FR3101222A1 - Dispositif et systeme de reperage d’un objet - Google Patents
Dispositif et systeme de reperage d’un objet Download PDFInfo
- Publication number
- FR3101222A1 FR3101222A1 FR1910452A FR1910452A FR3101222A1 FR 3101222 A1 FR3101222 A1 FR 3101222A1 FR 1910452 A FR1910452 A FR 1910452A FR 1910452 A FR1910452 A FR 1910452A FR 3101222 A1 FR3101222 A1 FR 3101222A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- beacon
- directional antenna
- communication
- message
- identifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 58
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 35
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 101100149312 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) SER1 gene Proteins 0.000 claims description 2
- UUQMNUMQCIQDMZ-UHFFFAOYSA-N betahistine Chemical compound CNCCC1=CC=CC=N1 UUQMNUMQCIQDMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N chloralodol Chemical compound CC(O)(C)CC(C)OC(O)C(Cl)(Cl)Cl QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 7
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 102000000429 Factor XII Human genes 0.000 description 1
- 108010080865 Factor XII Proteins 0.000 description 1
- 102100024061 Integrator complex subunit 1 Human genes 0.000 description 1
- 101710092857 Integrator complex subunit 1 Proteins 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 Wi-Fi Chemical compound 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/02—Services making use of location information
- H04W4/029—Location-based management or tracking services
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/20—Services signaling; Auxiliary data signalling, i.e. transmitting data via a non-traffic channel
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
Abstract
Des modes de réalisation de la présente invention concernent un dispositif de repérage (1) d’un objet (10), le dispositif comprenant au moins un microprocesseur, une mémoire comprenant un identifiant du dispositif, une source d’alimentation électrique, un capteur de mouvement configuré pour détecter un mouvement du dispositif, et au moins une première interface de communication selon un premier protocole de communication qui permet une longue portée de communication avec une faible consommation et configurée pour envoyer un message d’identification comprenant l’identifiant du dispositif après un déplacement du dispositif, et pour communiquer par radiofréquence avec une antenne directionnelle afin de permettre la localisation précise du dispositif par l’antenne directionnelle. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2
Description
La présente invention concerne généralement un dispositif et un système de repérage d’un objet et un procédé de repérage de l’objet.
Plus spécifiquement, elle concerne un dispositif de repérage ou « une balise » (ci-après pour des raisons de commodité) intégrée dans ou fixée à un objet, généralement un objet de haute valeur (par exemple un engin de travaux public ou un équipement électronique) et/ou facile à égarer (par exemple un portefeuille ou un jeu de clés). Si l’objet se trouve volé ou égaré, la balise permet le repérage de l’objet.
Actuellement, il est connu d’équiper de tels objets ou des êtres vivants (des personnes - les enfants, les personnes fragiles… - ou les animaux comme les animaux domestiques) de moyens de géolocalisation aussi connus par le mot « Tracker » de l’anglais.
Dans une première solution existante, la balise est équipée d’un code d’identification permettant à un opérateur du réseau de fournir une géolocalisation brute, basée sur la position des antennes qui ont reçu le signal de la balise, allant de quelques centaines de mètres à plusieurs kilomètres selon la densité du maillage des antennes.
Afin d’augmenter la précision de la localisation, les balises classiques comprennent généralement un récepteur de signaux de type GPS (« Global Positioning System » en anglais ou « Système mondial de positionnement ») et/ou un émetteur/récepteur suivant la norme de transmissions de données à haut débit Wi-Fi de façon à incorporer les données GPS et les adresses d’identification des bornes Wi-Fi dans les messages transmis au réseau pour être converties en positions de latitude et de longitude par un serveur et placés sur une carte géographique.
Toutefois, les balises équipées des moyens GPS et Wi-Fi ont une haute consommation d’énergie. Si la balise doit être autonome, et de préférence dissimulée donc de taille réduite, des piles de faible capacité sont utilisées, ce qui présente un inconvénient en ne permettant pas généralement d’avoir une autonomie de plus d’un an.
Un autre inconvénient majeur est que le système ne donne pas de localisation précise si la balise est à l’intérieur des bâtiments. Par exemple, le système peut permettre de déduire l’adresse du bâtiment dans lequel la balise se trouve, mais ne permet pas de déduire l’étage, le bureau, etc., ce qui peut s’avérer très gênant pour retrouver par exemple un ordinateur portable dans un bâtiment d’une dizaine (ou plus) d’étages, avec des dizaines (ou plus) de bureaux par étage.
Certains systèmes de localisation permettent de déclencher une sorte de sonnette qui émet un signal audio pour guider la personne à la recherche de l’objet. Néanmoins, une telle solution est très consommatrice d’énergie, et l’incorporation de la sonnette dans la balise augmente considérablement sa taille. En outre, le signal audio peut ne pas être suffisant pour retrouver l’objet selon l’espace dans lequel il se trouve.
Un autre inconvénient est que le système ne donne pas de précision de localisation fine si la balise est en milieu rural car la présence des bornes Wi-Fi est souvent inexistante.
Il est donc souhaitable de fournir une balise qui pourrait surmonter ces inconvénients.
À cette fin, les modes de réalisation de la présente invention visent à fournir un dispositif de repérage d’un objet au sein d’un système de repérage, ainsi qu’un procédé de repérage de l’objet grâce au dispositif.
