ES2462566A1

ES2462566A1 - Método, dispositivos y sistema para gestionar ambientes digitales

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Publication number: ES2462566A1
Application number: ES201330994A
Authority: ES
Inventors: Ignacio GÓMEZ MAQUEDA; Carlos Callejero Andrés; Alberto CEBALLOS FERNÁNDEZ; Julio PANTOJA DOMÍNGUEZ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2014-05-23
Anticipated expiration: 2033-07-02
Also published as: ES2462566B1

Abstract

Método, dispositivos y sistema para gestionar ambientes digitales. Sistema constituido por uno o varios dispositivos (3), (25), por un algoritmo inteligente (19) y diferentes bases de datos (20) que se constituya en un ambiente digital que se gestione de forma automática o mediante la intervención del usuario (24) y varios dispositivos (2). Pasarela (1) que consiste en un dispositivo físico dotado de una serie de componentes hardware y software que dotan de una novedosa conectividad e inteligencia social, capaz de recopilar información a través de: 1. Una variedad de sensores (que pueden ser dispositivos físicos independientes que estén en el ambiente digital del hogar (2) y/o sensores ubicados en el propio dispositivo móvil y/o Tablet (5)). 2. Algoritmos de aprendizaje instalados en la pasarela (19). 3. Las redes sociales, los calendarios electrónicos e información disponible en internet (6), (7), (8).

Description

MÉTODO, DISPOSITIVOS Y SISTEMA PARA GESTIONAR AMBIENTES DIGITALES

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se enmarca en el campo de la gestión de ambientes digitales (energía, seguridad, confort, salud), y en su integración con las redes sociales, servicios en la nube e Internet.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Y ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA

Durante los últimos años se está llevando a cabo un importante esfuerzo por impulsar el uso de energías limpias. En Europa existen iniciativas que pretenden promover estos desarrollos dentro de programas como el Inteligent Energy Europe (IEE) o el FP7 SmartCities. En España también se impulsan las aplicaciones de gestión medioambiental que permitan a través de soluciones TIC conseguir una mayor eficiencia y ahorro energético. La energía, aunque puede ser el más importante desde un punto de vista económico, no es el único aspecto que ha de gestionarse de manera inteligente en una Smart City, otros aspectos son la movilidad de las personas, su salud, comunicaciones, etc.

Por otro lado, cada vez es mayor el número de personas que se conectan a internet a través de un dispositivo móvil y/o tabletas. En Europa un 10% de la población accede diariamente a internet a través de su móvil y/o tableta, lo que supone aproximadamente 55 millones de personas.

El acceso a internet en cualquier lugar y momento gracias a las tecnologías de acceso móvil permiten el acceso a las redes sociales. Los dispositivos móviles (teléfonos inteligentes y tabletas) resultan más sencillos para acceder a servicios como el correo electrónico, internet, videollamadas y las redes sociales, por lo que la previsión es que su uso se incremente también en otros sectores de la población, como el de la personas mayores, relegando al PC a un uso más profesional.

Todo parece indicar que cada vez va a haber un mayor número de personas permanentemente conectadas a través de un dispositivo móvil. Esto sin duda va a potenciar un “ambiente digital”, esto es un entorno en el que un dispositivo, llamado pasarela almacena información de las rutinas y preferencias de los usuarios a través de una red de sensores, y gestiona de manera autónoma los actuadores necesarios. El usuario puede utilizar como interfaz su dispositivo móvil, que está conectado a una o varias pasarelas. De esta forma la gestión energética, la seguridad y el confort del hogar y segundas residencias, o incluso el hogar de familiares de avanzada edad, se centralizan en un único dispositivo.

Los sensores y actuadores inalámbricos van a permitir ampliar el concepto de domótica hacia un nuevo concepto de casa u hogar inteligente, ofreciendo grandes posibilidades de mejora significativas en la calidad de vida del público general. Estos beneficios incluyen, una mayor seguridad, grado de confort y eficiencia energética, todos ellos centralizados y gestionados por un único sistema con acceso remoto. La tendencia es que estos sistemas se controlen a través del teléfono móvil y que su coste se vea amortizado

por la mejora en el grado de eficiencia energética. También suponen una alternativa para las personas mayores que quieren vivir de forma independiente y con mayor seguridad.

Existen varias patentes sobre el control de sensores y actuadores a través de protocolos inalámbricos. La empresa NEST LABS cuenta con varias solicitudes para un termostato inalámbrico, auto configurable y que se puede controlar desde un dispositivo móvil (Solicitud Nº13/034,678). Otro ejemplo de control sobre actuador es el descrito en la invención PCT/US2008/088599 de la empresa Schlage Lock Company, que describe como utilizando máscaras de redes de RF y una pasarela que hace de enlace, se puede actuar sobre una cerradura remotamente. Las patentes US 8,319,627 B2 y US 8,269,622 B2 de la empresa Jetlun Corporation describen métodos para monitorizar y gestionar la energía a través de sensores y una pasarela residencial. La patente US 8,214,494 B1 de la empresa Alarm.com describe técnicas para gestionar redes de dispositivos a través de dispositivos móviles, incluyendo las aplicaciones que permiten realizar desde el dispositivo móvil operaciones como añadir/quitar sensores, cambiar la red o modificar su configuración.

