ES2727003A1 - ACOUSTIC TRANSMISSION SYSTEM BETWEEN A SMART DEVICE AND A PERIPHERAL (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
SISTEMA DE TRANSMISIÓN ACÚSTICA ENTRE UN DISPOSITIVO INTELIGENTE ACOUSTIC TRANSMISSION SYSTEM BETWEEN A SMART DEVICE
Y UN PERIFÉRICOAND A PERIPHERAL
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION
Es objeto de la presente invención, tal y como el título de la invención establece, un sistema de transmisión acústica entre un dispositivo inteligente y un periférico, entendiendo por dispositivo inteligente cualquiera de entre los conocidos tales como teléfonos móviles, tablets y similares, mientras que por un dispositivo periférico se entiende todo dispositivo colocado en los diferentes aparatos, por ejemplo del hogar, captadores de información y susceptibles de poder ser transmitida, que presentan una capacidad de procesamiento reducida.It is the object of the present invention, as the title of the invention establishes, an acoustic transmission system between an intelligent device and a peripheral, intelligent device being understood as any of those known as mobile phones, tablets and the like, while A peripheral device means any device placed in the different devices, for example in the home, information collectors and capable of being transmitted, which have a reduced processing capacity.
Caracteriza a la presente invención el hecho de permitir la implementación de un sistema de comunicación punto a punto a corta distancia sencillo y económico entre un teléfono móvil y un periférico con capacidades reducidas de procesamiento, donde la comunicación entre ambos tiene lugar de forma inalámbrica, empleando únicamente el sonido.The present invention characterizes the fact of allowing the implementation of a simple and economical short-distance point-to-point communication system between a mobile phone and a peripheral with reduced processing capabilities, where communication between the two takes place wirelessly, using Only the sound.
Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito de los sistemas de transmisión inalámbricos.Therefore, the present invention is circumscribed within the scope of wireless transmission systems.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
Generalmente los dispositivos conectados a internet (Internet of the Things) (IoT) suelen estar equipados con un sistema de comunicación WIFI. El problema principal de utilización de estos dispositivos radica básicamente en su puesta en marcha y configuración inicial. Actualmente existen principalmente dos métodos para configurar un dispositivo IoT, que son los siguientes:Generally, devices connected to the Internet (Internet of the Things) (IoT) are usually equipped with a WIFI communication system. The main problem of using these devices lies basically in their initial commissioning and configuration. Currently there are mainly two methods to configure an IoT device, which are the following:
WIFI Protected Setup (WPS): el mecanismo se basa en que el dispositivo tiene un botón que inicia la conexión y el router WIFI tiene otro. Para hacer la conexión es necesario pulsar ambos dispositivos en un lapso corto de tiempo. La conexión entonces se hace de forma automática. Sin embargo este sistema tiene varios problemas; el más evidente es que a veces es complicado o imposible acceder físicamente al router, o al menos hacerlo en un lapso corto de tiempo, ya que ambos dispositivos (router y periférico) pueden estar en estancias distintas. Por otro lado es necesario que el router tenga esta funcionalidad, puesto que es algo relativamente reciente. Además, esta solución exige colocar un botón al dispositivo, con los problemas mecánicos que ello puede conllevar (necesidad de implementar un elemento mecánico en el producto, que el botón se quede pulsado, etc.). Finalmente, este mecanismo es fundamentalmente inseguro, ya que con solo tener acceso físico a ambos dispositivos podemos lograr acceder a la red proporcionada por el router sin necesidad de conocer sus claves de acceso.WIFI Protected Setup (WPS): the mechanism is based on the device having a button that initiates the connection and the WIFI router has another. To make the connection it is necessary to press both devices in a short period of time. The connection Then it is done automatically. However, this system has several problems; The most obvious is that sometimes it is difficult or impossible to physically access the router, or at least do so in a short period of time, since both devices (router and peripheral) can be in different rooms. On the other hand it is necessary for the router to have this functionality, since it is relatively recent. In addition, this solution requires placing a button on the device, with the mechanical problems that this may entail (need to implement a mechanical element in the product, that the button remains pressed, etc.). Finally, this mechanism is fundamentally insecure, since by only having physical access to both devices we can access the network provided by the router without knowing its access codes.
