IT202000015532A1 - Metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caffè - Google Patents
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Description
Titolo: "Metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff?"
DESCRIZIONE
Campo Tecnico
La presente invenzione si riferisce ad un metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia caff? preferibilmente conservato in una tramoggia di un macinino o macinadosatore E' oggetto della presente invenzione anche un apparato ed un sistema per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia caff?.
Stato della Tecnica
Come ? noto gli strumenti necessari alla preparazione del caff? in tazza, macinino e macchina per caff?, devono essere opportunamente regolati. Il caff? in grani presenta infatti caratteristiche sui generis che devono essere prese in considerazione all?atto della taratura e della programmazione dell?attrezzatura. In particolare, si deve tener conto non solo della miscela utilizzata, del grado di tostatura della miscela o della data di confezionamento del caff? presente sulla confezione ma anche della variazione di determinate caratteristiche del caff? stesso durante la conservazione in confezione, nel macinino o nella macchina del caff?. Per queste ragioni ogni tipologia di caff? utilizzata deve essere opportunamente macinata da uno specifico macinadosatore e trattata con acqua calda pressurizzata con un valore definito di pressione e temperatura in funzione della tipologia stessa ed in funzione delle relative caratteristiche.
In particolare, per evitare che le tramogge di macinini associate ad una certa tipologia di caff? con determinate caratteristiche macinino il caff? nella maniera errata sono state studiate diverse soluzioni. Ad esempio, ? noto rilevare la concentrazione totale dei composti organici volatili (TVOC) rilasciati dal caff? e agire sui parametri di macinazione qualora venga registrata una variazione della contrazione oltre valori predefiniti.
Problemi della Tecnica Nota
I dispositivi dell?arte nota non sono in grado di distinguere una variazione di una determinata caratteristica del caff? e pertanto non permettono la corretta modifica dei parametri di preparazione noti come parametri di macinazione (granulometria e dose del caff?) e parametri d?infusione (pressione e temperatura dell?acqua calda). In particolare, i dispositivi dell?arte nota modificano i parametri di preparazione in funzione di un dato complessivo delle variazioni di concentrazioni dei composti organici volatili misurate senza tener conto di eventuali interazioni trai i composti organici volatili associati ad una o pi? caratteristiche del caff?. Conseguentemente, i dispositivi noti portano ad erogare in tazza un prodotto con caratteristiche organolettiche differenti.
Scopo dell?Invenzione
Scopo dell?invenzione in oggetto ? quello di realizzare un metodo, un apparato ed un sistema in grado di superare gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.
In particolare, ? scopo della presente invenzione quello di fornire un metodo in grado di discernere diverse caratteristiche di ciascuna tipologie di caff? consentendo la modifica corretta dei parametri di preparazione oltre ad avvisare l?operatore qualora fossero stati commessi errori durante il caricamento del caff?.
Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di ciascuna tipologia di caff?, un apparato ed un sistema comprendenti le caratteristiche tecniche esposte in una o pi? delle unite rivendicazioni.
Vantaggi dell?invenzione
Vantaggiosamente, il metodo, l?apparato ed il sistema della presente invenzione permettono di rilevare la presenza di uno o pi? specifici composti organici volatili rilasciati dal caff? conservato all?interno della tramoggia.
Vantaggiosamente, il metodo, l?apparato ed il sistema della presente invenzione permettono di riconoscere la variazione di almeno una caratteristica del caff? conservato all?interno della tramoggia tra una pluralit? di caratteristiche di riferimento.
Vantaggiosamente, il metodo, l?apparato ed il sistema della presente invenzione permettono di modificare correttamente i parametri di preparazione del caff? tenendo conto delle variazioni di ciascuna caratteristica riconosciuta.
Vantaggiosamente, il metodo, l?apparato ed il sistema della presente invenzione permettono di allertare il barista o il responsabile del servizio se la tramoggia contiene un caff? avente una o pi? caratteristiche diverse rispetto a quelle prestabilite.
BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un metodo, una macchina ed un sistema per il monitoraggio di una caratteristica di ciascuna tipologia di caff?, come illustrato negli uniti disegni:
- la figura 1 mostra una vista schematica della macchina per il monitoraggio di una caratteristica del caff? secondo la presente invenzione;
- la figura 2 mostra il grafico dell?andamento della resistenza elettrica di un sensore secondo il metodo, l?apparato ed il sistema di figure della presente invenzione;
- la figura 3 mostra il grafico della derivata prima di figura 2;
- la figura 4 mostra una vista schematica di un sensore secondo la presente invenzione.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
Anche qualora non esplicitamente evidenziato, le singole caratteristiche descritte in riferimento alle specifiche realizzazioni dovranno intendersi come accessorie e/o intercambiabili con altre caratteristiche, descritte in riferimento ad altri esempi di realizzazione.
La presente invenzione ha per oggetto un metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff? tra una pluralit? di caratteristiche di riferimento a cui ? associato un relativo segnale di riferimento. Preferibilmente, la caratteristica da riconoscere ? associata al caff? contenuto all?interno di una tramoggia 300 associata ad un macinino, o ad un macinadosatore o ad una macchina per il caff? espresso. In particolare, la tramoggia 300 ? parte di un dispositivo di macinatura e/o dosatura del caff?.
Il metodo comprende le fasi di seguito riportate, eseguite secondo una forma realizzativa preferita.
Il metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di caff? comprende la fase di rilevare tramite uno o pi? sensori 301 la concentrazione di uno o pi? composti organici volatili in una miscela di composti organici volatili rilasciati dal caff? preferibilmente contenuto all?interno della tramoggia 300 in un intervallo temporale di campionatura. Tale fase di rilevazione ? condotta periodicamente ad intervalli temporali di campionatura successivi e/o su comando di un utente e/o alternativamente su comandi di una unit? di controllo.