Existen también varias patentes sobre pasarelas residenciales que permiten gestionar dispositivos (sensores y actuadores) y aplicaciones multiservicio de manera remota, como describe la patente US 8,369,326 B2 de Prodea Systems.

Por otro lado las redes sociales y la comunicación en la web es otra de las tendencias emergentes en los últimos seis o siete años. Ambos pueden proporcionar una visión de la comunicación y patrones de comportamiento entre las personas. La población, especialmente la más joven, está cada vez más habituada a estar permanentemente conectada en busca no solo de información, sino además compartiendo en mayor o menor medida sus experiencias, conocimientos, sentimientos etc, a través de las redes sociales e internet. Una de las principales razones por las que las personas eligen el móvil para acceder a internet son precisamente las redes sociales.

Aprovechando esta interacción se puede permitir nuevos avances en las comunicaciones, así como la transformación de la Web utilizando las WSN y las infraestructuras relacionadas con las redes sociales. En la invención se indican métodos que ayudan, gestionan y automatizan esta interacción.

Mediante la combinación de Red Social y sensores, las aplicaciones pueden proporcionar una extensión de las actividades sociales a través de sensores. Pero la actividad del usuario no está modelada y la entrada del usuario y sus datos es voluntaria, aunque puede ser generado automáticamente por aplicaciones que residen en la red y en los sensores. La integración de las redes de sensores con las redes sociales lleva a aplicaciones que pueden detectar el contexto y comportamiento de un usuario de mejor manera y por lo tanto proporciona soluciones más personalizadas y detalladas. Las aplicaciones estarán más integradas en la vida cotidiana y el contexto de sensibilización a través de la red social y los datos de redes de sensores se convierte en un factor clave para estos servicios emergentes. Obviamente, no está claro cómo se realizarán los mecanismos de comunicación ni como se gestionarán. En esta invención se propone un método para facilitar esta comunicación de forma inteligente y automática.

Entre las realizaciones existentes relacionadas con la invención se encuentran:

•: Senseface: Los dispositivos sensores pueden capturar y procesar los fenómenos físicos y transmitir datos sensoriales a lugares remotos sin ninguna intervención humana. Senseface se ocupa de transmitir eventos de redes de sensores relacionadas con el cuerpo (BSN). Los datos físicos capturados pueden ser muy importantes y deben llegar a las entidades o personas interesadas, si se considera necesario. Esto requiere un marco para entregar los datos de sensores captados a su comunidad de intereses (COI), que también puede ser considerado como uno de la red social. La red social abarca los miembros de una familia, amigos, compañeros de trabajo o de negocios, el gobierno y todos los que una persona se comunica con, ya sea para un período de tiempo corto o largo. Senseface propone un marco para crear un paso de comunicación segura entre los datos sensoriales y los usuarios que pertenecen al mismo COI. SenseFace es adecuado para la captura de los datos sensoriales de BSN de un usuario, el procesamiento y el almacenamiento de los datos sensoriales en su / su puerta de enlace personal, que es un dispositivo móvil, el envío de los datos a una puerta de enlace de Internet remoto y, finalmente, la difusión de los datos sensoriales a una lista de su / sus redes sociales.

•: Otras alternativas pueden ser: NASA / JPL Sensor Webs Proyecto, 52 ° Norte, SANY IP, la Agencia Espacial Europea, etc que utilizan estas especificaciones (SensorML, Mesurement Observation Scheme, etc) en la creación de aplicaciones, plataformas y productos relacionados con la Web y con dispositivos conectados, tales como medidores de inundación, monitores de contaminación del aire, medidores de tensión en puentes, monitores cardíacos móviles, webcams y robots, etc. Las especificaciones basadas en XML Sensor Web fueron creadas teniendo en cuenta la tecnología de Web Semántica.

•: En el experimento NoiseTube una pequeña aplicación que proporciona lecturas de nivel de ruido de los teléfonos móviles estándar, así como puntuaciones proporcionadas por los usuarios. Los teléfonos inteligentes se pueden aprovechar con el fin de identificar los espacios adecuados. Cada teléfono dentro de un área determinada periódicamente podría tener su micrófono escaneando para obtener una estimación de lo ruidoso que un lugar en particular es y compartir esa información con el grupo de amigos para establecer un lugar de encuentro más óptimo.

•: Otro ejemplo es el sistema desarrollado en ConServ DERI en el cual los beneficios de las tecnologías de la Web Semántica para integrar fuentes de datos existentes, tales como información geográfica y datos de sensores. ConServ permite a los usuarios proporcionar aplicaciones ubicuas y sensibles al contexto de servicios de la web. ConServ se puede aprovechar para ofrecer un servicio que, por ejemplo, puede informar alguien sobre la presencia (o no) de un colega en un edificio a pocos minutos antes de una reunión, por lo que puede ser pospuesta si el colega está aún muy lejos.

•: Hay varios trabajos que relacionan la Web semántica, las redes sociales y las redes de sensores como el W3C group que estudia estas comunicaciones. Pero aún no hay mecanismos concretos definidos para su gestión y control.

Problemas con soluciones existentes:

Senseface únicamente se ocupa de los datos de área corporal, no teniendo en cuenta todo lo relacionado con el entorno de usuario y conectividad con otro tipo de redes de sensores, no únicamente BAN. Además en Senseface únicamente se hace referencia a la captura y difusión de datos en la red / redes sociales, sin hacer ninguna mención específica de cómo esos datos pueden ser gestionados, de cómo se pueden establecer mecanismos automáticos de aprendizaje que auto-alimenten la información compartida en las redes sociales, que es lo que se trata en la presente invención.

