ES2344823B1 - Metodo de recuperacion eficiente de la informacion contenida en una etiqueta rfid, cuando dicha etiqueta rfid esta dispuesta en una bobina de acero, y dispositivos para llevar a cabo dicho metodo. - Google Patents
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Abstract
Método de recuperación eficiente de la
información contenida en una etiqueta RFID, cuando dicha etiqueta
RFID está dispuesta en una bobina de acero, y dispositivos para
llevar a cabo dicho método.
El método comprende la codificación de una
etiqueta RFID (4) asociada a la bobina de acero (1) correspondiente,
la colocación de dicha etiqueta RFID (4) el interior del hueco (3)
de una bobina de acero (1), y lectura de la etiqueta RFID (4)
dispuesta en el interior del hueco (3) de la bobina de acero (1)
mediante unas micro-antenas (13) dispuestas en el
extremo de las garras (9) de la pinza de una grúa.
El dispositivo de identificación comprende un
cuerpo de fijación en el interior del hueco (3) de una bobina de
acero (1) y un cuerpo de alojamiento de una etiqueta RFID (4), y el
dispositivo para realizar la lectura incluye unas
micro-antenas RFID (13) dispuestas en al menos una
de las garras (9) de la pinza (8) de una grúa.
Description
Método de recuperación eficiente de la
información contenida en una etiqueta RFID, cuando dicha etiqueta
RFID está dispuesta en una bobina de acero, y dispositivos para
llevar a cabo dicho método.
La presente invención tiene por objeto un método
para la recuperación de la información grabada en una etiqueta RFID,
y dicha etiqueta está dispuesta en el interior del hueco de una
bobina de chapa de acero, y particularmente cuando dicha bobina de
chapa de acero está dispuesta en una grúa, normalmente un
puente-grúa de una nave industrial, conforme se
reivindica en las reivindicaciones 1 a 4. También alcanza dicha
invención a un dispositivo para la identificación de una bobina de
acero para llevar a cabo el método indicado, conforme se reivindica
en las reivindicaciones 5 a 11. Y finalmente, se extiende también
esta invención a un dispositivo para realizar la lectura de la
información conte-
nida en una etiqueta RFID dispuesta en el interior de una bobina de acero, conforme a las reivindicaciones 12 y 13.
nida en una etiqueta RFID dispuesta en el interior de una bobina de acero, conforme a las reivindicaciones 12 y 13.
La tecnología RFID (Radio Frecuency
Identification) consiste en un tipo de tecnología de intercambio
inalámbrico de datos. La lectura y grabación de los datos se realiza
a partir de un chip conectado a una antena que recibe señales de
radiofrecuencia desde un dispositivo de lectura y grabación
(denominado normalmente lector, codificador o interrogador). El
intercambio de datos se produce automáticamente, sin que ningún
operador tenga que intervenir para activar la lectura de RFID.
Los sistemas RFID constan de etiquetas de RF o
transpondedores. Los transpondedores se suelen aplicar a los
artículos y a menudo forman parte de una etiqueta adhesiva de código
de barras. Los lectores pueden ser unidades autónomas desatendidas,
por ejemplo, destinados al control de una puerta de expedición o una
cinta transportadora, estar integrados en un terminal portátil para
su uso en una carretilla elevadora o con la mano o incluso se pueden
incorporar dispositivos codificadores a impresoras de código de
barras.
Para la recuperación de la información grabada
en una etiqueta RFID el dispositivo lector envía una señal de
radiofrecuencia que es recibida por todos los transpondedores que
trabajan en la misma frecuencia. Los transpondedores reciben la
señal a través de sus antenas y responden transmitiendo los datos
que almacenan.
Los transpondedores RFID constan de dos
elementos básicos: un chip y una antena. El chip y la antena,
montados, forman un conjunto, que posteriormente se encapsula en
otro material para formar el transpondedor o etiqueta final.