In accordo con una forma di realizzazione preferita la fase di rilevazione ? condotta ad intervalli temporali di campionatura predefiniti al fine di rilevare la variazione delle concentrazioni di uno o pi? compositi organici volatili. Preferibilmente, ciascun intervallo temporale ? compreso tra mezz'ora e 4 ore, pi? preferibilmente compreso tra un?ora e tre ore, in accordo con la forma preferita l?intervallo temporale ? pari a 2 ore.
In particolare, ? da notare che i compositi organici volatili rilasciati dal caff? all?interno di un contenitore preferibilmente una tramoggia sono caratteristici della tipologia di caff? sia esso monorigine o una miscela di pi? caff? e del tempo di stazionamento all?interno del contenitore e di eventuali difetti di produzione. Nel dettaglio, ogni tipologia di caff? rilascia una pluralit? di composti organici volatili in diverse concentrazioni riconoscibili ad esempio mediante cromatografia con spettrometro di massa. Ancor pi? nel dettaglio, le caratteristiche di ogni tipologia di caff? sono caratterizzate da una determinata combinazione di concentrazioni di composti organici volatili e possono variare nel tempo come ad esempio la molecola responsabile dell?irrancidimento che aumenta la sua concentrazione o la molecola del floreale che riduce la sua concentrazione nel tempo. Inoltre, determinate caratteristiche di una tipologia di caff? possono avere concentrazioni diverse perch? il caff? anche della stessa tipologia ? stata lavorato, trasportato e/o conservato diversamente. Questo pu? capitare nei casi in cui ? caricato all?interno della tramoggia la stessa la stessa tipologia di caff? ma da lotti differenti.
Vantaggiosamente, il metodo secondo l?invenzione permette di monitorare ad intervalli temporali di campionatura le concentrazioni dei composti organici volatili associati ad una o pi? caratteristica di una tipologia di caff?.
? da notare che ciascun sensore 301 ? configurato per registrare la concentrazione di alcuni specifici composti organici. Pi? preferibilmente, i sensori 301 sono configurati per rilevare la concentrazione di almeno i seguenti compositi organici volatili: derivati della molecola di pirazina, derivati della molecola di furano, acidi carbossilici, derivati della molecola di pirrolo, derivati dalla molecola di furfurale e derivati della molecola di piridina. Tale lista di composti organici volatili ? caratteristica delle diverse caratteristiche delle tipologie di caff?. In particolare, la distinzione tra una caratteristica ed un?altra ? associata alla concertazione dei composti organici volatili sopra elencati.
In accordo con una forma di realizzazione preferita, la fase di rilevare tramite uno o pi? sensori 301 la concentrazione di uno o pi? composti organici volatili comprende la sottofase di inviare ad una unit? di elaborazione dati almeno ciascuna concentrazione rilevata.
Il metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff? comprende la fase di generare un segnale di campionatura rappresentativo del caff? contenuto all?interno della tramoggia 300 in funzione delle concentrazioni di composti organici volatili rilevati. Preferibilmente, il metodo prevede di generare un segnale di campionatura per ciascun intervallo temporale di campionatura in cui ? avvenuta la rilevazione delle concentrazioni. In questo modo ? possibile monitorare nel tempo le concentrazioni dei composti organici volatili e le relative caratteristiche ad esse associate.
In particolare, la fase di generazione del segnale di campionatura ? condotta dall?unit? di elaborazione dati 303 a seguito della ricezione dei dati inviati da ciascun sensore 301.
In accordo con una forma di realizzazione preferita, la fase di generazione del segnale di campionatura genera un segnale rappresentativo delle concentrazioni di composti organici volatili rilasciati dal caff? in un intervallo temporale di campionatura all?interno della tramoggia 300.
Il metodo per il monitoraggio di una caratteristica di una tipologia di caff? comprende la fase di confrontare ciascun segnale di campionatura generato per rilevare una variazione nel tempo di uno o pi? composti organici volatili rilasciati dal caff? in intervalli temporali di campionatura successivi del caff? con un segnale di riferimento associato a ciascuna tipologia di caff? di riferimento. In particolare, la fase di confronto tra i segnali di campionatura rileva la presenza di una variazione nel tempo di una o pi? concentrazioni di composti organici volatili rilevate negli intervalli temporali di campionatura all?interno della tramoggia. Preferibilmente, la rilevazione di una variazione di concentrazioni nel tempo ? rilevata qualora superi un valore predefinito di soglia.
Vantaggiosamente, la fase di confrontare i segnali di campionatura permette di identificare quali concentrazioni di composti organici sono variate tra un intervallo temporale di campionatura ed il successivo.
Il metodo per il monitoraggio di una caratteristica di una tipologia di caff? comprende la fase di generare un segnale rappresentativo di variazione nel tempo di uno o pi? composti organici volatili rilasciati dal caff? quando la variazione ? rilevata.
Preferibilmente, la generazione di un segnale rappresentativo di variazione nel tempo genera un segnale rappresentativo della variazione nel tempo di una o pi? concentrazioni di composti organici volatili rilevati all?interno della tramoggia 300. Nel dettaglio, il segnale rappresentativo di variazione nel tempo ? associato alla concentrazione di uno o pi? composti organici volatili rilasciati rispettivamente da una tipologia di caff? di riferimento in diverse condizioni.
