos a reparto nocturno. Cada uno de los artículos 707 tiene sobre él una etiqueta de radiobaliza respectiva, una de las cuales está indicada por el número de referencia 708. Cada una de las etiquetas de radiobaliza es equivalente a la etiqueta de radiobaliza mostrada en 12 en la Figura 1.
A medida que el palé 706 es desplazado en la dirección 704 por el transportador 702, cada uno de los artículos 707 del palé pasará por el alcance de transmisión de las señales de señalización procedentes del poste indicador 703. De este modo, cada una de las etiquetas de radiobaliza 708 transmitirá a un lector no ilustrado una señal de radiobaliza que incluye el código de radiobaliza único para esa etiqueta de radiobaliza particular, y también el código de señalización del poste indicador 703. De este modo, el sistema de control conectado al lector podrá determinar, basándose en la recepción de todas estas señales de radiobaliza dentro de una cierta ventana de tiempo, qué artículos 707 están dispuestos en este momento sobre el palé 706. El sistema de control también sabrá que estos artículos 707 y el palé 706 están actualmente en una ubicación donde están pasando por el poste indicador fijo 703.
También sería posible proveer una etiqueta de radiobaliza adicional 711 en el propio palé 706. A medida que el palé 706 pasa por delante del poste indicador 703, la etiqueta 711 transmitirá una señal de radiobaliza que incluye su propio código de radiobaliza único, así como el código de señalización procedente del poste indicador 703, de manera que el sistema de control sabe con precisión qué palé está pasando actualmente por el poste indicador 703 con los artículos 707 sostenidos sobre el mismo.
En algunas circunstancias, puede encontrarse un problema que la disposición mostrada en la Figura 15, donde palés sucesivos están desplazándose a lo largo del transportador 702 con relativamente poca separación entre ellos. En este sentido, después de que las etiquetas de radiobaliza 708 de los artículos 707 salen del alcance de transmisión del poste indicador 703, aún seguirán transmitiendo señales de radiobaliza que incluyen el código de señalización del poste indicador 703, durante el periodo de tiempo requerido para completar la secuencia de radiobaliza que fue analizada anteriormente en asociación con las Figuras 4 y 5. Si otro palé está desplazándose a lo largo del transportador 702 una corta distancia detrás del palé ilustrado 706, los artículos de ese siguiente palé pueden entrar en el alcance de transmisión del poste indicador 703 y comenzar a transmitir señales de radiobaliza con su código de señalización mientras las etiquetas de radiobaliza del palé ilustrado 706 aún están poniendo fin a sus secuencias de radiobaliza. En ese caso, el sistema de control encontraría difícil distinguir qué artículos están sobre cuál de los dos palés. La Figura 16 es una vista esquemática lateral en corte de un aparato 730 que está pensado para evitar este problema.
Más específicamente, el aparato 730 es una realización alternativa del aparato 700 mostrado en la Figura 15. El aparato 730 incluye todos los elementos analizados anteriormente en asociación con el aparato 700. Además, incluye un sensor 732 que está montado fijamente, por ejemplo en el mismo techo o soporte que el poste indicador 703. El sensor 732 está colocado aguas arriba del poste indicador 703 con respecto a la dirección 704 en la que los materiales se desplazan a lo largo del transportador 702. De hecho, el sensor 732 está colocado de manera que puede detectar un nuevo palé 706 y los artículos que hay sobre el mismo, justo a punto en el momento en que comienzan a entrar por primera vez en el alcance de transmisión del poste indicador 703. El sensor 732 puede ser cualquiera de varios tipos diferentes de sensores conocidos, como un sensor que detecta el movimiento del palé 706, o un sensor de proximidad que detecta la distancia al artículo más cercano por debajo de él.
