ES2945670T3 - Método de descubrimiento para sistemas de comunicación inalámbricos - Google Patents

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ES2945670T3 ES19197150T ES19197150T ES2945670T3 ES 2945670 T3 ES2945670 T3 ES 2945670T3 ES 19197150 T ES19197150 T ES 19197150T ES 19197150 T ES19197150 T ES 19197150T ES 2945670 T3 ES2945670 T3 ES 2945670T3
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Hannu Hirvi
Ville Kaseva
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Abstract

La invención se refiere a un sistema de comunicación inalámbrico (100, 200), que comprende uno o más dispositivos de monitoreo (104, 204) y uno o más dispositivos de etiquetas de activos (102). El uno o más dispositivos de monitoreo (104, 204) están configurados para: transmitir una trama de baliza en al menos un primer canal de comunicación y escuchar el segundo canal de comunicación. El uno o más dispositivos de etiquetas de activos (102) están configurados para: escanear al menos un primer canal de comunicación para recibir al menos una trama de baliza; seleccionar un dispositivo de monitoreo (104, 204); cambie al segundo canal de comunicación indicado en el marco de la baliza; e iniciar la comunicación con el dispositivo de monitorización seleccionado (104, 204) en el segundo canal de comunicación. El dispositivo de monitoreo seleccionado (104, 204) está configurado además para comunicarse con uno o más dispositivos de etiquetas de activos (102) en el segundo canal de comunicación. La invención también se refiere a métodos de descubrimiento, un dispositivo de identificación de activos y un dispositivo de control para el sistema de comunicación inalámbrica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método de descubrimiento para sistemas de comunicación inalámbricos
CAMPO TÉCNICO
La invención se refiere en general al campo técnico de los sistemas de comunicación inalámbrica. Especialmente, la invención se refiere al descubrimiento de dispositivos de etiqueta de activo.
ANTECEDENTES
El uso de tecnologías de radio de muy bajo consumo de energía se está volviendo cada vez más común en varios casos de uso, por ejemplo, en la gestión de activo. El bajo coste, la facilidad de instalación y la duración razonablemente prolongada de la batería alientan a colocar etiquetas de radio rastreables no solo en los activos más costosos, sino también en productos masivos. Es posible que sea necesario descubrir y rastrear los activos cuando se encuentran en un almacén o mientras se mueven, por ejemplo, en una línea de producción, mientras se realiza el inventario de entrada/salida de mercancías, durante el transporte y/o en las reventas. Los "activos" no solo pueden ser bienes, sino que el seguimiento basado en etiquetas también se puede aplicar, por ejemplo, a animales y personas. Por ejemplo, las personas que participan en eventos deportivos masivos como maratones podrían ser rastreadas al inicio, durante la ruta y en la línea de meta. Sin embargo, independientemente de cuáles sean los activos, aún existen desafíos importantes para descubrir de manera confiable un gran número de activo equipados con radio en poco tiempo.
Un ejemplo de un sistema de radio utilizado para la gestión de activo es RFID. Un problema general del sistema es evitar activar todas las etiquetas de activo al mismo tiempo y colisionar entre sí. Además, el rango operativo de las etiquetas pasivas RFID es muy limitado.
Otro ejemplo de sistema de radio utilizado para la gestión de activo es Bluetooth Low Energy (BLE). Cada activo se adjunta con una etiqueta de radio BLE, y cada uno de ellos aplica el protocolo de publicidad de BLE. El protocolo publicitario utiliza tres de los 40 canales de frecuencia para transmitir paquetes publicitarios con un intervalo (casi) regular. Mientras tanto, los dispositivos de monitorización aplican el escaneado de BLE para descubrir las etiquetas de activo en los canales publicitarios. El intervalo de anuncios se puede preconfigurar para cada etiqueta de radio BLE. Cuanto más frecuentemente se transmite la etiqueta de radio, más rápido se puede encontrar el activo, pero también utiliza más el espectro y los recursos de la batería.
Cuando el número de paquetes publicitarios transmitidos aumenta en la misma área, también aumenta el número de transmisiones simultáneas, es decir, colisiones. Esto disminuye la probabilidad de que los dispositivos de monitorización reciban correctamente los paquetes publicitarios. En otras palabras, las etiquetas de radio publicitarias no se pueden monitorear de manera confiable cuando su densidad es cada vez mayor. Esto no es un problema solo para BLE. Ninguna de las tecnologías de radio existentes está diseñada particularmente para abordar el descubrimiento rápido de un gran número de etiquetas de radio de baja potencia.
La solicitud de patente US 2016/128021 A1 divulga un sistema y un método para transmitir información utilizando marcos de difusión. Un dispositivo de red detecta una primera señal inalámbrica que comprende un marco de baliza transmitida por un punto de acceso en una red. El dispositivo de red luego identifica un canal de radiofrecuencia (RF) indicado en el marco de la baliza. En respuesta a la identificación del canal de RF en el marco de la baliza, el dispositivo de red selecciona el canal de RF para transmitir información a uno o más elementos de la red utilizando un marco de transmisión.
SUMARIO
A continuación, se presenta un sumario simplificado para proporcionar una comprensión básica de algunos aspectos de diversas realizaciones de la invención. El sumario no es una visión general extensa de la invención. No pretende identificar elementos clave o críticos de la invención ni delinear el ámbito de la invención. El siguiente sumario presenta simplemente algunos conceptos de la invención de forma simplificada como preludio de una descripción más detallada de ejemplos de realización de la invención.
Un objetivo de la invención es presentar un sistema de comunicación inalámbrico, métodos de descubrimiento de dispositivos, un dispositivo de etiquetado de activo, un dispositivo de control, productos de programas informáticos y medios legibles por ordenador. Otro objetivo de la invención es que el sistema de comunicación inalámbrico, los métodos de descubrimiento, el dispositivo de etiqueta de activo, el dispositivo de monitorización, los programas informáticos y los medios legibles por ordenador mejoren el descubrimiento de dispositivos de etiqueta de activo en un sistema de comunicación inalámbrico denso.
Los objetivos de la invención se alcanzan mediante un sistema de comunicación inalámbrica, métodos de descubrimiento, un dispositivo de identificación de activo, un dispositivo de seguimiento, programas informáticos y medios legibles por ordenador, tal como se define en las respectivas reivindicaciones independientes.
De acuerdo con una realización, se proporciona un sistema de comunicación inalámbrica que comprende uno o más dispositivos de monitorización y uno o más dispositivos de etiqueta de activo.
El uno o más dispositivos de monitorización están configurados para: transmitir un marco de baliza en al menos un primer canal de comunicación, al menos una vez por intervalo de baliza, comprendiendo el marco de baliza información de un segundo canal de comunicación; y escuchar el segundo canal de comunicación. El uno o más dispositivos de etiqueta de activo que funcionan en un modo de alta capacidad están configurados para: escanear al menos un primer canal de comunicación para recibir al menos un marco de baliza transmitida por el uno o más dispositivos de monitorización; seleccionar un dispositivo de monitorización basado en al menos un criterio de selección; cambiar al segundo canal de comunicación indicado en el marco de baliza transmitido por el dispositivo de monitorización seleccionado; y transmitir un mensaje de inicialización al dispositivo de monitorización seleccionado para iniciar la comunicación con el dispositivo de monitorización seleccionado en el segundo canal de comunicación. El dispositivo de monitorización seleccionado está configurado además para comunicarse con uno o más dispositivos de etiqueta de activo en el segundo canal de comunicación en respuesta a la recepción del mensaje de inicialización de uno o más dispositivos de etiqueta de activo.
De acuerdo con una realización, se proporciona un dispositivo (aparato) de etiqueta de activo para un sistema de comunicación inalámbrica de acuerdo con la realización anterior. El dispositivo de etiqueta de activo comprende: un microcontrolador y un transceptor de radio. El dispositivo de etiqueta de activo que está en un modo de alta capacidad está configurado para: escanear, mediante el transceptor de radio, al menos un primer canal de comunicación para recibir al menos un marco de baliza transmitido por uno o más dispositivos de monitorización; seleccionar, mediante el microcontrolador, un dispositivo de monitorización en base a al menos un criterio de selección; cambiar, por el microcontrolador, al segundo canal de comunicación indicado en el marco de baliza transmitido por el dispositivo de monitorización seleccionado; transmitir, mediante el transceptor de radio, un mensaje de inicialización al dispositivo de monitorización seleccionado para iniciar la comunicación con el dispositivo de monitorización seleccionado en el segundo canal de comunicación; y comunicarse, por el transceptor de radio, con el dispositivo de monitorización seleccionado en el segundo canal de comunicación.