Il metodo per il monitoraggio di una caratteristica di una tipologia di caff? comprende la fase di confrontare il segnale rappresentativo di variazione generato con i segnali di riferimento associati a ciascuna caratteristica di riferimento. Preferibilmente, la fase di confronto tra segnale rappresentativo di variazione nel tempo e i segnali di riferimento associati a ciascuna caratteristica di riferimento comprende la sottofase di riconoscere i compositi organici volatili la cui concentrazione ? variata nel tempo in funzione del segnale rappresentativo di variazione. Pi? preferibilmente, la fase di confronto tra segnale rappresentativo di variazione nel tempo e i segnali di riferimento comprende la sottofase di associare ai composti organici volatili riconosciuti almeno una caratterista di riferimento in funzione dei segnali di riferimento.
Il metodo per il monitoraggio di una caratteristica di una tipologia di caff? comprende la fase di generare un segnale di riconoscimento della caratteristica in funzione del confronto del segnale rappresentativo generato con i segnali di riferimento.
In accordo con una forma realizzativa preferita, la fase di generare un segnale di campionatura e la fase di generare un segnale rappresentativo di variazione nel tempo, la fase di confrontare ciascun segnale di campionatura e la fase di confrontare il segnale rappresentativo di variazione nel tempo con un segnale di riferimento sono condotte tramite un algoritmo basato su reti neurali. Le reti neurali confrontano infine tale segnale rappresentavo di variazione generato con ciascun segnale di riferimento in modo da riconoscere la caratteristica di riferimento.
L?algoritmo basato su rete neurale, preferibilmente residente nell?unit? di elaborazione dati 303, ? sottoposto ad un processo di addestramento. In particolare, l?algoritmo ? addestrato a riconoscere una pluralit? di caratteristiche di caff? associando ad ognuna la concertazione di uno o pi? composti organici volatili rilasciati dalla relativa tipologia di caff?. Nel dettaglio, l?algoritmo di rete neurale ? addestrato a riconoscere una o pi? determinate caratteristiche di una tipologia di caff? in funzione della concentrazione di determinati composti organici rilasciati. Inoltre, ad ogni caratteristica della tipologia di caff? sono associati determinati parametri di macinazione (granulometria e dose del caff?) e parametri di infusione (pressione e temperatura dell?acqua calda) al fine di correggerli qualora fosse rilevata una variazione.
? da notare che l?algoritmo di rete neurale definisce intervalli di controllo in funzione della tipologia di caff? di riferimento utilizzata durante il processo di addestramento. In questo modo, la rete neurale riconosce la caratteristica del caff? anche se il segnale generato relativo al caff? contenuto nella tramoggia non corrisponde al segnale di riferimento rientrando in un intervallo di controllo prestabilito e/o definito dalla rete neurale stessa.
Preferibilmente, l?algoritmo di rete neurale pu? essere aggiornato periodicamente addestrandolo con ulteriori caratteristiche di riferimento. Secondo una forma preferita della presente invenzione, la pluralit? di caratteristiche di riferimento comprende ad esempio il rancido determinato con presenza di eventuali molecole di acido butirrico e acido propanoico.
Pi? preferibilmente, le caratteristiche di riferimento sono le caratteristiche note al tecnico esperto del settore relative a caff? monorigine e miscele di caff? fresco ed in diversi stadi stazionamento all?interno di una tramoggia.
Il metodo per il riconoscimento di una tipologia di caff? comprende la fase di generare un segnale di riconoscimento in funzione del confronto del segnale rappresentativo di variazione nel tempo generato con i segnali di riferimento. In particolare, il segnale di riconoscimento presenta l?informazione relativa alla caratteristica del caff? contenuta all?interno della tramoggia che ? variata. In questo modo, riconoscendo quale caratteristiche del caff? ? variata ? possibile agire di conseguenza.
Il metodo per il riconoscimento di una tipologia di caff? comprende la fase di generare un segnale di avviso variazione di almeno una caratteristica quando ? rilevata una variazione delle concentrazioni tra un intervallo temporale di campionatura ed il successivo in funzione degli intervalli di controllo della rete neurale ed di generare un segnale di avviso proseguimento preparazione quando non ? rilevata una variazione delle concentrazioni tra un intervallo temporale di campionatura ed il successivo in funzione degli intervalli di controllo della rete neurale.
In particolare, la fase generare un segnale di avviso variazione e di avviso proseguimento preparazione comprende una sottofase di inviare il segnale di avviso variazione, preferibilmente indicando la caratteristica variata, o il segnale di proseguimento preparazione ad un?interfaccia utente 305 tramite una seconda unit? di invio e ricezione dati 304. L?interfaccia utente 305 comprende preferibilmente un?applicazione residente in un dispositivo mobile o fisso e/o un display associato alla tramoggia 300.
La fase di generare un segnale di avviso variazione e di avviso proseguimento preparazione comprende una sottofase di elaborare un messaggio di testo associato rispettivamente al segnale di avviso variazione e di avviso proseguimento preparazione. Tale messaggio avvisa l?utente di una possibile variazione automatica dei parametri di macinazione e dei parametri di infusione.
? da notare che il messaggio ? personalizzabile da un utente tramite fasi convenzionali note al tecnico esperto del settore.
Le fasi di generare un segnale di avviso variazione e di avviso proseguimento preparazione comprendono inoltre la sottofase di visualizzare il messaggio di testo elaborato sull?interfaccia utente 305. In un esempio pratico, l?unit? di elaborazione 303 ? configurata per inviare all?interfaccia utente 305 il messaggio:
- in modalit? sms e/o mail;
- in modalit? di pop-up sul display associato alla tramoggia 300.
