ES2732716A1 - Dispositivo de comunicacion previsto para disponerse sobre la piel de un usuario - Google Patents
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Abstract
La presente invención proporciona un dispositivo de comunicación del tipo RFID previsto para disponerse sobre la piel de un usuario que comprende un elemento laminar base que comprende unos medios de unión a la piel, un elemento inductor previsto en el elemento laminar base y configurado para recibir y transmitir una señal RF, un microcontrolador en comunicación eléctrica con el elemento inductor y configurado para almacenar información y transmitirla a través del elemento inductor, un primer elemento laminar intermedio dispuesto por encima del elemento laminar base de tal manera que se superpone al elemento inductor, y un elemento laminar exterior configurado para formar un encapsulamiento con el elemento laminar base.
Description
DESCRIPCIÓN
DISPOSITIVO DE COMUNICACIÓN PREVISTO PARA DISPONERSE SOBRE LA PIEL
DE UN USUARIO
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se encuentra relacionada en general con dispositivos de comunicación electrónicos portátiles y flexibles capaces de recibir y transmitir datos a través de una antena, en particular se refiere a dispositivos electrónicos flexibles de comunicación del tipo “wearable” previstos para disponerse sobre la piel de una persona y la aplicación de tales dispositivos en la comunicación inalámbrica de corto alcance, tal como la identificación por radiofrecuencia (RFID).
ESTADO DE LA TÉCNICA
En el campo de dispositivos electrónicos tipo “wearable” de comunicación inalámbrica por radiofrecuencia de corto alcance (RFID) se han desarrollado dispositivos que permiten la identificación y/o transmisión de datos almacenados en un microcontrolador para realizar identificaciones y/o transacciones bancarias, entre otros. Un ejemplo de estos desarrollos se divulga en la solicitud US2004/0131897A1 en la que el dispositivo revelado consta de un substrato flexible o membrana o película semiconductora o de material plástico o película metálica, en las que se encuentra incorporado una estructura de almacenamiento de energía y un circuito integrado un transmisor /receptor de comunicación por radio frecuencia. Sobre este dispositivo se describen varios modos sobre el tratamiento que se le da a la energía, su recarga y estado de activación o desactivación. En detalle se describe este modo de almacenamiento o disponibilidad de almacenamiento de energía y se describen métodos para la transmisión e identificación de información con un enlace RFID y la disposición del transmisor/ receptor en el substrato.
Se ha encontrado además como parte del estado de la técnica un dispositivo según publicación taiwanesa TWM342275, dispositivo tipo tattoo sticker con comunicación inalámbrica también por Radio Frecuencia RF. Este dispositivo consta de una primera capa adhesiva sobre la cual se encuentra dispuesto un sistema de radiofrecuencia por pines, una antena, una conexión eléctrica y un chip o circuito integrado de la antena y una segunda capa que hace las veces de capa protectora para el sistema de dispositivos. Se describe también en el documento, que el material usado es traslúcido y puede ser plástico o material
tipo algodón. En cuanto a la forma en que se alimenta de energía el dispositivo, no se encuentra descrita dentro del documento consultado.
En los documentos del estado de la técnica referenciados se presentan dispositivos con comunicación inalámbrica por radio frecuencia, pero que no son autónomos energéticamente, de materiales poco flexibles o que permitan una deformación significativa y que faciliten su manipulación de forma tal que sean adaptables a una superficie como la piel del cuerpo humano.
Con base en lo anterior, resulta evidente la necesidad de proporcionar un dispositivo de comunicación portable previsto para disponerse sobre la piel de un usuario capaz de almacenar dentro de sí mismo y proporcionar cuando es requerido información referente al usuario, flexible para soportar las deformaciones que se presentan por los movimientos del usuario, de energía autónoma, preparado para estar contacto con la piel sin generar ningún tipo de reacción alérgica en la misma, agilizando la transferencia de datos.
DESCRIPCIÓN
Para resolver la necesidad hallada la presente invención proporciona un dispositivo de comunicación del tipo RFID previsto para disponerse sobre la piel de un usuario que comprende un elemento laminar base que comprende unos medios de unión a la piel, un elemento inductor previsto en el elemento laminar base y configurado para recibir y transmitir una señal RF, un microcontrolador en comunicación eléctrica con el elemento inductor y configurado para almacenar información y transmitirla a través del elemento inductor, un primer elemento laminar intermedio dispuesto por encima del elemento laminar base de tal manera que se superpone al elemento inductor, y un elemento laminar exterior configurado para formar un encapsulamiento con el elemento laminar base.