De acuerdo con una realización, se proporciona un método de descubrimiento para el dispositivo de etiqueta de activo de un sistema de comunicación inalámbrico de acuerdo con las realizaciones anteriores. El método comprende: escanear al menos un primer canal de comunicación para recibir al menos un marco de baliza transmitido desde uno o más dispositivos de monitorización; seleccionar un dispositivo de monitorización en base a al menos un criterio de selección, en respuesta a la recepción de al menos un marco de baliza; cambiar al segundo canal de comunicación indicado en el marco de baliza transmitido por el dispositivo de monitorización seleccionado; transmitir un mensaje de inicialización al dispositivo de control seleccionado para iniciar la comunicación con el dispositivo de control seleccionado en el segundo canal de comunicación y comunicarse con el dispositivo de control seleccionado en el segundo canal de comunicación.
De acuerdo con una realización, se proporciona un programa informático (software) para el descubrimiento por medio del dispositivo de etiqueta de activo de un sistema de comunicación inalámbrica de acuerdo con las realizaciones anteriores, cuando se ejecuta en el dispositivo de etiqueta de activo (ordenador). El programa comprende: código de escaneado para escanear al menos un primer canal de comunicación para recibir al menos un marco de baliza transmitido desde uno o más dispositivos de monitorización; código de selección para seleccionar un dispositivo de monitorización basado en al menos un criterio de selección, en respuesta a recibir al menos un marco de baliza; código de conmutación para cambiar al segundo canal de comunicación indicado en el marco de baliza transmitido por el dispositivo de monitorización seleccionado; código de iniciación para transmitir un mensaje de inicialización al dispositivo de control seleccionado para iniciar la comunicación con el dispositivo de control seleccionado en el segundo canal de comunicación, y código de comunicación para comunicarse con el dispositivo de control seleccionado en el segundo canal de comunicación.
De acuerdo con una realización, se proporciona un medio tangible no volátil legible por ordenador que comprende el programa de ordenador de acuerdo con la realización anterior. El programa para el descubrimiento se realiza por medio del dispositivo de etiqueta de activo de un sistema de comunicación inalámbrico de acuerdo con las realizaciones anteriores, cuando se ejecuta en el dispositivo de etiqueta de activo. El programa comprende: código de escaneado para escanear al menos un primer canal de comunicación para recibir al menos un marco de baliza transmitido desde uno o más dispositivos de monitorización; código de selección para seleccionar un dispositivo de monitorización basado en al menos un criterio de selección, en respuesta a recibir al menos un marco de baliza; código de conmutación para cambiar al segundo canal de comunicación indicado en el marco de baliza transmitido por el dispositivo de monitorización seleccionado; código de iniciación para transmitir un mensaje de inicialización al dispositivo de control seleccionado para iniciar la comunicación con el dispositivo de control seleccionado en el segundo canal de comunicación, y código de comunicación para comunicarse con el dispositivo de control seleccionado en el segundo canal de comunicación.
De acuerdo con una realización, se proporciona un dispositivo (aparato) de monitorización para un sistema de comunicación inalámbrico de acuerdo con realizaciones anteriores. El dispositivo de monitorización comprende un microcontrolador y uno o más transceptores de radio. El dispositivo de monitorización está configurado para: transmitir, por uno o más transceptores de radio, un marco de baliza en al menos un primer canal de comunicación, al menos una vez por intervalo de baliza, comprendiendo el marco de baliza información de un segundo canal de comunicación; escuchar, por uno o más transceptores de radio, el segundo canal de comunicación; y comunicarse, por uno o más transceptores de radio, con uno o más dispositivos de etiqueta de activo en el segundo canal de comunicación en respuesta a la recepción de un mensaje de inicialización desde uno o más dispositivos de etiqueta de activo en el segundo canal de comunicación.
De acuerdo con una realización, se proporciona un método de descubrimiento para el dispositivo de monitorización de un sistema de comunicación inalámbrico de acuerdo con las realizaciones anteriores. El método comprende: transmitir un marco de baliza en al menos un primer canal de comunicación, al menos una vez por intervalo de baliza, comprendiendo el marco de baliza información de un segundo canal de comunicación; escuchar el segundo canal de comunicación; comunicarse con uno o más dispositivos de etiqueta de activo en el segundo canal de comunicación en respuesta a la recepción de un mensaje de inicialización desde uno o más dispositivos de etiqueta de activo en el segundo canal de comunicación.
De acuerdo con una realización, se proporciona un programa de ordenador (software) para el descubrimiento por medio del dispositivo de monitorización de un sistema de comunicación inalámbrico de acuerdo con las realizaciones anteriores, cuando se ejecuta en el dispositivo de monitorización (ordenador). El programa comprende: transmitir código para transmitir un marco de baliza en al menos un primer canal de comunicación, al menos una vez por intervalo de baliza, comprendiendo el marco de baliza información de un segundo canal de comunicación; código de escucha para escuchar el segundo canal de comunicación; código de comunicación para comunicarse con uno o más dispositivos de etiqueta de activo en el segundo canal de comunicación en respuesta a la recepción de un mensaje de inicialización de uno o más dispositivos de etiqueta de activo en el segundo canal de comunicación.
De acuerdo con una realización, se proporciona un medio tangible no volátil legible por ordenador que comprende el programa de ordenador de acuerdo con la realización anterior. El programa de descubrimiento se realiza por medio del dispositivo de monitorización de un sistema de comunicación inalámbrico de acuerdo con las realizaciones anteriores, cuando se ejecuta en el dispositivo de monitorización. El programa comprende: transmitir código para transmitir un marco de baliza en al menos un primer canal de comunicación, al menos una vez por intervalo de baliza, comprendiendo el marco de baliza información de un segundo canal de comunicación; código de escucha para escuchar el segundo canal de comunicación; código de comunicación para comunicarse con uno o más dispositivos de etiqueta de activo en el segundo canal de comunicación en respuesta a la recepción de un mensaje de inicialización de uno o más dispositivos de etiqueta de activo en el segundo canal de comunicación.
Otras realizaciones se divulgan en las reivindicaciones dependientes.
Varias realizaciones a modo de ejemplo y no limitativas de la invención tanto en cuanto a construcciones como a métodos de funcionamiento, junto con objetos adicionales y ventajas de las mismas, se entenderán mejor a partir de la siguiente descripción de realizaciones a modo de ejemplo y no limitativas específicas cuando se lea en relación con los dibujos adjuntos.
Los verbos "comprender" e "incluir" se utilizan en este documento como limitaciones abiertas que ni excluyen ni requieren la existencia de características no citadas. Las características enumeradas en las reivindicaciones dependientes se pueden combinar libremente entre sí a menos que se indique explícitamente lo contrario. Además, debe entenderse que el uso de "un" o "una", es decir, una forma singular, a lo largo de este documento no excluye una pluralidad.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Las realizaciones de la invención se ilustran a modo de ejemplo, y no a modo de limitación, en las figuras de los dibujos adjuntos.
La figura 1 ilustra esquemáticamente un entorno de ejemplo en el que se puede implementar un sistema de comunicación inalámbrica según la invención.
La figura 2 ilustra esquemáticamente otro entorno de ejemplo en el que se puede implementar un sistema de comunicación inalámbrica según la invención.
Las figuras 3A-3E ilustran esquemáticamente ejemplos de un método para descubrir dispositivos de etiqueta de activo según la invención desde la perspectiva de un dispositivo de etiqueta de activo.
Las figuras 4A-4B ilustran esquemáticamente ejemplos de un método para descubrir dispositivos de etiqueta de activo según la invención desde la perspectiva de un dispositivo de control.
La figura 5 ilustra esquemáticamente un ejemplo del intercambio de mensajes entre uno o más dispositivos de monitorización y un dispositivo de etiqueta de activo.
Las figuras 6A-6B ilustran esquemáticamente ejemplos de arquitecturas de hardware de un dispositivo de etiqueta de activo según la invención.