Un mode de réalisation de la présente invention concerne un dispositif de repérage d’un objet, le dispositif comprenant au moins :
- un microprocesseur,
- une mémoire comprenant un identifiant du dispositif,
- une source d’alimentation électrique,
- un capteur de mouvement configuré pour détecter un mouvement du dispositif, et
- au moins une première interface de communication selon un premier protocole de communication qui permet une communication de longue portée avec une faible consommation et bas débit de données, et configurée pour envoyer un message d’identification comprenant l’identifiant du dispositif après un déplacement du dispositif, et pour communiquer par radiofréquence avec une antenne directionnelle afin de permettre la localisation précise du dispositif par l’antenne directionnelle.
- un microprocesseur,
- une mémoire comprenant un identifiant du dispositif,
- une source d’alimentation électrique,
- un capteur de mouvement configuré pour détecter un mouvement du dispositif, et
- au moins une première interface de communication selon un premier protocole de communication qui permet une communication de longue portée avec une faible consommation et bas débit de données, et configurée pour envoyer un message d’identification comprenant l’identifiant du dispositif après un déplacement du dispositif, et pour communiquer par radiofréquence avec une antenne directionnelle afin de permettre la localisation précise du dispositif par l’antenne directionnelle.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend en outre une deuxième interface de communication selon un second protocole de communication qui permet une communication de courte distance avec un haut débit de données.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend en outre une troisième interface de communication avec un système de positionnement par repérage de données satellites de géolocalisation.
Selon un mode de réalisation, le microprocesseur met en œuvre une période d’inhibition après une détection de mouvement avant l’envoi du message d’identification comprenant l’identifiant du dispositif.
Selon un mode de réalisation, le microprocesseur est configuré pour allumer et éteindre l’alimentation électrique du capteur et/ou d’au moins une interface de communication afin d’économiser la source d’alimentation électrique.
Des modes de réalisation de l’invention concernent également un système de repérage d’un dispositif selon un mode de réalisation, le système comprenant un réseau du type internet d’objets capable de communiquer avec le dispositif à longue distance et un dispositif de recherche comprenant une antenne directionnelle.
Selon un mode de réalisation, le système comprend en outre un système de localisation fine selon un second protocole de communication qui permet une communication de courte distance avec un haut débit de données et/ou un système de positionnement par repérage de données satellites de géolocalisation.
Des modes de réalisation de l’invention concernent également un procédé de repérage d’un objet muni par un dispositif selon un mode de réalisation dans le cadre d’un système selon un mode de réalisation, le procédé comprenant les étapes de :
- détecter, par le capteur de mouvement du dispositif, un mouvement du dispositif,
- envoyer, par la première interface de communication du dispositif, un message d’identification comprenant l’identifiant du dispositif,
- stocker, dans une base de données sur un serveur, l’identifiant du dispositif et des données concernant sa localisation, et
- envoyer au dispositif un message de recherche l’ordonnant de passer en écoute permanente afin qu’il puisse communiquer avec une antenne directionnel afin de permettre sa localisation précise par l’antenne directionnel.
- détecter, par le capteur de mouvement du dispositif, un mouvement du dispositif,
- envoyer, par la première interface de communication du dispositif, un message d’identification comprenant l’identifiant du dispositif,
- stocker, dans une base de données sur un serveur, l’identifiant du dispositif et des données concernant sa localisation, et
- envoyer au dispositif un message de recherche l’ordonnant de passer en écoute permanente afin qu’il puisse communiquer avec une antenne directionnel afin de permettre sa localisation précise par l’antenne directionnel.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape de recevoir, par une deuxième interface de communication du dispositif, au moins un message d’adresse d’un borne d’un réseau de localisation fine comprenant un adresse du borne, et dans lequel l’étape d’envoyer un message d’identification comprend aussi l’envoi de l’adresse d’une borne, qui est stocké par le serveur en relation avec l’identifiant.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre, après la détection d’un mouvement, une étape de mise en œuvre d’une période d’inhibition avant l’étape d’envoyer, par la première interface de communication du dispositif, le message d’identification.
Selon un mode de réalisation, l’étape d’envoyer le message d’identification est répété avec un espacement temporel qui va en augmentant.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape de stockage d’un message de déclenchement mode recherche dans une mémoire d’un serveur réseau pour être transmis au dispositif dès sa prochaine transmission du message d’identification en tant que message de recherche l’ordonnant de passer en écoute permanente.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape d’émission, par une antenne directionnelle d’un signal qui est détecté par la balise dès qu’elle entre dans le périmètre de détection de l’antenne directionnelle.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape d’émission d’une information concernant la puissance du signal entre l’antenne directionnelle et la première interface de communication est transmise pour évaluer la distance de la balise.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape d’envoyer, par la première interface de la balise, des informations comprenant les angles de la direction de réception du signal émise par l’antenne directive et la puissance du signal reçu à chaque angle.
D'autres objets et avantages de la présente invention seront éclaircis pour le lecteur et il est prévu que ces objets et avantages entrent dans le cadre de la présente invention.
Pour atteindre les objectifs ci-dessus et les objets associés, la présente invention peut être mise en œuvre sous la forme illustrée dans les schémas annexés, en se référant au fait que les schémas ne sont qu'illustratifs et que des modifications peuvent être apportées.