Las etiquetas de papel delgado conocidas como
"etiquetas inteligentes" suelen emplearse en aplicaciones de un
solo uso, como en el caso de la identificación de cajas y palés. La
impresora y los codificadores producen etiquetas inteligentes según
las necesidades, codificando el transpondedor al tiempo que imprimen
texto o un código de barras en la etiqueta externa. Las etiquetas
inteligentes satisfacen la mayoría de los requisitos de etiquetado
RFID para cajas y palés.
También, las etiquetas RFID pueden ser de sólo
lectura o de lectura/escritura; esta última opción es el estándar.
Las etiquetas de sólo lectura se programan en origen con un número
de serie y otros datos inalterables. Los datos de las etiquetas de
lectura/escritura se pueden leer y/o escribir miles de veces. Las
etiquetas de lectura/escritura suelen estar divididas en un área
segura de sólo lectura definida por el usuario, que incluye un
número de identificación exclusivo y una parte grabable de memoria
que los usuarios pueden escribir siempre que quieran. De esta
manera, el usuario puede codificar de modo permanente un número
identificador del palé en la memoria de sólo lectura y utilizar
posteriormente las secciones de lectura/escritura para registrar los
artículos cargados en el palé. Después, una vez descargado el palé,
la sección grabable se puede borrar y reutilizar.
Los dispositivos RFID tienen una gran
flexibilidad para su ubicación ya que, a diferencia de los lectores
de códigos de barras, no se necesita una línea de visión directa y
los alcances de lectura pueden ser muy amplios. Los lectores, por
ejemplo, se pueden instalar bajo el suelo o montar en el techo.
Además, la banda de frecuencia ultra alta (UHF) utilizada en la
mayoría de sistemas RFID comerciales pueden proporcionar un alcance
de lectura superior a 10 metros. Los lectores portátiles se pueden
integrar con terminales portátiles o impresoras de etiquetas
inteligentes; también se pueden montar en vehículos (por ejemplo,
carretillas elevadoras), o, según la invención, en garras de
puentes-grúa.
Asimismo, los sistemas RFID pueden funcionar
simultáneamente con redes inalámbricas y suelen integrarse con redes
WLAN para intercambiar datos con los sistemas de los servidores
centrales, ya que estas redes no causan interferencias con los
sistemas RFID.
El uso de la tecnología RFID resulta
especialmente idóneo en los casos en que no resulta práctico o es
imposible utilizar otras tecnologías o tareas manuales para capturar
datos. RFID funciona en entornos en los que factores como la línea
de visión indirecta, los requisitos de lectura de alta velocidad, la
temperatura extrema y la exposición a gases y elementos químicos
impiden el uso de otros métodos de captura de datos.
La fabricación y logística de bobinas de acero a
gran escala lleva desde su origen soportando la complejidad que
supone la organización y gestión de los continuos movimientos de las
bobinas con puentes-grúa guiados por operarios. La
dificultad de mantener un sistema con la ubicación exacta de cada
bobina en almacenes con miles de ellas y con cientos de movimientos
diarios por cambios de ubicación, entradas, salidas y fabricación,
es muy alta, costosa y afecta directamente a la productividad y a la
calidad del servicio final.
Es deseable, por tanto, la utilización de
etiquetas RFID en la identificación de bobinas de acero, debido a su
reducido coste, gran versatilidad, reutilizabilidad y facilidad de
utilización, pero superando los problemas que se exponen a lo largo
de esta descripción.
En lo que esta parte conoce, el uso de etiquetas
RFID en el sector de las bobinas de acero se ha limitado a la
colocación de una etiqueta identificadora con una etiqueta pasiva
RFID, para un mero uso de lectura manual con un dispositivo de
lectura apropiado.