Las figuras 7A-7B ilustran esquemáticamente un ejemplo de una arquitectura de hardware de un dispositivo de monitorización según la invención.
DESCRIPCION DE LAS REALIZACIONES EJEMPLARES
La figura 1 ilustra esquemáticamente un entorno de ejemplo en el que se puede implementar un sistema de comunicación inalámbrica 100 según la invención. El sistema de comunicación inalámbrica 100 comprende uno o más dispositivos de monitorización 104 y uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102. En este entorno de ejemplo, una gran cantidad de dispositivos de etiqueta de activo 102 se almacenan cerca unos de otros, por ejemplo, dentro de un almacén, y uno o más dispositivos de monitorización 104 están dispuestos en el almacén, por ejemplo, en las ubicaciones donde se realizará el inventario de entrada/salida de mercancías. En la configuración de ejemplo ilustrada en la figura 1, los dispositivos de monitorización 104 pueden descubrir y configurar directamente cada uno de los uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 desde un primer modo operativo a un segundo modo operativo. La implementación de los modos de operación de uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 puede depender, por ejemplo, de la densidad del dispositivo de etiqueta de activo 102, el tiempo disponible para el descubrimiento y la cantidad de dispositivos de monitorización 104.
El primer modo operativo puede ser un modo de alta capacidad, por ejemplo, "un modo de almacén", que se usa cuando uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 están ubicados dentro del almacén. En el modo de alta capacidad, como en el almacén, uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 pueden configurarse para estar en un modo operativo, en el que se evita cualquier transmisión innecesaria para mejorar el tiempo de detección. En tal modo, uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 pueden configurarse para, por ejemplo, transmitir solo cuando conocen la presencia de un dispositivo de monitorización 104; utilizar la detección de canales antes de sus propias transmisiones; y/o difundirse en múltiples, probablemente decenas de, canales de comunicación separados para disminuir la probabilidad de colisiones y atascos de canales.
Cuando uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 se sacan del almacén, uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 y uno o más dispositivos de monitorización 104 ejecutan un proceso de descubrimiento, es decir, un método. Durante el proceso de descubrimiento, el uno o más dispositivos de monitorización 104 pueden configurar el uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 en el segundo modo operativo, es decir, modo de baja capacidad, por ejemplo, "modo de transporte". En el modo de baja capacidad, como durante el transporte o en la fase de reventa, el uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 pueden configurarse para estar en un modo operativo en el que pueden usar transmisiones de manera no coordinada, como de acuerdo con el protocolo de publicidad Bluetooth de baja energía (BLE), asumiendo una baja probabilidad de colisiones y atascos de canales. El proceso de descubrimiento, es decir, el método, se describirá más adelante en esta solicitud.
La figura 2 ilustra esquemáticamente otro entorno de ejemplo 200 en el que se puede implementar el sistema de comunicación inalámbrica 200 según la invención. En este entorno de ejemplo, una gran cantidad de dispositivos de etiqueta de activo 102 se almacenan en contenedores 201 en un almacén y uno o más dispositivos de control 104 están dispuestos en el almacén. Además, uno o más segundos dispositivos de monitorización 204 están unidos a los contenedores 201. Alternativamente o, además, uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 pueden configurarse para cambiar su función a un segundo dispositivo de monitorización 204 y actuar como un segundo dispositivo de monitorización 204. En la configuración de ejemplo ilustrada en la figura 2, los dispositivos de monitorización 104 dispuestos en el almacén descubren y configuran uno o más segundos dispositivos de monitorización 204 conectados en los contenedores 201 primero. Luego, durante el transporte, el segundo dispositivo de monitorización 204 adjunto al contenedor 201 descubre y configura uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 desde un primer modo operativo, es decir, el modo de alta capacidad, por ejemplo, "un modo de almacén", a un segundo modo operativo, es decir, el modo de baja capacidad, por ejemplo, "modo de transporte".
Cuando el uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 se sacan del almacén, el uno o más dispositivos de monitorización 104 dispuestos en el almacén informan al uno o más segundos dispositivos de monitorización 204 unidos a los contenedores 201 sobre su salida. Esto activa uno o más segundos dispositivos de monitorización 204 conectados a los contenedores 201 para iniciar el proceso de descubrimiento de uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102. El uno o más segundos dispositivos de monitorización 204 unidos a los contenedores descubren el uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 y los configuran en el segundo modo operativo desde el primer modo operativo.
Alternativamente, cuando los contenedores 201 están saliendo de un almacén, el dispositivo de monitorización 104 detecta un dispositivo de activo 102 según la invención, el dispositivo de control 104 ordena al dispositivo de activo 102 que comience a operar como un segundo dispositivo de control 204 e informe a todos los dispositivos de etiqueta de activo 102 dentro del contenedor 201. El informe puede enviarse directamente a un dispositivo de monitorización 104 o puede enrutarse a través de otros segundos dispositivos de monitorización 204, incluso a través de múltiples saltos de radio, es decir, a través de otros múltiples segundos dispositivos de monitorización 204. Por ejemplo, si el inventario se realiza durante el transporte, los informes pueden ser recopilados por uno o más segundos dispositivos de monitorización 204 y enviados a un dispositivo de monitorización 104. Dicho dispositivo de control 104 puede instalarse en el vehículo de transporte, por ejemplo, un camión, o el dispositivo de control 104 puede estar en un almacén de destino.
Tener un segundo dispositivo de control 204 incluido o unido a un contenedor es una operación muy beneficiosa cuando el contenedor es metálico, por ejemplo, un contenedor de carga de avión o barco que puede proteger las señales electromagnéticas de manera eficiente. En tales instalaciones, un dispositivo de etiqueta de activo 102 puede haberse configurado con una primera antena fuera del contenedor y una segunda antena dentro del contenedor. Esta configuración permite una comunicación eficiente 1) al utilizar la primera antena en comunicación con un dispositivo de monitorización 104 cuando se opera en un modo de dispositivo de etiqueta de activo y 2) al utilizar la segunda antena dentro del contenedor la comunicación cuando se comunica como segundo dispositivo de monitorización en modo 204 con otros dispositivos de etiqueta de activo 102 dentro del contenedor. Finalmente, la primera antena externa se puede usar para comunicar la información recopilada desde los dispositivos de etiqueta de activo 102 dentro del contenedor 201 hacia el dispositivo de monitorización del almacén 104.
En los ejemplos presentados anteriormente, los activos se descubren y rastrean cuando están en un almacén o mientras se mueven, por ejemplo, en una línea de producción, mientras se realiza el inventario de entrada/salida de mercancías, durante el transporte y/o en las reventas. Sin embargo, los "activos" pueden no ser solo bienes, sino que el rastreo y descubrimiento basados en etiquetas de acuerdo con la invención también pueden aplicarse, por ejemplo, a animales y personas. Por ejemplo, las personas que participan en eventos deportivos masivos como maratones pueden ser rastreadas al inicio, durante la ruta y en la meta.
Las figuras 3A-3E ilustran esquemáticamente ejemplos de un método para descubrir dispositivos de etiqueta de activo en una red densa, es decir, un sistema de comunicación inalámbrico, según la invención desde la perspectiva del dispositivo de etiqueta de activo 102. Una red densa se refiere a lo largo de esta solicitud a una red que comprende un gran número de dispositivos de etiqueta de activo 102, como varios cientos o miles, por ejemplo, 1000, dispositivos de etiqueta de activo 102, dentro de la red.
La figura 3A ilustra un ejemplo simple del método desde la perspectiva del dispositivo de etiqueta de activo 102. En una etapa 302, el dispositivo de etiqueta de activo 102 puede activarse con un temporizador o puede activarse mediante una señalización externa, por ejemplo, utilizando la denominada radio de activación, es decir, un circuito de activación. Alternativamente o, además, uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 pueden escanear regularmente en al menos un primer canal de comunicación para recibir marcos de baliza. Según un ejemplo, el circuito de activación puede basarse en tecnología RFID, que puede detectar un tipo especial de transmisiones de radio externas usando la energía recibida de la transmisión de radio externa para alimentar su propio circuito de activación. El circuito de activación puede entonces activar otros circuitos del dispositivo de etiqueta de activo 102, por ejemplo, otra radio que se utiliza para la comunicación real.
