ES2727150A1 - Tag electrónico semiactivo autoalimentado con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación - Google Patents
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Abstract
Tag electrónico semiactivo autoalimentado con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación constituido por un dispositivo electrónico (nanochip) semiactivo de auto alimentación electromagnética (sin uso de baterías) con capacidad de procesamiento autónomo e intercomunicación bidireccional directa con otro dispositivo del mismo tipo y con comunicación a través de wifi, bluetooth, (o similares) a internet (loT) para su conexión vía Wifi / bluetooh, o similares, a internet con blockchain, capaz de identificar transacciones máquina a máquina o máquina a usuario, desarrollado con técnicas de nanotecnología aplicable a cualquier producto industrial e incluso seres vivos y cuyo proceso se desarrolla en tres etapas. Capaz de generar su propia cadena de custodia, procesando y transmitiendo información y notificaciones entre tags y entre estos y las redes autorizadas.
Description
DESCRIPCIÓN
Tag electrónico semiactivo autoalimentado con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación.
Objeto de la invención
La presente invención consiste en un dispositivo electrónico (nanochip) constituido por etiquetas electrónicas (tags) semiactivas, autoalimentadas (sin uso de baterías), con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación bidireccional directa con otro dispositivo del mismo tipo y con comunicación a través de Wifi (o similares) a internet (loT) para su conexión vía Wifi / bluetooth / internet con blockchain, capaz de identificar transacciones máquina a máquina o máquina a usuario, desarrollado con técnicas de nanotecnología aplicable a cualquier producto industrial e incluso seres vivos y cuyo proceso se desarrolla en tres etapas. Dispositivo capaz de generar su propia cadena de custodia, procesando y transmitiendo información y notificaciones entre tags y entre estos y las redes autorizadas.
Campo de aplicación
La presente invención pertenece al sector de tags electrónicos pasivos (etiquetas electrónicas que no utilizan batería) y activos (precisan baterías para su funcionamiento) o semiactivos como el presente, utilizadas para registro, lectura, escritura, almacenamiento e intercambio de datos e información circunscrito al ámbito de la nanotecnología.
Se entiende por tags electrónicos, piezas que son adjuntadas, colocadas o embutidas a otro objeto, sin limitaciones de tipo de material y/o tamaño; que contienen y transmiten datos y/o información.
Antecedentes de la invención
Actualmente existen tags electrónicos clasificados en activos, semiactivos y pasivos. Los tags activos y semiactivos utilizan baterías, menos en la presente invención que aun siendo semiactivo no requiere batería, mientras que los pasivos requieren una fuente externa de energía para realizar la transmisión de información.
Los tags electrónicos pasivos son de lectura y/o de lectura-escritura y se utilizan principalmente para la identificación de objetos; en ningún caso poseen capacidad de procesamiento. Sin embargo no se comunican entre sí y requieren de la instalación de infraestructura de dispositivos de lectura para recuperar la información.
Los tags electrónicos semiactivos también son de lectura y/o de lectura-escritura, pero poseen una batería que les permite mayor alcance en la comunicación. Dado que las baterías pierden efectividad en el tiempo, se afecta la transmisión de la información, lo cual a su vez disminuye su confiabilidad. La presente invención constituye un tag electrónico semiactivo pero sin batería, inexistente en el mercado hasta el momento.
Los tags electrónicos activos poseen batería, permiten la escritura, lectura, almacenamiento, e intercambio de datos e información; pero al depender de las baterías tienen tiempo de vida limitado, son de alto costo y de alto impacto ambiental. Al igual que en los semiactivos, al depender de una fuente interna de energía que se agota, pierden confiabilidad y la disponibilidad de la información no está garantizada.
Hasta ahora todos los tags electrónicos pasivos, semiactivos y activos han requerido dispositivos de lectura para registrar y obtener información y datos. Solo ha sido posible recientemente la comunicación entre tags siempre que posean una batería, en otras palabras, que sean tags activos, lo que los hace costosos en comparación con los tags pasivos y acarrea impacto negativo desde la perspectiva de costos medioambientales.
En el caso de la solicitud que aquí se propone, de forma novedosa, es un tag semiactivo, que realiza operaciones de registro, lectura, escritura, procesamiento, almacenamiento e intercambio de datos e información sin uso de batería, utilizando energía electromagnética de fuentes externas, que le permite estar conectado siempre y cuando haya energía electromagnética y realizar las transacciones ordenadas o almacenadas para que en el momento que tenga conexión a internet transmitir dicha información.