En realizaciones alternativas del dispositivo de comunicación el elemento inductor comprende un arreglo de hilos en forma de bucle y un elemento conector de bucle, conformados a partir de materiales grafénicos que se depositan en el elemento laminar base mediante serigrafía de tintas grafénicas o impresión de tintas grafénicas.
En otras realizaciones alternativas del dispositivo de comunicación el arreglo de hilos en forma de bucle comprende un primer arreglo de bucle, un segundo arreglo de bucle (3C) que es independiente del primer bucle, es decir son cuerpos separados, donde el elemento
conector de bucle está configurado para conectar eléctricamente el primer arreglo de bucle con el segundo arreglo de bucle. El microcontrolador estando eléctricamente conectado a dichos primer arreglo de bucle y segundo arreglo de bucle.
En realizaciones alternativas del dispositivo de comunicación el primer arreglo de bucle comprende media vuelta de bucle y el segundo arreglo de bucle comprende una o más vueltas completas de bucle, preferiblemente siete vueltas completas de bucle, donde el elemento conector de bucles está configurado para conectar eléctricamente dicha primera media vuelta de bucle del primer arreglo de bucle con la última vuelta del segundo arreglo de bucle, estando aislado mediante un elemento aislante de las demás vueltas del segundo arreglo de bucle.
Alternativamente, el dispositivo de comunicación de la invención comprende un elemento laminar decorativo dispuesto a continuación del primer elemento laminar intermedio y un segundo elemento laminar intermedio dispuesto por encima del elemento laminar decorativo y por debajo del elemento laminar exterior; donde el elemento laminar exterior está configurado para formar un encapsulado con el elemento laminar base.
En otras realizaciones alternativas del dispositivo de comunicación, el elemento laminar base está hecho a partir de un material flexible conformado a partir de Poliimida, donde los medios de unión a la piel comprenden una capa de material adhesivo hipoalergénico dispuesta en una superficie del elemento laminar base prevista para adherirse a la piel, y donde el elemento inductor se dispone en otra superficie que es opuesta a aquella en la que se dispone la capa de material adhesivo.
En realizaciones alternativas del dispositivo de comunicación, el primer elemento laminar intermedio y/o el segundo elemento laminar intermedio son elementos laminares flexibles adhesivos de doble cara, configurados para unir todos los elementos laminares y formar un encapsulado encerrado por el elemento laminar exterior, comprendiendo este último un material flexible formado a partir de silicona.
Una de las ventajas conseguidas con el dispositivo de comunicación de la invención es el reducido espesor del mismo, lo cual es posible por la constitución del elemento inductor que, en realizaciones preferentes, se ha formado a partir de una serigrafía o impresión de tintas grafénicas que se depositan en el elemento laminar base formando los arreglos de bucle
que tienen unas pocas mieras de espesor, lo que incide en que los elementos laminares que conforman el dispositivo tengan igualmente un espesor mínimo, de apenas unas mieras.
Otra de las ventajas que se obtienen con la presente invención es la elevada resistencia mecánica que, como conjunto, se consigue en el dispositivo de comunicación, donde dicha elevada resistencia tiene fundamento en el elemento laminar base hecho a partir de poliimida, dadas las excelentes propiedades de resistencia mecánica de este grupo de polímeros, y en particular en la elevada resistencia mecánica del elemento inductor el cual puede soportar las deformaciones típicas que se presentan en el dispositivo por las contracciones o extensiones de la piel cuando el usuario está en movimiento, dada la alta resistencia mecánica de los materiales grafénicos con que se conforma dicho elemento inductor y que ayudan a mantener la integridad del mismo.
Otra ventaja destacable de la invención es que el dispositivo de comunicación puede transmitir los datos a una mayor velocidad que cualquier otro dispositivo similar, puesto que las tintas grafénicas de las que, preferiblemente, se conforma el elemento inductor tienen una alta conductividad lo cual facilita la inducción de la corriente en dicho elemento inductor, la activación y lectura de los datos del microcontrolador y la posterior transmisión de datos a través del elemento inductor.