En una etapa 304, el dispositivo de etiqueta de activo 102 define su modo operativo actual. Como ejemplo, se definen dos modos de funcionamiento: un primer modo, es decir, el modo de alta capacidad, por ejemplo, un modo utilizado en almacén, y un segundo modo, es decir, el modo de baja capacidad, por ejemplo, "modo de transporte". La información de modo del dispositivo de etiqueta de activo 102 puede almacenarse en una memoria del dispositivo de etiqueta de activo y aplicarse cada vez que el dispositivo de etiqueta de activo 102 se despierta. En este ejemplo, el primer modo significa el inventario de una gran cantidad de dispositivos de etiqueta de activo 102, como varios cientos o miles, por ejemplo, 1000, dispositivos de etiqueta de activo 102, en poco tiempo, por ejemplo, un minuto, en cuyo caso las etiquetas de activo proceden a la etapa 306, método de descubrimiento de alta capacidad. En este ejemplo, el segundo modo significa inventario de menor número de dispositivos de etiqueta de activo 102 y/o dentro de un tiempo mayor, por ejemplo, 10 minutos. En este caso, los dispositivos de etiqueta de activo 102 pasan a la etapa 308 del método de descubrimiento de baja capacidad. Un ejemplo del método de descubrimiento de baja capacidad es que los dispositivos de etiqueta de activo 102 usan el protocolo de publicidad BLE y el dispositivo de monitorización 104 el protocolo de escaneado BLE. El uso del protocolo de publicidad BLE permite que los dispositivos de etiqueta de activo 102 usen muy poca energía y puedan ser detectados donde y cuando sea necesario. El menor número de dispositivos de etiqueta de activo 102 y/o el mayor tiempo disponible para el descubrimiento en el segundo modo permite que la etiqueta de activo que usa el protocolo de publicidad BLE pueda monitorearse incluso con un solo dispositivo de monitorización 104, 204 escaneando uno o unos primeros canales de comunicación . Otro ejemplo del protocolo de descubrimiento de baja capacidad puede ser que los dispositivos de etiqueta de activo 102 puedan configurarse para transmitir usando la dirección de un dispositivo de monitorización 104, 204, por ejemplo, la dirección del dispositivo de monitorización 204 del contenedor 201 e intercambiar la información necesaria con el dispositivo de monitorización 104, 204.
La figura 3B ilustra el método para el descubrimiento de dispositivos de etiqueta de activo en una red densa desde la perspectiva del dispositivo de etiqueta de activo 102 más detalladamente, especialmente la etapa 306, es decir, el descubrimiento de alta capacidad.
En una etapa 310, el dispositivo de etiqueta de activo 102 escanea al menos un primer canal de comunicación para recibir al menos un marco de baliza transmitido por uno o más dispositivos de monitorización 104, 204. El primer canal de comunicación puede ser uno o más canales de comunicación predefinidos, es decir, canales de frecuencia, donde uno o más dispositivos de monitorización 104, 204 están configurados para transmitir información, por ejemplo, uno o más marcos de baliza. El marco de baliza, es decir, un marco de radio (difundido) puede incluir información sobre el dispositivo de monitorización de transmisión 104, 204, por ejemplo, un segundo canal de comunicación, la carga de tráfico dentro del sistema, por ejemplo, el número de dispositivos de etiqueta de activo 102 atendidos durante un período de tiempo anterior predeterminado, por ejemplo, durante el último segundo, etc.
En una etapa 312, el dispositivo de etiqueta de activo 102 define si ha recibido marcos de baliza de uno o más dispositivos de monitorización 104, 204. En caso de que se reciban una o más marcos de baliza, el dispositivo de etiqueta de activo 102 continúa con la etapa 314, en el que el dispositivo de etiqueta de activo 102 selecciona un dispositivo de monitorización 104, 204 y cambia a un segundo canal de comunicación indicado en el marco de baliza transmitido por el dispositivo de monitorización seleccionado 104, 204. El segundo canal de comunicación puede ser un canal de comunicación, es decir, un canal de frecuencia, en el que el dispositivo de monitorización seleccionado 104, 204 está configurado para escuchar los mensajes de inicialización de captura de uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102. El primer y segundo canales de comunicación pueden ser uno o más canales de frecuencia en una banda de frecuencia, o bandas de frecuencia separadas. Por ejemplo, los primeros canales de comunicación pueden ser canales de frecuencia en la banda exenta de licencia de 2,4 GHz, mientras que los segundos canales de comunicación pueden ser canales de frecuencia en la banda exenta de licencia de 5 GHz. Alternativamente, el primero y segundo canales de comunicación pueden ser cualquier otro canal de comunicación inalámbrico codificado en tiempo y frecuencia separable.
La selección del dispositivo de monitorización 104, 204 puede basarse en varios criterios de selección. Un ejemplo de los criterios es la intensidad y/o calidad de la señal recibida medida a partir de los marcos de baliza enviados por uno o más dispositivos de monitorización 104, 204, y el dispositivo de etiqueta de activo 102 puede seleccionar el dispositivo de monitorización 104, 204 del que recibe marco(s) de baliza con la intensidad de señal más alta. Alternativamente o, además, el dispositivo de monitorización 104, 204 puede indicar la cantidad de carga de tráfico y/o el número de dispositivos de etiqueta de activo 102 que ha servido recientemente, y el dispositivo de etiqueta de activo 102 puede seleccionar un dispositivo de monitorización 104, 204, que tiene una baja carga de tráfico y/o dispositivos de etiqueta de activo 102. Alternativamente o, además, el dispositivo de etiqueta de activo 102 puede aleatorizar la selección del dispositivo de monitorización 104, 204. La aleatorización puede significar que el dispositivo de etiqueta de activo 102 puede simplemente recoger el primer marco de baliza que recibe (esperando que la hora de inicio de escaneado de uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 probablemente no sea la misma para todos los uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102). En caso de que el dispositivo de etiqueta de activo 102 reciba múltiples marcos de baliza, el dispositivo de etiqueta de activo 102 puede aplicar aleatorización en la selección. Esto significa que los otros criterios de selección, como la intensidad de la señal, pueden ignorarse por completo o usarse como un factor de ponderación para aumentar/disminuir la probabilidad de la selección. La aleatorización puede ayudar a equilibrar la carga de los dispositivos de monitorización 104, 204 y mejorar la capacidad general del sistema para manejar rápidamente los dispositivos de etiqueta de activo 102.
En una etapa 316, el dispositivo de etiqueta de activo 102 inicia la comunicación con el dispositivo de monitorización seleccionado 104, 204 en el segundo canal de comunicación, es decir, intercambia un mensaje con el dispositivo de monitorización seleccionado 104, 204 en el segundo canal de comunicación. El intercambio de mensajes puede comprender el reconocimiento del dispositivo de monitorización 104, 204. Si el dispositivo de etiqueta de activo 102 no recibe acuse de recibo del dispositivo de monitorización 104, 204, puede volver a intentar iniciar el intercambio de mensajes. Además, el dispositivo de etiqueta de activo 102 puede definir en la etapa 318 si el dispositivo de monitorización 104, 204 instruye a la etiqueta de activo para que realice algunas acciones. Dichas acciones pueden ser, por ejemplo, cambiar el modo operativo del dispositivo de etiqueta de activo 102, por ejemplo, se puede indicar al dispositivo de etiqueta de activo 102 que cambie del primer modo, es decir, el modo de alta capacidad, por ejemplo, "modo de almacén", al segundo modo, es decir, modo de baja capacidad, por ejemplo, "modo de transporte". Alternativamente o, además, el dispositivo de monitorización seleccionado 104, 204 puede ordenar al dispositivo de etiqueta de activo 102 que entre en reposo. Alternativamente o, además, el dispositivo de monitorización seleccionado 104, 204 puede ordenar al dispositivo de etiqueta de activo 102 que espere un tiempo predefinido antes de ingresar al segundo modo. Por ejemplo, el dispositivo de monitorización 104, 204 puede indicar al dispositivo de etiqueta de activo 102 que ejecute un temporizador de suspensión de una hora y después de una hora inicie el protocolo de publicidad BLE usando un intervalo de publicidad de 1 segundo.
En una etapa 320, el dispositivo de etiqueta de activo 102 implementa las instrucciones del dispositivo de monitorización 104, 204, por ejemplo, el dispositivo de etiqueta de activo 102 cambia del primer modo operativo al segundo modo operativo.