Divers autres objets, caractéristiques et avantages associés à la présente invention seront compris lors de la lecture des schémas annexés, dans lesquels des références désignent les mêmes parties ou des parties similaires dans les différentes vues et dans lesquels :
Les modes de réalisation de l’invention décrits ci-dessous visent à fournir une balise qui permet le repérage d’un objet (ci-après considéré comme un objet inanimé ou un être vivant comme un animal ou une personne) avec précision, la balise étant de faible taille, capable de fonctionner en autonomie pendant plusieurs années en intérieur comme en extérieur et en milieu urbain ou rural.
La est un schéma fonctionnel d’une balise de repérage suivi selon un mode de réalisation de l’invention.
La balise 1 comprend un microprocesseur 2 (MP), au moins une mémoire non-volatile 3 (MEM), une source d’alimentation électrique 4 (SAE), au moins un capteur de mouvement 5 (CAP) et une première interface 6 (INT1) de communication émetteur/récepteur selon un premier protocole de communication.
Dans certains modes de réalisation, la balise 1 comprend en outre une deuxième interface 7 (INT2) de communication émetteur/récepteur selon un second protocole de communication et/ou une troisième interface 8 (INT3) de communication émetteur/récepteur selon un troisième protocole de communication.
Le premier protocole de communication permet une communication de longue portée avec une faible consommation et bas débit de données, du type LoRa ®, Sigfox, LTE, etc. fonctionnant dans la bande ISM 868 MHz.
Le second protocole de communication permet une communication de courte distance avec un haut débit de données du type Wi-Fi, Bluetooth etc. fonctionnant dans la bande de 2,4 GHz.
Le troisième protocole de communication permet une communication avec un système de positionnement par repérage de données satellites de géolocalisation du type GPS, Galileo (système Européen), ou GLONASS (système Russe).
En ce qui suit, il est considéré alors que la première interface 6 est du type LoRa, la deuxième interface 7 est du type Wi-Fi, et la troisième interface 8 est du type GPS.
Néanmoins, comme indiqué plus haut, la deuxième interface 7 et/ou la troisième interface 8 sont optionnelles.
La source d’alimentation électrique 4 est de préférence une pile longue durée, par exemple en lithium, et optionnellement une pile qui peut être rechargée et/ou remplacée facilement.
La mémoire 3 stocke un identifiant ou code de la balise 1 et un programme applicatif pour gérer la communication par les interfaces 6, 7, 8. Le capteur de mouvement 5, du type accéléromètre et/ou magnétomètre électronique afin d’avoir plus de précisions sur le déplacement et la localisation dans lequel l’objet se trouve, capte un mouvement de la balise 1 (et par conséquence l’objet) et envoie cette information au microprocesseur 2. Le microprocesseur 2 peut alors commander une interface de communication 6, 7, 8 de se connecter aux réseaux/dispositifs 20, 30, 40, 50 décrits plus en détail en relation avec les figures 2 à 6. En outre, le microprocesseur 2 peut commander le réveil et/ou la mise en veille du capteur 5 et des interfaces 6, 7, 8 en allumant et en éteignant son alimentation électrique.
De préférence, les composants électroniques de la balise 1 sont encapsulés dans une résine isolante, pour résister aux chocs et à l’humidité. La balise 1 peut être équipée des trous de fixation à l’objet, d’une face adhésive, ou tout autre moyen permettant la fixation à un objet ou pour être porté par un être vivant, par exemple un pendentif pour un collier.
En outre, la balise 1 peut être intégrée dans le corps de l’objet, par exemple à l’intérieur du boitier d’un équipement électronique. La balise peut alors profiter de l’alimentation électrique de l’objet, mais elle a aussi sa propre source d’alimentation, au cas où l’équipement électronique serait débranché.
L’identifiant de la balise 1 est associé à des données dans une base de données centrale. Les données concernant par exemple la balise 1 elle-même, notamment des clés de connexion au réseau et un identifiant de la balise, par exemple une code barre, et optionnellement le type d’objet 10, son propriétaire, l’adresse du propriétaire, un numéro de téléphone, etc.
La est un schéma d’un système de repérage de la balise selon un mode de réalisation de l’invention.
Le système SYS comprend la balise 1 (BAL) fixée sur un objet 10 (OBJ), l’internet 15 (INT), un serveur client 16 (SERC), un dispositif portable 17 (DP), un réseau 20 (IOT) (du type « Internet of Things » en anglais, ou « L'Internet des objets » IdO en français) qui peut être considéré comme un système de localisation brute, un réseau de localisation fine 30 (LOC) du type Wi-Fi, un système de géolocalisation 40 (SGL), et un dispositif de recherche 50 (REC).
Le réseau 20 comprend une pluralité M d’antennes 21 (ANT) (ici, 21-1, 21-2, 21-3) réparties sur un territoire donnée, par exemple un pays. Le réseau 20 est un réseau longue distance, avec un bas débit de données et une faible consommation. Les antennes 21 sont reliées à un serveur 22 (SERR) du réseau appartenant à l’opérateur du réseau 20 qui est lui-même relié à l’internet 15. Le réseau 20, du type LORA ou SIGFOX, est constitué d’un grand nombre d’antennes qui forme un maillage sur un territoire donné, avec une précision de 100 m à 10 km selon la distance entre les antennes (déterminée selon le nombre d’habitants, la topographie, etc.). Le réseau 20 utilise un calcul basé sur la triangulation des temps de vol d’un signal reçu.