El sensor 732 está conectado por cables al poste indicador 703. Cuando el sensor 732 detecta que un nuevo palé 706 con artículos 707 sobre el mismo está a punto de entrar en el alcance de transmisión del poste indicador 703, el sensor 732 envía una señal al poste indicador 703, y el poste indicador 703 responde alterando su código de señalización. El poste indicador 703 podría, por ejemplo, aumentar su código de señalización. De este modo, al poste indicador 703 se le podrían asignar varios códigos de señalización únicos y sucesivos que el sistema de control sabía que estaban todos asociados con un solo poste indicador, y podría pasar cíclicamente de manera sucesiva por esos códigos. Alternativamente, sería posible simplemente alternar el bit más significativo del código de señalización.
A medida que las etiquetas 708 del nuevo palé entran en el alcance de transmisión del poste indicador 703, comenzarán a recibir señales de señalización procedentes del poste indicador 703 que contienen el código de señalización modificado, y comenzarán a transmitir señales de radiobaliza que incluyen sus propios códigos de radiobaliza únicos, y también el código de señalización modificado procedente del poste indicador 703. Se reconocerá que, si todas las etiquetas 708 del palé precedente han salido del alcance de transmisión del poste indicador 703 antes de que el poste indicador 703 modifique su código de señalización, será muy fácil para el sistema de control distinguir los artículos 707 de un palé de los artículos 707 del siguiente palé sucesivo. Sin embargo, aunque los palés estén más cerca que esto, como se ilustra en la Figura 16, de manera que algunas de las etiquetas 708 de cada uno de los dos palés adyacentes estén todas dentro del alcance de transmisión del poste indicador 703 en el momento en que el poste indicador 703 cambie su código de señalización, el sistema de control aún puede distinguir exactamente los artículos de un palé de los artículos de otro palé.
Más detalladamente, y como se apuntó anteriormente, el sistema de control se dará cuenta de todos los posibles códigos de señalización asociados con el poste indicador 703. Además, cada una de las etiquetas de radiobaliza del primer palé habrá transmitido señales de radiobaliza que contienen el código de señalización anterior. Si esas etiquetas de radiobaliza comienzan a transmitir repentinamente señales de radiobaliza con el código de señalización modificado, el sistema de control puede detectar esto e ignorar esas señales de radiobaliza. En cambio, las etiquetas de radiobaliza del siguiente palé habrán estado enviando señales de radiobaliza que no contienen ningún código de señalización, y repentinamente comenzarán a transmitir señales de radiobaliza que incluyen el código de señalización modificado. El sistema de control puede detectar esto y distinguir así las etiquetas de radiobaliza de artículos dispuestos sobre un palé de las etiquetas de radiobaliza de artículos dispuestos sobre el otro palé.
La presente invención provee varias ventajas técnicas. Una de tales ventajas técnicas es que la ubicación de un artículo que es rastreado puede determinarse con un grado de exactitud significativamente más alto que con los procedimientos preexistentes. Además, es posible determinar exactamente la ubicación de un artículo basada en información procedente de un solo lector, sin ninguna necesidad de llevar a cabo un cálculo de triangulación complicado basado en información procedente de varios lectores.
Otra ventaja se refiere al hecho de que las etiquetas de radiobaliza que plasman la invención reciben y transmiten señales a diferentes frecuencias respectivas. En este sentido, se produce una ventaja cuando la etiqueta recibe señales a una frecuencia más baja que a la que transmite señales. Las señales recibidas tienen una característica de atenuación progresiva que es significativamente mayor que las características de atenuación progresiva de las señales de frecuencia más alta transmitidas por la etiqueta. Otra ventaja relacionada más se produce cuando las señales de baja frecuencia recibidas por la etiqueta son de carácter fundamentalmente magnético, lo que las hace menos susceptibles de interferencia de lo que sería el caso para las señales de radiofrecuencia. Otra ventaja más se produce cuando la etiqueta está accionada por batería, lo que le permite tener y usar memoria, presentar una sensibilidad más elevada a las señales entrantes, proveer una mejor potencia de transmisión, y proveer más control sobre las señales transmitidas.