La figura 3C ilustra un ejemplo del método para el descubrimiento de dispositivos de etiqueta de activo desde la perspectiva del dispositivo de etiqueta de activo 102. Después de seleccionar el dispositivo de monitorización y cambiar al segundo canal en la etapa 314, el dispositivo de etiqueta de activo 102 puede aplicar un retraso aleatorio (etapa 322) y/o el dispositivo de etiqueta de activo 102 puede definir (etapa 324) si necesita usar una Valoración de Canal Libre (CCA), es decir, escuchar si el segundo canal de comunicación está libre para la transmisión, antes de continuar con la etapa 316. Si el dispositivo de etiqueta de activo 102 necesita usar la CCA en una etapa 326, el dispositivo de etiqueta de activo 102 realiza la c Ca , es decir, escucha la transmisión en el segundo canal de comunicación durante un período de CCA predeterminado antes de iniciar la comunicación con el dispositivo de monitorización seleccionado 104, 204. En una etapa 328, el dispositivo de etiqueta de activo 102 define si la CCA resultó en un canal de comunicación libre. Si el resultado de CCA es que el canal de comunicación no está libre, es decir, en respuesta a la detección de otra transmisión durante el período predeterminado, el dispositivo de etiqueta de activo 102 puede definir la necesidad de volver a intentar CCA (etapa 330) y la necesidad de CCA (etapa 324) puede definirse nuevamente después de un retraso aleatorio, es decir, el dispositivo de etiqueta de activo 102 espera antes de definir nuevamente si necesita usar CCA. Si la CCA da como resultado que el canal de comunicación está libre, es decir, en respuesta a la detección de ninguna otra transmisión durante el período predeterminado, el dispositivo de etiqueta de activo 102 procede a la etapa 316, es decir, inicia la comunicación con el dispositivo de monitorización seleccionado 104, 204 como se discutió anteriormente. El intercambio de mensajes puede comprender el reconocimiento del dispositivo de monitorización 104, 204. Si el dispositivo de etiqueta de activo 102 no recibe acuse de recibo, puede volver a intentar iniciar el intercambio de mensajes o volver a intentar la CCA, es decir, proceder a la etapa 330.
Las figuras 3D-3E ilustran ejemplos del método según la invención, en el que el dispositivo de etiqueta de activo está configurado para definir si conoce un segundo canal de comunicación sin escanear en el primer canal. En una etapa 309, el dispositivo de etiqueta de activo 102 puede definir si conoce un segundo canal de comunicación, por ejemplo, el segundo canal de comunicación está preconfigurado o el dispositivo de etiqueta de activo 102 está configurado para aleatorizar el segundo canal de comunicación de un conjunto de segundos canales de comunicación, para ejemplo, un canal de frecuencia que puede usarse para comunicarse con uno o más dispositivos de monitorización 104, 204. Si el dispositivo de etiqueta de activo 102 conoce o está configurado para aleatorizar el segundo canal de comunicación de un conjunto de segundos canales de comunicación, puede omitir las etapas 310 a 314 y continuar con la etapa 316 o 324 después de un retraso aleatorio. El retraso aleatorio se aplica para reducir posibles colisiones de mensajes transmitidos por los dispositivos de etiqueta de activo 102. Si el dispositivo de etiqueta de activo 102 no conoce o aleatoriza la selección del segundo canal de comunicación, procederá a la etapa 310 para buscar marcos de baliza como se discutió anteriormente. La figura 3D ilustra un ejemplo, en el que el dispositivo de etiqueta de activo 102 procede después de un retraso aleatorio para iniciar la comunicación con el dispositivo de monitorización 104, 204 en el segundo canal de comunicación (etapa 316) en respuesta a que el dispositivo de etiqueta de activo 102 sabe o está configurado para aleatorizar el segundo canal de comunicación de un conjunto de segundos canales de comunicación. La figura 3E ilustra otro ejemplo, en el que el dispositivo de etiqueta de activo 102 procede después de un retraso aleatorio para definir si el dispositivo de etiqueta de activo 102 necesita usar la CCA como se discutió anteriormente (etapa 324) en respuesta a que el dispositivo de etiqueta de activo 102 conoce o está configurado para aleatorizar el segundo canal de comunicación de un conjunto de segundos canales de comunicación. Después de la etapa 324, el método continúa como se explicó anteriormente con referencia a la figura 3C, pero por razones de claridad esas etapas no se muestran en la figura 3e .
Las figuras 4A-4B ilustran esquemáticamente ejemplos de un método para descubrir dispositivos de etiqueta de activo 102 en una red densa, según la invención desde la perspectiva del dispositivo de monitorización 104, 204.
La figura 4A ilustra un ejemplo simple del método desde la perspectiva del dispositivo de monitorización 104, 204. En una etapa 402, el dispositivo de monitorización 104, 204 transmite al menos un marco de baliza en al menos un primer canal de comunicación al menos una vez por intervalo de baliza. El marco de baliza puede comprender información sobre el segundo canal de comunicación. El dispositivo de monitorización 104, 204 puede definir el segundo canal de comunicación, es decir, el canal de comunicación en el que escucha para recibir un mensaje de inicialización de uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102, antes de transmitir el marco de baliza. El dispositivo de monitorización 104, 204 también puede iniciar un temporizador de intervalo de baliza antes de transmitir el marco de baliza. El dispositivo de monitorización 104, 204 puede definir el segundo canal de comunicación usando detección de canal, aleatorización y/o información de canal recibida de los otros dispositivos de monitorización. Como alternativa o, además, el dispositivo de monitorización 104, 204 puede configurarse para definir un segundo canal de comunicación específico o un conjunto de segundos canales de comunicación. Es característico del sistema 100, 200 según la invención que la capacidad de descubrimiento del dispositivo de etiqueta de activo 102 puede mejorarse aumentando el número de dispositivos de seguimiento 104, 204. Alternativamente o, además, es característico del sistema 100, 200 según la invención que los dispositivos de monitorización 104, 204 pueden configurarse para definir el segundo canal de comunicación que tiene un uso bajo dentro de su entorno, es decir, dentro de su rango de comunicación. El rango de comunicación de un dispositivo de monitorización 104, 204 se refiere a un rango dentro del cual el dispositivo de monitorización 104, 204 puede detectar o recibir transmisiones de radio, por ejemplo, marcos de baliza, transmitidos por otros dispositivos, por ejemplo, otro dispositivo de monitorización o uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102.
El intervalo de baliza es un intervalo de tiempo en el que el dispositivo de monitorización 104 transmite una o más marcos de baliza repetidamente. La duración del intervalo de baliza puede ser fija, o el dispositivo de monitorización 104, 204 puede ajustarla. Cuanto más a menudo se transmiten los marcos de baliza, menor es la duración de escaneado necesaria, es decir, la duración de escaneado del primer canal, que necesitan los dispositivos de etiqueta de activo 102 para recibir al menos un marco de baliza en un único escaneado.
Cuando los dispositivos de etiqueta de activo 102 no pueden escuchar ningún marco de baliza de los dispositivos de monitorización 104, 204, por ejemplo, cuando los dispositivos de etiqueta de activo 102 están fuera del rango de comunicación de los dispositivos de monitorización 104, 204, necesitan escanear repetidamente, usando un intervalo de escaneado, para descubrir los dispositivos de monitorización 104, 204, es decir, para escuchar al menos uno o más marcos de baliza de los dispositivos de monitorización 104, 204. La duración del escaneado y las longitudes del intervalo de escaneado pueden ser fijas, o el dispositivo de etiqueta de activo 102 puede ajustarlas.
La duración del escaneado y el intervalo del escaneado afectan el consumo de energía de un dispositivo de etiqueta de activo 102. Cuanto más larga sea la duración del escaneado y/o más corto sea el intervalo de escaneado, mayor será el consumo de energía de un dispositivo de etiqueta de activo 102, y viceversa. Por otro lado, cuanto mayor sea el intervalo de escaneado y/o menor sea la probabilidad de escuchar marcos de baliza en un escaneado, más tiempo le llevará a un dispositivo de etiqueta de activo 102 descubrir los dispositivos de monitorización 104, 204, es decir, escuchar sus marcos de baliza, al entrar en el rango de comunicación, es decir, el rango de radio, de los dispositivos de monitorización 104, 204.
