ES2582882T3 - Sistema y método de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia - Google Patents

Sistema y método de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia Download PDF

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ES2582882T3 ES13721765.9T ES13721765T ES2582882T3 ES 2582882 T3 ES2582882 T3 ES 2582882T3 ES 13721765 T ES13721765 T ES 13721765T ES 2582882 T3 ES2582882 T3 ES 2582882T3
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Abstract

Sistema de localización de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia, que comprende: - al menos una unidad objeto (4), cada una fijada a un objeto a localizar por el usuario (5) y disponiendo de un transpondedor RFID (61); - una unidad de proximidad (3) para ser portada por el usuario (5), disponiendo de un transpondedor RFID (51) y medios de aviso al usuario (52,54,55); donde el sistema está configurado para repetidamente obtener, empleando lecturas de potencia de señal RFID, información relativa a la distancia entre la unidad de proximidad (3) y la unidad objeto (4), estando la unidad de proximidad (3) configurada para, una vez disponga de dicha información relativa a la distancia al objeto a localizar, avisar al usuario (5) mediante los medios de aviso (52,54,55) sobre la distancia al objeto a localizar; caracterizado porque el sistema adicionalmente comprende: - una pluralidad de unidades intermedias principales (2), cada una asociada a una zona de localización, y con un lector RFID (34); - un controlador (1) en comunicación con las unidades intermedias principales (2) y configurado para: * ante la recepción de una instrucción para localizar un determinado objeto, obtener la lectura del lector RFID (34) de cada unidad intermedia principal (2); * determinar, en función de dichas lecturas, la zona de localización del objeto a localizar; * enviar al usuario (5) información sobre dicha zona de localización del objeto a localizar; - una pluralidad de unidades intermedias periféricas (2'), cada una con un transpondedor RFID (41); y donde la unidad intermedia principal (2) asociada a la zona de localización del objeto a localizar está configurada para: detectar la presencia de la unidad de proximidad (3) portada por el usuario (5) cuando se encuentra en la zona de localización del objeto a localizar; repetidamente obtener información relativa a la distancia entre la unidad de proximidad (3) y la unidad objeto (4) empleando las lecturas de potencia de señal proveniente de los transpondedores RFID (41,51,61) de las unidades intermedias periféricas (2'), de la unidad de proximidad (3) y de la unidad objeto (4), y enviando dichas lecturas al controlador (1) para la realización del cálculo de la distancia al objeto a localizar y determinación de sugerencia de movimiento; y repetidamente enviar a la unidad de proximidad (3) dicha información relativa a la distancia al objeto a localizar y sugerencia de movimiento.

Description

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DESCRIPCION
Sistema y metodo de localizacion de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia Campo de la invencion
La presente invencion describe un sistema para la localizacion espacial de objetos por medios sonoros, luminosos o vibrantes; empleando tecnologla de identificacion por radio de frecuencia, as! como otras tecnologlas de comunicaciones para comunicaciones de alcance corto, es decir para el ambito domestico o en edificios. Esta comprendida en el sector tecnico de las telecomunicaciones, mas concretamente en el de la teleasistencia, particularizando su utilizacion en personas con discapacidad visual, parcial o total, o con discapacidad cognitiva leve. Aplica para la mejora de la calidad de vida de personas con o sin discapacidad visual, parcial o total, en su domicilio. Tambien puede servir como herramienta para la ayudar a la localizacion de objetos singulares rodeados de objetos de similares caracterlsticas, y que son buscados por usuarios no expertos en la manipulation de dichos objetos. Finalmente, en algunas implementaciones, los propios usuarios pueden ser tambien localizados por el sistema, incluso siendo capaces estos de recibir avisos sencillos.
Antecedentes de la invencion
La perdida de objetos de uso comun es un problema cotidiano en los domicilios, residencias de mayores, etc.. Si a esto le anadimos que alguna o todas las personas que viven en dicho domicilio tienen una discapacidad visual, parcial o total, el problema se magnifica. Ademas, algunos objetos pueden ser no facilmente localizables en escenarios distintos al domestico, como en escenarios de situaciones de emergencia o de venta al por menor cuando la presencia de muchos objetos y los usuarios no especialmente preparados para localizar un artlculo especlfico debe ser guiada para encontrarlos de una manera muy eficiente. Partiendo de lo anterior, en numerosas ocasiones es necesaria la localizacion de objetos en un entorno controlado, donde se sabe con certeza que el objeto se encuentra en el interior del mismo pero no con total exactitud o, por el contrario, para asegurar que el objeto de la busqueda no esta presente. Por tanto, la capacidad de localizacion de objetos se ve limitada por la distribution, tamano y movilidad del mobiliario, as! como por la disponibilidad de dispositivos facilmente acoplables a cualquier objeto independientemente del tamano del mismo.
Entre las publicaciones del estado de la tecnica relacionadas hay que hacer mention al documento US 20070013541, que presenta un sistema de inventariado aplicado en un laboratorio. Cada objeto a inventariar posee una etiqueta RFID que es registrada por unos lectores fijos en los armarios, almacenandose la informacion en una base de datos.
El documento US 20090167495 describe un metodo para adaptar etiquetas RFID para su uso en localizacion e indicacion de estado de unos objetos colocados en estantes.
El sistema descrito en el documento WO 2010056287 da una posible solution al seguimiento de muestras de pacientes en un hospital mediante tecnologla RFID. Los transpondedores RFID acoplados a las muestras guardan datos asociados al paciente del que proceden.
El sistema del documento US 20050270158 presenta una posible solucion para un caso en el que se desea realizar un seguimiento de tanto personas como objetos moviles que pasan por unas zonas concretas y fijas.
La propuesta US 20060190538 consiste en etiquetar los distintos dispositivos de una casa con etiquetas RFID que permitan conocer su ubicacion de manera dinamica. Esta information se reune en un servidor central donde se tiene un registro de las ubicaciones en tiempo real.
El sistema US 20060208925 se basa en la transmision de informacion de position recibida por un sistema GPS. La transmision de la misma se realiza mediante un enlace RFID a las ubicaciones cercanas.
En WO 2006045819, se describe un sistema de balizamiento mediante etiquetas RFID en las aceras que guardan informacion espacial ya conocida por la existencia de una base de datos.
El sistema descrito en WO 2005071597 tambien utiliza el balizamiento mediante etiquetas RFID, pero realizando una malla en el suelo. Estas etiquetas pueden guardar tambien informacion sobre los objetos cercanos o de especial interes.
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En el documento WO 2007072389 se describe un metodo de gula para interiores donde igualmente se utilizan etiquetas RFID como balizas que guardan informacion espacial de los objetos cercanos.
El documento ES 2324085B1 describe un sistema de localizacion y seguimiento de objetos donde el lector RFID va integrado en un telefono o dispositivo movil que porta el usuario. A medida que se mueve por la zona va recabando informacion de los objetos cercanos, que se guarda en una base de datos. Por lo tanto, para detectar un objeto es necesario que el usuario se haya movido por sus inmediaciones con anterioridad, y la base de datos puede resultar obsoleta en el caso de que otra persona cambie de ubicacion un objeto.
Un sistema de gula para invidentes para exteriores se expone en el documento WO 2006065430, en el que gracias a unos sensores que la persona lleva acoplados en el baston y tobillos se gula a la persona. El trazado de la ruta se realiza mediante tecnologla GPS, y el sistema tambien integra informacion recibida desde Internet.
Un sistema similar se describe en US 20050140544, donde se realiza el seguimiento mediante informacion GPS y recibida desde Internet de forma inalambrica.
El documento WO 2004059598 describe un metodo de descripcion audio mediante el cual una persona que lleva un lector RFID en la mano lee la informacion de las etiquetas cercanas, que es trasladada acusticamente al usuario.
El documento KR20100068850-A divulga un dispositivo y un metodo para localizar un objeto al que se ha incorporado una etiqueta RFID, mediante el uso de un terminal portable con un lector RFID, el cual interroga a la etiqueta RFID y realiza medidas de la potencia de la senal de radiofrecuencia de respuesta de la etiqueta RFID, calculando en funcion de las mismas la distancia del terminal portable al objeto y mostrando el resultado en una pantalla. Sin embargo, a diferencia de la presente invencion, la invencion divulgada en dicho documento no permite una localizacion con precision y rapidez, ya que el usuario no sabe por que localizacion empezar a buscar el objeto, de forma que si la estancia es muy grande, el usuario puede necesitar recorrer todas las salas de la estancia hasta detectar la respuesta de la etiqueta RFID (el alcance de la respuesta de las etiquetas RFID es muy reducido).