Le réseau de localisation fine 30 comprend au moins une borne 31 (BOR), et typiquement une pluralité N des bornes (ici, 31-1, 31-2) réparties dans un espace donnée, par exemple un bâtiment ou une ville. Les bornes 31 sont reliées à l’internet 15. Un utilisateur, comme le propriétaire de l’objet ou un fournisseur du service de localisation d’objet, peut alors se connecter au serveur client 16 pour retrouver l’objet 10 comme il sera décrit ci-après.
Le système de géolocalisation 40 comprend des satellites en orbite.
Le dispositif de recherche 50 comprend une antenne directionnelle 51 (DIR) et un terminal de contrôle 52 (TER) de l’antenne directionnelle, le terminal comprenant par exemple un émetteur/récepteur par radiofréquence et un écran permettant à un opérateur de l’antenne 51 de localiser la balise 1 et en conséquence l’objet 10.
Le fonctionnement du système SYS sera décrit ci-dessous, en relation avec les figures 3 à 6.
La est un tableau qui montre les échanges de messages entres les divers éléments du système selon un premier mode de réalisation.
En particulier, les échanges de message 60 sont montrés dans le cas où la balise 1 est équipée uniquement de la première interface 6 pour communiquer avec le système de localisation brut 20.
MODE NORMAL
En mode normal, l’objet 10 n’est pas recherché, mais son emplacement est mis à jour après chaque déplacement.
Le déplacement de l’objet 10 est détecté par le capteur de mouvement 5. Après une période d’inhibition (optionnelle), qui peut être paramétrée plus ou moins longue, un message d’identification 62 de la balise est envoyé au moyen de l’interface de communication 6 aux antennes 21 du réseau 20 avec l’identifiant de la balise 1 stockée en mémoire (du type DEV_EUI, APP_EUI, et AppKey) de la balise 1. Le message d’identification 62 est envoyé de façon répétitive, avec un espacement temporel des transmissions qui peut être constant ou varié.
Dans un mode de réalisation, optionnel, pour limiter la consommation de la balise 1, l’espacement temporel des transmissions des messages 62 va en augmentant dans le temps et/ou après chaque déplacement. Par exemple, on peut prévoir :
- une transmission toutes les heures pendant 3 heures,
- puis une transmission toutes les 3 heures pendant 9 heures,
- puis une transmission toutes les 6 heures pendant 48 heures,
- puis une transmission toutes les 8 heures pendant 72 heures,
- puis une transmission toutes les 12 heures pendant 15 jours,
- puis une transmission toutes les 24 heures sans limite de durée tant que l’objet n’est pas déplacé à nouveau.
- une transmission toutes les heures pendant 3 heures,
- puis une transmission toutes les 3 heures pendant 9 heures,
- puis une transmission toutes les 6 heures pendant 48 heures,
- puis une transmission toutes les 8 heures pendant 72 heures,
- puis une transmission toutes les 12 heures pendant 15 jours,
- puis une transmission toutes les 24 heures sans limite de durée tant que l’objet n’est pas déplacé à nouveau.
Chaque transmission (message d’identification 62) est constituée d’une fenêtre d’émissions de 1,5 secondes suivi de deux fenêtres de réception de 0,5 seconde pendant lesquelles le récepteur peut recevoir un message du réseau, par exemple si l’objet 10 est recherché et que la balise 1 doit passer en écoute permanente pour faciliter sa localisation.
Un message d’information 63 comprenant l’identifiant de la balise 1 et sa position relative (brute) est ensuite envoyé au serveur client 16 à travers le serveur 22 du réseau 20 et l’internet 15. Le dispositif portable 17, par exemple un téléphone mobile du type « smartphone », appartient par exemple à un particulier qui possède au moins une balise et souhaite surveiller sa position, par exemple en étant abonné à un service de suivi à travers une application « app » téléchargé sur le dispositif portable 17. Le particulier pourrait alors accéder aux données de position, gérer ses balises, lancer une alerte (mode recherche), etc.
Optionnellement, un seuil de mouvement peut être mis en œuvre, pour éviter le déclenchement des enregistrements de mouvement si l’objet 10 n’a été que basculé par inadvertance par exemple, et non pas déplacé. Par exemple, le seuil peut comprendre un minimum de mouvement détecté, ou un minimum de temps de mouvement.
MODE RECHERCHE
En mode recherche, l’objet 10 est cherché. La base de données sur le serveur client 16 est consultée pour retrouver la balise 1 associée audit objet 10, plus particulièrement pour trouver son identifiant et ses clés de réseau. Sa position brute est donnée avec une précision entre 100 mètres en milieu urbain et 10 kilomètres en milieu rural par exemple. Si cette position est suffisante pour retrouver l’objet (d’une très grande taille par exemple), il n’est pas nécessaire de passer en mode de recherche « actif ».
Sinon, le serveur client 16 envoie un message de déclenchement mode recherche 64 au serveur réseau 22 via l’internet 15. Le message de déclenchement 64 est stocké en mémoire du serveur réseau 22 pour être transmis à la balise 1 dès sa prochaine connexion au réseau 20 (transmission du message d’identification 62), par exemple une fois toute les 24 heures comme décrit ci-dessus.