Otra ventaja técnica es la capacidad de determinar más exactamente la ubicación y relación de dos o más artículos. Por ejemplo, es posible determinar exactamente si un dispositivo móvil particular, como un contenedor, está siendo llevado actualmente por algún otro dispositivo móvil, como una carretilla elevadora o un remolque. Además, es posible determinar si dos o más dispositivos móviles, como un tractor y uno o más remolques, están conectados entre sí actualmente y en qué orden. Por otra parte, cuando dos dispositivos móviles, como contenedores, están sostenidos sobre diferentes dispositivos móviles, como remolques, que están en las mismas inmediaciones generales, es posible determinar exactamente qué dispositivo móvil está llevando qué dispositivo móvil.
Otra ventaja técnica resulta de la capacidad de variar dinámicamente la duración de las señales transmitidas por la etiqueta. Por ejemplo, la cantidad de información transmitida y, por lo tanto, la duración, puede ser más corta cuando la etiqueta no está recibiendo actualmente una señal procedente de ningún poste indicador, mientras que la duración puede ser más larga cuando la etiqueta está recibiendo una señal de señalización y tiene que incluir un código de señalización en las señales transmitidas. Esto ayuda a reducir la cantidad acumulativa de tiempo durante el que la etiqueta está transmitiendo activamente, lo que a su vez puede facilitar la conformidad con los reglamentos gubernamentales.
Otra ventaja más resulta de la capacidad para la etiqueta de variar al menos una de su velocidad de transmisión y su potencia de transmisión de una manera dinámica, basándose en condiciones de funcionamiento como si la etiqueta está recibiendo actualmente señales procedentes de un poste indicador. Esto también ayuda a facilitar la conformidad con los reglamentos gubernamentales. Además, estos tipos de variaciones pueden ayudar a reducir la probabilidad de colisiones con señales transmitidas por otras etiquetas, asegurando mientras tanto que el lector recibe fiablemente al menos una transmisión desde cada etiqueta dentro de un periodo de tiempo razonablemente corto.
Otra ventaja técnica más resulta de la capacidad de variar la velocidad de transmisión y/o la potencia de transmisión de la etiqueta de radiobaliza mediante control externo. Otra ventaja es la capacidad de variar un código de identificación que está incluido en las señales transmitidas por la etiqueta, donde el cambio se efectúa bajo control externo. Otra ventaja más implica la aptitud de variar una contraseña y/o un código de cifrado usados por la etiqueta, basándose en control externo. Otra ventaja más es la capacidad de cambiar la etiqueta entre modos de funcionamiento normal y restringido, donde el transmisor de la etiqueta está desactivado en el modo restringido. Una ventaja relacionada se produce cuando la etiqueta consume menos potencia en el modo restringido.
Otra ventaja de la invención se produce cuando está provisto un poste indicador y transmite señales de señalización que son recibidas por la etiqueta, incluyendo las señales de señalización información que efectúa control externo de una característica de funcionamiento de la etiqueta. Una ventaja relacionada es que es posible conectar un lector que recibe las señales de radiobaliza a un sistema de control central que a su vez está conectado funcionalmente al poste indicador, de manera que el sistema de control puede ejercer control sobre la transmisión de comandos de control dentro de las señales de señalización enviadas desde el poste indicador a la etiqueta.
Aunque se han ilustrado y descrito detalladamente varias realizaciones seleccionadas, se entenderá que también son posibles otras varias sustituciones y alteraciones sin apartarse del ámbito de la presente invención, tal como es definida por las siguientes reivindicaciones.