El problema que plantea la tecnica, por tanto, es conseguir un sistema de localizacion espacial de objetos que permita de forma rapida y precisa teleasistir a personas con o sin discapacidad visual, parcial o total, de manera mas eficiente para ofrecer una mejor calidad de vida e independencia domiciliaria.
Descripcion de la invencion
En la presente invencion se detalla un sistema capaz de detectar distintos objetos en el interior de un recinto, mediante el acoplamiento de dispositivos que contengan etiquetas RFID a los objetos a localizar, y la distribucion de distintos lectores por la zona para conseguir una capacidad de deteccion de los objetos. Si adicionalmente el numero de lectores RFID es de 1 a 5 detectores por cada 10 m2, es posible conocer con una exactitud tlpica de entre 15 y 25 cm la localizacion de un objeto. Mediante el uso de otras unidades RFID que sirven como balizas, similares a las acopladas al objeto pero fijas en el espacio, es posible lograr una mejor exactitud. La exactitud de la localizacion no obstante mejora a medida que el numero de lectores y unidades baliza aumenta.
En la presente invencion, un elemento que comprende un transpondedor RFID puede transferir al usuario, mediante una serie de interacciones tactiles, sonoras y/o lumlnicas, las ordenes de movimiento necesarias para encontrar dichos objetos en un entorno controlado. Tambien es posible que no se transfiera ningun tipo de ordenes de movimiento sino que tan solo exista una serialization sensorial que el usuario u otra persona puedan percibir como indication de la localizacion del objeto buscado.
En comparacion con metodos de identification tradicionales como los codigos de barras, la tecnologla RFID aporta la ventaja de que la identificacion se realiza a distancia, esto es, sin contacto flsico. Un dispositivo denominado lector RFID realiza una emision de potencia mediante una antena acoplada. Las etiquetas o transpondedores RFID actuan reflejando dicha potencia al lector devolviendo en las implementaciones mas simples unicamente su numero de referencia, que es registrado por el propio lector.
En la presente invencion la localizacion del objeto se puede llevar a cabo por dos procedimientos no mutuamente excluyentes sino posiblemente, aunque no necesariamente, complementarios: modalidad a) por comparacion de las potencias recibidas desde la unidad acoplada al objeto por otras unidades auxiliares que actuan como balizas, cuya ubicacion debe ser conocida por el sistema de deteccion, y modalidad b) por senalizacion directa sensorial (luminosa y/o sonora) bien desde la propia unidad acoplada, bien desde las
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unidades auxiliares, en cuyo caso su posicion puede ser o no conocida por el sistema. Mientras que las denominadas unidades intermedias principales estan situadas en una ubicacion fija, las denominadas unidades intermedias perifericas pueden localizarse en cualquier lugar del recinto donde se implemente el sistema pudiendo variar su situacion espacial sin conocimiento del sistema en la modalidad b) y no pudiendo variar en la modalidad a).
En la modalidad a) o con detection de potencia, a partir de las lecturas de potencia de todos los lectores RFID se consigue localizar mediante algun metodo conocido (como por ejemplo una triangulacion) el objeto deseado. Una vez el sistema conoce las ubicaciones tanto del objeto como del usuario, la unidad denominada controlador o control por abreviar calcula la distancia entre ambos en funcion de la potencia recibida de ambos y envla la information de forma periodica a la denominada unidad de proximidad, que porta el usuario. La serialization de informacion en forma de avisos se puede realizar de forma privada para el usuario, esto es, los avisos solo son recibidos y percibidos por la persona misma. Este concepto cobra importancia en casos en los que el usuario comparta el lugar con otras personas, manteniendo la privacidad e independencia de este.
En la modalidad b), o sin necesidad de deteccion de potencia ni de informacion al sistema de las ubicaciones de las unidades perifericas auxiliares, estas unidades emiten una senal luminosa y/o sonora, acorde a la busqueda del objeto iniciada por el usuario y la respuesta de la unidad acoplada al propio objeto. En esta modalidad de uso es conveniente que las unidades perifericas auxiliares se encuentren suficientemente separadas entre si como para que tan solo una de ellas reciba tanto la senal de busqueda iniciada por el usuario como la respuesta. En esta modalidad, por tanto, no se cierra el ciclo de la comunicacion entre usuario y objeto mediante senales transmitidas por el sistema como es lo habitual, sino que las senales que informan de la localization son sensoriales (luminosas, sonoras).
Entre las caracterlsticas de la presente invention destaca la capacidad del sistema para la localizacion de objetos en un entorno cerrado, pero a su vez su versatilidad permite la localizacion del propio usuario. Aunque se ha descrito una situacion en la que tan solo se tiene en cuenta la existencia de un usuario es posible la existencia de mas de una unidad de proximidad, permitiendo de esta forma la utilization del sistema por mas de un usuario. De manera adicional, el sistema de avisos al usuario se puede realizar de forma que tan solo sean percibidas por el propio usuario permitiendo a este un grado mayor de independencia que si no dispusiera del sistema en funcionamiento, y evitando las posibles molestias que pudiesen ocasionar al resto de personas que se encuentren en el entorno. Otra de las ventajas de la presente invencion en comparacion con los sistemas ya existentes es el bajo coste comparado con otras soluciones donde se emplean multitud de lectores RFlD, pudiendo estar el numero necesario en esta invencion claramente limitado por el mayor alcance que manejan en el rango de frecuencias de 2.45GHz, por un lado, y por la no necesidad de que las etiquetas RFID alcancen a la unidad de proximidad sino a unidades auxiliares. A las ventajas del uso de este rango de frecuencias se suma la disminucion del tamano de las etiquetas RFID puesto que tradicionalmente el elemento de mayor tamano de una etiqueta RFID, la antena de la misma, tiene unas dimensiones muy reducidas comparadas con los otros sistemas existentes donde el uso de una frecuencia de trabajo menor implica una antena de mayor tamano. De esta forma, la inclusion, acoplamiento o integration de la etiqueta en los objetos que se requieran controlar conlleva una menor dificultad debido al reducido tamano de la misma.
Breve description de los dibujos
A continuation se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invencion y que se relacionan expresamente con una realization de dicha invencion que se presenta como un ejemplo no limitativo de esta.
Figura 1: Ejemplo de integracion de las unidades intermedias y el controlador en un entorno domestico.
Figura 2: Diagrama de bloques de la unidad controladora.
Figura 3: Diagrama de bloques de la unidad intermedia principal.
Figura 4: Diagrama de bloques de la unidad intermedia periferica.
Figura 5: Diagrama de bloques de la unidad de proximidad.
Figura 6: Diagrama de bloques de la unidad objeto. Los bloques que se muestran en llnea discontinua son opcionales.
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Figura 7: Esquema de funcionamiento del sistema en que la unidad de proximidad tiene funcion de etiqueta RFID.
Figura 8: Esquema de funcionamiento del sistema en que la unidad de proximidad emplea un lector RFID. Figura 9: Esquema de funcionamiento del sistema en que no es necesaria una unidad de proximidad. Description detallada de la invention
La presente invencion es un sistema de localization espacial de objetos, especialmente, aunque no necesariamente, si son pequenos, mediante radiofrecuencia en un entorno que debe ser conocido por el sistema hasta cierto grado segun la modalidad de uso. Tambien puede permitir la localizacion del propio usuario en algunas implementaciones. Esta compuesto por hasta cuatro tipos de elementos: controlador 1, unidad intermedia, de dos tipos (2,2'), unidad de proximidad 3 y unidad objeto 4.