La ou les antennes (selon la couverture) envoient ensuite un message de recherche 65 à la balise 1 (après réception de la commande du serveur réseau 22, non-montrée), ordonnant la balise 1 de passer en écoute permanente.
Une fois le message de recherche 65 reçu, la balise 1 se met dans un mode d’écoute permanente permettant au dispositif de recherche 50 de se connecter à la balise pour échanger des messages tout en gardant le canal de communication avec le réseau 20 ouvert en parallèle au cas où l’opérateur du dispositif de recherche 50 perdrait le contact avec la balise 1 pendant sa recherche.
Le dispositif de recherche 50 émet, par l’antenne directionnelle 51, un signal 66 qui est détecté par la balise 1 dès qu’elle entre dans le périmètre de détection de l’antenne directionnelle 51. La balise 1 communique alors en permanence avec le dispositif de recherche 50 selon un protocole de communication, par exemple du type LoRa par radiofréquence, commençant par un étalement de spectre de facteur 12 (« speading factor » en anglais) avec la portée la plus grande.
L’opérateur du dispositif 50 avance vers la balise 1 en suivant l’axe de l’antenne directive 51 selon une indication affichée sur l’écran du niveau du signal capté par le dispositif 50, le signal étant maximal quand il est dans l’axe de la balise 1 et minimal quand il est dans la direction opposée, jusqu’à retrouver la balise 1 avec une précision de l’ordre de 20 cm.
Au moyen du terminal de contrôle 52, l’opérateur peut changer le facteur d’étalement de spectre, entre 7 et 12, selon qu’il se rapproche ou s’éloigne de la balise, et communiquer ce changement de facteur à la balise 1 afin qu’elle puisse ajuster la fréquence de ses réponses.
Comme indiqué précédemment, un message d’écoute 67 est envoyé toutes les quelques minutes de la balise 1 aux antennes 21 selon un protocole LORAWAN par exemple, afin que le mode de la balise et la fréquence de communication puisse être changés à tout moment si nécessaire. En fin d’opération, quand l’objet 10 a été retrouvé, un message (non-montré) peut être envoyé à la balise 1, par les antennes 21 ou par le dispositif de recherche 50, lui ordonnant de retourner en mode normal.
Selon un mode de réalisation, une information concernant la puissance du signal entre l’antenne directionnelle 51 et l’interface de communication 6 est transmise au terminal de contrôle 52 pour évaluer la distance de la balise 1.
Selon un autre mode de réalisation, une information de l’angle de transmission (par exemple l’angle entre le nord et la direction de l’antenne directionnelle 51) par l’antenne directionnelle 51 est envoyée (non-montrée) par les antennes 21 du réseau 20 à la balise 1. En réponse, la balise 1 envoie, par exemple dans le message d’écoute 67 ou séparément, une information comprenant l’angle de réception et de la puissance de réception du signal par son interface de communication 6, aux antennes 21 du réseau 20. Les angles de transmission et de réception, ainsi que la puissance de réception, peuvent être alors utilisés pour localiser la balise 1, plus rapidement, avec plus de précision, etc. même si la puissance d’émission de la balise 1 n’est pas suffisante pour être captée par le dispositif de recherche 50.
La est un tableau qui montre les échanges de messages entres les divers éléments du système selon un deuxième mode de réalisation.
En particulier, les échanges de message 70 sont montrés dans le cas où la balise 1 est équipée de la première interface 6 pour communiquer avec le système de localisation brut 20 et de la deuxième interface 7 pour communiquer avec le système de localisation fine 30 (du type Wi-Fi).
Comme précédemment, le déplacement de l’objet 10 est détecté par le capteur de mouvement 5. Après une période d’inhibition (optionnelle), qui peut être paramétrée plus ou moins longue, l’interface de communication 7 est activée, et reçoit des messages d’adresse 71 des bornes 31, les messages comprenant alors les adresses MAC (« Medium Access Control » en anglais, ou « Contrôle d’accès au support » en français) des bornes 31. En outre, on peut considérer que si l’objet 10 a été déplacé pendant une durée inférieure d’un seuil prédéterminé (par exemple une minute), son adresse Wi-Fi n’a pas changé.
Les adresses des bornes 31, par exemple les trois bornes les plus puissantes et donc les plus proches, sont alors stockées dans la mémoire 3 de la balise 1 jusqu’à un nouveau déplacement. En conséquence, les adresses Wi-Fi ne sont captées qu’une seule fois après un déplacement de l’objet, afin d’économiser de l’énergie. En outre, la période d’inhibition, par exemple d’une heure réinitialisée après chaque nouveau déplacement, évite la transmission des messages (très consommateurs d’énergie) pendant des longs trajets ou des déplacements fréquents.
Ensuite, un message d’identification 72 de la balise est envoyé au moyen de l’interface de communication 6 aux antennes 21 du réseau 20 avec l’identifiant de la balise 1 stockée en mémoire et les adresses MAC. Le message d’identification 72 est envoyé de façon répétitive, avec un espacement temporel des transmissions qui peut être constant ou varié.
Les messages 73 à 77 qui suivent sont identiques aux messages 63 à 67 respectivement, décrits en relation avec la , et ne seront pas décrits à nouveau.
La est un tableau qui montre les échanges de messages entres les divers éléments du système selon un troisième mode de réalisation.