Preferiblemente, la duración del escaneado, el intervalo de escaneado y el intervalo de la baliza se eligen de manera que cumplan con los parámetros objetivo del sistema, es decir, el consumo de energía del dispositivo de etiqueta de activo y la demora en la rapidez con la que los dispositivos de etiqueta de activo 102 pueden descubrir los dispositivos de monitorización 104, 204 al ingresar al rango de comunicación de los dispositivos de vigilancia 104, 204.
Como puede haber localmente, es decir, dentro del alcance de comunicación del dispositivo de monitorización 104, 204, más de un dispositivo de monitorización 104, 204, el intervalo de baliza puede ajustarse en consecuencia. Como ejemplo, la longitud del intervalo de baliza puede ser definida por el dispositivo de monitorización 104, 204, de acuerdo con la siguiente fórmula:
Longitud intervalo de baliza = red de tiempo * número local de dispositivos de monitorización,
en el que la cuadrícula de tiempo es igual o más corta que la duración de la escaneado del primer canal. La cuadrícula de tiempo es un intervalo de tiempo durante el cual al menos un dispositivo de monitorización 104, 204 dentro de su rango de comunicación está configurado para enviar un marco de baliza, mientras que el dispositivo de monitorización individual 104, 204 puede transmitir marcos de baliza con menos frecuencia usando un intervalo de longitud de intervalo de baliza. Las transmisiones de baliza pueden sincronizarse de manera que los marcos de baliza de múltiples dispositivos de monitorización 104, 204 se transmitan exactamente con el intervalo de cuadrícula de tiempo. En este caso, la duración de escaneado de un dispositivo de etiqueta de activo 102 es al menos la longitud de la cuadrícula de tiempo, pero no necesariamente tiene que ser más larga que la longitud de la cuadrícula de tiempo, para escuchar al menos un marco de baliza de los dispositivos de monitorización 104, 204. Por otra parte, las transmisiones de marcos de baliza de los dispositivos de monitorización 104, 204 pueden no estar sincronizadas o ser aleatorias. En este caso, se elige/ajusta una duración de escaneado del dispositivo de etiqueta de activo 102 de modo que una sola duración de escaneado proporcione una probabilidad lo suficientemente alta de escuchar al menos un marco de baliza de los dispositivos de monitorización 104, 204.
Por ejemplo, si los marcos de baliza de los dispositivos de monitorización 104, 204 están sincronizados, como se ha descrito anteriormente, la cuadrícula de tiempo puede establecerse en 10 ms, y la duración de escaneado del primer canal deseada puede establecerse en 10 ms. Como ejemplo, el número local de dispositivos de monitorización puede ser quince y, por lo tanto, la duración del intervalo de baliza = 10 ms * 15 = 150 ms. En otras palabras, los dispositivos de monitorización 104, 204 no necesitan enviar marcos de baliza más de una vez en 150 ms y, sin embargo, los dispositivos de etiqueta de activo 102 tienen una alta probabilidad de recibir al menos un marco de baliza con una duración de escaneado de 10 ms de tiempo, o marcos de baliza múltiples escaneando, por ejemplo, con una duración de 50 ms. La transmisión frecuente de marcos de baliza permite duraciones de escaneado sustancialmente cortas, es decir, duraciones de escaneado del primer canal, de uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102. El dispositivo de monitorización 104, 204 puede definir la longitud del intervalo de baliza antes de transmitir el marco de baliza.
Los dispositivos de monitorización 104, 204 pueden obtener de marcos de baliza el número local de dispositivos de monitorización 104, 204 y canales de frecuencia utilizados por estos dispositivos. Los dispositivos de monitorización 104, 204 pueden realizar esto al escuchar periódicamente su entorno de radio, es decir, el rango de comunicación por radio, y detectar marcos de baliza transmitidos por otros dispositivos de monitorización 104, 204. El término "vecindad de un dispositivo" significa uno o más dispositivos cuyas transmisiones de radio pueden ser detectadas por el dispositivo receptor. El dispositivo de monitorización 104, 204 puede incluir la identidad de los otros dispositivos de monitorización detectados 104, 204 y el canal de frecuencia usado en el marco de baliza. Esto permite la configuración automática y adaptativa del intervalo de balizas, por ejemplo, en los almacenes, pero manteniendo el valor deseado de cuadrícula de tiempo para los dispositivos de etiqueta de activo 102. Alternativamente, se puede decidir utilizar otro marco de baliza para distribuir información entre los dispositivos de monitorización 104, 204, para minimizar la longitud del marco de baliza utilizado para los dispositivos de etiqueta de activo 102, así como para utilizar un período de transmisión diferente para optimizar la información del vecindario de los dispositivos de monitorización 104, 204.
En una etapa 404, el dispositivo de monitorización 104, 204 escucha el segundo canal de comunicación para recibir un mensaje de inicialización de uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102. El dispositivo de monitorización 104, 204 escucha el segundo canal de comunicación, excepto cuando está transmitiendo uno o más marcos de baliza en el primer canal de comunicación o tiene otras funciones. Si el dispositivo de monitorización 104, 204 recibe 406 un mensaje de inicialización, el dispositivo de monitorización 104, 204 procede a realizar 408 un intercambio de mensajes, es decir, comunicación, con el dispositivo de etiqueta de activo 102 desde el cual se recibe el mensaje de inicialización. Si no se recibe un mensaje de inicialización 406, el dispositivo de monitorización 104 continúa escuchando el segundo canal de comunicación hasta que transcurre el intervalo de baliza 410.
La figura 4B ilustra esquemáticamente otro ejemplo del método para el descubrimiento de dispositivos de etiqueta de activo 102 en una red densa desde la perspectiva del dispositivo de monitorización 104, 204. En este ejemplo, el sistema 100, 200 comprende además uno o más segundos dispositivos de monitorización 204 conectados a los contenedores 201 como se discutió anteriormente en el ejemplo que se refiere a la figura 2. En una etapa 412, un dispositivo de monitorización 104 está buscando un segundo dispositivo de monitorización 204, por ejemplo, un dispositivo de monitorización 204 conectado a un contenedor 201. En la etapa 414 se encuentra un segundo dispositivo de monitorización 204. En una etapa 416, el primer dispositivo de monitorización 104 instruye al segundo dispositivo de monitorización 204 para que comience a configurar los dispositivos de etiqueta de activo 102 como se describe anteriormente con referencia a la figura 4A. Por ejemplo, el segundo dispositivo de monitorización 204 puede recibir instrucciones para configurar dispositivos de etiqueta de activo 102 dentro de su rango de operación y/o usar direcciones específicas que los dispositivos de activo 102 están configurados para usar para cambiar uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 a un segundo modo operativo.
La figura 5 ilustra esquemáticamente un ejemplo del intercambio de mensajes entre uno o más dispositivos de monitorización 104, 204 y un dispositivo de etiqueta de activo 102. En este ejemplo, el sistema 100, 200 comprende dos dispositivos de monitorización 104, 204, el dispositivo de monitorización 1 y el dispositivo de monitorización 2. El dispositivo de monitorización 1 transmite en un primer canal de comunicación un marco de baliza que comprende información de un segundo canal de comunicación Y que el dispositivo de monitorización 1 ha definido. El dispositivo de seguimiento 2 transmite en el primer canal de comunicación un marco de baliza que comprende información de un segundo canal de comunicación Z que ha definido el dispositivo de seguimiento 2. El dispositivo de etiqueta de activo 102 escanea el primer canal de comunicación y selecciona el dispositivo de monitorización 2 en base a dicho al menos un criterio de selección como se describió anteriormente. El dispositivo de etiqueta de activo 102 cambia al segundo canal Z indicado en el marco de baliza recibido del dispositivo de monitorización 2 y transmite un mensaje de inicialización al dispositivo de monitorización 2 para iniciar la comunicación entre el dispositivo de etiqueta de activo 102 y el dispositivo de monitorización 2. El mensaje de inicialización puede ser usado por el dispositivo de monitorización 2 para descubrir el dispositivo de etiqueta de activo 102 y usado, por ejemplo, para fines de inventario. El dispositivo de monitorización 2 transmite un acuse de recibo al dispositivo de etiqueta de activo 102. Al recibir un acuse de recibo del dispositivo de monitorización 2, el dispositivo de etiqueta de activo 102 puede detener más transmisiones para no cargar más el segundo canal, dejando la capacidad de comunicación a los otros dispositivos. Además, el dispositivo de etiqueta de activo 102 puede recibir instrucciones, que pueden estar incrustadas en el acuse de recibo o en mensajes separados, desde el dispositivo de monitorización 2 para tomar algunas acciones. Tales acciones pueden ser, por ejemplo, cambiar el modo operativo del dispositivo de etiqueta de activo 102 del primer modo al segundo modo como se discutió anteriormente.