Vantaggiosamente, la visualizzazione di un messaggio associato al segnale di avviso variazione avverte l?utente della variazione di una caratteristica del caff? all?interno della tramoggia 300.
Il metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica del caff? comprende una fase di controllare un macinino, un macinadosatore o una macchina per la preparazione del caff? espresso accoppiati preferibilmente alla tramoggia 300. In particolare, la fase di controllo ? condotta tramite un?unit? di controllo 306 associata un macinino, un macinadosatore o una macchina per la preparazione del caff? espresso. Tale unit? di controllo 306, in comunicazione di segnale con l?unit? di elaborazione dati 303 e/o con la seconda unit? di invio e ricezione dati 304, ? configurata per controllare l?attivazione, la disattivazione ed i parametri di un macinino, un macinadosatore o una macchina per la preparazione del caff? espresso, preferibilmente i parametri di macinazione e d?infusione. Nel dettaglio la fase di controllo comprende le sottofasi di:
- ricevere il segnale di riconoscimento;
- generare un segnale di modifica dei parametri di macinazione e dei parametri d?infusione per il caff? contenuto all?interno della tramoggia 300.
? da notare che la modifica dei parametri di macinazione e d?infusione ? legata alla caratteristica variata. Preferibilmente, il metodo per il monitoraggio una volta rilevata la variazione delle concentrazioni e riconosciuta la caratteristica variata modifica i parametri di macinazione e d?infusione in funzione della caratteristica stessa. Pi? preferibilmente, il metodo per il monitoraggio identifica la variazione di pi? caratteristiche e modifica i parametri di macinazione e d?infusione in funzione delle caratteristiche identificate.
In accordo con una forma di realizzazione preferita, il metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff? comprende una fase di conferma da parte dell?utente a procedere con le modifiche dei parametri di macinazione ed d?infusione. Infatti, ricevuto il messaggio di una possibile variazione automatica dei parametri di macinazione e d?infusione, il metodo prevede di confermare da parte dell?utente la modifica dei parametri di macinazione. Qualora, l?utente negasse la modifica dei parametri di macinazione e d?infusione, l?unit? di controllo 306 manterrebbe i parametri di macinazione e d?infusione precedenti. ? da notare che il metodo prevede anche la possibilit? di resettare i parametri di macinazione e d?infusione ad una qualsiasi configurazione precedente dei parametri di macinazione.
Secondo una forma realizzativa il metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff? pu? essere utilizzato come parte di un metodo per controllare il funzionamento di un dispositivo di macinatura di caff? nel caso in cui la tramoggia 300 sia associata ad un dispositivo di macinatura, non illustrato. In particolare, il metodo per controllare il funzionamento di un dispositivo di macinatura comprende la fase di riconoscere l?una o pi? caratteristiche del caff? contenuto nella tramoggia 300 che sono variate secondo il metodo oggetto della presente invenzione. Successivamente, il metodo per controllare il funzionamento di un dispositivo di macinatura di caff? comprende la fase di regolare uno o pi? parametri relativi al dispositivo di macinatura del caff? in funzione del segnale di riconoscimento come ad esempio la temperatura e la pressione dell?acqua oppure il tempo di infusione.
Secondo una ulteriore forma realizzativa, il metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff? pu? essere utilizzato come parte di un metodo per controllare il funzionamento di una macchina per la preparazione di caff? nel caso in cui la tramoggia fosse incorporata in una macchina per la preparazione di caff? espresso. In particolare, il metodo per controllare il funzionamento una macchina per la preparazione di caff? comprende la fase di riconoscere l?una o pi? caratteristiche del caff? contenuto nella tramoggia 300 che sono variante secondo il metodo oggetto della presente invenzione. Successivamente, il metodo per controllare il funzionamento di una macchina per la preparazione di caff? comprende la fase di regolare uno o pi? parametri di preparazione di caff? in funzione del segnale di riconoscimento come ad esempio la temperatura e la pressione dell?acqua oppure il tempo di infusione.
In accordo con una forma realizzativa preferita, i metodi per controllore di funzionamento di un dispositivo di macinatura e di una macchina per la preparazione di caff? comprendono la fase di generare un segnale di modifica dei parametri di funzionamento del dispositivo di macinatura del caff? e della macchina per il caff? quando il segnale rappresentativo di variazione eccede un intervallo di tolleranza associato alle concentrazioni di composti organici volatili in funzione del segnale di riconoscimento. Preferibilmente, tali metodi comprendono inoltre la fase di generare un segnale di mantenimento dei parametri di funzionamento del dispositivo di macinatura del caff? e della macchina per il caff? quando il segnale rappresentativo di variazione rientra nell?intervallo di tolleranza.
Preferibilmente la fase di controllo comprende la sottofase di pulire ciascun sensore 301. In particolare, l?unit? di controllo 306 ? in comunicazione di segnale con mezzi di pulizia 307 configurati per pulire ciascun sensore 301. Nel dettaglio, l?unit? di controllo 306 ? configurata per generare periodicamente un segnale di attivazione per attivare i mezzi di pulizia 307. Con maggior dettaglio, l?unit? di controllo 306 attiva una sottofase di pulire il sensore mediante insufflazione di aria in corrispondenza di ciascun sensore in funzione degli intervalli temporali di campionatura
Ulteriore oggetto della presente invenzione ? un apparato per il monitoraggio di una caratteristica di una tipologia di caff? 400 tra una pluralit? di caratteristiche di riferimento a cui ? associato un rispettivo segnale di riferimento.