El controlador o unidad controladora 1, segun se muestra en una posible configuration no limitativa en la Figura 2, tiene una ubicacion fija y su funcion es el establecimiento de la comunicacion con las unidades intermedias (2, 2') y con la unidad de proximidad, en su caso, mediante tecnologlas de comunicaciones distintas de la utilizada para la identification por radiofrecuencia. Eventualmente podrla tambien comunicarse con las unidades de objeto adoptando funciones de unidad intermedia (2, 2'). Las funciones del controlador, sin que suponga limitation, serlan:
• configurar el sistema: registrar el numero, tipo y position flsica de las unidades intermedias principales y auxiliares, cuando corresponda segun la modalidad de serialization de la posicion de objetos, as! como su modo comportamiento (tipo de senalizacion sensorial, tiempos de espera, potencias transmitidas, etc.).
• establecimiento de la modalidad de uso de las comunicaciones de dichas unidades (senalizacion sensorial o determination de posicion a partir de la potencia recibida), as! como el canal y otras propiedades que configuran las comunicaciones con ellas
• configuracion de las unidades de objeto.
• calculo, cuando sea posible, de las posiciones del objeto y del usuario en el caso de la modalidad a) e information a la unidad de proximidad de los movimientos a realizar para llegar hasta las proximidades del objeto.
• Otros usos como registro y almacenamiento de eventos de busqueda, interaction con otros sistemas para comparticion de informacion sobre la configuracion o los eventos registrados, etc.
El controlador puede estar constituido por un equipo autonomo o ser parte de otro con suficiente inteligencia, como un PC o un telefono inteligente, de forma que en este caso las funciones indicadas son realizadas por un programa y las comunicaciones son canalizadas por uno o varios perifericos estandarizados como por ejemplo, y sin limitacion a otros posibles: WIFI, PLC, IR. Dispondra de un canal USB y/o Ethernet para facilitar la comunicacion con sistemas informaticos estandares para permitir la configuracion remota, el intercambio de registros de eventos de localizacion, etc.
La unidad controladora 1 podra estar alimentada con baterlas, directamente por la red electrica o por algun metodo de captation de energla ambiental (luz, radiofrecuencia, sonido, etc.), sin limitacion en la election del metodo, bien en forma alternativa, o en exclusiva.
La unidad intermedia puede ser de dos tipos: principal 2 o periferica 2'. La unidad intermedia principal 2 se encarga de la gestion de la comunicacion para la localizacion de las unidades objeto y de proximidad. La unidad intermedia periferica 2' es una unidad de apoyo para la localizacion espacial tanto de la unidad objeto como la unidad de proximidad y no es necesaria en todas las aplicaciones, mientras que la principal es necesaria. Ambos tipos de unidades intermedias estan repartidas en la zona que se desee tener cobertura. En particular las unidades perifericas principales estan asignadas a estancias o zonas de relativamente grandes dimensiones en comparacion con los tamanos de los espacios que el sistema es capaz de delimitar como contenedores de los objetos buscados. Las unidades intermedias principales tienen como funcion iniciar las comunicaciones de identificacion por radiofrecuencia destinadas a alcanzar a las unidades objeto, a las unidades de proximidad y, en su caso, a las unidades intermedias perifericas cuando estas no cuentan con otros canales de comunicaciones alternativos, con el fin de iniciar el proceso de identificacion y localizacion espacial de objeto y usuario. Esta funcion no es incompatible con la funcion de las unidades
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intermedias perifericas sino que podran tambien incorporar esas funciones dependiendo de si la unidad objeto buscada alcanza con su respuesta con radiofrecuencia a la o las unidades intermedias principales. Si este alcance se produce, las unidades intermedias principales actuaran tambien como unidades intermedias perifericas senalizando la posicion de la unidad objeto o de la unidad de proximidad en su caso. Las unidades intermedias principales tambien han de poseer algun canal de comunicacion distinto al empleado para la identification por radiofrecuencia a fin de comunicarse con la unidad controladora (PLC,WIFI, IR, sin limitation de otros). De la unidad controladora reciben los datos de configuration que sean pertinentes as! como la information sobre la unidad objeto a identificar.
La unidad intermedia principal podra estar alimentada con baterlas, directamente por la red electrica o por algun metodo de captation de energla ambiental (luz, radiofrecuencia, sonido, etc.), sin limitacion en la election del metodo, bien en forma alternativa, o en exclusiva.
Las unidades intermedias perifericas no inician la comunicacion en ningun caso, sino que pueden recibir las senales emitidas por la unidad objeto, por la unidad de proximidad y las senales de busqueda emitidas por las unidades intermedias principales. Estas senales son procesadas para cerrar el ciclo de la localization de la unidad objeto o de la unidad de proximidad buscada informando de su situation. La forma de senalizar esta situation puede ser segun dos modalidades.
En la modalidad a) las unidades intermedias perifericas determinan la potencia recibida desde la unidad de objeto o de proximidad e informan a la unidad controladora. Esta procesara los datos recibidos de una o varias unidades intermedias perifericas para determinar los movimientos necesarios a realizar por la unidad de proximidad para aproximarse efectivamente a la unidad objeto. La unidad controladora informara de ello a la unidad de proximidad, bien directamente si esta posee un canal de comunicaciones de alcance suficiente (WIFI, IRDA) o bien mediante las unidades intermedias principales que retransmitiran la informacion mediante el canal RFID a la unidad de proximidad, para que esta, a su vez, lo comunique al usuario que la porta. Para ello, es necesario que la unidad intermedia periferica 2' cuente con uno o varios de los canales de comunicacion 46, siguientes, sin limitacion a ellos: WIFI, IRDA, PLC, USB, Ethernet. A traves de alguno de estos canales se comunicara con la unidad controladora para enviar la informacion sobre potencia recibida. De igual manera, alguno o varios de estos canales podran ser utilizados para que la unidad intermedia periferica reciba la configuracion pertinente para definir su funcionamiento en un sistema instalado concreto.
En la modalidad b), la unidad intermedia periferica no es capaz, o no necesita medir la potencia recibida ya que no dispone de canales de comunicacion distintos del canal de identificacion por radiofrecuencia. En este caso, la serialization debe ser estrictamente sensorial mediante senales luminosas y/o acusticas de modo que es el propio usuario que inicio la busqueda, u otra persona que pueda comunicarse con el por otros medios fuera del sistema definido en esta invention, quien recibe esas senales siendo as! informado sobre el punto espacial, el lugar donde se encuentra la unidad intermedia que senaliza, en cuyas proximidades se encuentra la unidad objeto. En esta modalidad el usuario no necesita portar unidad de proximidad alguna, siendo en este caso no localizable el mismo por parte del sistema.
La unidad intermedia periferica, tanto si tiene capacidad para actuar segun la modalidad a) (que puede incluir la b), o no, pudiendo estar desactivada o no en el primer caso) o tan solo segun la modalidad b), podra estar alimentada con baterlas, directamente por la red electrica o por algun metodo de captacion de energla ambiental (luz, radiofrecuencia, sonido, etc.) sin limitacion en la eleccion del metodo, bien en forma alternativa, o en exclusiva.
La unidad objeto 4 esta integrada, adherida o en proximidad con el objeto a buscar para facilitar la localizacion del mismo. Su comunicacion es directa con las unidades intermedias, principales 2 o perifericas 2', y contiene la informacion de identificacion para ser retransmitida al controlador en la modalidad a) de las unidades intermedias perifericas o simplemente a estas si actuan segun la modalidad b). Esta informacion es utilizada en la unidad controladora para la generation de registros de eventos de localizacion, junto con la informacion propia de ubicacion espacial o localizacion suministrada por las unidades perifericas en modalidad a), y para ser enviada a la unidad de proximidad en caso de que esta lo permita y as! este configurado el sistema. De forma complementaria, la unidad objeto puede entrar en comunicacion segun algun estandar RFID con la unidad de proximidad de modo que esta unidad puede obtener dicha informacion de identificacion directamente de la unidad objeto, as! como informar al usuario portador de que la comunicacion ha sido establecida, lo que determina que el objeto buscado se encuentra en el volumen de alcance de senal de radiofrecuencia de la unidad de proximidad.