Descripción de la invención
Definición de términos
Es un sistema de etiquetaje mediante un dispositivo electrónico (nanochip) semiactivo de auto alimentación electromagnética (sin uso de baterías), utilizado para registro, lectura, escritura, procesamiento, almacenamiento e intercambio de datos e información, capaz de comunicarse con otro del mismo tipo mediante un protocolo de comunicación propietario; el dispositivo se compone,
-De dos antenas
-Un dispositivo nanochip, que a su vez está compuesto de
• Dos módulos electromagnéticos,
• Un módulo de cosecha y almacenamiento de energía (harvesting),
• Un módulo de procesamiento y protocolo de comunicación,
• Un módulo de memoria.
Según se indica a continuación la etiqueta electrónica se compone:
1. Antena (1): Es un dispositivo con doble función:
-de captación y acoplamiento de la señal electromagnética que está en el aire, con el módulo de cosecha y almacenamiento de energía.
-de transmisión y emisión de datos a wifi, internet y blockchain a través del modulo EM (4).
2. Módulo electromagnético EM (4) comprende: Módulo de demodulación que se encarga de extraer la información de la señal portadora incidente o recibida vía Wifi / bluetooth / internet y módulo de modulación que se encarga de insertar la información en la señal portadora para su transmisión al procesador (5).
3. Módulo de cosecha y almacenamiento de energía (harvesting) (3): Se encarga de extraer energía de la señal electromagnética recibida a través de la antena (1) incidente para alimentar los circuitos electrónicos del dispositivo.
4. Módulo de procesamiento (5): Procesa todas las funciones del nanochip mediante un software propietario y se encarga de:
-procesar la información demodulada por el módulo EM (4) validando las mismas con los datos preprogramados almacenados en la memoria mediante estas funciones:
-identifica al emisor del dispositivo solicitante.
-valida al emisor.
-busca en la memoria la transacción correspondiente.
-realiza la comunicación bidireccional con wifi y/o bluetooth, internet, blockchain y/o con su tag homólogo.
-almacena la transacción en la memoria.
-cumple la función de seguridad encriptando los datos y de autenticación mediante la validación de dos etiquetas homologas a través de protocolo de comunicación propietario, o en caso de intervención de usuario, mediante token biométrico.
-tipo de transacción, valida la transacción, transmite dicha información o bien al modulo EM (4) para su emisión vía internet hacia blockchain o bien al modulo EM (7) para su comunicación bidireccional con su homólogo.
-el dispositivo es versátil en el sentido que puede cumplir diferentes funciones de acuerdo al tipo de productos o industria para la que sea preprogramado y aplicado.
-el dispositivo es capaz de procesar múltiples transacciones de manera cuasi simultánea. -Gracias al sistema de comunicación tanto con el lector vía wifi o bluetooth como con las etiquetas homologas el procesador tiene la capacidad de seleccionar distintos tipos de lectores genéricos habilitando él, o los, autorizados para la realización de la transacción, de manera simultánea permitiendo la eficiencia en la capacidad de lectura masiva del 100% de las tags.
5. Módulo de memoria (6): Almacena información relevante a las transacciones realizadas por el dispositivo no siendo susceptible que dicha información sea violada ya que el único acceso de lectura es a través del procesador el cual cumple la función de seguridad ya planteada. Este módulo almacena localmente únicamente aquellas transacciones que no hayan sido enviadas a blockchain conservando siempre de forma local las dos últimas transacciones.
6. Antena (2).- es un dispositivo cuya función es de transmisión y emisión de los datos entre homólogos al EM (7).
7. Módulo electromagnético EM (7): Módulo de demodulación que se encarga de recibir y transmitir la información de las etiquetas homologas y transmitirla al procesador.
El procedimiento comprende:
Un proceso de registro, lectura, escritura, procesamiento, almacenamiento e intercambio de datos e información, mediante las siguientes etapas:
-En la primera etapa la onda electromagnética, que contiene energía y datos, es captada por la primera antena (1) del tag, la cual lleva la onda simultáneamente al módulo de cosecha de energía (3) que se encarga de proveer la energía a los distintos componentes del circuito electrónico y al módulo EM (4), que se encarga de demodular la señal portadora para obtener los datos e información.