Otras alternativas que hacen uso de especificaciones genéricas de redes de sensores hacen referencia a aplicaciones y productos relacionados con la web y la compartición de información, pero sin especificar cómo se lleva a cabo ni tampoco sin mencionar los algoritmos de captura, aprendizaje y generación de eventos automáticos que se describen en la presente invención.

Noisetube no hace referencia a la gestión de los datos de los sensores y únicamente se centra en la aplicación de buscar y compartir el lugar menos ruidoso.

Conserv DERI utiliza conjuntamente los datos de las redes de sensores y las redes sociales para su distribución y toma de decisiones, pero no afronta mecanismos de mejora para gestión y automatización de esa comunicación.

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA INVENCIÓN

El objetivo de la presente invención es el de desarrollar un sistema constituido por uno o varios dispositivos y diferentes algoritmos que se constituya en una casa inteligente o ambiente digital que se gestione de forma automática o mediante la intervención del usuario varios dispositivos encargados de mejorar aspectos cotidianos como son la eficiencia energética, la seguridad, el confort y/o la monitorización de la salud desde el hogar. Para ello se va a desarrollar una pasarela que consiste en un dispositivo físico dotado de una serie de componentes hardware y software. La principal novedad reside en la conectividad e inteligencia de la pasarela, que es capaz de recopilar información a través de:

1.: Una variedad de sensores (que pueden ser dispositivos físicos independientes que estén dentro o fuera del hogar y/o sensores ubicados en el propio dispositivo móvil y/o tablet).

2.: Algoritmos de aprendizaje instalados en la pasarela.

3.: Las redes sociales, los calendarios electrónicos e información disponible en Internet como climatología, tráfico, etc.

Con la información recopilada a través de las fuentes anteriores y utilizando reglas proporcionadas por el usuario, la pasarela es capaz de modificar el estado de los diferentes dispositivos y de avisar al usuario y/o a su entorno de situaciones anormales o poco habituales.

De forma adicional los algoritmos que forman parte de la pasarela realizan un estudio de hábitos del usuario y de hábitos de otros usuarios a través de las redes sociales para realizar y/o sugerir acciones que faciliten la vida del usuario a través de los factores antes descritos. De esta forma se generará una comunidad de usuarios de ambiente digital interconectados entre sí. Estos usuarios podrán compartir información relativa a sus hábitos, consumos,…

La figura 1 muestra la arquitectura del sistema completo. El sistema se compone de tres elementos básicos: primero, pasarela (1) y sensores residenciales (2a,…, 2z), ubicados en el hogar del usuario (3); segundo, terminales de usuario (4) (móviles, tablets, PC’s…) con los sensores integrados en los mismos (5a,…, 5z); y tercero, redes sociales (6), servicios en la nube (7) e internet (8). Para poder llevar a cabo los servicios descritos, todos los elementos están interconectados entre sí. La pasarela controla los sensores y actuadores que hay en el hogar (2), y puede enviar información a las redes sociales o acceder a los servicios de la nube directamente en función de las preferencias del usuario.

De la misma manera, la pasarela (1) accede a las redes sociales (6) para recabar información de la comunidad (otros usuarios del sistema) y así informar al usuario de sus usos del sistema en relación con la comunidad. A modo de ejemplo se podrá informar al usuario de cuál es su consumo energético en relación a la comunidad. Como segundo ejemplo se puede mencionar que la pasarela analiza los mensajes de otros usuarios en las redes sociales y calcula que la temperatura media de uso de calefacción se sitúa en 22ºC. De la misma forma comprueba que el usuario tiene programada la temperatura a 25ºC. Al verificarse que la diferencia es apreciable, la pasarela informa al usuario de que su ajuste de temperatura es alto y le recomienda reducir el valor.

Igualmente la pasarela accederá a otros servicios en la nube (7) como Google calendar, de forma que si el usuario programa en su calendario una acción reconocida por el sistema, la pasarela actuará adecuadamente sobre los sensores y actuadores del hogar. A modo de ejemplo, si el usuario crea un evento en el calendario como “fin de semana en X”, la pasarela entiende que tiene que pasar el hogar a lo que el usuario tenga predefinido como modo “fin de semana”. Si el usuario tiene otra pasarela en una segunda residencia que identifique como X, entonces la pasarela de la segunda residencia, esclavo de la primera, actuará sobre los dispositivos que gestione para preparar la estancia. La interacción con Google calendar ofrece automáticamente la posibilidad de crear eventos por comandos de voz si la opción está disponible en el dispositivo móvil.

Por último en relación con otros servicios de internet (8), el sistema accederá a información local como puede ser la temperatura, las condiciones meteorológicas, el tráfico, avisos de la policía, etc. de forma que, por ejemplo, el sistema encienda la calefacción en función de la temperatura en el exterior, o baje las persianas si está lloviendo, o encienda la calefacción si estás llegando a casa. A modo de ejemplo: el sistema se conecta a los servicios de información local a través del interfaz de comunicación con internet y es avisado de que en el emplazamiento del usuario existe una alta probabilidad de lluvia, posteriormente el algoritmo comprueba el estado de las persianas de la casa y si detecta que están subidas, crea una nueva regla para que el “Algoritmo de comprobación de alertas y comunicación con el usuario” actúe sobre el controlador de las persianas para bajarlas.