La figura 6A ilustra esquemáticamente un ejemplo de una arquitectura de hardware de un dispositivo de etiqueta de activo 102 según la invención. El dispositivo de etiqueta de activo (aparato) 102 comprende una memoria 602, una unidad de microcontrolador (MCU) 604, un transceptor de radio 606, una antena 608 y una fuente de alimentación 610. La MCU 604 puede usarse para ejecutar un programa informático (código) para una posible aplicación y protocolo de comunicación. El dispositivo de etiqueta de activo 102 usa el transceptor de radio 606 para transmitir datos y/o recibir datos de uno o más dispositivos de monitorización 104, y para transmitir marcos de comunicación a través de la antena 608. La fuente de alimentación 610 comprende componentes para alimentar el dispositivo, por ejemplo, una batería y un regulador.
La figura 6B ilustra esquemáticamente otro ejemplo de una arquitectura de hardware de un dispositivo de etiqueta de activo 102 según la invención. La arquitectura de hardware del dispositivo de etiqueta de activo 102 de este ejemplo es similar a la arquitectura de hardware de ejemplo ilustrada en la figura 6A, pero el dispositivo de etiqueta de activo 102 comprende además un circuito de activación 612 y una antena 614 del circuito de activación 612. El circuito de activación 612 puede usarse para activar el dispositivo de etiqueta de activo 102 como se describe anteriormente.
La memoria 602 del dispositivo de etiqueta de activo 102 puede comprender el programa informático, que está configurado para realizar al menos las acciones del dispositivo de etiqueta de activo 102 presentado en esta solicitud, cuando se ejecuta en un ordenador, por ejemplo, en el dispositivo de etiqueta de activo 102 , por medio de la MCU 604.
Tal acción puede ser el escaneado de al menos un primer canal de comunicación para recibir al menos un marco de baliza transmitido por uno o más dispositivos de monitorización 104, 204 usando el transceptor de radio 606.
Además, tal acción puede ser la selección de un dispositivo de monitorización 104, 204 basado en al menos un criterio de selección usando la MCU 604.
Además, dicha acción puede ser el cambio al segundo canal de comunicación indicado en el marco de baliza transmitido por el dispositivo de monitorización seleccionado 104, 204 usando el transceptor de radio 606.
Además, tal acción puede ser la inicialización de la comunicación con el dispositivo de monitorización seleccionado 104, 204 en el segundo canal de comunicación usando el transceptor de radio 606.
Además, tal acción puede ser la comunicación con el dispositivo de monitorización seleccionado 104, 204 en el segundo canal de comunicación usando el transceptor de radio 606.
Además, tal acción puede ser el cambio del primer modo operativo al segundo modo operativo usando la MCU 604.
Además, dicha acción puede ser la activación del dispositivo de etiqueta de activo 102 mediante el uso del circuito de activación 612.
Además, dicha acción puede ser la aplicación de un retraso aleatorio utilizando la MCU 604.
Además, tal acción puede ser la definición de la necesidad de usar la CCA, es decir, escuchar si el segundo canal de comunicación está libre para la transmisión, usando la MCU 604.
Además, tal acción puede ser el uso del CCA, es decir, escuchar si el segundo canal de comunicación está libre para la transmisión, usando el transceptor de radio 606.
El programa informático puede almacenarse en un medio tangible no volátil legible por ordenador, por ejemplo, una memoria USB o un disco CD-ROM.
La figura 7 ilustra esquemáticamente un ejemplo de una arquitectura de hardware de un dispositivo de monitorización 104, 204 según la invención. El dispositivo de monitorización (aparato) 104, 204 comprende una memoria 702, una unidad de microcontrolador (MCU) 704, uno o más transceptores de radio 706, una antena 708 y una fuente de alimentación 710. La MCU 704 puede usarse para ejecutar un programa informático (código) para una posible aplicación y protocolo de comunicación. El dispositivo de monitorización 104, 204 usa uno o más transceptores de radio 706 para transmitir y recibir datos entre uno o más dispositivos de monitorización 104, 204 y/o uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102, y para transmitir marcos de comunicación a través de la antena 708 . La fuente de alimentación 710 comprende componentes para alimentar el dispositivo. Una variante de implementación del dispositivo de monitorización 104, 204 con más de un transceptor de radio 706 puede usarse para transmitir y/o recibir datos entre uno o más dispositivos de monitorización 104, 204 y/o uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 simultáneamente. El dispositivo de monitorización 104, 204 con más de un transceptor de radio 706 puede comunicarse en múltiples primer y segundo canales al mismo tiempo.
La figura 7B ilustra esquemáticamente otro ejemplo de una arquitectura de hardware de un dispositivo de monitorización 104, 204 según la invención. La arquitectura de hardware del dispositivo de monitorización 104, 204 de este ejemplo es similar a la arquitectura de hardware de ejemplo ilustrada en la figura 7A, pero el dispositivo de monitorización 104, 204 comprende además un circuito de activación 712 y una antena 714 del circuito de activación 712. El circuito de activación 712 puede configurarse para recibir una señal externa y activar otros circuitos del propio dispositivo de monitorización 104, 204. Alternativamente o, además, el circuito de activación 712 puede configurarse para generar una señal que se transmite para activar algunos otros dispositivos, es decir, los circuitos de activación de los otros dispositivos, por ejemplo, los circuitos de activación 612 de uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102.
La memoria 702 comprende el programa de ordenador, el cual está configurado para realizar al menos las acciones del dispositivo de monitorización 104, 204 presentado en esta solicitud, cuando se ejecuta en un ordenador, por ejemplo, en el dispositivo de monitorización 104, 204 por medio de la MCU. 704.
Tal acción puede ser la transmisión del marco de baliza en al menos un primer canal de comunicación usando uno o más transceptores de radio 706.
Además, tal acción puede ser escuchar el segundo canal de comunicación usando uno o más transceptores de radio 706.
Además, dicha acción puede ser la comunicación con uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 en el segundo canal de comunicación mediante el uso de uno o más transceptores de radio 706.
Además, tal acción puede ser la definición del segundo canal de comunicación utilizando la MCU 704.
Además, dicha acción puede ser la definición de la duración del intervalo de baliza utilizando la MCU 704.
Además, dicha acción puede ser el inicio de un temporizador de intervalo de baliza utilizando la MCU 704.
Además, dicha acción puede ser la búsqueda de un segundo dispositivo de monitorización 204, por ejemplo, un dispositivo de monitorización 204 conectado a un contenedor 201, mediante el uso de uno o más transceptores de radio 706.
Además, tal acción puede ser la instrucción del segundo dispositivo de monitorización 204 para comenzar a configurar los dispositivos de etiqueta de activo 102 usando uno o más transceptores de radio 706.
El programa informático puede almacenarse en un medio tangible no volátil legible por ordenador, por ejemplo, una memoria USB o un disco CD-ROM.
El método para el descubrimiento de dispositivos de etiqueta de activo discutido anteriormente mejora el descubrimiento de dispositivos de etiqueta de activo en una red inalámbrica densa.
Un dispositivo de etiqueta de activo 102 se refiere a lo largo de esta solicitud a un módulo de bajo coste que funciona con batería que se puede conectar a cualquier activo deseado. El dispositivo de etiqueta de activo 102 configurado en el modo de alta capacidad no transmite, por ejemplo, como los dispositivos de etiqueta de publicidad BLE, lo que significa que el dispositivo de etiqueta de activo 102 no causa interferencia o colisiones en los canales de comunicación incluso si el número de dispositivos de etiqueta de activo 102 es alto. El número de dispositivos de etiqueta de activo 102 puede ser muy alto, como cientos o miles de dispositivos de etiqueta de activo 102. El activo no se limita literalmente a un activo, pero dichos dispositivos de etiqueta de activo pueden adjuntarse a varias cosas, incluidos animales y personas.