En particulier, les échanges de message 80 sont montrés dans le cas où la balise 1 est équipée de la première interface 6 pour communiquer avec le système de localisation brut 20 et de la troisième interface 8 pour communiquer avec le système de géolocalisation 40 (du type GPS). On peut noter qu’en général, l’utilisation de la première interface 6 est à privilégier si le réseau 30 est disponible car elle prend moins de temps et donc consomme moins d’énergie (par exemple 5 secondes pour capter les bornes de Wi-Fi à proximité par rapport à 60 secondes pour calculer un point GPS). Néanmoins, en situation extérieure et/ou rurale, le réseau 30 risque de ne pas être disponible.
Comme précédemment, le déplacement de l’objet 10 est détecté par le capteur de mouvement 5. Après une période d’inhibition (optionnelle), qui peut être paramétrée plus ou moins longue, l’interface de communication 8 est activée, et reçoit un message de géolocalisation 81 comprenant des données provenant des satellites 50, les données comprenant en particulier une latitude et une longitude.
Les coordonnées latitude et longitude sont alors stockées dans la mémoire 3 de la balise 1 jusqu’à un nouveau déplacement. En conséquence, les coordonnées ne sont captées qu’une seule fois après un déplacement de l’objet, afin d’économiser de l’énergie. En outre, la période d’inhibition, par exemple d’une heure réinitialisée après chaque nouveau déplacement, évite la transmission des messages (très consommateurs d’énergie) pendant des longs trajets ou des déplacements fréquents.
Ensuite, un message d’identification 82 de la balise est envoyé au moyen de l’interface de communication 6 aux antennes 21 du réseau 20 avec l’identifiant de la balise 1 stockée en mémoire et les coordonnées. Le message d’identification 82 est envoyé de façon répétitive, avec un espacement temporel des transmissions qui peut être constant ou varié.
Les messages 83 à 87 qui suivent sont identiques aux messages 63 à 67 respectivement, décrits en relation avec la , et ne seront pas décrits à nouveau.
La est un tableau qui montre les échanges de messages entres les divers éléments du système selon un troisième mode de réalisation.
En particulier, les échanges de message 90 sont montrés dans le cas où la balise 1 est équipée de la première interface 6 pour communiquer avec le système de localisation brut 20, la deuxième interface 7 pour communiquer avec le système de localisation fine 30, et de la troisième interface 8 pour communiquer avec le système de géolocalisation 40 (du type GPS).
Comme précédemment, le déplacement de l’objet 10 est détecté par le capteur de mouvement 5. Après une période d’inhibition (optionnelle), qui peut être paramétrée plus ou moins longue, les interfaces de communication 7, 8 sont activées, et reçoivent des messages 91, 91’ comprenant les adresses MAC et des données provenant des satellites 50 respectivement, si les deux sont disponibles (à la portée des bornes et satellites).
Les données sont alors stockées dans la mémoire 3 de la balise 1 jusqu’à un nouveau déplacement, et un message d’identification 92 de la balise est envoyé au moyen de l’interface de communication 6 aux antennes 21 du réseau 20 avec l’identifiant de la balise 1 stockée en mémoire et les données. Le message d’identification 92 est envoyé de façon répétitive, avec un espacement temporel des transmissions qui peut être constant ou varié.
Les messages 93 à 97 qui suivent sont identiques aux messages 63 à 67 respectivement, décrits en relation avec la , et ne seront pas décrits à nouveau.
En résumé, les différentes configurations possibles de la balise :
- l’interface 6 (LORA) seulement ;
- les interfaces 6 et 7 (LORA et Wi-Fi) ;
- les interfaces 6 et 8 (LORA et GPS) ; et
- les interfaces 6, 7, 8 (LORA, Wi-Fi, et GPS)
ont en général (selon les fournisseurs, la technologie, etc.) un prix croissant et une taille croissante mais une durée de vie décroissante. La solution à choisir dépendra alors de plusieurs critères de sélection - l’application envisagée, le prix, l’objet à protéger (son valeur), son emplacement probable intérieur/extérieur et milieu urbaine/rurale, si la balise doit être dissimulée autant que possible, etc.
- l’interface 6 (LORA) seulement ;
- les interfaces 6 et 7 (LORA et Wi-Fi) ;
- les interfaces 6 et 8 (LORA et GPS) ; et
- les interfaces 6, 7, 8 (LORA, Wi-Fi, et GPS)
ont en général (selon les fournisseurs, la technologie, etc.) un prix croissant et une taille croissante mais une durée de vie décroissante. La solution à choisir dépendra alors de plusieurs critères de sélection - l’application envisagée, le prix, l’objet à protéger (son valeur), son emplacement probable intérieur/extérieur et milieu urbaine/rurale, si la balise doit être dissimulée autant que possible, etc.
D’autres applications et utilisations du dispositif et du système sont envisageables.
En ce qui concerne la période d’inhibition, elle n’est pas obligatoire, et au contraire « une alerte » peut être envoyée toute de suite après détection d’un mouvement afin d’alerter le système du mouvement et vol possible de l’objet.
En outre, on peut considérer que si l’objet 10 a été déplacé pendant une durée inférieure d’un seuil prédéterminé (par exemple une minute), son adresse (LORA, Wi-Fi, GPS…) n’a pas changé, et il n’est pas nécessaire de mettre à jour sa position, une opération qui est consommateur d’énergie.