La unidad de proximidad 3 puede coincidir flsicamente con la unidad controladora en caso de que esta sea portable (un telefono inteligente, u otro dispositivos de similares caracterlsticas). La unidad de proximidad informa al usuario que la porta de los movimientos que debe realizar para aproximarse a la unidad objeto,
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mediante senalizacion sensorial: luminosa, sonora o tactil. La informacion de configuracion le viene de la unidad controladora, si es un objeto diferente de esta, mediante un canal de comunicaciones 56 necesariamente inalambrico (RFID, WIFI, IR, sin limitacion de otros) para permitir su portabilidad. Puede ser el origen de la busqueda recogiendo la informacion que identifica al objeto buscado mediante alguna interfaz de usuario estandar, grafica, sonora o tactil, remitiendola a la unidad controladora. Puede entrar en comunicacion o no con las unidades perifericas principales o intermedias para facilitar la localizacion espacial del usuario que la porta en entorno flsico donde se despliegue el sistema. Adicionalmente la unidad de proximidad podrla estimar la distancia de la unidad objeto segun la potencia recibida en la comunicacion por radiofrecuencia.
En la modalidad b) la unidad de proximidad 3, sin embargo, no es una unidad imprescindible, pues la busqueda se puede originar en la unidad controladora, y la senalizacion de localizacion puede ser sensorial, sin que el usuario deba portar ningun tipo de unidad sino tan solo poder ser sensible a dichas senales.
Las funciones indicadas para las distintas unidades no son restrictivas de otras, ni obligatorias de forma total sino selectivamente segun las versiones de sistema que se implemente basado en la presente invencion. Es decir, la eficacia, o ineficacia por ausencia de los recursos materiales necesarios o porque han sido desactivadas por configuracion de ciertas funciones, determina la implementacion y funcionamiento de cada sistema particular que implemente la presente invencion. Por tanto, existe una pluralidad de posibles implementaciones dependiendo de que las funciones mencionadas para cada tipo de unidad puedan ser ejecutadas o no.
La Figura 1, un ejemplo de integracion de las unidades intermedias (2,2') y el controlador 1 en un entorno domestico, corresponde a un domicilio de superficie igual a 98 m2. El domicilio esta compuesto de un recibidor, un salon, dos dormitorios, dos cuartos de bano y una cocina. La unidad controlador 1 esta situada en las cercanlas de la puerta de salida, mientras que las unidades principales 2 y las perifericas 2' se situan por todo el entorno domiciliario. En este ejemplo de implementacion se muestran seis unidades principales 2 y once unidades perifericas 2'.
Tal y como se muestra en el diagrama de la Figura 2, que representa un diagrama basico de bloques de la unidad controlador 1, este consta, en una realizacion preferida, de una pantalla 21 con propiedades tactiles para evitar el uso de teclados y un altavoz para realizar avisos acusticos 22. Opcionalmente puede incluir una interfaz tactil 23 para facilitar la interaccion a invidentes. As! mismo, se compone de un sistema de procesamiento con memoria 20, un sistema de alimentacion 27 preferentemente basado en su conexion a la red de potencia, pero no en exclusiva para el caso de unidades controladoras portatiles alimentadas por baterlas, interfaces 24 para la comunicacion con las unidades intermedias y la unidad de proximidad -por ejemplo, 802.11 a/b/g/n (WiFi), IEEE 802.15.1.x (Bluetooth), IrDA (Infrared Data Association) o PLC (Power Line Communication)- la interfaz para las comunicaciones con las unidades de objeto basada en algun estandar de Identificacion por radiofrecuencia (RFID) 25 e interfaz 26, por ejemplo basado en estandares de comunicaciones USB (Universal Serial Bus) o Ethernet, para comunicaciones con sistemas distintos con el que es posible intercambiar informacion de diversa Indole, incluida la configuracion remota y control remoto en tiempo real. Al menos tambien varios, pero no necesariamente todos, los canales de comunicacion con unidades intermedias y unidad de proximidad son necesarios. Las interfaces con unidades con otros sistemas no son imprescindibles. El sistema de comunicaciones RFID es imprescindible.
A traves del controlador el usuario selecciona el objeto a buscar as! como realiza las funciones de configuracion del sistema y de interaccion con sistemas de informacion externos al descrito en este invento.
En la presente invencion se entiende por unidad intermedia principal 2 al elemento del sistema que tiene como funcion el inicio el establecimiento de las comunicaciones para la lectura de las unidades de objeto cercanas mediante el uso de tecnologla RFID, tras recibir la indicacion por parte del controlador del objeto a buscar. La lectura puede o no ocurrir dependiendo del alcance de la antena de la unidad de objeto para, siendo muy probable que no ocurra. Se buscas, esencialmente, que la unidad objeto intente responder reflejando la potencia de readiofrecuencia recibida y, por tanto, realizando una emision desde su ubicacion espacial concreta, y, quiza, dependiendo de los modulos con los que cuente, tambien realizando algun tipo de senalizacion luminosa o sonora.
Las unidades intermedias principales 2 estan conectadas a la red electrica en una implementacion preferida, sin limitacion de otros modos de alimentacion, por lo que poseen la capacidad de emitir radiofrecuencia con una potencia alta para asegurar grandes alcances en la interaccion con las unidades de objeto o intermedias, de hasta decenas de metros, mediante una interfaz RFID 34. Pueden o no poseer dispositivos capaces de realizar avisos luminosos 31 o sonoros 32. Cada una de ellas dispone de una unidad de proceso y memoria 30, un sistema de alimentacion 35, un lector RFID 34 con una antena de dimensiones adecuadas, tal y como
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se muestra en el diagrama de la Figura 3. Las unidades intermedias principales 2 poseen dos modos de funcionamiento. En el primero de ellos la unidad actua como un lector RFID convencional. En primer lugar realiza una emision de potencia con una duracion de pocos milisegundos y a continuacion espera la respuesta de las unidades de objeto. En este modo la unidad periferica principal puede comportarse como una unidad periferica auxiliar en caso de establecer la comunicacion efectivamente con las unidades objeto cuando se encuentre en el area de cobertura radioelectrica de estas. El segundo modo de funcionamiento se basa en una emision de potencia continua en el tiempo que captan las unidades de objeto cercanas permitiendo realizar un almacenamiento de energla en las mismas mediante, por ejemplo, un dispositivo capacitivo de acumulacion de carga.
En la presente invencion se entiende por unidad intermedia periferica o auxiliar 2' al elemento del sistema que facilita la comunicacion entre controlador y unidad objeto en caso de la falta de cobertura de la unidad objeto para alcanzar a la unidad periferica principal 2. Es decir una unidad intermedia principal puede actuar como una unidad intermedia periferica tanto si ha iniciado la comunicacion mediante tecnologla RFID como si recibe como si simplemente recibe la respuesta de una unidad objeto sin haber iniciado la comunicacion. Por tanto, en la implementacion mas completa, las unidades intermedias perifericas son identicas a las principales, diferenciandose tan solo en su comportamiento. No obstante, es conveniente ubicar unidades intermedias perifericas mas sencillas de que el coste del sistema se reduzca sin perdida de eficacia, las cuales se reflejan en la Figura 4.
Las unidades intermedias perifericas 2', en una realization preferida pero no excluyente, se componen de un procesador 40, un transpondedor RFID 41 activo o pasivo, con la posibilidad de disponer de un sistema de aviso para el usuario. El sistema de aviso puede estar compuesto por un pequeno dispositivo luminoso 42 integrado, as! como un dispositivo sonoro 43 o zumbador capaz de emitir avisos sonoros. Obtienen energla de las unidades intermedias principales 2 mediante un dispositivo capacitivo de acumulacion de la energla RFID de la comunicacion y de una propia baterla auxiliar 44 o directamente de la red electrica. Los bloques del dispositivo luminoso 42 y sonoro 43 No son ambos necesarios simultaneamente.
En la presente invencion se entiende por unidad de proximidad 3 al elemento incluido en el sistema de localization espacial de objetos e integrado en la indumentaria o accesorios del usuario de forma no intrusiva, y se encarga de la intercomunicacion entre la unidad intermedia, principal 2 o periferica 2', y la unidad objeto 4. Las unidades intermedias perifericos 2' tambien pueden comprender uno o varios de los siguientes canales de comunicacion 46, sin limitation: WIFI, IRDA, PLC, USB, Ethernet o similares.