L?apparato per il monitoraggio di una tipologia di caff? 400 comprende la tramoggia 300 per la conservazione di caff? in grani o macinato. In particolare, la tramoggia comprende una base 300a definente una cavit? 300b ed un coperchio 300c associato in maniera rimovibile alla base 300a. Preferibilmente, tale tramoggia 300 ? di un dispositivo di macinatura e/o dosatura di caff?.
L?apparato comprende la pluralit? di sensori 301 configurati per rilevare la concentrazione di uno o pi? composti organici volatili rilasciati dal caff? conservato all?interno della cavit? 300b della tramoggia 300 in un intervallo temporale di campionatura. In particolare, ciascun sensore ? configurato per generare un segnale di campionatura delle concentrazioni dei composti organici volatili.
L?apparato comprende la prima unit? di invio e ricezione dati 302 in comunicazione di segnale con la pluralit? di sensori e configurata per inviare i dati generati dalla pluralit? di sensori 301.
Secondo una forma di realizzazione i sensori 301 sono associati al coperchio 300c della tramoggia. Alternativamente, uno o pi? sensori 301 sono associati all?interno di un alloggiamento ricavato all?interno della base 300a della tramoggia 300. Alternativamente i sensori 301sono collocati all?esterno della tramoggia 301, esempio in corrispondenza della base 401a, e collegati al coperchio 300c tramite un tubo, non illustrato. Secondo una forma di realizzazione preferita illustrata nelle figure i sensori 301 sono disposti all?interno della base 300a e sul coperchio 300c.
Ulteriore oggetto della presente invenzione ? un sistema per il monitoraggio di una tipologia di caff? 500 tra una pluralit? di caratteristiche di riferimento, ciascuna tipologia di caff? essendo associata ad un rispettivo segnale di riferimento.
Il sistema per il monitoraggio di almeno una caratteristica di caff? 500 comprende un apparato per il riconoscimento di una tipologia di caff? 400 del tipo sopra descritto.
Il sistema per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff? 500 comprende una seconda unit? di invio e ricezione dati 304 in comunicazione di segnale con la prima unit? di invio e ricezione dati 302 ed una unit? di elaborazione dati 303. In particolare, la seconda unit? di invio e ricezione dati 304 ? configurata per ricevere i segnali generati dalla pluralit? di sensori 301 e preferibilmente per inviarli all?unit? di elaborazione dati 303. Quest?ultima per gli scopi della presente invenzione ? configurata per:
- generare per ogni intervallo temporale di campionatura un segnale di campionatura rappresentativo del caff? contenuto all?interno della tramoggia 300 in funzione dei composti organici volatili rilevati;
- confrontare ciascun segnale di campionatura generato per rilevare una variazione nel tempo di uno o pi? composti organici volatili rilasciati dal caff? in intervalli temporali di campionatura successivi;
- generare un segnale rappresentativo di variazione nel tempo di uno o pi? composti organici volatili rilasciati dal caff? quando la variazione ? rilevata;
- confrontare il segnale rappresentativo di variazione generato con i segnali di riferimento associati a ciascuna caratteristica di riferimento;
- generare un segnale di riconoscimento della caratteristica in funzione del confronto del segnale rappresentativo generato con i segnali di riferimento.
Preferibilmente, il sistema di monitoraggio 500 comprende una interfaccia utente 305 in comunicazione di segnale con l?unit? di elaborazione dati 303 e la seconda unit? di invio e ricezione dati 304.
Secondo una forma di realizzazione preferita, il sistema di monitoraggio 500 comprende un?unit? di controllo 306 in comunicazione di segnale con l?unit? di elaborazione dati 303 e/o con la seconda unit? di invio e ricezione dati 304. Preferibilmente, l?unit? di controllo 306 ? del tipo sopra descritto ed ? configura per:
- ricevere il segnale di riconoscimento;
- generare un segnale di modifica dei parametri di macinazione e d?infusione se il caff? contenuto all?interno della tramoggia 300. ? da notare che la modifica dei parametri di macinazione e d?infusione ? legata alla caratteristica variata.
In accordo con una forma di realizzazione preferita, i sensori 301 sono associati ad una tramoggia, un macinino e/o un macinadosatore. Almeno uno tra questi (tramoggia, macinino e/o macinadosatore) ? in comunicazione di segnale, preferibilmente Bluetooth, con la macchina del caff? espresso. Quest?ultima ? in comunicazione di segnale, preferibilmente wireless o rete cablata, con l?unit? di elaborazione 303 disposta in loco e/o in un luogo remoto rispetto alla macchina del caff?. Preferibilmente, l?unit? di elaborazione 303 comprende almeno due server in comunicazione di segnale tra loro. Nello specifico un primo server, in cui risiedono i parametri di macinazione ed infusione per macinino (e/o tramoggia e/o macinadosatore) per la macchina del caff?, ? in comunicazione di segnale con la macchina del caff?. Il primo server ? configurato per ricevere/inviare dati dalla/alla macchina del caff? e per inviare/ricevere dati a/da un secondo server in cui risiedono gli algoritmi per la realizzazione del metodo oggetto della presente invenzione. Una volta analizzato il dato proveniente dai sensori il secondo server invia il risultato al primo server che a sua volta comunica con la macchina del caff?. Infine quest?ultima comunica con la tramoggia, macinino e/o macinadosatore. Pertanto, una volta generato il segnale di riconoscimento della caratteristica, l?unit? di elaborazione 303 ? configurata per agire sia sulla tramoggia, macinino e/o macinadosatore che sulla macchina del caff?. Nel dettaglio, l?unit? di elaborazione permette di regolare sia i parametri di infusione (temperatura e pressione) sulla macchina del caff? sia i parametri di macinazione sulla tramoggia, macinino e/o macinadosatore.