D’autres protocoles et séquences de transmission peuvent être envisagés, selon les technologies mises en œuvre.
Le dispositif de recherche 50 peut avoir son antenne 51 positionnée sur un mât télescopique rotatif pour augmenter la qualité de la réception.
Le dispositif de recherche 50 peut être embarqué sur un aéronef sans pilote (« drone » ou « Unmanned Aerial Vehicule » ou UAV en anglais), ou sur un véhicule terrestre, notamment pour parcourir les grandes surfaces.
L’intérêt d’embarquer le dispositif de recherche sur un drone est de pouvoir prendre de la hauteur, pour mieux recevoir les signaux provenant de la balise, notamment en zone montagneuse ou urbaine dense.
Le drone pourrait monter et se tourner sur lui-même 360° sur le plan horizontal, pour chercher la balise. Plus précisément, envoyer le message de recherche 66, 76, 86, 96 et recevoir un signal de la balise 1. Des informations peuvent être alors transmises en temps-réel à l’opérateur du drone, ou accédées une fois le drone atterrit.
Si le drone ne repère pas la balise dans un premier temps, il peut se déplacer et chercher à nouveau. L’opérateur du drone pourrait recevoir les résultats de chaque recherche en temps-réel et adapter la recherche en conséquence.
La présente invention a été décrite et illustrée dans la présente description détaillée en référence aux figures jointes. Toutefois, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation présentées.
D'autres variantes et modes de réalisation peuvent être déduits et mis en œuvre par la personne compétente dans le domaine de l’invention à la lecture de la présente description et des figures annexées.
Claims (15)
- Un dispositif de repérage (1) d’un objet (10), le dispositif comprenant au moins :
- un microprocesseur (2),
- une mémoire (3) comprenant un identifiant du dispositif,
- une source d’alimentation électrique (4),
- un capteur de mouvement (5) configuré pour détecter un mouvement du dispositif, et
- au moins une première interface de communication (6) selon un premier protocole de communication qui permet une communication de longue portée avec une faible consommation et bas débit de données, et configurée pour envoyer un message d’identification (62, 72, 82, 92) comprenant l’identifiant du dispositif après un déplacement du dispositif, et pour communiquer par radiofréquence avec une antenne directionnelle (41) afin de permettre la localisation précise du dispositif par l’antenne directionnelle. - Le dispositif selon la revendication 1, comprenant en outre une deuxième interface de communication (7) selon un second protocole de communication qui permet une communication de courte distance avec un haut débit de données.
- . Le dispositif selon l’une des revendications 1 ou 2, comprenant en outre une troisième interface de communication (8) avec un système de positionnement par repérage de données satellites de géolocalisation.
- Le dispositif selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel le microprocesseur met en œuvre une période d’inhibition après une détection de mouvement avant l’envoi du message d’identification (62, 72, 82, 92) comprenant l’identifiant du dispositif.
- Le dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le microprocesseur est configuré pour allumer et éteindre l’alimentation électrique du capteur (5) et/ou d’au moins une interface de communication (6, 7, 8) afin d’économiser la source d’alimentation électrique (4).
- Un système de repérage d’un dispositif selon l’une des revendications 1 à 5, le système comprenant un réseau (20) du type internet d’objets capable de communiquer avec le dispositif (1) à longue distance et un dispositif de recherche (50) comprenant une antenne directionnelle (51).
- Le système selon la revendication 6, comprenant en outre un système de localisation fine (30) selon un second protocole de communication qui permet une communication de courte distance avec un haut débit de données et/ou un système de positionnement (40) par repérage de données satellites de géolocalisation.
- Un procédé de repérage d’un objet muni par un dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 5 dans le cadre d’un système selon l’une des revendications 6 ou 7, le procédé comprenant les étapes de :
- détecter, par le capteur de mouvement (5) du dispositif, un mouvement du dispositif,
- envoyer, par la première interface de communication (6) du dispositif, un message d’identification (62, 72, 82, 92) comprenant l’identifiant du dispositif,
- stocker, dans une base de données sur un serveur (SERC), l’identifiant du dispositif et des données concernant sa localisation, et
- envoyer au dispositif un message de recherche (65, 75, 85, 95) l’ordonnant de passer en écoute permanente afin qu’il puisse communiquer avec une antenne directionnelle (51) afin de permettre sa localisation précise par l’antenne directionnelle. - Le procédé selon la revendication 8, comprenant en outre une étape de recevoir, par une deuxième interface de communication (7) du dispositif, au moins un message d’adresse (71, 91) d’un borne (31) d’un réseau de localisation fine (30) comprenant un adresse du borne, et dans lequel l’étape d’envoyer un message d’identification (62, 72, 82, 92) comprend aussi l’envoi de l’adresse d’une borne, qui est stocké par le serveur en relation avec l’identifiant.
- Le procédé selon l’une des revendications 8 ou 9, comprenant en outre, après la détection d’un mouvement, une étape de mise en œuvre d’une période d’inhibition avant l’étape d’envoyer, par la première interface de communication (6) du dispositif, le message d’identification (62, 72, 82, 92).
- Le procédé selon l’une des revendications 8 à 10, dans lequel l’étape d’envoyer le message d’identification (62, 72, 82, 92) est répété avec un espacement temporel qui va en augmentant.