La unidad de proximidad 3 se compone, tal y como se muestra de manera esquematica en la Figura 5, principalmente de un interfaz de comunicaciones RFID y es portada por el usuario en un util o herramienta del mismo. Unos de los posibles ejemplos de implementacion del mismo serla la integration de la unidad de proximidad en un reloj de pulsera, un baston o una prenda de vestir. Si se integra en un dispositivo inteligente como un telefono inteligente, entonces sus funciones serlan asumidas preferiblemente por la unidad controladora, tambien presente como aplicacion en el mismo dispositivo. En una implementacion preferida, sin embargo, es un dispositivo autonomo que esta compuesto a su vez por un sistema de alimentation 50, una etiqueta o transpondedor RFID 51 un modulo de procesado con memoria 53, dispositivo de aviso al usuario (tactil -e.g. por vibration 52-, luminoso 54 y/o sonoro 55), y una interfaz de comunicaciones inalambricas 56 (RFID, WIFI, IR, o similares, sin limitacion) para permitir la portabilidad. Para que el usuario pueda ser guiado por el sistema, la unidad de proximidad debe ser portada por el usuario durante el proceso, de modo que ayuda a este durante la localizacion del objeto transmitiendo information espacial al usuario. Esta informacion se muestra mediante una codification de tonos en una serie de avisos tactiles y/o luminosos y se transmite de forma dinamica y adaptativa al usuario la cercanla al objeto que busca dentro de la estancia en la que se encuentra. El sistema de aviso tactil se puede realizar mediante una vibracion que capta el usuario, una variation de relieve de una superficie o parte del objeto y/o mediante movimiento mecanico de una o mas partes del objeto en el que se integra la unidad de proximidad 3. Unas posibles implementaciones del sistema de aviso luminoso pueden componerse de una serie de LED de igual o distinto color o una pantalla LCD. Tiene doble funcionalidad: lector o etiqueta RFID.
En la presente invencion se entiende por unidad de proximidad etiqueta a la funcion de la unidad de proximidad 3 cuando actua como transpondedor RFID. La unidad de proximidad etiqueta es aquella que refleja la potencia recibida de los lectores RFID cercanos. De esta forma, y como una de las caracterlsticas clave de esta invencion, el usuario recibe ordenes de un dispositivo pasivo y de electronica sencilla como es un transpondedor RFID al que se ha anadido otros elementos.
En la presente invencion se entiende por unidad de proximidad lector a la funcion de dicha unidad de proximidad 3 cuando su comportamiento es similar al de un lector RFID en cuanto a que realiza una emision de potencia para detectar etiquetas RFID cercanas. En efecto, cuando la cercanla es suficiente, el alcance de
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unidad de objeto y de unidad de proximidad se superponen permitiendo el establecimiento de la lectura de la information contenida en la unidad de objeto, lo que informa al usuario tanto del grado de cercania, tanto mas si se hace medida de la potencia recibida, como de la identidad del objeto al que esta adherida la unidad de objeto.
En la presente invention se entiende por unidad objeto 4 al elemento adherido al objeto que se quiere localizar, que permite la interaction entre el usuario y el objeto buscado.
Segun se muestra en la Figura 6, la unidad objeto 4 esta compuesta por una etiqueta RFID 61 pasiva o activa que capta la energia RFID y la almacena en un sistema de alimentation 64, una unidad de proceso y memoria 60 para gestion de ordenes sencillas, dispositivos de aviso luminoso 62 y acustico 63 que permiten la localization sensorial por parte del usuario, y un sensor de luz 66 que proporciona mas informacion del entorno en el que se encuentra. El sensor de luz 66 ambiente permite dar informacion adicional para su localizacion conociendo de esta manera si el objeto a buscar esta a cubierto o dentro de un compartimento. Una de las posibles implementaciones, sin restriction de otras, del mismo seria una celula solar fotovoltaica. Asimismo, la unidad objeto 4 puede integrar otros sensores que transmitan informacion util para la localizacion del objeto tales como sensores de presion, humedad o temperatura 67.
Los dispositivos de aviso se pueden activar cuando la unidad objeto 4 y el usuario estan proximos o cuando se encuentre fuera de cobertura de cualquier lector RFID, entendiendo por fuera de cobertura cuando la radiation del lector RFID llega a la etiqueta pero la reflejada por la etiqueta tiene una potencia insuficiente para que el lector la capte. Unas posibles implementaciones de caracter no limitante del dispositivo de aviso luminoso seria la utilization de LED de igual o distinto color, mientras que el dispositivo de aviso sonoro puede estar formado por un zumbador. El conjunto que forman todos los elementos esta encapsulado preferiblemente en un material determinado por el objeto al que se acopla. Un ejemplo del mismo podria ser un encapsulado plastico cuadrado de dimensiones 3x3 cm con 5 mm de grosor con forma de llavero.
El sistema de localizacion de la presente invencion tiene como particularidad que los distintos componentes del mismo se pueden integrar y disimular en el entorno domestico debido a su tamano y facilidad de incorporation en un elemento decorativo. En concreto el enlace RFID que contiene este sistema se rige en una realization preferida de acuerdo con el estandar ANS/INCITS 371. Mediante tecnologia RFID y frecuencias del orden de 2.45GHz, los alcances que manejan cada uno de los lectores dependen del diseno de la antena, el transpondedor en si y la potencia emitida. Por ejemplo, existen implementaciones en las que la potencia transmitida media es de 10 mW alcanzandose coberturas de 4 metros. En cualquier caso, gracias al uso de esta banda de frecuencias se pueden conseguir alcances de 2 a 20 m frente a la cobertura de centimetros que tipicamente muestran las aplicaciones RFID con frecuencia de trabajo del orden de las centenas de kilohercios, por lo que la cantidad de unidades intermedias necesarias para cubrir una determinada zona de cobertura se reduce notablemente. Por otro lado, una frecuencia de trabajo desde 2446 MHz hasta 2454 MHz reduce drasticamente las dimensiones necesarias de las antenas RFID respecto a sistemas RFID que utilizan frecuencias del orden de kilohercios. Las dimensiones de un transpondedor RFID, incluyendo la antena y la memoria EEPROM, a la frecuencia de trabajo de este sistema tipicamente son unos 4 mm2. Gracias a sus pequenas dimensiones se facilita su integration en un objeto sin que resulte llamativo ni rompa con la estetica del mismo. Para facilitar la localizacion por parte del usuario, el dispositivo acoplado al objeto contiene componentes que anaden informacion adicional. Una de las propuestas que se implementan en esta invencion es un sensor de luz de dimensiones de 2 mm2 permitiendo discriminar si el objeto recibe radiacion luminosa o no (por ejemplo porque se encuentre en el interior de un cajon o cubierto por un objeto).
La tecnologia RFID ha sido ampliamente desarrollada durante los ultimos anos y el enlace RFID entre unidades intermedias, unidad de proximidad y unidades de objeto en esta invencion se encuadra en los sistemas que utilizan la banda de frecuencia UHF. En concreto, la banda de 2446 MHz a 2454 MHz esta autorizada por la regulation europea como una banda donde se ha incrementado el maximo de potencia utilizable. Por ejemplo en sistemas RFID, el estandar EN 300 330 establece una EIRP (potencia isotropica radiada equivalente) de hasta 500 mW con un ciclo de trabajo del 100%.
Al contrario que la mayoria de los sistemas basados en RFID como los que permiten una localizacion de objetos en tiempo real, el sistema solo actua cuando el usuario desea realizar una busqueda. El controlador 1 realiza una orden de lectura a traves del enlace PLC/WiFi a todas las unidades intermedias principales 2. Estas o las unidades intermedias perifericas 2', funcionando en modalidad a) devuelven la informacion de las etiquetas que han detectado mediante la comunicacion RFID. La asociacion del objeto y el numero de su etiqueta acoplada se realiza en una pequena base de datos que maneja el controlador 1 donde se detalla la correspondencia entre el numero de serie del transpondedor y el objeto al que se ha acoplado. Una vez se ha
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recibido la informacion de la etiqueta requerida, el controlador avisa al usuario de la zona en la que se encuentra el objeto.
Otro caso de uso es la localizacion del propio usuario portador de una unidad de proximidad o de una unidad de objeto. La unidad de proximidad puede actuar como unidad de objeto.