WIFI Access point: este mecanismo consiste en que el periférico, mientras no esté configurado, se convierte en un punto de acceso WIFI. Para configurar el periférico, el usuario, empleando un teléfono móvil, tiene que desconectarse de su red WIFI habitual y conectarse como cliente a la red WIFI generada por el propio periférico. Esto de por sí no suele ser una operación habitual para un usuario estándar de teléfono móvil. Una vez conectado como cliente, se accede automáticamente con el navegador del teléfono a una página donde se introducen los datos de configuración de red. Tras esta operación el periférico queda configurado, pero el usuario del teléfono tiene que volver a conectarse con su red WIFI habitual. A veces ciertos fabricantes permiten hacer esta operación de forma más sencilla delegando todo el trabajo en una aplicación específicamente desarrollada para ello, pero es necesario realizar una aplicación capaz de realizar este trabajo. Los inconvenientes son básicamente el impedimento de tener que cambiar la red WIFI del teléfono. Además, cuando hay varios dispositivos a configurar, hay que ir encendiéndolos uno a uno para poder ir haciendo la operación de configuración.WIFI Access point: this mechanism is that the peripheral, while not configured, becomes a WIFI access point. To configure the peripheral, the user, using a mobile phone, has to disconnect from his usual WIFI network and connect as a client to the WIFI network generated by the peripheral itself. This in itself is not usually a usual operation for a standard mobile phone user. Once connected as a client, a page where the network configuration data is entered is automatically accessed with the phone's browser. After this operation the peripheral is configured, but the user of the phone has to reconnect with his usual WIFI network. Sometimes certain manufacturers allow this operation to be done more easily by delegating all work in an application specifically developed for it, but it is necessary to make an application capable of performing this work. The disadvantages are basically the impediment of having to change the WIFI network of the phone. In addition, when there are several devices to configure, you have to turn them on one by one to be able to do the configuration operation.
Por lo tanto es objeto de la presente invención transmitir la configuración de una red WIFI desde un teléfono a un dispositivo conectado a Internet, donde no sea necesario contacto físico con el router, no hay que pulsar ningún botón en el dispositivo, no sea necesario alterar la configuración del teléfono móvil ni tampoco instalar ninguna aplicación específica, desarrollando un sistema como el que a continuación se describe y queda recogido en su esencialidad en la reivindicación primera. Therefore, it is the object of the present invention to transmit the configuration of a WIFI network from a telephone to a device connected to the Internet, where physical contact with the router is not necessary, no button on the device must be pressed, it is not necessary to alter The configuration of the mobile phone or install any specific application, developing a system like the one described below and is reflected in its essentiality in the first claim.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION
Es objeto de la presente invención un sistema que la transmisión de datos unidireccional o bidireccional de forma acústica entre un teléfono móvil y un periférico equipado con un micrófono y un altavoz de forma directa.The object of the present invention is a system that transmits unidirectional or bidirectional data acoustically between a mobile phone and a peripheral equipped with a microphone and a speaker directly.
En la vía de comunicación desde el teléfono móvil hacia el periférico, el primero codifica los datos empleando una técnica de modulación de amplitud, frecuencia o fase (ASK, FSK, PSK).In the communication path from the mobile phone to the peripheral, the first encodes the data using an amplitude, frequency or phase modulation technique (ASK, FSK, PSK).
En el caso de modulación de amplitud, los datos a transmitir se codifican transcribiendo su equivalente binario mediante un cambio en la amplitud del sonido de una onda portadora. Dicha modulación en amplitud puede ser parcial (Amplitude Shift Keying, ASK) o total (On-Off-Keying, OOK).In the case of amplitude modulation, the data to be transmitted is encoded by transcribing its binary equivalent by a change in the amplitude of the sound of a carrier wave. This amplitude modulation can be partial (Amplitude Shift Keying, ASK) or total (On-Off-Keying, OOK).
En el caso de la modulación de frecuencia (Frequency Shift Keying FSK), los datos del mensaje se codificarán en dos o más símbolos, asignándose a cada uno de ellos una frecuencia específica. En el caso de tratarse de dos símbolos (codificación binaria), la transmisión empleará dos frecuencias diferentes, una de ellas asignada al 0 y la otra al 1.In the case of frequency modulation (Frequency Shift Keying FSK), the message data will be encoded in two or more symbols, each one being assigned a specific frequency. In the case of two symbols (binary coding), the transmission will use two different frequencies, one assigned to 0 and the other to 1.