Claims (50)

1. Un aparato que comprende una etiqueta (12, 271-275, 301-316, 395-397, 611, 616-618, 631-633, 641-643, 653, 656-657, 662-664, 679, 708, 711) que tiene circuitos que incluyen:
una sección receptora (62) utilizable para recibir señales de señalización inalámbricas (24) que incluyen cada una un código de señalización (42); y
una sección transmisora (68) utilizable para transmitir señales de radiobaliza inalámbricas (72), cada una de las cuales incluye un código de radiobaliza (92) asociado con dicha etiqueta, siendo dicha sección transmisora sensible a la recepción por dicha sección receptora de una de dichas señales de señalización respectiva para incluir en al menos una de dichas partes de información de señal de radiobaliza (93) que está basada en la señal de señalización recibida;
caracterizado porque:
dichas señales de señalización inalámbricas son señales de campo próximo de carácter fundamentalmente magnético, estando configurada dicha sección receptora para recibir dichas señales de señalización de carácter magnético.
2. Un aparato según la reivindicación 1, en el que dicha sección transmisora (68) es utilizable para transmitir dichas señales de radiobaliza (72) a lo largo de una distancia sustancialmente mayor que un alcance de transmisión de dichas señales de señalización (24).
3. Un aparato según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que al menos parte de dicha señal de señalización (24) está sometida a uno de los siguiente, cifrado y protección con contraseña.
4. Un aparato según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que dichas señales de señalización y de radiobaliza (24, 72) son transmitidas a primera y segunda frecuencias respectivas que son sustancialmente diferentes.
5. Un aparato según la reivindicación 4, en el que dicha segunda frecuencia es sustancialmente más alta que dicha primera frecuencia.
6. Un aparato según la reivindicación 5, en el que dicha segunda frecuencia se selecciona de manera que dicha señal de radiobaliza (72) actúa como señal de campo lejano, teniendo dicha señal de señalización (24) una atenuación progresiva que es varias veces mayor que una atenuación progresiva de dicha señal de radiobaliza.
7. Un aparato según la reivindicación 5 o la reivindicación 6, en el que dicha primera frecuencia es aproximadamente 132 kHz.
8. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en el que dicha segunda frecuencia es una de aproximadamente 433,92 MHz y aproximadamente 915 MHz.
9. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha sección transmisora (68) es utilizable para transmitir dichas señales de radiobaliza usando un protocolo ALOHA ranurado.
10. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dichas señales de señalización (24) incluyen una parte de control de errores (47) que es usada por dicha sección receptora (62) de dicha etiqueta (12, 271-275, 301-316, 395-397, 611, 616-618, 631-633, 641-643, 653, 656-657, 662-664, 679, 708, 711) para comprobar errores en cada una de dichas señales de señalización recibidas por dicha sección receptora.
11. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha sección transmisora (68) es utilizable para formar dichas señales de radiobaliza (72) efectuando modulación de una señal portadora usando un protocolo de modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK) con codificación Manchester.
12. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dichas señales de señalización (24) incluyen modulación de amplitud de una señal portadora con un protocolo de modulación por desplazamiento de amplitud (ASK).
13. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha etiqueta (12, 271-275, 301-316, 395-397, 611, 616-618, 631-633, 641-643, 653, 656-657, 662-664, 679, 708, 711) además incluye un alojamiento que tiene en su interior dichas secciones receptora y transmisora (62, 68), y una sección de conexión capaz de conectar físicamente dicho alojamiento a un dispositivo móvil (381, 601-604, 608-608, 651, 654, 658-659, 677-678, 706-707).
14. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha etiqueta (12, 271-275, 301-316, 395-397, 611, 616-618, 631-633, 641-643, 653, 656-657, 662-664, 679, 708, 711) incluye una batería (67) que suministra energía a dichos circuitos de su interior.
15. Un aparato según la reivindicación 1, que además comprende:
un poste indicador (11, 241-256, 322, 612, 623, 626-628, 652, 661, 682, 686, 703) que está físicamente separado de dicha etiqueta (12, 271-275, 301-316, 395-397, 611, 616-618, 631-633, 641-643, 653, 656-657, 662-664, 679, 708, 711) y que transmite dichas señales de señalización (24) a dicha etiqueta; y
un lector (13, 261, 319, 521-530) que está físicamente separado de dicho poste indicador y dicha etiqueta, y que recibe dichas señales de radiobaliza.