Un dispositivo de monitorización 104 se refiere a lo largo de esta solicitud a un dispositivo que se usa para detectar y monitorear uno o más dispositivos de etiqueta de activo (u otros dispositivos de monitorización). Preferiblemente, el dispositivo de control 104 está alimentado por la red.
Un segundo dispositivo de monitorización 204 se refiere a lo largo de esta solicitud a un dispositivo que se usa para detectar y monitorear uno o más dispositivos de etiqueta de activo (u otros dispositivos de monitorización). Preferiblemente, el segundo dispositivo de control 104 está alimentado por la red. Alternativamente o, además, uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 pueden configurarse para cambiar su función a un segundo dispositivo de monitorización 204, incluso si uno o más dispositivos de etiqueta de activo 102 no están alimentados por la red eléctrica.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de comunicación inalámbrico (100, 200), que comprende uno o más dispositivos de monitorización (104, 204) y uno o más dispositivos de etiqueta de activo (102), en el que
el uno o más dispositivos de monitorización (104, 204) están configurados para:
- transmitir un marco de baliza en al menos un primer canal de comunicación, al menos una vez por intervalo de baliza, comprendiendo el marco de baliza información de un segundo canal de comunicación, y
- escuchar el segundo canal de comunicación,
el uno o más dispositivos de etiqueta de activo (102) que funcionan en un modo de alta capacidad están configurados para:
- escanear al menos un primer canal de comunicación para recibir al menos un marco de baliza transmitida por uno o más dispositivos de monitorización (104, 204),
- seleccionar un dispositivo de monitorización (104, 204) en base a al menos un criterio de selección, - cambiar al segundo canal de comunicación indicado en el marco de baliza transmitido por el dispositivo de monitorización seleccionado (104, 204), y
- transmitir un mensaje de inicialización al dispositivo de monitorización seleccionado (104, 204) para iniciar la comunicación con el dispositivo de monitorización seleccionado (104, 204) en el segundo canal de comunicación,
en el que el dispositivo de monitorización seleccionado (104, 204) está además configurado para comunicarse con uno o más dispositivos de etiqueta de activo (102) en el segundo canal de comunicación en respuesta a la recepción del mensaje de inicialización de uno o más dispositivos de etiqueta de activo (102).
2. El sistema (100, 200) según la reivindicación 1, en el que la duración del intervalo de baliza se define basándose en el número de dispositivos de monitorización local (104, 204) que transmiten marcos de baliza.
3. El sistema (100, 200) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la duración del intervalo de baliza se define según la duración deseada del primer canal de escaneado y el intervalo de los dispositivos de etiqueta de activo (102).
4. El sistema (100, 200) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos un criterio de selección comprende una intensidad de señal recibida de uno o más marcos de baliza, la calidad de uno o más dispositivos de monitorización (104, 204) , carga de tráfico de uno o más dispositivos de monitorización (104204), y/o aleatorización.
5. El sistema (100, 200) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que uno o más dispositivos de etiqueta de activo (102) están configurados para activarse en respuesta a un temporizador o recibir una transmisión de radio antes del escaneado de al menos un primer canal de comunicación.
6. El sistema (100, 200) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que uno o más dispositivos de etiqueta de activo (102) están configurados para escuchar transmisiones en el segundo canal de comunicación durante un período predeterminado antes de iniciar la comunicación con el dispositivo de monitorización seleccionado. y en respuesta a la detección de ninguna otra transmisión durante el período predeterminado, uno o más dispositivos de etiqueta de activo (102) se configuran para iniciar la comunicación con el dispositivo de monitorización seleccionado (104, 204).
7. El sistema (100, 200) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la comunicación en el segundo canal de comunicación comprende que el dispositivo de monitorización seleccionado (104, 204) está configurado para indicar al dispositivo de etiqueta de activo (102) que detenga las actividades de escaneado para un período de tiempo
8. El sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la comunicación en el segundo canal de comunicación comprende que el dispositivo de monitorización (104, 204) está configurado para indicar al dispositivo de etiqueta de activo (102) que cambie a un modo de baja capacidad, en el que se utilizan transmisiones de manera no coordinada.
9. Un dispositivo de etiqueta de activo (102) para un sistema de comunicación inalámbrica (100, 200), que comprende:
un microcontrolador (604), y
un transceptor de radio (606),
en el que el dispositivo de etiqueta de activo (102) que está en un modo de alta capacidad está configurado para:
- escanear, por el transceptor de radio (606), al menos un primer canal de comunicación para recibir al menos un marco de baliza transmitida por uno o más dispositivos de monitorización (104, 204),
- seleccionar, mediante el microcontrolador (604), un dispositivo de monitorización (104, 204) en base a al menos un criterio de selección,
- cambiar, por el microcontrolador (604), al segundo canal de comunicación indicado en el marco de baliza transmitida por el dispositivo de monitorización seleccionado (104, 204),
- transmitir, por el transceptor de radio (606), un mensaje de inicialización al dispositivo de monitorización seleccionado (104, 204) para iniciar la comunicación con el dispositivo de monitorización seleccionado (104, 204) en el segundo canal de comunicación, y
- comunicarse, por el transceptor de radio (606), con el dispositivo de monitorización seleccionado (104, 204) en el segundo canal de comunicación.
10. Un método de descubrimiento para el dispositivo de etiqueta de activo (102) de la reivindicación 9, de un sistema de comunicación inalámbrica (100, 200), en el que el método comprende:
- escanear (210) al menos un primer canal de comunicación para recibir al menos un marco de baliza transmitida desde uno o más dispositivos de monitorización,
- seleccionar (314) un dispositivo de monitorización basado en al menos un criterio de selección, en respuesta a la recepción (312) de al menos un marco de baliza,
- cambiar al segundo canal de comunicación indicado en el marco de baliza transmitido por el dispositivo de monitorización seleccionado,
- transmitir (316) un mensaje de inicialización al dispositivo de monitorización seleccionado para iniciar la comunicación con el dispositivo de monitorización seleccionado en el segundo canal de comunicación, y - comunicarse con el dispositivo de monitorización seleccionado (104, 204) en el segundo canal de comunicación.
11. Un programa de ordenador que comprende instrucciones, que cuando el programa es ejecutado por un ordenador, hace que el ordenador realice el método de la reivindicación 10.
12. Un medio tangible no volátil legible por ordenador que comprende el programa de ordenador de la reivindicación 11.
13. Un dispositivo de monitorización (104, 204) para un sistema de comunicación inalámbrica (100, 200), que comprende:
un microcontrolador (704), y
uno o más transceptores de radio (706),
en el que
el dispositivo de monitorización está configurado para:
- transmitir, por uno o más transceptores de radio (706), un marco de baliza en al menos un primer canal de comunicación, al menos una vez por intervalo de baliza, comprendiendo el marco de baliza información de un segundo canal de comunicación,
- escuchar, por uno o más transceptores de radio (706), el segundo canal de comunicación, y
- comunicarse, por uno o más transceptores de radio (706), con uno o más dispositivos de etiqueta de activo (102) en el segundo canal de comunicación en respuesta a la recepción de un mensaje de inicialización de uno o más dispositivos de etiqueta de activo (102) en el segundo canal de comunicación.
14. El dispositivo de monitorización (204) según la reivindicación 13, en el que el dispositivo de monitorización (204) está configurado para acoplarse a un contenedor (201) que contiene uno o más dispositivos de etiqueta de activo (102).
15. Un método de descubrimiento para monitorear el dispositivo (104, 204) de la reivindicación 13 o 14, de un sistema de comunicación inalámbrico (100, 200), en el que el método comprende:
- transmitir (402) un marco de baliza en al menos un primer canal de comunicación, al menos una vez por intervalo de baliza, comprendiendo el marco de baliza información de un segundo canal de comunicación,
- escuchar (404) el segundo canal de comunicación,
- comunicarse (408) con uno o más dispositivos de etiqueta de activo en el segundo canal de comunicación en respuesta a la recepción de un mensaje de inicialización de uno o más dispositivos de etiqueta de activo (102) en el segundo canal de comunicaciones.
16. Un programa de ordenador que comprende instrucciones, que cuando el programa es ejecutado por un ordenador, hace que el ordenador realice el método de la reivindicación 15.
17. Un medio tangible no volátil legible por ordenador que comprende el programa de ordenador de la reivindicación 16.
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