La etiqueta así instalada en la superficie del
acero ofrece los siguientes inconvenientes:
- \bullet
- dado que se halla sobre una superficie de acero, contraindicado para la tecnología RFID por la alta reflexión de las ondas de radiofrecuencia del emisor, la lectura manual con pistola RFID tiene dificultad en realizarse, aunque finalmente puede conseguirse;
- \bullet
- dada la ubicación de la etiqueta y los problemas indicados de reflexión electromagnética del acero solo tiene utilidad para la lectura manual sin poder ser leída con sistemas automáticos;
- \bullet
- solo es útil como mera identificación de salida (expedición) y no tiene utilidad como marcador para la identificación de la bobina y su ubicación en el almacén en tiempo real.
\vskip1.000000\baselineskip
Es, por tanto, un objeto de esta invención,
lograr la determinación en tiempo real la ubicación topográfica en
un almacén de las bobinas, teniendo en cuenta que se van moviendo
con los puentes-grúa en diferentes localizaciones
del almacén a través de la disposición en planta que determina su
entrada, fabricación y expedición. En particular, la invención que
se propone resuelve el problema de reflexión electromagnética en la
utilización de etiquetas RFID en bobinas de acero, para una lectura
automática y confiable más allá de una difícil lectura manual.
Además, superado el problema anterior, es objeto de la invención
poder realizar lecturas automáticas de etiquetas RFID con una grúa
una vez que ésta ha enganchado una bobina de acero.
La invención que se propone consiste en el
acoplamiento de una etiqueta RFID con única identificación en cada
bobina de acero, mediante un soporte magnético situado en el
interior del hueco de dicha bobina, así como los medios de lectura
de la misma dispuestos en las garras de la pinza de una grúa. La
combinación de esta tecnología junto con un sistema de medición XY
en las grúas y su interacción con un sistema de tratamiento de la
información permite el diagramado topográfico del almacén, de modo
que conocida la coordenada de trabajo X,Y de la bobina el sistema
conoce y puede indicar automáticamente el tipo de movimiento que la
grúa está realizando (entradas, fabricación, cambios de ubicación,
salidas). Con todo ello, se obtiene como resultado el inventario y
la ubicación exacta de las bobinas en tiempo real en el almacén
dando solución al problema planteado.
Como ventajas de la disposición de un imán,
según se ha descrito, para la lectura de etiqueta RFID en bobinas,
podemos enumerar las siguientes:
- \bullet
- Elimina por completo las interferencias de RFID para el uso con bobinas de acero;
- \bullet
- Elimina los problemas de RFID en las bobinas de acero;
- \bullet
- Cualquier dispositivo de lectura RFID que se enfrente al hueco de la bobina podrá leer fácilmente la información del transceptor, haciendo confiable una lectura automática ya que no hay una superficie metálica detrás de la etiqueta (virtualmente el acero ha "desaparecido" en el interior de la bobina);
- \bullet
- Es un dispositivo barato para orientar permanentemente la etiqueta RFID;
- \bullet
- Se pueden poner y eliminar fácilmente de la bobina y reutilizar tanto las etiquetas como los imanes
- \bullet
- Mantiene orientada de forma estable y permanente la ubicación y posición de la etiqueta RFID (las antenas y chip del RFID); este aspecto es una ventaja relevante del invento, pues la lectura de etiquetas RFID es muy sensible a los movimientos angulares.
Con objeto de ilustrar la explicación que va a
seguir, adjuntamos a la presente memora descriptiva tres hojas de
dibujos, en las que en cinco figuras se representa la esencia de la
presente invención, y en las que:
La figura 1 muestra una vista esquemática en
perspectiva de una bobina de acero provista en su interior de una
etiqueta de identificación conforme a la invención;
La figura 2 muestra una vista lateral de la
bobina de la figura 1, en que se aprecia con mayor claridad la
disposición interior de la etiqueta de identificación;
La figura 3 muestra una vista esquemática en
perspectiva de los brazos de una grúa de las que mueven las bobinas
de acero de las figuras 1 y 2, en que se aprecia que el extremo de
al menos una de las garras de sujeción de dichos brazos está
provista de un dispositivo lector RFID;
La figura 4 muestra una vista esquemática en
perspectiva de los brazos de una grúa, conforme a la figura 3,
sustentando una bobina identificada como en las figuras 1 y 2; y
La figura 5 muestra una vista esquemática del
dispositivo de identificación susceptible de colocarse por medio de
su soporte magnético en el interior de bobinas de acero.