La correspondencia entre estancias y unidades intermedias principales se realiza mediante una base de datos en la que se asocian las unidades intermedias principales 2 con la estancia en la que se encuentran, as! como las unidades intermedias perifericas funcionando en la modalidad a). En el caso de que uno o mas lectores detecten la misma etiqueta, el protocolo de funcionamiento estima la ubicacion a partir de esos datos y de la ubicacion flsica conocida de las unidades intermedias mediante algun procedimiento de triangulacion conocido.
En la Figura 7 se muestra, a modo de ejemplo, un diagrama con la implementacion del sistema en la que la unidad de proximidad 3 que porta el usuario (5) se comporta con funcion etiqueta o unidad de objeto.
Cuando se requiere la localizacion de un objeto, el usuario puede realizar la accion de busqueda desde el controlador 1. Una vez el usuario selecciona 70 el objeto a buscar, el controlador 1 transmite 71 una orden de lectura a todas las unidades intermedias principales 2. Las mismas realizan una lectura 72 de los transpondedores que estan en su rango y devuelven la informacion 74 al controlador 1, que compara los resultados de los numeros de referencia de los transpondedores con el correspondiente al objeto requerido segun la base de datos que posee. De esta manera, el controlador 1 conoce la ubicacion en funcion de las unidades intermedias principales que han detectado la unidad objeto. Esa informacion se transmite al usuario de forma acustica 75 con una locucion, y el usuario se mueve 76 hacia la estancia de la casa. Adicionalmente se puede transmitir mediante otra locucion si el sensor de luz 66 de la unidad objeto 4 capta radiacion y el objeto esta cubierto o no por algun elemento. A partir de este momento, el dispositivo luminoso 65 de la unidad objeto 4, en caso de disponer de el, se puede iluminar cada cierto intervalo de tiempo para facilitar su localizacion visual.
Una vez el usuario se encuentra en la estancia correspondiente, el transpondedor 51 de la unidad de proximidad 3 es localizado por las unidades intermedias principales 2 de la estancia, que realizan lecturas cada intervalo de tiempo, por ejemplo dos segundos. Con la lectura de potencia de la unidad objeto 4, la unidad de proximidad 3 y las unidades intermedias perifericas 2' el controlador 1 realiza un calculo de la distancia entre unidad objeto 4 y unidad de proximidad 3. El calculo necesita de la aportacion de varios lecturas por parte de las unidades intermedias principales y perifericas tanto de la etiqueta contenida en la unidad objeto como de la contenida en la unidad de proximidad incluyendo deteccion de nivel potencia recibida. Estas medidas permiten al controlador determinar la ubicacion espacial de ambas por algun metodo de triangulacion conocido y, a partir de los resultados, establecer la distancia entre ambas. El controlador implementa un sistema conocido de localizacion espacial en un plano virtual de la vivienda a partir de todo lo cual determina los movimientos a realizar para seguir un camino, utilizando algun algoritmo conocido, para que el usuario se aproxime al objeto. Dicha informacion se transmite primero a las unidades intermedias principales 2 o directamente a la unidad de proximidad si esta contiene algun canal de comunicacion de largo alcance (WIFI, IRDA). En el caso del ejemplo, las unidades perifericas principales la retransmiten 78 a la unidad de proximidad mediante el enlace RFID. La unidad de proximidad 3 capta la informacion de distancia y realiza un aviso 79 en funcion a la distancia en forma de vibracion principalmente, aunque puede realizar adicionalmente avisos de otra naturaleza como lumlnicos o acusticos. De esta forma el usuario es consciente de la distancia entre si mismo y el objeto y moverse en funcion de la misma cuando ya lo tiene practicamente al alcance de la mano.
Cada vez que las unidades intermedias principales 2 realizan una lectura el sistema repite la operation de determination del camino a seguir la distancia entre objeto y usuario (i.e. entre unidad objeto 4 y unidad de proximidad 3 portada por el usuario) y se vuelve a transmitir 82 a la unidad de proximidad 3. Esta ultima, mediante una codification de avisos, consigue que el usuario conozca la variation de distancia en funcion de su movimiento.
En ultima instancia, el usuario encuentra el objeto 84 a medida que la distancia entre unidad objeto y unidad de proximidad es cada vez menor y es capaz de percibir el aviso luminoso de la unidad objeto. Si se trata de un invidente seran solamente los avisos tactiles los que podran avisarle hasta el momento en que flsicamente lo toque.
En la Figura 8 se muestra otra realization, en la que la unidad de proximidad 3 utiliza un lector RFID 51 integrado para localizar la unidad objeto. El usuario realiza la orden de busqueda de manera similar al ejemplo anterior, y el controlador avisa al usuario 95 con la estancia en la que se encuentra el objeto. El
usuario se desplazara 96 flsicamente a la zona correspondiente y una vez las unidades intermedias principales 2 detecten la unidad de proximidad 3 que porta en la misma cesaran de realizar lecturas y comenzaran a emitir energla 97 de manera constante en su segundo modo de funcionamiento.
De esta manera, la unidad objeto 4 recibe la energla de las unidades intermedias principales 2 y realiza el 5 aviso luminoso 98 de localizacion. La unidad de proximidad 3, con la energla que suministran las unidades intermedias principales 2 y la ayuda de otra fuente energetica como baterlas, realiza lecturas periodicas en el tiempo mediante el lector RFlD 51 que integra. Con la potencia reflejada que recibe de la unidad objeto 4 realiza un calculo de la distancia y transmite 99 al usuario la informacion de la misma mediante los dispositivos de aviso (52, 54, 55) que integra. El usuario se mueve por la estancia en funcion de dicha 10 information, acercandose 101 al objeto. Con la ayuda del dato de distancia entre unidad objeto 4 y unidad de
proximidad 3 y el aviso luminoso y/o de otra naturaleza que realiza la unidad objeto 4, el usuario encuentra 102 el objeto en la estancia.
El sistema de aviso de la unidad de proximidad 3 es preferentemente tactil. Se puede basar por ejemplo en un dispositivo que transmita una vibration al usuario (e.g. mayor vibration cuanto mas cercanla al objeto) o 15 en una variation de relieve captable tactilmente, o el aviso se puede transmitir mediante el movimiento mecanico de una o mas partes del dispositivo de aviso tactil.
El sistema de aviso de la unidad de proximidad 3 puede ser tambien luminoso (e.g. constituido por varios LED de distinto o igual color o por una pantalla LCF) y/o acustico.
La unidad objeto 4 puede realizar avisos detectables sensorialmente por el usuario cuando la unidad objeto 20 no se encuentra bajo cobertura de un lector RFID. La unidad objeto (4) puede disponer tambien de sistema de aviso sonoro (e.g. un zumbador) para avisar al usuario de su ubicacion.
Los transpondedores RFID empleados en los distintos dispositivos del sistema pueden ser activos o pasivos.