? da notare che in accordo con una forma di realizzazione preferita il primo ed il secondo server sono distinti e comunicano mediante protocollo MQTT. Nello specifico verr? di seguito riportato un esempio esplicativo del metodo oggetto della presente invenzione realizzato sul sistema per il monitoraggio di almeno una caratteristica di caff? 500:
1) i dati acquisiti dai sensori vengono trasferiti dal macinino (e/o tramoggia e/o macinadosatore) alla macchina del caff? ad esempio via Bluetooth qualora la macchina del caff? sia del tipo tradizionale cio? macchina del caff? separata dal macinino (e/o tramoggia e/o macinadosatore). Invece, qualora la macchina del caff? sia del tipo superautomatica cio? macchina del caff? integrata con macinino (e/o tramoggia e/o macinadosatore), la macchina del caff? in comunicazione di segnale diretta il macinio (e/o tramoggia e/o macinadosatore) dotato dei sensori riceve i dati per via cablata;
2) ricevuti i dati, la macchina del caff? li invia al primo server (insieme ad altri dati macchina, ad esempio quelli di diagnostica, ricette, ecc);
3) ricevuti i dati il primo server li invia al secondo server in cui risiedono gli algoritmi per la realizzazione del metodo oggetto della presente invenzione, preferibilmente algoritmi basati su rete neurale e/o intelligenza artificiale;
4) l'algoritmo dopo aver elaborato i dati acquisiti invia il segnale di riconoscimento al primo server;
5) il primo server comunica con la macchina i risultati ottenuti sul riconoscimento della miscela ed eventualmente come modificare i parametri di infusione e/o macinazione rispettivamente della macchina del caff? e/o del macinino (e/o tramoggia e/o macinadosatore) per migliorare l'esperienza di estrazione bevanda. L?unit? di controllo 306 modifica i parametri della macchina in funzione del segnale generato e della conferma da parte dell?operatore;
6) Se necessario, la macchina del caff? comunica con il macinino e/o tramoggia e/o macinadosatore) le sue impostazioni (ad esempio via bluetooth) al fine di modificare i parametri di macinazione.
In accordo con una forma di realizzazione preferita, l?unit? di elaborazione dati 303 comprende un unico server in comunicazione di segnale con la macchina del caff? ed in cui risiedono gli algoritmi per la realizzazione del metodo oggetto della presente invenzione.
In accordo con una ulteriore forma di realizzazione preferita, l?unit? di elaborazione dati 303 comprende un unico server in cui risiedono gli algoritmi per la realizzazione del metodo oggetto della presente invenzione. Tale unit? di elaborazione dati 303 ? in comunicazione di segnale sia con la macchina del caff? che con la tramoggia, macinino e/o macinadosatore al fine di agire direttamente su ciascuno di essi.
Secondo la forma realizzativa preferita, il sistema comprende anche mezzi pulizia 307 configurati per pulire ciascun sensore 301 periodicamente. In particolare, l?unit? di controllo 306 ? configurata per controllare i mezzi di pulizia 307.
In accordo con una forma di realizzazione preferita, ciascun sensore 301 ? da considerarsi un nano-sensore. Preferibilmente, ciascun sensore 301 presenta una resistenza elettrica nominale R0 ed ? configurato per registrare una variazione della resistenza elettrica ?R rispetto alla resistenza nominale R0 in presenza di almeno uno composto organico volatile rilasciato dal caff? contenuto all?interno della tramoggia 300.
Preferibilmente, ciascun sensore 301 comprende una superficie chimicamente reattiva 301a configurata per registrare la variazione della resistenza elettrica in presenza di uno o pi? composti organici volatili. In particolare, ciascun sensore 301 comprende un elemento riscaldante 301b configurato per riscaldare la superficie chimicamente reattiva 301a in un intervallo di temperature compreso tra 300?C e 400?C in modo da registrare la variazione di resistenza elettrica in presenza di uno o pi? composti organici.
In particolare, il numero di sensori ? compreso tra uno e quattro, preferibilmente ? compreso tra uno ed otto. Secondo una forma realizzativa preferita i materiali sensori sono scelti tra SnO2, SnO2Au con Au, CuO ed SnO2Au.
Nel dettaglio, la fase di rilevare tramite uno o pi? sensori 301 la concentrazione di uno o pi? composti organici volatili in intervalli temporali di campionatura successivi comprende una sottofase di condizionamento in cui ciascun sensore viene riscaldato ad una temperatura compresa tra 300C? e 400C? a seconda del tipo di sensore per la durata di almeno 5 minuti.
La fase di rilevazione comprende una sottofase di prelievo al fine di misurare per ogni sensore la variazione della resistenza elettrica nel tempo. Tale misurazione della variazione della resistenza elettrica ? condotta per un tempo prestabilito compreso tra 0,5 secondi a 10 minuti, preferibilmente compreso tra 1 e 5 minuti, pi? preferibilmente ? pari a 3 minuti.
Preferibilmente, la fase di prelevare tramite uno o pi? sensori 301 la concentrazione di uno o pi? composti organici volatili comprende la sottofase di normalizzare ciascuna variazione della resistenza elettrica misurata ?Rn alla resistenza nominale R0 del sensore per generare una variazione normalizzata di resistenza elettrica. Un esempio della variazione della resistenza elettrica normalizzata ?Rn secondo la presente invenzione ? riportato in figura 2.