En el caso de la modulación mediante cambio de fase (Phase Shift Keying, PSK) los datos a transmitir se codifican en dos o más símbolos, asignando un cambio en la fase de la señal portadora a cada uno de los símbolos.In the case of modulation by phase change (Phase Shift Keying, PSK) the data to be transmitted is encoded in two or more symbols, assigning a change in the phase of the carrier signal to each of the symbols.
Las frecuencias portadoras en cada caso podrán seleccionarse dentro del espectro acústico audible del ser humano, o si el teléfono lo soporta, en el rango de los ultrasonidos, para evitar que los datos puedan ser percibidos por una persona.The carrier frequencies in each case may be selected within the audible acoustic spectrum of the human being, or if the telephone supports it, in the range of ultrasound, to avoid that the data can be perceived by a person.
El resultado de la codificación se reproduce empleando el altavoz exterior del teléfono móvil. El periférico a su vez está equipado con un micrófono capaz de captar el sonido producido por el teléfono móvil. Dicho micrófono puede o no estar dotado de una etapa previa de amplificación y acondicionamiento de la señal. La señal eléctrica proveniente del micrófono es convertida por un conversor analógico-digital (ADC) que puede o no estar integrado junto con un microprocesador, que a su vez implementa el sistema de demodulación y decodificación correspondiente a la modulación empleada en el teléfono móvil. Dicho sistema de decodificación recupera los datos de forma que puedan ser empleados en la aplicación específica del periférico.The result of the coding is reproduced using the external speaker of the mobile phone. The peripheral in turn is equipped with a microphone capable of capturing the sound produced by the mobile phone. Said microphone may or may not be provided with a previous stage of signal amplification and conditioning. The electrical signal from the microphone is converted by an analog-digital converter (ADC) that may or may not be integrated together with a microprocessor, which in turn implements the system of demodulation and decoding corresponding to the modulation used in the mobile phone. Said decoding system retrieves the data so that it can be used in the specific application of the peripheral.
La vía de comunicación desde el periférico hacia el teléfono móvil es similar a la anterior, pero intercambiando los roles de ambos dispositivos, puesto que el periférico genera la señal sonora empleando un altavoz, y el teléfono móvil captura el sonido generado mediante el micrófono que integra para su función de teléfono.The communication path from the peripheral to the mobile phone is similar to the previous one, but exchanging the roles of both devices, since the peripheral generates the sound signal using a speaker, and the mobile phone captures the sound generated by the microphone that integrates For your phone function.
La implementación de dicho sistema puede realizarse de forma unidireccional o bidireccional.The implementation of said system can be done unidirectionally or bidirectionally.
La implementación puede o no integrar medios de procesamiento de detección y corrección de errores en el momento de la codificación y descodificación de los datos, tales como códigos de redundancia cíclica (CRC), códigos de Hamming, códigos de Welch-Hadamard, códigos convolucionales o de cualquier otra naturaleza. Dichos medios de procesamiento de detección y corrección de errores tienen como misión proteger de forma robusta los datos transmitidos ante el ruido presente en el canal de comunicación, introducido durante la generación y recepción de los datos, así como especialmente por la presencia de sonidos en el ambiente.The implementation may or may not integrate means of error detection and correction processing at the time of encoding and decoding the data, such as cyclic redundancy codes (CRC), Hamming codes, Welch-Hadamard codes, convolutional codes or of any other nature. Said means of error detection and correction processing have the mission of robustly protecting the data transmitted from the noise present in the communication channel, introduced during the generation and reception of the data, as well as especially by the presence of sounds in the ambient.
El procedimiento de codificación puede opcionalmente contar con medios de procesamiento para separar los datos y distribuirlos de forma repartida en el conjunto del mensaje con el fin de hacerlo más robusto y permitir una recuperación adecuada de los datos frente a ruidos puntuales tales como chasquidos o golpes.The coding procedure may optionally have processing means to separate the data and distribute it in a distributed manner throughout the message in order to make it more robust and allow an adequate recovery of the data against specific noises such as clicks or bumps.
La codificación de los datos puede opcionalmente estar precedida de un preámbulo que permita al elemento receptor del sonido identificar el inicio de una transmisión.The encoding of the data may optionally be preceded by a preamble that allows the sound receiving element to identify the beginning of a transmission.