Finalmente cabe destacar la interacción de los sensores (5a,…, 5z) presentes en los dispositivos móviles que lleva consigo el usuario. Básicamente estos sensores consisten en sensor GPS, proximidad, brújula, acelerómetro y giróscopo entre otros. Con estos sensores, la pasarela (1) es capaz de conocer:

•: Donde están los dispositivos, hacia donde se dirigen, en que momento y en qué medio de transporte (GPS, acelerómetro). De esta forma podrá tener preparada la casa (en términos de temperatura, seguridad, etc.) para cuando el usuario llegue.

•: Si el dispositivo ha sufrido una fuerte aceleración o deceleración que pueda ser resultado de una caída o de un accidente (GPS, acelerómetro, giróscopo), éste avisa a la plataforma de la situación. En esta situación, la plataforma esperará

un tiempo de margen y en caso de no haberse recuperado la situación habitual, la pasarela podrá enviar avisos a otros dispositivos móviles del sistema y/o mensajes a través de las redes sociales.

La figura 2 muestra la arquitectura hardware de la pasarela residencial. El núcleo (9) de la pasarela residencial (1) consiste en una placa procesadora con diferentes interfaces hardware. En esta placa procesadora se ejecutarán todos los algoritmos inteligentes presentes en la solución. La segunda etapa básica de la pasarela son los módulos de comunicación, WIFI (11), ZWAVE (10) y ZIGBEE (12), sin perjuicio de otras tecnologías inalámbricas de corto alcance. El sistema compuesto de estos módulos de comunicación que se encargan de comunicarse con los diferentes sensores (5a,…, 5z) del usuario se comunica con el exterior (17), el sistema tiene acceso a internet a través de un modem/router (16) o a través de una tarjeta 3G (15) o cualquier otra tecnología que permita el acceso a la red de sensores.

Para la alimentación eléctrica del dispositivo, se ha desarrollado un sistema de alimentación (13) que puede utilizar la energía procedente de la red eléctrica (18) o de una batería recargable (14) en caso de interrupción del suministro. El sistema de alimentación también se encarga de cargar la batería.

La figura 3 ilustra cómo se logra que la pasarela residencial (1) sea inteligente y social a través de los algoritmos de control (19) y bases de datos (20) implementados en ella. Cuando el sistema se instala por primera vez, éste dispone únicamente dispone de diferentes sensores (2a,…, 2z) para monitorizar diferentes parámetros relacionados con la vivienda del usuario que se comunican con la pasarela (1) y una serie de reglas y/o eventos que haya definido el usuario y que se almacenan en la base de datos de reglas (21). A partir de aquí la pasarela comienza a crear un histórico local (23) con las horas a las que el usuario está en casa, su consumo de energía por electrodoméstico, la temperatura a la que configura el termostato,…). Esta información la usan los algoritmos (19) para actuar sobre dispositivos como enchufes, termostato, motores de persianas, de manera que la pasarela tiende a minimizar la interacción del usuario con los dispositivos, adelantándose al usuario. A modo de ejemplo, supongamos que el usuario siempre enciende la alarma a las 10 am de lunes a viernes, y de pronto un día no la enciende. El algoritmo detecta este hecho y crea un aviso para que el “Algoritmo de comprobación de alertas y comunicación con el usuario” avise al usuario y/o actúe sobre la alarma.

Gracias a su carácter social, la pasarela aprende de los hábitos de otros usuarios de la comunidad. Para ello el algoritmo desarrollado (19) realiza una búsqueda de mensajes de otros usuarios de la comunidad. Los mensajes relevantes para el usuario quedan almacenados en la base de datos de históricos de la comunidad (22). De esta forma el sistema puede aconsejar al usuario que modifique algunos de sus hábitos para, por ejemplo, conseguir un mayor ahorro energético y reducir las emisiones contaminantes.

Con la ayuda de la pasarela social los usuarios tienen primero una referencia sobre el grado de eficiencia de sus hábitos y además el hecho de saber que pueden comunicar a otros usuarios sus avances como usuarios energéticamente eficientes, y de que por consiguiente van a tener una recompensa social, les anima a hacer el esfuerzo. A modo de ejemplo, gracias a los enchufes inteligentes que puede gestionar la pasarela, es posible conocer en tiempo real el consumo energético de los diferentes electrodomésticos del hogar. El sistema ofrecerá al usuario compartir en las redes sociales estos consumos y ser informado de cómo es su consumo en relación con el de la comunidad. Al mismo tiempo que el usuario publica el mensaje en las redes sociales, el resto de plataformas de la comunidad leen el mensaje e incorporan el dato a su base de datos de históricos de la comunidad (22).

La figura 4 muestra la topología del sistema cuando el usuario (24) tiene más de una pasarela inteligente (1). Esto puede darse en aplicaciones tales como: el usuario tiene una segunda residencia para fin de semana o vacaciones, el usuario quiere instalar una segunda pasarela en casa de alguno de sus mayores. En este tipo de configuración el usuario podrá controlar ambas pasarelas desde un único terminal (4). De la misma forma ambas pasarelas se conectarán a las redes sociales (6) para publicar sus mensajes y leer los mensajes del resto de usuarios de la comunidad de acuerdo a lo descrito anteriormente.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 muestra la arquitectura del sistema completo. El sistema se compone de terminales de usuario (4), redes sociales, servicios en la nube e internet (6), (7), (8); y pasarela y sensores residenciales (3).