Una vez que se ha demodulado la señal, el módulo de procesamiento (5) ejecuta las diferentes instrucciones, de acuerdo a las reglas de transacción establecidas (contrato), y almacena la información en la memoria (6), de esta forma se capta, procesa y almacena la información de la transacción procedente del servicio que genera el contrato, permitiendo la realización de transacciones consecutivas cuasi simultáneas.
-Una segunda etapa, para la ejecución de la transacción, de acuerdo a las reglas de transacción, el procesador (5) lee los datos de la memoria (6) y los envía al módulo de EM (7), el cual modula la frecuencia portadora en que se va a transmitir por la segunda Antena (2) al otro tag del mismo tipo, para establecer el proceso de comunicación. En esta fase se valida y confirma la transacción entre ambos tags con base en el uso de un protocolo de comunicación segura (propietario) y un protocolo asincrono para la confirmación de la ejecución de la transacción.
-La tercera etapa es la confirmación de la ejecución del contrato inicial. Para ello el módulo de procesamiento (5) toma del módulo de memoria (6) los datos de la transacción confirmada, los envía al módulo de EM (4) para modular la frecuencia portadora y su correspondiente transmisión a través de la antena (1) al servicio que registra la transacción.
Breve descripción de la figura
Con la finalidad de complementar la descripción que se está realizando y para apoyar a una mejor comprensión del tag electrónico semiactivo, de acuerdo con un ejemplo preferente de
realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de la descripción, una figura en donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1
Figura 1: Tag electrónico semiactivo con capacidad de procesamiento autónomo y comunicación con otros del mismo tipo.
- Antena (1).- Es el dispositivo de acoplamiento de la señal electromagnética con el módulo electromagnético EM (4) que transmite y recibe.
- El módulo electromagnético (4) comprende: Módulo de demodulación que se encarga de extraer la información de la señal portadora incidente o recibida y módulo de modulación que se encarga de insertar la información en la señal portadora para su transmisión.
- Módulo de cosecha y almacenamiento de energía (harvesting) (3): Se encarga de extraer energía de la señal electromagnética incidente para alimentar los circuitos electrónicos del dispositivo.
- Módulo de procesamiento (5): Se encarga de procesar la información demodulada por las etapas del procedimiento y a su vez procesa la información que va a ser transmitida por el dispositivo y envía y recibe la información que está o será almacenada en la memoria.
- Módulo de memoria (6): Almacena información relevante a las transacciones realizadas por el dispositivo.
- Módulo electromagnético (7) está conectado a la antena (2), al módulo de procesamiento (5) y
al módulo de cosecha de energía (3).
- Antena (2): Es el dispositivo de acoplamiento de la señal electromagnética con el módulo electromagnético (7) que transmite y recibe señal del la etiqueta o tag electrónico homólogo. - Línea de alimentación eléctrica (8).
- Línea de datos (9).
Realización preferente de la invención
A la vista de la mencionada figura 1 y de acuerdo con la numeración adoptada para cada componente, se puede observar en ella un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación: 1. Antena (1) acoplada al módulo de electromagnético (4) y al módulo de cosecha de energía (3).
2. Módulo de electromagnético (4) está conectado a la antena (1), al módulo de procesamiento (5) y al módulo de cosecha de energía (3).
3. Módulo de cosecha de energía (3) está conectado con los módulos electromagnéticos (4) y (7), al módulo de procesamiento (5) y al módulo de memoria (6).
4. El módulo de procesamiento (5) está conectado con el módulo de cosecha de energía (3), a los módulos de electromagnéticos (4) y (7) y al módulo de memoria (6).
5. El módulo de memoria (6) está conectado al módulo de cosecha de energía (3) y al módulo de procesamiento (5).
6. Módulo electromagnético (7) está conectado a la antena (2), al módulo de procesamiento (5) y al módulo de cosecha de energía (3).
7. Antena (2) acoplada al módulo de electromagnético (7).
Estos componentes conforman un circuito integrado de aplicación específica con las dos antenas conectadas.