16. Un aparato según la reivindicación 15, en el que dicha sección transmisora (68) es utilizable para transmitir dichas señales de radiobaliza (72) a lo largo de una distancia sustancialmente mayor que un alcance de transmisión de dichas señales de señalización (24).
17. Un aparato según la reivindicación 15 o la reivindicación 16, que incluye un dispositivo móvil (381, 601-604, 608-608, 651, 654, 658-659, 677-678, 706-707) que tiene uno de dicha etiqueta (12, 271-275, 301-316, 395-397, 611, 616-618, 631-633, 641-643, 653, 656-657, 662-664, 679, 708, 711) y dicho poste indicador (11, 241-256, 322, 612, 623, 626-628, 652, 661, 682, 686, 703) en el mismo; y
en el que el otro de dicha etiqueta y dicho poste indicador está sostenido fijamente cerca de un recorrido de desplazamiento de dicho dispositivo móvil, estando dicha etiqueta respectivamente dentro y fuera de un alcance de transmisión de dichas señales de señalización (24) procedentes de dicho poste indicador cuando dicho dispositivo móvil está en ubicaciones diferentes respectivas a lo largo de dicho recorrido de desplazamiento.
18. Un aparato según la reivindicación 17, en el que dicha etiqueta (271-275, 395-397, 611, 616-618, 631-633, 641-643, 653, 656-657, 679, 708, 711) está en dicho dispositivo móvil (381, 601-604, 608-608, 651, 654, 658-659, 677-678, 706-707) y dicho poste indicador (241-256, 612, 682, 703) está sostenido fijamente.
19. Un aparato según la reivindicación 17, en el que dicho poste indicador (322, 623, 626-628, 652, 661) está en dicho dispositivo móvil (381, 601-604, 606-608, 651, 654, 658-659, 677-678, 706-707) y dicha etiqueta (12, 271-275, 395-397, 662-664) está sostenida fijamente.
20. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, que incluye una sección de control (14, 500) que está conectada a dicho lector (13, 261, 319, 521-530), y que es sensible a la información de dichas señales de radiobaliza (72) recibidas desde dicha etiqueta (12, 271-275, 301-316, 395-397, 611, 616-618, 631-633, 641-643, 653, 656-657, 662-664, 679, 708, 711) a través de dicho lector para determinar una ubicación de dicho dispositivo móvil (381, 601-604, 606-608, 651, 654, 658-659, 677-678, 706-707).
21. Un aparato según la reivindicación 20, en el que dicho dispositivo móvil (601, 651) está configurado para ser generado por un operario humano; y
que incluye un dispositivo portátil (521-530, 684) que puede recibir una señal inalámbrica que contiene instrucciones del operario procedentes de dicha sección de control, y que tiene una sección que puede proveer una presentación perceptible por el operario de dichas instrucciones del operario.
22. Un aparato según la reivindicación 21, en el que dicho dispositivo portátil (521-530, 684) es utilizable para recibir información de entrada que identifica un operario y que identifica dicho dispositivo móvil (601, 651), y enviar dicha información de entrada a dicha sección de control, incluyendo la transmisión por dicho dispositivo portátil de una señal inalámbrica que contiene dicha información de entrada.
23. Un aparato según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 22, que incluye un dispositivo móvil (601-604, 651, 654, 677, 706), y un artículo (606-608, 654, 658-659, 678, 707) sostenido de manera removible sobre dicho dispositivo móvil, teniendo dicho artículo dicha etiqueta (271-275, 395-397, 616-618, 641-643, 653, 656-657, 679, 708) dispuesta en el mismo, y estando dicho poste indicador (241-256, 612, 682, 703) sostenido fijamente cerca de un recorrido de desplazamiento de dicho dispositivo móvil de manera que dicha etiqueta pasa a través de un alcance de transmisión de dichas señales de señalización (24) procedentes de dicho poste indicador a medida que dicho dispositivo móvil se desplaza por delante de dicho poste indicador con dicho artículo sobre el mismo.