La figura 2 muestra la arquitectura hardware de la pasarela residencial. Dicha pasarela

(1) consiste en una placa procesadora (9) y diferentes módulos de comunicación, ZWAVE (10), WIFI (11) y ZIGBEE (12). El acceso a internet (17) se realiza a través de una tarjeta 3G (15) y/o un modem/router (16). Un sistema de alimentación (13) le permite a la pasarela utilizar la energía procedente de la red eléctrica (18) o de una batería recargable (14).

La figura 3 ilustra la arquitectura que dota de inteligencia social a la pasarela a través de los algoritmos de control (19) y bases de datos implementados en ella (20).

La figura 4 muestra la topología del sistema para dos pasarelas inteligentes (3) y (25), y la interacción del usuario (24) con ambas.

La figura 5 muestra la arquitectura hardware de la pasarela en la realización preferida. Dicha pasarela (1) consiste en una placa procesadora (9) y dos módulos de comunicación, ZWAVE (10), WIFI (11). El acceso a internet (17) se realiza a través de una tarjeta 3G (15)

o a través de un cable de red conectado a un router externo.

La figura 6 ilustra la arquitectura del sistema en la realización preferida.

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERIDA

La figura 5 muestra la arquitectura hardware de la pasarela residencial preferida. El núcleo (9) de la pasarela residencial (1) consiste en una placa procesadora con diferentes interfaces hardware. En esta placa procesadora se ejecutarán todos los algoritmos inteligentes presentes en la solución. La segunda etapa básica de la pasarela son los módulos de comunicación, WIFI (11), ZWAVE (10). El sistema compuesto de estos módulos de comunicación que se encargan de comunicarse con los diferentes sensores (5a,…, 5z) del usuario. El sistema tiene acceso a internet (17) a través de un una tarjeta 3G (15) o a través de un router externo al cual puede acceder mediante un cable de red o una conexión wifi proporcionada por el módulo (11). Para la alimentación eléctrica del dispositivo, se ha desarrollado un sistema de alimentación (13) que puede utilizar la energía procedente de la red eléctrica (18) o de una batería recargable (14) en caso de interrupción del suministro. El sistema de alimentación también se encarga de cargar la batería.

La figura 6 muestra la arquitectura del sistema completo en la realización preferida. El sistema se compone de tres elementos básicos: primero, pasarela (1) y sensores residenciales (2a,…, 2z), ubicados en el hogar del usuario (3); segundo, terminales de usuario (4) (móviles, tablets, PC’s…) con los sensores integrados en los mismos (5a,…, 5z); y tercero, redes sociales (6), servicios en la nube (7) e internet (8). Para poder llevar a cabo los servicios descritos, todos los elementos están interconectados entre sí. La pasarela controla los sensores y actuadores que hay en el hogar (2), y puede enviar información a las redes sociales o acceder a los servicios de la nube directamente en función de las preferencias del usuario.

De la misma manera, la pasarela (1) accede a las redes sociales (6) para recabar información de la comunidad (otros usuarios del sistema) y así informar al usuario de sus usos del sistema en relación con la comunidad. A modo de ejemplo se podrá informar al usuario de cuál es su consumo energético en relación a la comunidad. Igualmente la pasarela accederá a otros servicios en la nube (7) como Google calendar. El sistema también accede a información local como puede ser la temperatura, las condiciones meteorológicas, el tráfico, avisos de la policía, etc.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método que permite a un usuario gestionar un ambiente digital en una vivienda del usuario y compartir información relativa al ambiente digital con otros usuarios a través de redes sociales, mediante una pasarela ubicada en la vivienda del usuario, sensores y actuadores inalámbricos ubicados en la vivienda del usuario, uno o varios terminales de usuario con sensores integrados y redes sociales, servicios en la nube e internet, caracterizado porque el método comprende las siguientes etapas:

a) La pasarela integra los sensores y actuadores inalámbricos en una red local de radiofrecuencia

b) La pasarela reconoce el estado de cada sensor inalámbrico y de los sensores integrados en el terminal de usuario por comunicación bidireccional de mensajes de estado

c) La pasarela recopila los valores de los sensores y actuadores en una base de datos local

d) La pasarela compara dichos valores de los sensores y actuadores con valores almacenados en bases de datos de reglas previamente definidas, de históricos de valores y de valores recopilados de diferentes usuarios a través de las redes sociales con las que la pasarela tiene comunicación bidireccional y basándose en dicha comparación determina si existe alguna anomalía en dichos valores recopilados de sensores y actuadores

e) Si existe alguna anomalía, la pasarela se comunica con el actuador correspondiente para realizar una determinada acción y envía un mensaje avisando de la anomalía al uno o varios terminales de usuario a través de servicios de notificaciones móviles a través de SMS y/o a través de correo electrónico.
2.

Un método según la reivindicación 1 que además comprende que la pasarela se comunica con pasarelas de otros usuarios para compartir información relativa a sus ambientes digitales.
3.

Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde un sensor o actuador envía un mensaje de estado a la pasarela cuando detecta un determinado evento, dicho mensaje de estado incluye información sobre el evento que la pasarela registra en la base de datos.
4.

Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la pasarela periódicamente, solicita el estado a los diferentes sensores o actuadores.
5.

Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde las reglas han sido previamente definidas por el usuario y/o extraídas de comportamientos temporales de otros usuarios o de otros servicios de información local.
6.

Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde cuando se produce una anomalía, la pasarela publica uno o varios mensajes informando de la anomalía en diferentes redes sociales.
7.

Una pasarela para permitir a un usuario gestionar un ambiente digital en una vivienda del usuario y compartir información con otros usuarios a través de redes sociales, la pasarela está

situada en la vivienda del usuario y gestiona una o varias redes de sensores y actuadores inalámbricos, la pasarela comprende:

i) Una primera interfaz de comunicación con los diferentes sensores y actuadores inalámbricos que incluye un módulo de comunicación que permite la comunicación bidireccional entre la pasarela y los sensores y actuadores ii) Una segunda interfaz de comunicación con terminales de usuario y redes sociales, implementada mediante una entrada de conexión Ethernet o a través de un módulo WIFI;

estando la pasarela caracterizada porque además comprende:

iii) Una unidad procesadora con diferentes interfaces hardware que almacena diferentes bases de datos y que contiene instrucciones que al ejecutarse llevan a cabo las siguientes acciones:

a.

Comunicarse mediante la utilización del módulo de comunicación de la primera interfaz, con los diferentes dispositivos inalámbricos y recopilar y almacenar en una base de datos, los valores de estado de los sensores y actuadores inalámbricos recibidos en dichas comunicaciones

b.

Comunicarse mediante la segunda interfaz con los sensores situados en los terminales de usuario y recopilar y almacenar en la base de datos de histórico de valores, valores de estado de los sensores recibidos en dichas comunicaciones bidireccionales

c.

Recabar información de otros usuarios y almacenar dicha información en una base de datos local de valores de la comunidad

d.

Comparar los valores actuales de los diferentes sensores y actuadores con los valores recopilados en las bases de datos de histórico de valores, de valores de la comunidad y en una base de datos de de reglas previamente definidas, tanto por el usuario, como extraídas de comportamientos temporales en la comunidad o de otros servicios de información local y, si como resultado de dicha comparación, se detecta que hay una anomalía en los valores actuales, la pasarela se comunica con el usuario informándole de la anomalía y se comunica con el actuador correspondiente a través del módulo de comunicación para realizar una determinada acción

e.

Recopilar información local relacionada con el ambiente digital del usuario, analizar dicha información y actualizar la base de datos de reglas para realizar determinadas acciones sobre los sensores y actuadores del ambiente digital en caso de que haya algún acontecimiento que afecte al ambiente digital del usuario

f.

Analizar los mensajes publicados por otros usuarios en las redes sociales, recopilar valores de otros usuarios y realizar una comparación con los valores del ambiente digital del usuario y, como resultado de esta comparación y del análisis temporal de acontecimientos y de valores proporcionados por el ambiente digital del usuario, actualizar la base de datos de reglas

g.

Analizar el histórico de valores de los diferentes sensores y actuadores del ambiente digital del usuario a lo largo del tiempo, realizar un análisis estadístico de los valores de la base de datos de histórico de valores y en función de los resultados y de los valores actuales de los sensores y actuadores, actualizar la base de datos de reglas

h.

A través de la interfaz de comunicación con internet, explorar automáticamente y sin intervención del usuario los diferentes eventos programados por el usuario en diversos servicios en la nube y, cuando el algoritmo detecta, mediante un análisis semántico, que el usuario ha creado un evento en relación a su ambiente digital, la plataforma ejecutará una serie de acciones sobre los sensores y actuadores inalámbricos de la red local en relación a este evento.
8.

Una pasarela como la descrita en la reivindicación 7, que además comprende una o más baterías de alimentación externa recargable y un circuito de comprobación de alimentación y carga de baterías, dicho circuito comprueba continuamente la alimentación procedente de la red eléctrica general y cuando se produce un problema en dicha alimentación, el circuito conmuta la alimentación, pasando a alimentar la pasarela mediante el empleo de la una o más baterías y, dicho circuito cuando la alimentación procedente de la red eléctrica general está presente, carga la una o más baterías.
9.

Una pasarela según la reivindicación 8, donde si se produce un corte en la alimentación de la red general, la pasarela envía un mensaje indicando el problema al usuario.
10.

Una pasarela según cualquiera de las reivindicaciones 7-9, que además comprende un modem 3G para la conectividad a internet.
11.

Una pasarela según cualquiera de las reivindicaciones 7-10 donde la pasarela conoce en todo momento el estado de su conectividad a internet y, si se produce un corte en la conexión a internet, la pasarela envía un mensaje indicando el problema al usuario.
12.

Una pasarela según la reivindicación 7 a la que se le añade un modem para la conexión a internet a través del cable RJ-11 o RJ-45 y dicho modem se comunica con un proveedor de infraestructura de red para poder dotar a la pasarela de una conexión a internet cableada.
13.

Una pasarela según cualquiera de las reivindicaciones 7-12 donde el módulo de comunicación es un módulo de comunicación ZWAVE o un módulo de comunicación ZIGBEE o un módulo de cualquier otra tecnología de WSN de corto alcance.
14.