Aún otra ventaja del dispositivo de comunicación de la presente invención es que el elemento laminar base al construirse, preferiblemente, de poliimida puede incorporar como medios de unión a la piel una capa de material adhesivo hipoalergénico que evita reacciones de tipo alérgico en la piel cuando el dispositivo de comunicación es portado por el usuario.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben considerarse a título ilustrativo y no limitativo, en los que:
- La Fig. 1 es una vista en explosión del dispositivo de comunicación de la invención en la que se presentan de forma general los elementos que componen a dicho dispositivo.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE UN EJEMPLO DE REALIZACIÓN
En la siguiente descripción detallada se exponen numerosos detalles específicos en forma de ejemplos para proporcionar un entendimiento minucioso de las enseñanzas relevantes. Sin embargo, resultará evidente para los expertos en la materia que las presentes enseñanzas pueden llevarse a la práctica sin tales detalles.
La presente invención consiste en un dispositivo de comunicación inalámbrico del tipo RFID, configurado para comunicarse por medio de una señal de radiofrecuencia RF de corto alcance y configurado para ser portado en la piel de un usuario, donde el dispositivo está configurado para almacenar, entre otros, datos unipersonales del usuario, pudiendo suministrar tal información cuando es solicitada en algún momento específico, tal como por ejemplo al realizar un pago bancario. Preferiblemente el dispositivo está configurado como un dispositivo RFID del tipo NFC, como se detallará a continuación.
De acuerdo a como se observa en la figura 1, la presente invención divulga un dispositivo de comunicación (1) previsto para disponerse sobre la piel de un usuario que comprende un elemento laminar base (2) que es generalmente un sustrato hecho a partir de una lámina o película de un material flexible, hecha preferiblemente de poliimida, aunque esto no debe tenerse como limitante pues otros materiales resistentes y flexibles se encuentran dentro del alcance de la invención.
Este elemento laminar base (2) comprende preferiblemente dos caras donde una primera cara que se orienta hacia la piel del usuario y una segunda cara opuesta a la primera cara En dicha primera cara se disponen preferiblemente unos medios de unión a la piel que en realizaciones preferidas consisten en una capa de material adhesivo hipoalergénico dispuesta en dicha primera cara o una cinta flexible hipoalergénica de doble cara.
En la segunda cara del elemento laminar base (2) está previsto un elemento inductor configurado para recibir y transmitir una señal RF (3) de radiofrecuencia, del tipo NFC (Near Fiel Communication) donde un microcontrolador (4) en comunicación eléctrica con el elemento inductor (3) y configurado para almacenar información, preferiblemente información unipersonal del usuario, y transmitirla a través del elemento inductor (3).
El elemento inductor (3) comprende un arreglo de hilos en forma de bucle (3A) y un elemento conector de bucle (3D), donde preferiblemente el arreglo de hilos en forma de bucle (3A) comprende un primer arreglo de bucle (3B), un segundo arreglo de bucle (3C) que es independiente del primer bucle (3B), donde el elemento conector de bucle (3D) está configurado para conectar eléctricamente el primer arreglo de bucle (3B) con el segundo arreglo de bucle (3C). Preferiblemente el primer arreglo de bucle (3B) comprende media vuelta de bucle y el segundo arreglo de bucle (3C) comprende una o más vueltas completas de bucle, donde el elemento conector de bucles (3D) está configurado para conectar eléctricamente dicha primera media vuelta de bucle del primer arreglo de bucle (3B) con la última vuelta del segundo arreglo de bucle (3C), estando aislado mediante un elemento aislante (3E) de las demás vueltas del segundo arreglo de bucle (3C).
El microcontrolador (4) están eléctricamente conectado al primer arreglo de bucle (3B) y al segundo arreglo de bucle (3C), de manera que las entradas de alimentación de dicho micrcontrolador (4) son energizadas por una corriente inducida en el elemento inductor (3) cuando es excitado por una señal de radiofrecuencia RF. El microcontrolador (4) como respuesta a esa energización, accede a una información almacenada en una memoria la misma y, en respuesta, la transmite a través del elemento inductor (3) como una señal de radiofrecuencia.
El arreglo de hilos en forma de bucle (3A) y el elemento conector de bucle (3D) están conformados con materiales grafénicos que se depositan en el elemento laminar base (2) mediante serigrafía de tintas grafénicas o impresión de tintas grafénicas. En realizaciones preferentes, los materiales grafénicos se seleccionan a partir de una tinta de impresión de la empresa Cambridge Nanosystems, tal como CamInk® SP1 - Graphene containing screen printable ink.
Por otro lado, y dispuesto por encima del elemento laminar base (2) se halla un primer elemento laminar intermedio (5) de tal manera que se sobrepone al elemento inductor (3), donde el elemento laminar intermedio (5) es elemento laminar flexible adhesivo de doble cara, configurados para unir el elemento laminar base (2) con un elemento laminar exterior (6) para formar un encapsulado. Preferiblemente el elemento laminar exterior (6) comprende un material flexible formado a partir de silicona.