Conforme se ha apuntado anteriormente, la
presente invención consiste en un método para la recuperación
eficiente de la información contenida en una etiqueta RFID, cuando
dicha etiqueta RFID está dispuesta en una bobina de acero, de modo
que sea subsanado el problema de la reflexión de radiofrecuencia que
da lugar a una lectura dificultosa de dichas etiquetas RFID en
bobinas de acero.
Con independencia del posible estado de posición
geométrica en el almacén para una o más bobinas y del estado del
inventario en dicho almacén, es decir de la identificación y
ubicación de la totalidad de las bobinas presentes en el mismo, es
necesario conocer la identificación correspondiente a una
determinada bobina cuando se está realizando una operación de
tránsito, siendo dichas operaciones de tránsito las de entrada,
salida o desplazamiento dentro del almacén.
A tal efecto la invención propuesta comprende
fundamentalmente dos elementos:
- \bullet
- Un primer elemento está formado por la etiqueta RFID dispuesta en cada bobina; dicha etiqueta está dispuesta sobre una base de material magnético que se adhiere en el hueco interior de la bobina de acero; debido al soporte magnético y la posición interior de la etiqueta, se producen distintos efectos, tales como:
- \circ
- una orientación de las líneas de campo en dicha bobina de acero, conformando una bobina eléctrica, cuyo núcleo se verá libre de los efectos de la reflexión que se producen en ausencia de dicho imán, reduciendo o eliminando, de este modo, la reflexión de las ondas de radiofrecuencia de excitación que impiden una correcta lectura de la información emitida por la etiqueta;
- \circ
- reducción o eliminación de la reflexión de las ondas de RF resultantes de la emisión de excitación del lector RFID, al no encontrar dichas ondas una superficie metálica reflectora frontal, no ocultándose por tanto la señal de respuesta de la etiqueta RFID;
- \circ
- reflexión múltiple lateral producida en el hueco de la bobina gracias a su superficie metálica curva, que mejora la comunicación y el rango de orientación admisible para una respuesta confiable;
- \bullet
- Un segundo elemento consiste en un lector de dichas etiquetas; puesto que la distancia a la cual se produce la lectura ha de ser relativamente pequeña por las propias características de las etiquetas RFID, evitando interferencias con otras etiquetas, y puesto que se trata de determinar cual es la bobina que se encuentra en tránsito, se ha determinado que la ubicación del lector RFID esté dispuesto en al menos uno de los brazos de sujeción de la grúa que realiza las operaciones.
\vskip1.000000\baselineskip
Las bobinas de acero (1) consisten en una banda
de chapa de acero enrollada en espiral formando un cilindro que
presenta en su interior un hueco (3). Para evitar la reflexión
negativa de RFID en una bobina de acero, dada la fatal reflexión
electromagnética del acero cuando se enfrenta una antena
(emisor/receptor) de RFID, se ha aprovechado la geometría de
cilindro hueco así como la naturaleza ferropénica de las bobinas de
acero, colgando con un imán en el interior de la bobina y
disponiendo la etiqueta RFID introducida en una bolsa en la parte
superior convexa (en la posición de descanso) de la bobina.
Conforme a una realización preferente de la
invención, el dispositivo de sujeción de la etiqueta RFID de la
invención comprende:
- \bullet
- Una base imantada (6) con suficiente potencia magnética para quedar firme en la bobina (1);
- \bullet
- Un vástago (7) fijado a dicha base (6) (normalmente enroscado) provisto en su extremo de un gancho (5);
- \bullet
- Una bolsa de plástico (2) que aloja una etiqueta RFID (4), así como cualquier otra identificación, por ejemplo, una etiqueta en papel; y
- \bullet
- Una pinza de sujeción, tal como una arandela elástica de caucho (10) que cierra el gancho (5) e impide que se salga de su ubicación la bolsa de plástico (2) que contiene a la etiqueta RFID (4).