Claims (14)
1.- Tag electrónico semiactivo autoalimentado con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación caracterizado por constituir una etiqueta electrónica semiactiva (nanochip y antenas), de alimentación electromagnética (sin uso de baterías), y su procedimiento de comunicación bidireccional directa con otro dispositivo del mismo tipo y con comunicación a través de wifi / bluetooth (o similares) a internet (loT) para su conexión con blockchain, capaz de identificar transacciones máquina a máquina o máquina a usuario, y cuyo proceso se desarrolla en tres etapas. Dispositivo capaz de generar su propia cadena de custodio procesando y transmitiendo información y notificaciones entre tags y entre estos y las redes autorizadas, constituido por:
El dispositivo
• Dos antenas receptoras y emisoras (1), (2)
• Un dispositivo electrónico (nanochip) que a su vez contiene:
o Dos módulos electromagnéticos, (4), (7)
o Un módulo de cosecha y almacenamiento de energía (harvesting) (3)
o Un módulo de procesamiento y protocolo de comunicación (5)
o Un módulo de memoria (6)
El procedimiento de registro, lectura, escritura, procesamiento, almacenamiento e intercambio de datos e información, se compone de tres etapas:
-En la primera etapa la onda electromagnética, que contiene energía y datos, es captada por la primera antena (1) del tag, la cual lleva la onda simultáneamente al módulo de cosecha de energía (3) que se encarga de proveer la energía a los distintos componentes del circuito electrónico y al módulo EM (4), que se encarga de demodular la señal portadora para obtener los datos e información. Una vez que se ha demodulado la señal, el módulo de procesamiento (5) ejecuta las diferentes instrucciones, de acuerdo a las reglas de transacción establecidas (contrato), y almacena la información en la memoria (6), de esta forma se capta, procesa y almacena la información de la transacción procedente del servicio que genera el contrato, permitiendo la realización de transacciones consecutivas cuasi simultaneas. Tiene capacidad de ejecutar contratos inteligentes, interoperando, para ello con tecnologías de cadenas de bloques (blockchain). Genera su propia cadena de custodia, procesando y transmitiendo información y notificaciones entre tags y entre estos y las redes autorizadas.
- Una segunda etapa, para la ejecución del transacción, de acuerdo a las reglas de transacción, el procesador (5) lee los datos de la memoria (6) y los envía al módulo de EM (7), el cual modula la frecuencia portadora en que se va a transmitir por la segunda antena (2) al otro tag del mismo tipo, para establecer el proceso de comunicación. En esta fase se valida y confirma la transacción entre ambos tags con base en el uso de un protocolo de comunicación segura (propietario) y un protocolo asincrono para la confirmación de la ejecución de la transacción. Es capaz de transmitir datos e información agrupándose en bloques o líneas de transmisión con su propio protocolo de comunicación encriptado (blockchain), sin necesidad de usar otras redes de datos.
- Una tercera etapa es la confirmación de la ejecución del contrato inicial. Para ello el módulo
de procesamiento (5) toma del módulo de memoria (6) los datos de la transacción confirmada, los envía al módulo de EM (4) para modular la frecuencia portadora y su correspondiente transmisión a través de la antena (1) al servicio que registra la transacción.
2. - Tag electrónico semiactivo autoalimentado con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación, según la primera reivindicación, caracterizado por contener dos antenas de transmisión y recepción. La primera antena (1) capta y acopla la señal electromagnética que está en el aire, con el módulo de cosecha y almacenamiento de energía (3) y recibe y transmite los datos proporcionados por el modulo EM (4) a través de Wifi, bluetooth entre otros a internet y blockchain. La segunda antena (2) capta y acopla la señal electromagnética que proviene de la, o las, etiquetas homologas y transmite y recibe los datos al procesador.
3. - Tag electrónico semiactivo autoalimentado con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación, según la primera reivindicación, caracterizado por contener un modulo electromagnético EM (4) que demodula y extrae la información de la señal portadora incidente o recibida y se encarga de insertar la información en la señal portadora para su transmisión.
4. - Tag electrónico semiactivo autoalimentado con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación, según la primera reivindicación, caracterizado por contener un módulo de cosecha y almacenamiento de energía (harvesting) (3) que se encarga de extraer energía de la señal electromagnética, recibida a través de la antena (1) incidente, para alimentar los circuitos electrónicos del dispositivo.