Una pasarela según cualquiera de las reivindicaciones 7-13, donde para recabar la información de otros usuarios, la pasarela explora los mensajes publicados en las redes sociales por otros usuarios.
15.

Una pasarela según cualquiera de las reivindicaciones 7-13, donde para recabar la información de otros usuarios, la pasarela se comunica con un servidor externo que recopila está información comunicándose con pasarelas de otros usuarios mediante el envío de mensajes a dichos usuarios a través de notificaciones móviles o correos electrónicos o SMS o mensajes en las redes sociales.
16.

Un sistema para permitir a un usuario gestionar un ambiente digital en una vivienda del usuario, comprendiendo dicho sistema:

-

Sensores y actuadores ubicados en la vivienda del usuario

-

Uno o más terminales de usuario con sensores integrados en los mismos

donde el sistema está caracterizado porque comprende además una pasarela de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 7-15.
17. Un terminal de usuario para permitir a un usuario gestionar un ambiente digital en una vivienda del usuario que consta de una pasarela ubicada en la vivienda del usuario y sensores y actuadores inalámbricos ubicados en la vivienda del usuario, el terminal de usuario consta de sensores integrados en el terminal del usuario y comprende una unidad de procesado que contiene instrucciones que al ejecutarse llevan a cabo las siguientes acciones:

-

Recibir una petición del usuario para modificar el estado de los diferentes actuadores y comunicarse con la pasarela para realizar dicha modificación

-

Recibir una petición del usuario para consultar los valores de los sensores y comunicarse con la pasarela para realizar dicha consulta

-

Recibir una petición del usuario para modificar una regla que activa el envío de alarmas y comunicarse con la pasarela para modificar una base de datos de reglas

-

Comprobar si se produce alguna notificación por parte de la pasarela y en caso de producirse, emitir una alarma sonora y/o vibración

estando el terminal de usuario caracterizado porque la unidad de procesado también contiene instrucciones que al ejecutarse llevan a cabo la acción de:

-

Comprobar periódicamente el estado de los sensores que están presentes en los terminales de usuario y enviar los valores de estado de los sensores a la pasarela a través de internet.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

N.º solicitud: 201330994

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 02.07.2013

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : H04L12/28 (2006.01)

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Categoría

56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas

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PENG LEI , JIONG MA ; PENG JIN ; HAO LV ; LEI SHEN: "Structural design of a universal and efficient demand-side management system for Smart Grid"; Escuela de Environ. & Energy, Peking Univ., Shenzhen, China; Publicado en Power Engineering and Automation Conference (PEAM), 2012 IEEE; Fecha 18-20 Septiembre 2012; Print ISBN: 978-1-4577-1599-0; Digital Object Identifier: 10.1109/PEAM.2012.6612414; URL:// http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=6612414&tag=1 1-17

Y

FARIA, Salvador y KOSTAKOS, Vassilis: "A Scalable Sensor Middleware for Social End-User Programming"; páginas 115-131 del libro "Mobile Context Awareness"; Copyright 2012; DOI: 10.1007/978-0-85729-625-2_7; Print ISBN: 978-0-85729-624-5; URL:// http://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-0-85729-625-2_7 1-17

Y

RAHMAN, M.A., EL SADDIK, A. ; GUEAIEB, W.: "SenseFace: A sensor network overlay for social networks"; Multimedia Commun. Res. Lab. (MCRLab), Univ. of Ottawa, Ottawa, ON, Canada; Publicado en: Instrumentation and Measurement Technology Conference, 2009. I2MTC '09. Fecha: 5-7 Mayo 2009: Páginas: 1031-1036; ISSN: 1091-5281; Print ISBN: 978-1-4244-3352-0; Digital Object Identifier: 10.1109/IMTC.2009.5168605 URL:// http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?tp=&arnumber=5168605 1-17

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:

Fecha de realización del informe 13.05.2014

Examinador B. Pérez García Página 1/5

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 201330994

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) H04L Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de

búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI, INSPEC

Informe del Estado de la Técnica Página 2/5

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201330994

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 13.05.2014

Declaración

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 1-17 SI NO

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 1-17 SI NO

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).

Base de la Opinión.-

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Informe del Estado de la Técnica Página 3/5

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201330994

1. Documentos considerados.-

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

Documento

Número Publicación o Identificación Fecha Publicación

D01

PENG LEI , JIONG MA ; PENG JIN ; HAO LV ; LEI SHEN: "Structural design of a universal and efficient demand-side management system for Smart Grid" 20.09.2012

D02

FARIA, Salvador y KOSTAKOS, Vassilis: "A Scalable Sensor Middleware for Social End-User Programming" 31.12.2012

D03

RAHMAN, M.A., EL SADDIK, A. ; GUEAIEB, W.: "SenseFace: A sensor network overlay for social networks" 07.05.2009
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

Se considera D01 el documento del estado de la técnica anterior más cercano al objeto de la solicitud.