La bolsa de plástico (2) tendrá normalmente una
embocadura (11), posiblemente susceptible de ser cerrada por medios
adhesivos, mecánicos, magnéticos, u otros, y también un agujero
(12), que permitirá la inserción de dicha bolsa (2) en dicho gancho
(5), agujero que posiblemente estará reforzado para evitar su rotura
ante tirones.
Para que cuando una grúa engancha una bobina (1)
ésta sea identificada inmediatamente con RFID de una manera
altamente confiable y automática, se utilizan con
micro-antenas RFID (13) que aprovechan la reflexión
positiva de la geometría del cilindro interior de acero. Dichas
micro-antenas estarán dispuestas en los extremos de
las garras (9) de la pinza (8) de la grúa que realiza la
maniobra.
Se producen así dos efectos. Un primer efecto es
que la posición de las garras de la grúa respecto a la etiqueta RFID
dispuesta en el interior del hueco (3) de la bobina de acero (1)
será siempre más o menos fija, y un segundo efecto es que la
distancia de lectura será siempre menor que la mitad de la anchura
de la bobina (suponiendo que la grúa comprende
micro-antenas (13) en ambas garras). Además, el
alcance de la lectura RFID aumenta de forma espectacular debido a la
geometría ondulatoria que se produce en el interior del cilindro de
hacer.
Gracias a la adecuada orientación da de la
etiqueta RFID con el dispositivo de la invención, la lectura por
RFID será altamente confiable mediante las micro- antenas UHF
instaladas en las garras de la pinza de la grúa
Naturalmente, toda la información proporcionada
por las lecturas dadas a través del método y dispositivo de la
invención, estarán normalmente conectadas con un ordenador central,
y permitirá conocer, por ejemplo:
- \circ
- la ubicación exacta de todas la bobinas del almacén;
- \circ
- un histórico de movimientos transaccionales
- \circ
- la determinación automática - sin intervención humana - del tipo de transacción que está llevando a cabo la bobina en curso con la grúa, tales como:
- -
- entrada por camión
- -
- entrada por tren
- -
- entrada de fabricación
- -
- entrada de maquila
- -
- salida por expedición
- \bullet
- por camión
- \bullet
- por tren
- -
- salida por fabricación
- -
- salida a maquila
- \circ
- la realización de inventarios de comprobación muy rápidos del parque de bobinas aprovechando la eficiente identificación ubicua de las etiquetas de RFID
- \circ
- ayuda proactiva al gruísta con la recomendación en tiempo real de la ubicación de una bobina atendiendo a su calidad y naturaleza
- \circ
- ayuda proactiva al gruísta para optimizar el almacenaje de bobinas.
Se tienen por reproducido en esta descripción el
contenido íntegro de las reivindicaciones que se caracterizan a
continuación.
Claims (14)
1. Método para la recuperación eficiente de la
información contenida en una etiqueta RFID, cuando dicha etiqueta
RFID está dispuesta en una bobina de acero, caracterizado por
comprender:
- \bullet
- La codificación de una etiqueta RFID (4) asociada a la bobina de acero (1) correspondiente;
- \bullet
- La colocación de dicha etiqueta RFID (4) el interior del hueco (3) de una bobina de acero (1) mediante un dispositivo para la identificación de la bobina; y
- \bullet
- Lectura de la etiqueta RFID (4) dispuesta en el interior del hueco (3) de la bobina de acero (1) mediante unas micro-antenas (13) dispuestas en el extremo de las garras (9) de la pinza de una grúa.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Método para la recuperación eficiente de la
información contenida en una etiqueta RFID, según la reivindicación
1, caracterizado porque la etiqueta RFID (4) es colocada en
el interior del hueco de la bobina de acero (1) por medios
magnéticos.