24. Un aparato según la reivindicación 23 que incluye un artículo adicional (606-608, 654, 658-659, 678, 707) sostenido de manera removible sobre dicho dispositivo móvil (601-604, 651, 654, 677, 706), y una etiqueta adicional (271-275, 395-397, 616-618, 641-643, 653, 656-657, 679, 708) sostenida en dicho artículo adicional en una ubicación de manera que dicha etiqueta adicional está dentro de un alcance de transmisión de dichas señales de señalización (24) procedentes de dicho poste indicador (241-256, 612, 682, 703), teniendo dicha etiqueta adicional circuitos que incluyen una sección receptora (62) y una sección transmisora (68), siendo dicha sección receptora de dicha etiqueta adicional utilizable para recibir señales de señalización inalámbricas (24) que incluyen cada una un código de señalización (42), siendo dicha sección transmisora de dicha etiqueta adicional utilizable para transmitir señales de radiobaliza inalámbricas (72) cada una de las cuales incluye un modo de radiobaliza único (92) asociado con dicha etiqueta adicional, siendo dicha sección transmisora de dicha etiqueta adicional sensible a la recepción por dicha sección receptora de la misma de una de dichas señales de señalización respectiva para incluir en al menos una de dichas señales de radiobaliza de la misma una parte de información (93) que está basada en el código de señalización procedente de la señal de señalización recibida.
25. Un aparato según la reivindicación 1, en el que dicha parte de información (93) incluye el código de señalización (42) procedente de la señal de señalización recibida.
26. Un procedimiento que comprende las etapas de:
recibir en una sección receptora (62) de una etiqueta (12, 271-275, 301-316, 395-397, 611, 616-618, 631-633, 641-643, 653, 656-657, 662-664, 679, 708, 711) señales de señalización inalámbricas (24) que incluyen cada una un código de señalización (42); y
transmitir desde una sección transmisora (68) de dicha etiqueta señales de radiobaliza inalámbricas (72), cada una de las cuales incluye un código de radiobaliza (92) asociado con dicha etiqueta, incluyendo dicha etapa de transmisión la etapa de hacer que dicha sección transmisora sea sensible a la recepción por dicha sección receptora de una de dichas señales de señalización respectivas para incluir en al menos una de dichas señales de radiobaliza una parte de información (93) que está basada en la señal de señalización recibida;
caracterizado porque:
dichas señales de señalización inalámbricas son señales de campo próximo de carácter fundamentalmente magnético.
27. Un procedimiento según la reivindicación 26, en el que dicha sección transmisora (68) es utilizable para transmitir dichas señales de radiobaliza (72) a lo largo de una distancia sustancialmente mayor que un alcance de transmisión de dichas señales de señalización (24).
28. Un procedimiento según la reivindicación 26 o la reivindicación 27, en el que al menos parte de dicha señal de señalización (24) está sometida a uno de lo siguiente, cifrado y protección con contraseña.
29. Un procedimiento según la reivindicación 26 o la reivindicación 27, en el que dichas señales de señalización y de radiobaliza (24, 72) son transmitidas a primera y segunda frecuencias respectivas que son sustancialmente diferentes.
30. Un procedimiento según la reivindicación 29, en el que dicha segunda frecuencia es sustancialmente más alta que dicha primera frecuencia.
31. Un procedimiento según la reivindicación 30, en el que dicha segunda frecuencia se selecciona de manera que dicha señal de radiobaliza (72) actúa como señal de campo lejano, teniendo dicha señal de señalización (24) una atenuación progresiva que es varias veces mayor que una atenuación progresiva de dicha señal de radiobaliza.
32. Un procedimiento según la reivindicación 30 o la reivindicación 31, en el que dicha primera frecuencia es aproximadamente 132 kHz.
33. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 30 a 32, en el que dicha segunda frecuencia es una de aproximadamente 433,92 MHz y aproximadamente 915 MHz.
34. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 33, en el que dicha sección transmisora (68) es utilizable para transmitir dichas señales de radiobaliza usando un protocolo ALOHA ranurado.
35. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 34, en el que dichas señales de señalización (24) incluyen una parte de control de errores (47) que se es usada por dicha sección receptora (62) de dicha etiqueta (12, 271-275, 301-316, 395-397, 611, 616-618, 631-633, 641-643, 653, 656-657, 662-664, 679, 708, 711) para comprobar errores en cada una de dichas señales de señalización recibidas por dicha sección receptora.
36. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 35, en el que dicha sección transmisora (68) es utilizable para formar dichas señales de radiobaliza (72) efectuando modulación de una señal portadora usando un protocolo de modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK) con codificación Manchester.
37. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 36, en el que dichas señales de señalización (24) incluyen modulación de amplitud de una señal portadora con un protocolo de modulación por desplazamiento de amplitud (ASK).
38. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 37, en el que dicha etiqueta (12, 271-275, 301-316, 395-397, 611, 616-618, 631-633, 641-643, 653, 656-657, 662-664, 679, 708, 711) además incluye un alojamiento que tiene en su interior dichas secciones receptora y transmisora (62, 68), y una sección de conexión capaz de conectar físicamente dicho alojamiento a un dispositivo móvil (381, 601-604, 608-608, 651, 654, 658-659, 677-678, 706-707).
39. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha etiqueta (12, 271-275, 301-316, 395-397, 611, 616-618, 631-633, 641-643, 653, 656-657, 662-664, 679, 708, 711) incluye una batería (67) que suministra energía a dichos circuitos de su interior.
40. Un procedimiento según la reivindicación 26, que comprende las etapas de:
transmitir las señales de señalización (24) desde un poste indicador (911, 241-256, 322, 612, 623, 626-628, 652, 661, 682, 686, 703); y
recibir dichas señales de radiobaliza (72) en un lector (13, 261, 319, 521-530) que está físicamente separado de dicho poste indicador y dicha etiqueta (12, 271-275, 301-316, 395-397, 611, 616-618, 631-633, 641-643, 653, 656-657, 662-664, 679, 708, 711).
41. Un procedimiento según la reivindicación 40, en el que dicha sección transmisora (68) es utilizable para transmitir dichas señales de radiobaliza (72) a lo largo de una distancia sustancialmente mayor que un alcance de transmisión de dichas señales de señalización (24).
42. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 39 a 41, que incluye un dispositivo móvil (381, 601-604, 608-608, 651, 654, 658-659, 677-678, 706-707) que tiene uno de dicha etiqueta (12, 271-275, 301-316, 395-397, 611, 616-618, 631-633, 641-643, 653, 656-657, 662-664, 679, 708, 711) y dicho poste indicador (11, 241-256, 322, 612, 623, 626-628, 652, 661, 682, 686, 703) en el mismo; y
en el que el otro de dicha etiqueta y dicho poste indicador está sostenido fijamente cerca de un recorrido de desplazamiento de dicho dispositivo móvil, estando dicha etiqueta respectivamente dentro y fuera de un alcance de transmisión de dichas señales de señalización (24) procedentes de dicho poste indicador cuando dicho dispositivo móvil está en ubicaciones diferentes respectivas a lo largo de dicho recorrido de desplazamiento.
43. Un procedimiento según la reivindicación 42, en el que dicha etiqueta (271-275, 395-397, 611, 616-618, 631-633, 641-643, 653, 656-657, 679, 708, 711) está en dicho dispositivo móvil (381, 601-604, 608-608, 651, 654, 658-659, 677-678, 706-707) y dicho poste indicador (241-256, 612, 682, 703) está sostenido fijamente.