En la Figura 9 se muestra otra realization preferida del sistema definido en esta invention en la que un usuario busca un objeto actuando en la interfaz de usuario 120 compuesta por la interfaz grafica 21 y tactil 23 25 del controlador 1 para seleccionar el objeto buscado. El controlador inicia la busqueda 121 comunicandose con las unidades intermedias principales 2 y opcionalmente con las perifericas 2' para que estas se intenten comunicar con el objeto buscado mediante sus transpondedores RFID 122. El objeto buscado contesta mediante su transpondedor RFID 123 comunicando su presencia a las unidades intermedias perifericas 2'. Esas unidades preferentemente recibiran su energla de las unidades perifericas principales para no necesitar 30 conexion a la red de potencia electrica. Cuando las unidades intermedias perifericas detectan a la unidad objeto, normalmente una tan solo si han sido distribuidas por el ambiente de forma adecuada, emiten una serialization sensorial, preferentemente luminosa 124. En el caso de que las unidades intermedias principales detecten tambien la comunicacion de la unidad objeto, o las propias unidades intermedias perifericas tengan capacidad de comunicacion WIFI, informaran al controlador de que la unidad objeto ha sido 35 alcanzada, por lo que la senalizacion sensorial se ha activado. A partir de las unidades intermedias que hayan informado el controlador determinara la estancia o zona de ubicacion de la unidad objeto 125, informando de ello al usuario. El usuario se acercara flsicamente a la zona para, mediante su propia capacidad sensorial, detectar la unidad o unidades intermedias perifericas que emiten la senalizacion sensorial mas 126, La localizacion concreta de la unidad objeto queda a la capacidad del usuario para 40 distinguir el objeto buscado de entre los demas objetos que se hallen en la zona de los alrededores de la unidad intermedia periferica que este senalizando. Las unidades intermedias, bien porque las unidad objeto deja de estar en contacto (el usuario se la ha llevado, por ejemplo) bien porque ha pasado un tiempo preestablecido en la configuration del sistema, dejan de senalizar sensorialmente 127. En esta realizacion, la economla de medios permite eliminar la necesidad de una unidad de proximidad, a cambio de una mayor 45 dificultad para la localizacion final del objeto por parte del usuario.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Sistema de localizacion de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia, que comprende:
    - al menos una unidad objeto (4), cada una fijada a un objeto a localizar por el usuario (5) y disponiendo de un transpondedor RFID (61);
    5 - una unidad de proximidad (3) para ser portada por el usuario (5), disponiendo de un transpondedor RFID
    (51) y medios de aviso al usuario (52,54,55);
    donde el sistema esta configurado para repetidamente obtener, empleando lecturas de potencia de senal RFID, informacion relativa a la distancia entre la unidad de proximidad (3) y la unidad objeto (4), estando la unidad de proximidad (3) configurada para, una vez disponga de dicha informacion relativa a la distancia al 10 objeto a localizar, avisar al usuario (5) mediante los medios de aviso (52,54,55) sobre la distancia al objeto a localizar;
    caracterizado porque el sistema adicionalmente comprende:
    - una pluralidad de unidades intermedias principales (2), cada una asociada a una zona de localizacion, y con un lector RFID (34);
    15 - un controlador (1) en comunicacion con las unidades intermedias principales (2) y configurado para:
    • ante la recepcion de una instruction para localizar un determinado objeto, obtener la lectura del lector RFID (34) de cada unidad intermedia principal (2);
    • determinar, en funcion de dichas lecturas, la zona de localizacion del objeto a localizar;
    • enviar al usuario (5) informacion sobre dicha zona de localizacion del objeto a localizar;
    20 - una pluralidad de unidades intermedias perifericas (2'), cada una con un transpondedor RFID (41);
    y donde la unidad intermedia principal (2) asociada a la zona de localizacion del objeto a localizar esta configurada para:
    detectar la presencia de la unidad de proximidad (3) portada por el usuario (5) cuando se encuentra en la zona de localizacion del objeto a localizar;
    25 repetidamente obtener informacion relativa a la distancia entre la unidad de proximidad (3) y la unidad objeto (4) empleando las lecturas de potencia de senal proveniente de los transpondedores RFID (41,51,61) de las unidades intermedias perifericas (2'), de la unidad de proximidad (3) y de la unidad objeto (4), y enviando dichas lecturas al controlador (1) para la realizacion del calculo de la distancia al objeto a localizar y determination de sugerencia de movimiento; y
    30 repetidamente enviar a la unidad de proximidad (3) dicha informacion relativa a la distancia al objeto a localizar y sugerencia de movimiento.
  2. 2. Sistema de localizacion de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia segun la revindication 1, donde la unidad objeto (4) dispone de un dispositivo luminoso (62) y/o un dispositivo acustico (63) y esta configurada para activar dicho dispositivo luminoso (62) y/o dispositivo acustico (63) cada vez que recibe una
    35 senal RFID dirigida a su transpondedor RFID (61).
  3. 3. Sistema de localizacion de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad objeto (4) dispone de un sensor de luz (66) y esta configurada para comunicar informacion proveniente de dicho sensor de luz (66) cada vez que el transpondedor RFID (61) es interrogado.
    40 4. Sistema de localizacion de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia segun cualquiera de las
    reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el controlador (1) y las unidades intermedias principales (2) disponen de al menos uno cualquiera de los siguientes interfaces de comunicacion:
    - Wi-Fi;
    - PLC;
    - Bluetooth;
    - Zigbee.
    5 5. Sistema de localizacion de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia, que comprende:
    - al menos una unidad objeto (4), cada una fijada a un objeto a localizar por el usuario (5) y disponiendo de un transpondedor RFID (61);
    - una unidad de proximidad (3) para ser portada por el usuario (5), disponiendo de un transpondedor RFID (51) y medios de aviso al usuario (52,54,55);
    10 donde el sistema esta configurado para repetidamente obtener, empleando lecturas de potencia de senal RFID, informacion relativa a la distancia entre la unidad de proximidad (3) y la unidad objeto (4), estando la unidad de proximidad (3) configurada para, una vez disponga de dicha informacion relativa a la distancia al objeto a localizar, avisar al usuario (5) mediante los medios de aviso (52,54,55) sobre la distancia al objeto a localizar;
    15 caracterizado porque el sistema adicionalmente comprende:
    - una pluralidad de unidades intermedias principales (2), cada una asociada a una zona de localizacion, y con un lector RFID (34);
    - un controlador (1) en comunicacion con las unidades intermedias principales (2) y configurado para:
    • ante la recepcion de una instruction para localizar un determinado objeto, obtener la lectura del lector 20 RFID (34) de cada unidad intermedia principal (2);
    • determinar, en funcion de dichas lecturas, la zona de localizacion del objeto a localizar;
    • enviar al usuario (5) informacion sobre dicha zona de localizacion del objeto a localizar; donde la unidad de proximidad (3) comprende adicionalmente un lector RFID (51);
    donde la unidad intermedia principal (2) asociada a la zona de localizacion del objeto a localizar esta 25 configurada para detectar la presencia de la unidad de proximidad (3) portada por el usuario (5) cuando se encuentra en la zona de localizacion del objeto a localizar y emitir energla por radiofrecuencia (97) para activar el transpondedor RFID (61) de la unidad objeto (4) a localizar;
    y donde la unidad de proximidad (3) esta configurada para repetidamente obtener, a traves de lecturas por parte de su lector RFID (51) de la potencia de la senal reflejada proveniente del transpondedor RFID (61) de 30 la unidad objeto (4), informacion relativa a la distancia al objeto a localizar.
  4. 6. Sistema de localizacion de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia segun la revindication 5, donde la unidad objeto (4) dispone de un dispositivo luminoso (62) y/o un dispositivo acustico (63) y esta configurada para activar dicho dispositivo luminoso (62) y/o dispositivo acustico (63) cada vez que recibe una senal RFID dirigida a su transpondedor RFID (61).
    35 7. Sistema de localizacion de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia segun cualquiera de las
    reivindicaciones 5 a 6, donde la unidad objeto (4) dispone de un sensor de luz (66) y esta configurada para comunicar informacion proveniente de dicho sensor de luz (66) cada vez que el transpondedor RFID (61) es interrogado.
  5. 8. Sistema de localizacion de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia segun cualquiera de las 40 reivindicaciones 5 a 7, donde el controlador (1) y las unidades intermedias principales (2) disponen de al menos uno cualquiera de los siguientes interfaces de comunicacion:
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    - Wi-Fi;
    - PLC;
    - Bluetooth;
    - Zigbee.
  6. 9. Metodo de localizacion de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia, disponiendo cada objeto a localizar por el usuario (5) de una unidad objeto (4) fijada al mismo y con un transpondedor RFID (61), y portando el usuario (5) una unidad de proximidad (3) con un transpondedor RFID (51) y medios de aviso al usuario (52,54,55), donde el metodo comprende repetidamente obtener, empleando lecturas de potencia de senal RFID, informacion relativa a la distancia entre la unidad de proximidad (3) y la unidad objeto (4) y avisar al usuario (5) mediante los medios de aviso (52,54,55) de la unidad de proximidad (3) sobre dicha distancia al objeto a localizar;
    caracterizado porque el metodo adicionalmente comprende:
    - recibir un controlador (1) una instruction para localizar un determinado objeto;
    - obtener dicho controlador (1) lecturas RFID, provenientes de una pluralidad de unidades intermedias principales (2), con informacion sobre las unidades objeto (4) detectadas, estando cada unidad intermedia principal (2) asociada a una zona de localizacion;
    - determinar, en funcion de dichas lecturas, la zona de localizacion del objeto a localizar;
    - enviar al usuario (5) informacion sobre dicha zona de localizacion del objeto a localizar;
    donde se emplea una pluralidad de unidades intermedias perifericas (2'), cada una con un transpondedor RFID (41),
    donde la etapa de obtencion de la informacion relativa a la distancia entre la unidad de proximidad (3) y la unidad objeto (4) se realiza empleando las lecturas de potencia de senal, captadas por la unidad intermedia principal (2), proveniente de los transpondedores RFID (41,51,61) de las unidades intermedias perifericas (2') captadas, de la unidad de proximidad (3) y de la unidad objeto (4);
    y donde el metodo comprende adicionalmente detectar la presencia de la unidad de proximidad (3) portada por el usuario (5) cuando se encuentra en la zona de localizacion del objeto a localizar y enviar la unidad intermedia principal (2) a la unidad de proximidad (3) dicha informacion relativa a la distancia al objeto a localizar.