3. Método para la recuperación eficiente de la
información contenida en una etiqueta RFID, según una de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la etiqueta RFID
(4) es colocada en el interior de una bolsa que es sustentada en un
gancho (5) provisto en los medios magnéticos de sujeción.
4. Método para la recuperación eficiente de la
información contenida en una etiqueta RFID, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la información
obtenida en la lectura de la identificación de la etiqueta RFID es
tratada por un sistema de gestión de la información.
5. Dispositivo para la identificación de una
bobina de acero para llevar a cabo el método de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por comprender al
menos:
- \bullet
- Un cuerpo de fijación en el interior del hueco (3) de una bobina de acero (1);
- \bullet
- Un cuerpo de alojamiento de una etiqueta RFID (4); y
- \bullet
- Una etiqueta RFID (4) dispuesta en dicho alojamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
6. Dispositivo, según la reivindicación 5,
caracterizado porque el cuerpo de fijación en el interior del
hueco (3) de la bobina de acero (1) consiste en una base magnética
(6).
7. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 5 y 6, caracterizado porque el cuerpo de
alojamiento de la etiqueta RFID (4) consiste en una bolsa (2)
portadora de dicha etiqueta RFID (4).
8. Dispositivo, según la reivindicación 7,
caracterizado porque la bolsa (2) comprende una abertura (11)
practicable.
9. Dispositivo, según la reivindicación 8,
caracterizado porque la abertura (11) está dotada de medios
de cerrado.
10. Dispositivo, según la reivindicación 7,
caracterizado porque la bolsa (2) comprende un orificio (12)
de inserción en un gancho sustentador del cuerpo de fijación.
11. Dispositivo, según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por que el cuerpo de
fijación en el interior del hueco (3) de la bobina de acero (1)
comprende además un cuerpo de sustentación (7) provisto en su
extremo de un gancho (5) sustentador del cuerpo de alojamiento de la
etiqueta RFID (4).
12. Dispositivo, según la reivindicación 9,
caracterizado porque comprende además una pinza de sujeción
(10), tal como una arandela elástica de caucho.
13. Dispositivo para realizar la lectura de la
información contenida en una etiqueta RFID dispuesta en el interior
de una bobina de acero conforme al método de la reivindicación 1 y
utilizando el dispositivo de identificación de la reivindicación 5,
caracterizado por comprender unas
micro-antenas RFID (13) dispuestas en al menos una
de las garras (9) de la pinza (8) de una grúa.
14. Dispositivo, según la reivindicación 13,
caracterizado porque las micro-antenas (13)
están dispuestas en las caras enfrentadas de las garras (8) de la
grúa.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| ES200802487A ES2344823B8 (es) | 2008-08-26 | 2008-08-26 | Metodo de recuperacion eficiente de la informacion contenida en una etiqueta rfid, cuando dicha etiqueta rfid esta dispuesta en una bobina de acero, y dispositivos para llevar a cabo dicho metodo. |
| PCT/ES2009/070353 WO2010023343A1 (es) | 2008-08-26 | 2009-08-25 | Dispositivos y método para la identificación y recuperación eficiente de la información contenida en una etiqueta rfid en una bobina de acero |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200802487A ES2344823B8 (es) | 2008-08-26 | 2008-08-26 | Metodo de recuperacion eficiente de la informacion contenida en una etiqueta rfid, cuando dicha etiqueta rfid esta dispuesta en una bobina de acero, y dispositivos para llevar a cabo dicho metodo. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2344823A1 ES2344823A1 (es) | 2010-09-07 |
| ES2344823B1 true ES2344823B1 (es) | 2011-06-16 |
| ES2344823B8 ES2344823B8 (es) | 2011-09-28 |
Family
ID=41720870
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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