El mensaje trasmitido puede opcionalmente contar con medios de procesamiento para incorporar información acerca de la naturaleza de los datos del mensaje, tales como el tipo y la longitud de los campos de datos transmitidos, así como la identificación del emisor que genera el mensaje y del receptor al que va destinado.The transmitted message may optionally have processing means to incorporate information about the nature of the message data, such as the type and length of the transmitted data fields, as well as the identification of the sender generating the message and the receiver to which it is intended.
Entre las aplicaciones que puede tener el sistema propuesto están: Among the applications that the proposed system may have are:
• Transmitir la configuración de SSID y clave de una red WIFI desde un teléfono móvil hacia un dispositivo, como por ejemplo, un enchufe controlado por Internet, sin necesidad de operar de forma manual el dispositivo a configurar, ni de alterar la configuración del teléfono.• Transmit the SSID and password settings of a WIFI network from a mobile phone to a device, such as an Internet-controlled plug, without the need to manually operate the device to be configured, or alter the phone's settings.
• Transmitir la configuración de un electrodoméstico desde un teléfono móvil, como por ejemplo la consigna de temperatura de un aire acondicionado o de una calefacción, o el programa de trabajo de una lavadora.• Transmit the configuration of an appliance from a mobile phone, such as the temperature setpoint of an air conditioner or a heater, or the work program of a washing machine.
• Recogida de datos desde un sensor, como por ejemplo la captura de la temperatura de un termómetro infantil o la lectura de concentración de cloro de una piscina.• Data collection from a sensor, such as the temperature capture of a children's thermometer or the reading of a pool's chlorine concentration.
• Habilitar la apertura de una cerradura mediante la emisión acústica de un código desde el teléfono móvil.• Enable the opening of a lock by acoustically issuing a code from the mobile phone.
• Activar o desactivar un dispositivo de alarma.• Activate or deactivate an alarm device.
Al emplear únicamente un micrófono y un auricular en lugar de los mecanismos de radiofrecuencia para la comunicación habitualmente presentes en los teléfonos móviles, tales como Bluetooth, WIFI, Zigbee, ANT+, etc., la implementación del sistema propuesto es reducida en coste, no requiere de procedimientos adicionales necesarios para la homologación de emisores de radiofrecuencia, es compatible con cualquier teléfono móvil y permite una comunicación eficaz entre las dos partes separadas pocos centímetros entre sí.By using only a microphone and a headset instead of the radio frequency mechanisms for communication usually present in mobile phones, such as Bluetooth, WIFI, Zigbee, ANT +, etc., the implementation of the proposed system is reduced in cost, does not require of additional procedures necessary for the homologation of radio frequency transmitters, it is compatible with any mobile phone and allows efficient communication between the two parts separated a few centimeters from each other.
En consecuencia gracias a las características descritas se consigue un sistema de comunicación punto a punto a corta distancia sencillo y económico entre un teléfono móvil y un periférico con capacidades reducidas de procesamiento.Consequently, thanks to the described characteristics, a simple and economical point-to-point communication system is achieved between a mobile phone and a peripheral with reduced processing capabilities.
Salvo que se indique lo contrario, todos los elementos técnicos y científicos usados en la presente memoria poseen el significado que habitualmente entiende un experto normal en la técnica a la que pertenece esta invención. En la práctica de la presente invención se pueden usar procedimientos y materiales similares o equivalentes a los descritos en la memoria. Unless otherwise indicated, all technical and scientific elements used herein have the meaning normally understood by a person skilled in the art to which this invention pertains. In the practice of the present invention procedures and materials similar or equivalent to those described herein can be used.
A lo largo de la descripción y de las reivindicaciones la palabra "comprende” y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención.Throughout the description and the claims the word "comprises" and its variants are not intended to exclude other technical characteristics, additives, components or steps. For those skilled in the art, other objects, advantages and features of the invention will be apparent in part of the description and part of the practice of the invention.
EXPLICACION DE LAS FIGURASEXPLANATION OF THE FIGURES
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente.To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical implementation thereof, a set of drawings is attached as an integral part of said description. where, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented.
En la figura 1, podemos observar una representación esquemática de la comunicación desde el teléfono móvil hacia el periférico.In Figure 1, we can see a schematic representation of the communication from the mobile phone to the peripheral.
En la figura 2, podemos observar una representación desde el periférico hacia el teléfono móvil.In Figure 2, we can see a representation from the peripheral to the mobile phone.