  7. 10. Metodo de localizacion de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia segun la revindication 9, que adicionalmente comprende activar un dispositivo luminoso (62) y/o un dispositivo acustico (63) de la unidad objeto (4) cada vez que este recibe una senal RFID dirigida a su transpondedor RFID (61).
  8. 11. Metodo de localizacion de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia segun cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, que adicionalmente comprende comunicar informacion proveniente de un sensor de luz (66) de la unidad objeto (4) cada vez que su transpondedor RFID (61) es interrogado.
  9. 12. Metodo de localizacion de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia, disponiendo cada objeto a localizar por el usuario (5) de una unidad objeto (4) fijada al mismo y con un transpondedor RFID (61), y portando el usuario (5) una unidad de proximidad (3) con un transpondedor RFID (51) y medios de aviso al usuario (52,54,55), donde el metodo comprende repetidamente obtener, empleando lecturas de potencia de senal RFID, informacion relativa a la distancia entre la unidad de proximidad (3) y la unidad objeto (4) y avisar al usuario (5) mediante los medios de aviso (52,54,55) de la unidad de proximidad (3) sobre dicha distancia al objeto a localizar;
    caracterizado porque el metodo adicionalmente comprende:
    - recibir un controlador (1) una instruccion para localizar un determinado objeto;
    - obtener dicho controlador (1) lecturas RFID, provenientes de una pluralidad de unidades intermedias
    14
    principales (2), con informacion sobre las unidades objeto (4) detectadas, estando cada unidad intermedia principal (2) asociada a una zona de localizacion;
    - determinar, en funcion de dichas lecturas, la zona de localizacion del objeto a localizar;
    - enviar al usuario (5) informacion sobre dicha zona de localizacion del objeto a localizar;
    5 donde la unidad de proximidad (3) comprende adicionalmente un lector RFID (51),
    y donde la etapa de obtencion de la informacion relativa a la distancia entre la unidad de proximidad (3) y la unidad objeto (4) comprende:
    - detectar la presencia de la unidad de proximidad (3) portada por el usuario (5) cuando se encuentra en la zona de localizacion del objeto a localizar;
    10 - emitir, la unidad intermedia principal (2) asociada a la zona de localizacion del objeto a localizar, energla
    por radiofrecuencia (97) para activar el transpondedor RFID (61) de la unidad objeto (4) a localizar;
    - repetidamente obtener, la unidad de proximidad (3) y a traves de lecturas por parte de su lector RFID (51) de la potencia de la senal reflejada proveniente del transpondedor RFID (61) de la unidad objeto (4), la informacion relativa a la distancia al objeto a localizar.
    15 13. Metodo de localizacion de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia segun la reivindicacion 12,
    que adicionalmente comprende activar un dispositivo luminoso (62) y/o un dispositivo acustico (63) de la unidad objeto (4) cada vez que este recibe una senal RFID dirigida a su transpondedor RFID (61).
  10. 14. Metodo de localizacion de objetos mediante identificadores de radiofrecuencia segun cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13, que adicionalmente comprende comunicar informacion proveniente de un sensor de 20 luz (66) de la unidad objeto (4) cada vez que su transpondedor RFID (61) es interrogado.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014203041A1 (en) * 2013-06-20 2014-12-24 Qatar University Qstp-B System and method for rfid indoor localization
EP3637822B1 (en) * 2014-02-11 2021-05-05 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Coverage determination using correlated radio condition measurements and position estimates
ES2551016B1 (es) * 2014-05-12 2016-08-31 Fernando APESTEGUÍA SANTIAGO Sistema de ayuda e información interactivo basado en RFID y dispositivos móviles
US20160165554A1 (en) 2014-12-03 2016-06-09 General Electric Company Radio frequency identification modes in patient monitoring
EP3070900A1 (en) * 2015-03-16 2016-09-21 Thomson Licensing Method and system of access of a mobile terminal to information in an area
CN105388453B (zh) * 2015-12-09 2017-10-17 小米科技有限责任公司 定位智能设备的方法及装置
US9959781B2 (en) * 2016-05-26 2018-05-01 Garrett Roark Navigation system
US10126132B2 (en) * 2017-01-17 2018-11-13 Blind InSites, LLC Devices, systems, and methods for navigation and usage guidance in a navigable space using wireless communication
US10103762B1 (en) * 2017-02-22 2018-10-16 Deborah T Bullington Lighting system for medical appointment progress tracking by Wi-Fi detection
US10295647B1 (en) 2018-03-13 2019-05-21 Cypress Semiconductor Corporation Asset location using direction finding features
US10969486B2 (en) 2018-04-26 2021-04-06 SCRRD, Inc. Augmented reality platform and method for use of same
CN108882215B (zh) * 2018-08-01 2022-04-26 京东方科技集团股份有限公司 一种用于室内定位的蓝牙接收装置、方法及蓝牙系统
US20220380119A1 (en) * 2021-05-26 2022-12-01 Rebound International, LLC Shelving Unit for a Shipping Container

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5914671A (en) 1997-02-27 1999-06-22 Micron Communications, Inc. System and method for locating individuals and equipment, airline reservation system, communication system
US20050140544A1 (en) 2002-03-20 2005-06-30 Pierre Hamel Wireless handheld portable navigation system and method for visually impaired pedestrians
GB0230360D0 (en) 2002-12-27 2003-02-05 Koninkl Philips Electronics Nv Object identifying method and apparatus
WO2005071597A1 (en) 2004-01-22 2005-08-04 University Of Florida Research Foundation, Inc. Location determination and navigation using arrays of passive rfid tags
US7327251B2 (en) * 2004-05-28 2008-02-05 Corbett Jr Bradford G RFID system for locating people, objects and things
LU91115B1 (en) 2004-10-26 2006-04-27 European Community Navigation system for disabled persons, in particular visually impaired persons
US20060129308A1 (en) 2004-12-10 2006-06-15 Lawrence Kates Management and navigation system for the blind
KR100740197B1 (ko) 2005-02-18 2007-07-18 삼성전자주식회사 전자태그를 이용한 홈 네트워크의 위치 인식 시스템 및 홈 서버
US7248167B2 (en) * 2005-03-02 2007-07-24 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Methods, computer program products, mobile terminals, and web pages for providing directional information associated with RFID enabled moveable objects
US7489240B2 (en) * 2005-05-03 2009-02-10 Qualcomm, Inc. System and method for 3-D position determination using RFID
US7411508B2 (en) 2005-06-17 2008-08-12 Perkinemer Las, Inc. Methods and systems for locating and identifying labware using radio-frequency identification tags
WO2007072389A1 (en) 2005-12-19 2007-06-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. A guiding device for guiding inside buildings, such as hospitals
ES2324085B1 (es) * 2007-11-16 2010-05-13 Universidad De Malaga Sistema para la localizacion y seguimiento de objetos para invidentes basado en rfid.
US8222996B2 (en) 2007-12-31 2012-07-17 Intel Corporation Radio frequency identification tags adapted for localization and state indication
US8231465B2 (en) * 2008-02-21 2012-07-31 Palo Alto Research Center Incorporated Location-aware mixed-reality gaming platform
WO2010056287A1 (en) 2008-10-30 2010-05-20 Tagent Corporation Rfid tracking of patient specimen samples
KR20100068850A (ko) * 2008-12-15 2010-06-24 한국전자통신연구원 위치 추적 장치 및 방법

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