En realizaciones preferentes se dispone un elemento laminar decorativo (7) a continuación del primer elemento laminar intermedio (5) y un segundo elemento laminar intermedio (8)
dispuesto por encima del elemento laminar decorativo (7) y por debajo del elemento laminar exterior (6); donde el elemento laminar exterior (6) está configurado para formar un encapsulado con el elemento laminar base (2). El segundo elemento laminar intermedio (8) es un elemento laminar flexible adhesivos de doble cara que, al igual que el primer elemento laminar intermedio, está configurado para unir todos los elementos laminares y formar un encapsulado.
Habiendo descrito en suficiencia la invención, a continuación, se exponen las reivindicaciones mediante las cuales se solicita la protección para el dispositivo inventado.
Claims (9)
1. Dispositivo de comunicación (1) previsto para disponerse sobre la piel de un usuario caracterizado porque comprende:
- un elemento laminar base (2) que comprende unos medios de unión a la piel; - un elemento inductor (3) previsto en el elemento laminar base (2), y configurado para recibir y transmitir una señal RF;
- un microcontrolador (4) en comunicación eléctrica con el elemento inductor (3) y configurado para almacenar información y transmitirla a través del elemento inductor (3);
- un primer elemento laminar intermedio (5) dispuesto por encima del elemento laminar base (2) de tal manera que se sobrepone al elemento inductor (3); y
- un elemento laminar exterior (6) configurado para formar un encapsulamiento con el elemento laminar base (2).
2. Dispositivo de comunicación según reivindicación 1 caracterizado porque el elemento inductor (3) comprende un arreglo de hilos en forma de bucle (3A) y un elemento conector de bucle (3D) conformados a partir de materiales grafénicos.
3. Dispositivo de comunicación (1) según reivindicación 2 caracterizado porque el arreglo de hilos en forma de bucle (3A) comprende un primer arreglo de bucle (3B), un segundo arreglo de bucle (3C) que es independiente del primer bucle (3B), donde el elemento conector de bucle (3D) está configurado para conectar eléctricamente el primer arreglo de bucle (3B) con el segundo arreglo de bucle (3C),
y el microcontrolador (4) estando eléctricamente conectado a dichos primer arreglo de bucle (3B) y segundo arreglo de bucle (3C).
4. Dispositivo de comunicación (1) según reivindicación 3 caracterizado porque el primer arreglo de bucle (3B) comprende media vuelta de bucle y el segundo arreglo de bucle (3C) comprende una o más vueltas completas de bucle, donde el elemento conector de bucles (3D) está configurado para conectar eléctricamente dicha primera media vuelta de bucle del primer arreglo de bucle (3B) con la última vuelta del segundo arreglo de bucle (3C), estando aislado mediante un elemento aislante (3E) de las demás vueltas del segundo arreglo de bucle (3C).
5. Dispositivo de comunicación (1) según reivindicaciones 2 a 5 caracterizado porque el arreglo de hilos en forma de bucle (3A) y el elemento conector de bucle (3D) están conformados con materiales grafénicos que se depositan en el elemento laminar base (2) mediante serigrafía de tintas grafénicas o impresión de tintas grafénicas.
6. Dispositivo de comunicación (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque comprende un elemento laminar decorativo (7) dispuesto a continuación del primer elemento laminar intermedio (5) y un segundo elemento laminar intermedio (8) dispuesto por encima del elemento laminar decorativo (7) y por debajo del elemento laminar exterior (6); donde el elemento laminar exterior (6) está configurado para formar un encapsulado con el elemento laminar base (2).
7. Dispositivo de comunicación (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque el elemento laminar base (2) comprende un material flexible conformado a partir de Poliimida, donde los medios de unión a la piel comprenden una capa de material adhesivo hipoalergénico dispuesta en una superficie del elemento laminar base (2) prevista para adherirse a la piel, y donde el elemento inductor (3) se dispone en otra superficie que es opuesta a aquella en la que se dispone la capa de material adhesivo.
8. Dispositivo de comunicación (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada porque el primer elemento laminar intermedio (5) y/o el segundo elemento laminar intermedio (8) son elementos laminares flexibles adhesivos de doble cara, configurados para unir todos los elementos laminares y formar un encapsulado.
9. Dispositivo de comunicación (1) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada porque el elemento laminar exterior (6) comprende un material flexible formado a partir de silicona.
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