- Le procédé selon l’une des revendications 8 à 11, comprenant en outre une étape de stockage d’un message de déclenchement mode recherche (64, 74, 84, 94) dans une mémoire d’un serveur réseau (22) pour être transmis au dispositif (1) dès sa prochaine transmission du message d’identification (62, 72, 82, 92) en tant que message de recherche (65, 75, 85, 95) l’ordonnant de passer en écoute permanente.
- Le procédé selon l’une des revendications 8 à 12, comprenant en outre une étape d’émission, par une antenne directionnelle (51) d’un signal (66, 76, 86, 96) qui est détecté par la balise (1) dès qu’elle entre dans le périmètre de détection de l’antenne directionnelle.
- Le procédé selon la revendication 13, comprenant en outre une étape d’émission d’une information concernant la puissance du signal (66, 76, 86, 96) entre l’antenne directionnelle (51) et la première interface de communication (6) est transmise pour évaluer la distance de la balise.
- Le procédé selon la revendication 13, comprenant une étape d’envoyer, par la première interface (6) de la balise (1), des informations comprenant les angles de la direction de réception du signal (66, 76, 86, 96) émise par l’antenne directive et la puissance du signal reçu à chaque angle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1910452A FR3101222B1 (fr) | 2019-09-23 | 2019-09-23 | Dispositif et systeme de reperage d’un objet |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1910452 | 2019-09-23 | ||
| FR1910452A FR3101222B1 (fr) | 2019-09-23 | 2019-09-23 | Dispositif et systeme de reperage d’un objet |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3101222A1 true FR3101222A1 (fr) | 2021-03-26 |
| FR3101222B1 FR3101222B1 (fr) | 2023-11-17 |
Family
ID=69572051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1910452A Active FR3101222B1 (fr) | 2019-09-23 | 2019-09-23 | Dispositif et systeme de reperage d’un objet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3101222B1 (fr) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100283602A1 (en) * | 2009-05-08 | 2010-11-11 | Pan-America Hyperbarics Inc. | System and method for monitoring relative position of moving object |
| US20100302014A1 (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-02 | Richard Michael Gloo | System and method for locating a target wireless device |
| US20150296477A1 (en) * | 2012-09-13 | 2015-10-15 | Salutica Allied Solutions SDN. BHD | Wireless pairing and tracking system for locating lost items |
-
2019
- 2019-09-23 FR FR1910452A patent/FR3101222B1/fr active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100283602A1 (en) * | 2009-05-08 | 2010-11-11 | Pan-America Hyperbarics Inc. | System and method for monitoring relative position of moving object |
| US20100302014A1 (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-02 | Richard Michael Gloo | System and method for locating a target wireless device |
| US20150296477A1 (en) * | 2012-09-13 | 2015-10-15 | Salutica Allied Solutions SDN. BHD | Wireless pairing and tracking system for locating lost items |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3101222B1 (fr) | 2023-11-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8478299B2 (en) | System and methods for obtaining coarse location for a mobile device | |
| US7155238B2 (en) | Wireless location determining device | |
| US7528714B2 (en) | Flexible position tracking system and tracking and research methods utilizing such systems | |
| US9002372B2 (en) | Locating system for autistic child and others | |
| US7113126B2 (en) | Portable position determining device | |
| CA2896427C (fr) | Procede et appareil de positionnement hybride de reseau sans fil | |
| CN102833855B (zh) | 一种室内定位方法和系统 | |
| US10571272B2 (en) | Mobile transceiver with adaptive monitoring and reporting | |
| US20080136705A1 (en) | Object Locator | |
| US8818270B2 (en) | Method and system for determining a location for a RF communication device based on its proximity to a mobile device | |
| US20110140967A1 (en) | Radio-tracking method, system and devices | |
| US20070182628A1 (en) | Satellite-positioning-system tracking device and method for determining a position of the same | |
| CN102057292A (zh) | 对区域性卫星飞行器的依存于位置的搜索 | |
| AU2008244527A1 (en) | Portable position determining device | |
| CN111741432B (zh) | 室内定位方法及装置、终端、存储介质 | |
| US20130157611A1 (en) | Mobile cellular node method and apparatus for emergency relief and rescue | |
| KR102268380B1 (ko) | 정밀 측위 기법을 활용한 이동국 간의 거리 측정 방법 및 이를 이용한 골퍼와 홀 컵 간의 거리 측정 시스템 및 방법 | |
| Mahyuddin et al. | Overview of positioning techniques for LTE technology | |
| WO2006050175A2 (fr) | Systeme de communication sans fil et procede associe | |
| FR3101222A1 (fr) | Dispositif et systeme de reperage d’un objet | |
| WO2013004849A1 (fr) | Système permettant d'établir un rapport sur la position d'un transpondeur | |
| WO2002063910A1 (fr) | Systeme et procede de localisation d'un terminal mobile et d'obtention d'informations liees a cette localisation | |
| CN111277944A (zh) | 一种定位方法及定位设备 | |
| FR3090849A1 (fr) | Clou de repérage d’arpentage, maillage topographique, système et procédé de relevé topographique et terminal portable communiquant | |
| KR100786387B1 (ko) | 실시간 위치 추적 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20210326 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
| TP | Transmission of property |
Owner name: ANA, FR Effective date: 20230915 |