5. - Tag electrónico semiactivo autoalimentado con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación, según la primera reivindicación, caracterizado por contener un módulo de procesamiento (5) que tiene capacidad de procesamiento de forma autónoma, sin conectarse a otras redes o dispositivos de procesamiento. Procesa todas las funciones del nanochip mediante un software propietario y se encarga de procesar la información demodulada por el módulo EM (4) y por el modulo EM (7) validando las mismas con los datos preprogramados almacenados en la memoria o datos disponibles en blockchain u otros servidores, mediante estas funciones:
-Identifica al emisor del dispositivo solicitante.
-Valida al emisor.
-Busca en la memoria la transacción correspondiente.
-Realiza la comunicación bidireccional a través de wifi, bluetooth a internet y blockchain y/o con su tag homólogo de forma directa.
-Almacena la transacción en la memoria para subirla a blockchain y siempre conserva como mínimo las dos últimas.
-Cumple la función de seguridad encriptando los datos y de autenticación mediante la validación de dos etiquetas homologas a través de protocolo de comunicación propietario, o en caso de intervención de usuario, mediante token biométrico.
-Tipo de transacción, valida la transacción, transmite dicha información o bien la modulo EM (4) para su emisión vía internet hacia blockchain o bien al modulo EM (7) para su comunicación bidireccional con una tag electrónica homologa.
-El dispositivo es versátil en el sentido que puede cumplir diferentes funciones de acuerdo al tipo de productos o industria para la que sea preprogramado y aplicado.
-El dispositivo es capaz de procesar múltiples transacciones de manera cuasi simultanea, gracias al sistema de comunicación tanto con el lector vía wifi o bluetooth como con las etiquetas homologas, el procesador tiene la capacidad de seleccionar distintos tipos de lectores habilitando él, o los, autorizadlos para la realización de la transacción, de manera simultánea, permitiendo la eficiencia en la capacidad de lectura masiva del 100% de las tags.
-Procesador capaz de generar su propia cadena de custodio.
6. - Tag electrónico semiactivo autoalimentado con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación, según la primera reivindicación, caracterizado por contener un modulo electromagnético EM (7) que recibe y emite la señal proveniente de una etiqueta homologa y la transmite al procesador de manera bidireccional.
7. - Tag electrónico semiactivo autoalimentado con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación, según la primera reivindicación, caracterizado por contener un módulo de memoria (6) que almacena información relevante a las transacciones realizadas por el dispositivo no siendo susceptible que dicha información sea violada ya que el único acceso de lectura es a través del procesador seguro.
8. - Tag electrónico semiactivo autoalimentado con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación caracterizado por ser capaz de comunicar con distintas bandas de frecuencia, con alto nivel de seguridad, cuando localiza una fuente autorizada de transmisión a otras redes.
9. - Tag electrónico semiactivo autoalimentado con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación caracterizado por no requerir hardware especifico de lectura, siendo posible la captura de los datos por cualquiera de los dispositivos genéricos disponibles como wifi, teléfono móvil, bluetooth entre otros.
10. - Tag electrónico semiactivo autoalimentado con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación caracterizado por ser capaz de mantener por sí mismo, un registro de tiempo y lugar de las transacciones que realiza, lo que permite la correcta trazabilidad.
11. - Tag electrónico semiactivo autoalimentado con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación caracterizado por tener la capacidad de identificar al usuario a través de un token biométrico generando un código de identificación, sin almacenar su identificación biométrica, a través de la metodología de inteligencia artificial de machine learning.
12. - Tag electrónico semiactivo autoalimentado con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación caracterizado porque el procesador (5) tiene la capacidad de recabar los datos de las condiciones del contrato de la memoria (6) y en su caso de blockchain a través de la conexión wifi / bluetooth / entre otras a internet del modulo (4) y la antena (1).
13. - Tag electrónico semiactivo autoalimentado con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación caracterizado porque esta etiqueta electrónica semiactiva, sin uso de batería, genera su propia cadena de custodia, procesando y transmitiendo
información y notificaciones entre dispositivos y entre dispositivos y las redes autorizadas. Siempre que haya alimentación electromagnética el Tag se mantendrá activo intercambiando información de manera permanente.
14.- Tag electrónico semiactivo autoalimentado con capacidad de procesamiento autónomo y su procedimiento de comunicación caracterizado porque es capaz de garantizar la trazabilidad y seguridad de cada una de las transacciones (blockchain físico de procesamiento descentralizado a nivel de tag) gracias al software propietario.
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