En la figura 3 se muestran diferentes tipos de modulación para la transmisión de datos.Different types of modulation for data transmission are shown in Figure 3.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
A la vista de las figuras se describe seguidamente un modo de realización preferente de la invención propuesta.In view of the figures, a preferred embodiment of the proposed invention is described below.
En la figura 1 podemos observar que una comunicación entre un teléfono móvil (1) y un dispositivo periférico (4), donde el teléfono móvil cuenta con un altavoz (2) provisto de unos medios de procesamiento de una codificación, emitiendo una onda sonora (10) hasta un micrófono (5) con el que está dotado el dispositivo periférico (4).In Figure 1 we can see that a communication between a mobile phone (1) and a peripheral device (4), where the mobile phone has a loudspeaker (2) provided with means for processing a coding, emitting a sound wave ( 10) to a microphone (5) with which the peripheral device (4) is equipped.
Dicho dispositivo periférico (4) puede estar dotado o no de unos medios de procesamiento acondicionadores de la señal (7), contando sin embargo con un conversor analógico-digital (ADC) (8) asociado con un microprocesador (9) con el que puede estar integrado o no, donde el microprocesador realiza la demodulación y decodificación correspondiente a la empleada por el teléfono móvil (1). De esta forma se recuperan los datos para que puedan ser empleados en la aplicación específica del periférico.Said peripheral device (4) may or may not be provided with signal conditioning processing means (7), however, having an analog-digital converter (ADC) (8) associated with a microprocessor (9) with which It can be integrated or not, where the microprocessor performs the demodulation and decoding corresponding to that used by the mobile phone (1). In this way the data is recovered so that they can be used in the specific application of the peripheral.
En la figura 2, que muestra una comunicación desde el periférico (4) hacia el teléfono móvil (1), se produce el intercambio de roles entre ambos dispositivos, siendo el dispositivo periférico (4) el que genera una onda sonora (10) por medio de un altavoz (6) al que le llega la señal desde un amplificador de audio (10) conectado con el microprocesador (9), mientras que el teléfono móvil (10) es el que recoge la onda sonora (10) por medio de un micrófono (3) integrado en el propio teléfono móvil.In figure 2, which shows a communication from the peripheral (4) to the mobile phone (1), there is an exchange of roles between both devices, the peripheral device (4) generating a sound wave (10) by by means of a loudspeaker (6) to which the signal arrives from an audio amplifier (10) connected to the microprocessor (9), while the mobile phone (10) is the one that picks up the sound wave (10) by means of a microphone (3) integrated in the mobile phone itself.
La implementación del sistema puede realizarse de manera unidireccional o bidireccional.System implementation can be done unidirectionally or bidirectionally.
En la figura 2 se muestran algunos de entre las posibles formas de codificación empleadas para una seña binaria, mostrándose en primer lugar una modulación binaria ASK (11), debajo una modulación mediante cambios de fase (12) y en la última línea una modulación de frecuencia.Some of the possible coding forms used for a binary signal are shown in Figure 2, first showing an ASK binary modulation (11), below a modulation by phase changes (12) and in the last line a modulation of frequency.
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se hace constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba, siempre que no altere, cambie o modifique su principio fundamental. Describing sufficiently the nature of the present invention, as well as the way of putting it into practice, it is noted that, within its essentiality, it may be implemented in other embodiments that differ in detail from that indicated by way of example. , and which will also achieve the protection sought, provided that it does not alter, change or modify its fundamental principle.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| ES201830356A ES2727003A1 (en) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | ACOUSTIC TRANSMISSION SYSTEM BETWEEN A SMART DEVICE AND A PERIPHERAL (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
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Publications (1)
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|---|---|
| ES2727003A1 true ES2727003A1 (en) | 2019-10-11 |
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ID=68136622
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ES201830356A Withdrawn ES2727003A1 (en) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | ACOUSTIC TRANSMISSION SYSTEM BETWEEN A SMART DEVICE AND A PERIPHERAL (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2727003A1 (en) |
Citations (2)
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| WO2013032822A2 (en) * | 2011-08-26 | 2013-03-07 | Dts Llc | Audio adjustment system |
-
2018
- 2018-04-10 ES ES201830356A patent/ES2727003A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2727003 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20191011 |
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| FA2A | Application withdrawn |
Effective date: 20200127 |