44. Un procedimiento según la reivindicación 42, en el que dicho poste indicador (322, 623, 626-628, 652, 661) está en dicho dispositivo móvil (381, 601-604, 606-608, 651, 654, 658-659, 677-678, 706-707) y dicha etiqueta (12, 271-275, 395-397, 662-664) está sostenida fijamente.
45. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 42 a 44, que incluye una sección de control (14, 500) que está conectada a dicho lector (13, 261, 319, 521-530), y que es sensible a la información de dichas señales de radiobaliza (72) recibidas desde dicha etiqueta (12, 271-275, 301-316, 395-397, 611, 616-618, 631-633, 641-643, 653, 656-657, 662-664, 679, 708, 711) a través de dicho lector para determinar una ubicación de dicho dispositivo móvil (381, 601-604, 606-608, 651, 654, 658-659, 677-678, 706-707).
46. Un procedimiento según la reivindicación 45, en el que dicho dispositivo móvil (601, 651) está configurado para ser generado por un operario humano; y
que incluye un dispositivo portátil (521-530, 684) que puede recibir una señal inalámbrica que contiene instrucciones del operario procedentes de dicha sección de control, y que tiene una sección que puede proveer una presentación perceptible por el operario de dichas instrucciones del operario.
47. Un procedimiento según la reivindicación 46, en el que dicho dispositivo portátil (521-530, 684) es utilizable para recibir información de entrada que identifica un operario y que identifica dicho dispositivo móvil (601, 651), y enviar dicha información de entrada a dicha sección de control, incluyendo la transmisión por dicho dispositivo portátil de una señal inalámbrica que contiene dicha información de entrada.
48. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 39 a 47, que incluye un dispositivo móvil (601-604, 651, 654, 677, 706), y un artículo (606-608, 654, 658-659, 678, 707) sostenido de manera removible sobre dicho dispositivo móvil, teniendo dicho artículo dicha etiqueta (271-275, 395-397, 616-618, 641-643, 653, 656-657, 679, 708) dispuesta en el mismo, y estando dicho poste indicador (241-256, 612, 682, 703) sostenido fijamente cerca de un recorrido de desplazamiento de dicho dispositivo móvil de manera que dicha etiqueta pasa a través de un alcance de transmisión de dichas señales de señalización (24) procedentes de dicho poste indicador a medida que dicho dispositivo móvil se desplaza por delante de dicho poste indicador con dicho artículo sobre el mismo.
49. Un procedimiento según la reivindicación 48 que incluye un artículo adicional (606-608, 654, 658-659, 678, 707) sostenido de manera removible sobre dicho dispositivo móvil (601-604, 651, 654, 677, 706), y una etiqueta adicional (271-275, 395-397, 616-618, 641-643, 653, 656-657, 679, 708) sostenida en dicho artículo adicional en una ubicación de manera que dicha etiqueta adicional está dentro de un alcance de transmisión de dichas señales de señalización (24) procedentes de dicho poste indicador (241-256, 612, 682, 703), teniendo dicha etiqueta adicional circuitos que incluyen una sección receptora (62) y una sección transmisora (68), siendo dicha sección receptora de dicha etiqueta adicional utilizable para recibir señales de señalización inalámbricas (24) que incluyen cada una un código de señalización (42), siendo dicha sección transmisora de dicha etiqueta adicional utilizable para transmitir señales de radiobaliza inalámbricas (72) cada una de las cuales incluye un modo de radiobaliza único (92) asociado con dicha etiqueta adicional, siendo dicha sección transmisora de dicha etiqueta adicional sensible a la recepción por dicha sección receptora de la misma de una de dichas señales de señalización respectiva para incluir en al menos una de dichas señales de radiobaliza de la misma una parte de información (93) que está basada en el código de señalización procedente de la señal de señalización recibida.
50. Un procedimiento según la reivindicación 26, en el que dicha parte de información (93) incluye el código de señalización (42) procedente de la señal de señalización recibida.
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