Siguiendo la redacción de la primera reivindicación, D01 describe un método que permite a un usuario gestionar un ambiente digital en una vivienda (smart homes) y compartir información relativa al ambiente digital con otros usuarios a través de redes sociales (incluye cloud computing y redes sociales), mediante una pasarela (local DSM -Home Interactive Terminal) ubicada en la vivienda del usuario, sensores (smart meters) y actuadores inalámbricos (smart appliances, CCP) ubicados en la vivienda del usuario, uno o varios terminales de usuarios (smartphones) con sensores integrados y redes sociales, servicios en la nube e internet (cloud computing), caracterizado porque el método comprende las siguientes etapas: a) La pasarela integra los sensores y actuadores inalámbricos en una red local de radiofrecuencia (WPAN, especialmente con Zigbee) b) La pasarela reconoce el estado de cada sensor inalámbrico (permite a los usuarios chequear, monitorizar e incluso cambiar el estado de sus aplicaciones domésticas o componentes) por comunicación bidireccional de mensajes de estado (mediante el two-way communication module) c) La pasarela recopila los valores de los sensores y actuadores en una base de datos local (local user database) d) La pasarela compara dichos valores de los sensores y actuadores con valores almacenados en bases de datos de reglas previamente definidas, de históricos de valores y de valores recopilados de diferentes usuarios a través de las redes sociales con las que la pasarela tiene comunicación bidireccional y basándose en dicha comparación determina si existe alguna anomalía en dichos valores recopilados de sensores y actuadores (mediante el scoring module y el information proccesing module)

e) Si existe alguna anomalía, la pasarela se comunica con el actuador correspondiente para realizar una determinada acción y envía un mensaje avisando de la anomalía al uno o varios terminales de usuario a través de servicios de notificaciones (si se encuentran anomalías significativas, el módulo de procesamiento de información puede instruir al módulo de control para que apague el componente que está funcionando mal, o bien enviar una señal de aviso al receptor designado; además, el módulo de control remoto puede notificar al propietario o a la policía una emergencia o valores detectados).

Existen dos pequeñas diferencias entre la primera reivindicación y D01. En éste no se cita explícitamente que: -La pasarela reconozca el estado de los sensores integrados en el terminal de usuario -Las notificaciones de anomalías se realicen por SMS o email.

Respecto a la primera diferencia, la pasarela tiene capacidad de comunicación bidireccional tanto con los sensores como con el exterior (por ejemplo, con dispositivos de usuario smartphones) y es capaz de obtener información de sensores. Por tanto, aunque no se mencione tal cual que es capaz de reconocer el estado de los sensores integrados en el terminal de usuario o Smartphone, al ser capaz de comunicarse con éste, el resultado sería el mismo, ya que el terminal podría notificarle el estado de sus sensores, por lo que no se produce un efecto técnico diferenciador y no contribuye al resultado técnico de la invención. Esta característica no dota de actividad inventiva a la primera reivindicación, según el Art. 8 de la Ley Española de Patentes.

En cuanto a la segunda diferencia, D01 es capaz de emitir una notificación de anomalía, si bien no se indica qué medio utiliza (SMS, email…). Dado que D01 utiliza conexión a internet y a la red telefónica, emplear un medio u otro (ambos ampliamente conocidos en el estado de la técnica actual) no se considera relevante. Por tanto, este detalle tampoco implica actividad inventiva para un experto en la materia.

La segunda reivindicación explica que la pasarela se comunica con pasarelas de otros usuarios para compartir información relativa a sus ambientes digitales. El sistema descrito en D01 dispone de conexión a internet, tecnología cloud computing y comunicación bidireccional con el exterior. El hecho de que la pasarela comparta información con otras pasarelas sobre sus ambientes digitales no supone actividad inventiva, ya que D01 dispone de los medios y la capacidad para hacerlo, aunque no se mencione.

Informe del Estado de la Técnica Página 4/5

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201330994

La reivindicación número tres añade que un sensor o actuador envía un mensaje de estado a la pasarela cuando detecta un determinado evento, dicho mensaje de estado incluye información sobre el evento que la pasarela registra en la base de datos. La reivindicación 4 especifica que la pasarela periódicamente, solicita el estado a los diferentes sensores o actuadores. Y la quinta reivindicación define que las reglas han sido previamente definidas por el usuario y/o extraídas de comportamientos temporales de otros usuarios o de otros servicios de información local. Estas funciones están detalladas en D01 (ver 3) information proccessing module y 5) remote control & monitor module). El cliente puede enviar mensajes de petición de información, solicitar avisos de anomalías, configurar mediante un módulo temporizador (TM) informes de medidas… No cumplen el requisito de actividad inventiva. La sexta reivindicación especifica que cuando se produce una anomalía, la pasarela publica uno o varios mensajes informando de la anomalía en diferentes redes sociales. D01 tiene la capacidad para acceder a redes sociales (scoring module) y es capaz de detectar anomalías. Unir ambos conceptos y programar la pasarela para este fin es un detalle de diseño que no contribuye al resultado técnico de la invención. Sin actividad inventiva.

Las reivindicaciones 7-15 describen cómo es la pasarela que implementa el método descrito en las reivindicaciones previas. Al igual que el método, no cumple el requisito de actividad inventiva para un experto en la materia, según el Art. 8 de la LEP. Por su parte, las reivindicaciones 16 y 17 describen el sistema y el terminal de usuario que se utilizan en el método y siguiendo el mismo razonamiento, también carecen de actividad inventiva.

En resumen, la solicitud presentada no tiene actividad inventiva, según el Art. 8 de la Ley Española de Patentes.

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