Pi? preferibilmente, la fase di prelevare tramite uno o pi? sensori 301 la concentrazione di uno o pi? composti organici volatili comprende la sottofase di calcolare, per almeno un sensore, la derivata prima dRn rispetto al tempo di almeno una variazione normalizzata, come mostrato in figura 3. Successivamente, la fase di prelievo comprende la sottofase di calcolare il valore del minimo Min della derivata calcolata.
La fase di rilevare tramite uno o pi? sensori 301 la concentrazione di uno o pi? composti organici volatili comprende la sottofase di inviare all?unit? di elaborazione dati almeno ciascuna variazione di resistenza misurata ?R. In particolare, ciascun sensore 301, in comunicazione di segnale con l?unit? di elaborazione dati 303, invia tramite una prima unit? di invio e ricezione dati 302 almeno le variazioni di resistenza misurata ?R, opzionalmente ciascun sensore 301 invia la variazione normalizzata ?Rn, la derivata prima della variazione normalizzata dRn ed il relativo valore di minimo Min calcolato.
? da notare che opzionalmente la sottofase di normalizzazione, la sottofase di calcolo della derivata prima e la sottofase del calcolo del minimo della derivata prima sono realizzate da un?unit? di elaborazione dati 303 a seguito dell?invio da parte della prima unit? di invio e ricezione dati 302 della variazione della resistenza elettrica nel tempo misurata.
Secondo la forma realizzativa preferita, la fase di generare un segnale di campionatura del caff? comprende la sottofase di elaborare ciascuna variazione normalizza ?Rn, la derivata prima della variazione normalizzata dRn ed il valore del minimo Min calcolato.
Preferibilmente, la generazione del segnale di campionatura del caff? contenuto all?interno della tramoggia ? realizzata elaborando la variazione normalizzata ?Rn per ogni sensore impiegato ed il minimo della derivata prima Min per almeno tre dei quattro sensori utilizzati.
In particolare, la rete neurale analizzando le variazioni normalizzate ?Rn e le derivate della resistenza normalizzata dRn in particolare i valori di minimo Min calcolati genera il segnale di campionatura della tipologia di caff?.
Per gli scopi della presente invenzione, la rete neurale ? addestrata con le variazioni di resistenza elettrica normalizzata ed i valori di minimo di una pluralit? caratteristiche di caff? di riferimento a cui ? associato un relativo segnale di riferimento. L?algoritmo di rete neurale "impara" a riconoscere la caratteristica della tipologia di caff? dalle variazioni di resistenza elettrica normalizzata e dalle derivate prime della variazione di resistenza elettrica normalizzata in particolare i valori di minimo calcolati di una pluralit? di caff? di riferimento. Nel dettaglio, durante la fase di generazione di un segnale di campionatura, l?algoritmo di rete neurale ricevendo la variazione normalizzata ?Rn ed il minimo della derivata Min calcolato genera il segnale di campionatura del caff?.
La fase di rilevazione comprende una ulteriore sottofase di ripristino in cui ciascun sensore viene pulito mediante iniezione di aria per un tempo compreso almeno tra 10 e 30 minuti, preferibilmente per la durata di 22 minuti.
Claims (15)
1. Metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff? tra una pluralit? di caratteristiche di riferimento associate a ciascuna tipologia di caff?, ciascuna caratteristica di riferimento essendo associata ad un rispettivo segnale di riferimento, detto metodo comprendente le fasi di:
- rilevare tramite uno o pi? sensori (301) la concentrazione di uno o pi? composti organici volatili in una miscela di composti organici volatili rilasciati dal caff?, in un intervallo temporale di campionatura;
- generare per ogni intervallo temporale di campionatura un segnale di campionatura rappresentativo del caff? in funzione dei composti organici volatili;
- confrontare ciascun segnale di campionatura generato per rilevare una variazione nel tempo di uno o pi? composti organici volatili rilasciati dal caff? in intervalli temporali di campionatura successivi;
- generare un segnale rappresentativo di variazione nel tempo di uno o pi? composti organici volatili rilasciati dal caff? quando la variazione ? rilevata;
- confrontare il segnale rappresentativo di variazione generato con i segnali di riferimento associati a ciascuna caratteristica di riferimento;
- generare un segnale di riconoscimento della caratteristica in funzione del confronto del segnale rappresentativo di variazione nel tempo con i segnali di riferimento.
2. Metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff? secondo la rivendicazione 1, in cui:
- detto caff? ? contenuto all?interno di una tramoggia (300) di un dispositivo di macinatura e/o dosatura di caff?;
- la fase di rilevazione rileva la concentrazione di uno o pi? composti organici volatili in una miscela di composti organici volatili rilasciati dal caff? contenuto all?interno della tramoggia (300) in intervalli temporali di campionatura successivi nel tempo.
3. Metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff? secondo la rivendicazione 2, in cui la fase di rilevazione rileva periodicamente in intervalli temporali di campionatura successivi le concentrazioni di uno o pi? composti organici volatili in una miscela di composti organici volatili rilasciati dal caff? contenuto all?interno della tramoggia (300).
4. Metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff? secondo le rivendicazioni 2 o 3, in cui la fase di generazione del segnale di campionatura genera un segnale rappresentativo delle concentrazioni di composti organici volatili rilasciati dal caff? in un intervallo temporale di campionatura all?interno della tramoggia (300).
5. Metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff? secondo la rivendicazione da 2 a 4, in cui la fase di confronto tra i segnali di campionatura rileva la presenza di una variazione nel tempo di una o pi? concentrazioni di composti organici volatili rilevate negli intervalli temporali di campionatura all?interno della tramoggia (300).
6. Metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff? secondo la rivendicazione 2 a 5, in cui la generazione di un segnale rappresentativo di variazione nel tempo genera un segnale rappresentativo della variazione nel tempo di una o pi? concentrazioni di composti organici volatili rilevati all?interno della tramoggia (300).
7. Metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff? secondo la rivendicazione 6, in cui la fase di confronto tra segnale rappresentativo di variazione nel tempo e i segnali di riferimento associati a ciascuna caratteristica di riferimento comprende le sottofasi di:
- riconoscere i compositi organici volatili la cui concentrazione ? variata nel tempo in funzione del segnale rappresentativo di variazione nel tempo;
- associare ai composti organici volatili riconosciuti almeno una caratterista di riferimento in funzione dei segnali di riferimento.
8. Metodo per il monitoraggio di una tipologia di caff? secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7 in cui la fase di generare un segnale di campionatura e la fase di generare un segnale rappresentativo di variazione nel tempo, la fase di confrontare ciascun segnale di campionatura e la fase di confrontare il segnale rappresentativo di variazione nel tempo con un segnale di riferimento sono condotte tramite un algoritmo basato su reti neurali.
9. Metodo per il monitoraggio di una tipologia di caff? secondo la rivendicazione 8, in cui l?algoritmo basato su reti neurali ? addestrato a riconoscere una o pi? caratteristiche di una tipologia di caff? associando ad ogni caratteristica di riferimento la concentrazione di uno o pi? composti organici volatili rilasciati dalla relativa tipologia di caff? di riferimento.
10. Metodo per controllare il funzionamento di un dispositivo di macinatura di caff? comprendente le fasi di:
- rilevare una variazione almeno una caratteristica di una tipologia di caff? contenuto all?interno della tramoggia (300) mediante il metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff? secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 9; - regolare uno o pi? parametri di funzionamento del dispositivo di macinatura del caff? in funzione del segnale di riconoscimento.
11. Metodo per controllare il funzionamento di un dispositivo di macinatura di caff? secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto di comprende le fasi di:
- generare un segnale di modifica dei parametri di funzionamento del dispositivo di macinatura del caff? quando il segnale rappresentativo di variazione eccede un intervallo di tolleranza associato alle concentrazioni di composti organici volatili in funzione del segnale di riconoscimento;
- generare un segnale di mantenimento dei parametri di funzionamento del dispositivo di macinatura del caff? quando il segnale rappresentativo di variazione rientra nell?intervallo di tolleranza.
12. Metodo per controllare il funzionamento di una macchina per caff? comprendente le fasi di:
- rilevare una variazione almeno una caratteristica di una tipologia di caff? contenuto all?interno della tramoggia (300) mediante il metodo per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff? secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 9; - regolare uno o pi? parametri di funzionamento della macchina per caff? in funzione del segnale di riconoscimento.
13. Metodo per controllare il funzionamento di una macchina per caff? secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto di comprende le fasi di:
- generare un segnale di modifica dei parametri di funzionamento del dispositivo di macinatura del caff? quando il segnale rappresentativo di variazione eccede un intervallo di tolleranza associato alle concentrazioni di composti organici volatili in funzione del segnale di riconoscimento;
- generare un segnale di mantenimento dei parametri di funzionamento del dispositivo di macinatura del caff? quando il segnale rappresentativo di variazione rientra nell?intervallo di tolleranza.
14. Apparato per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff? (400) tra una pluralit? di caratteristiche di riferimento, ciascuna caratteristica di ogni tipologia di caff? essendo associata ad un rispettivo segnale di riferimento, detto apparato comprendendo:
- una tramoggia (300) di un dispositivo di macinatura e/o dosatura di caff?, la tramoggia (300) comprendendo una base (300a) definente una cavit? (300b) per conservare il caff? ed un coperchio (300c) associabile rimovibilmente alla base (300a) per chiudere la cavit? (300b);
caratterizzato dal fatto che comprende:
- una pluralit? di sensori (301) configurati per rilevare la presenza e la concentrazione di uno o pi? composti organici volatili rilasciati dal caff? conservato all?interno della tramoggia (300), ciascun sensore (301) essendo configurato per generare un segnale rappresentativo delle relative concentrazioni dei composti organici volatili in intervalli temporali di campionatura.
15. Sistema per il monitoraggio di almeno una caratteristica di una tipologia di caff? (500) tra una pluralit? di caratteristiche di di riferimento, ciascuna caratteristica di ogni tipologia di caff? essendo associata ad un rispettivo segnale di riferimento, detto sistema comprendendo:
- un apparato (400) per il riconoscimento di una tipologia di caff? tra una pluralit? di tipologie di caff? di riferimento che comprende:
- una tramoggia (300) di un dispositivo di macinatura e/o dosatura di caff?, la tramoggia (300) comprendendo una base (300a) definente una cavit? (300b) per conservare il caff? ed un coperchio (300c) associabile rimovibilmente alla base (300a) per chiudere la cavit? (300b),
- una pluralit? di sensori (301) configurati per rilevare la presenza e la concentrazione di uno o pi? composti organici volatili rilasciati dal caff? conservato all?interno della tramoggia (300), ciascun sensore (301) essendo configurato per generare un segnale rappresentativo di campionatura delle relative concentrazioni dei composti organici volatili rilevati in intervalli temporali di campionatura,
- una prima unit? di invio e ricezione dati (302) in comunicazione di segnale con la pluralit? di sensori (301) e configurata per inviare i segnali generati da detta pluralit? di sensori (301),
- una seconda unit? di invio e ricezione dati (304) in comunicazione di segnale con la prima unit? di invio e ricezione dati (302) per ricevere i segnali generati da detta pluralit? di sensori (301);
- una unit? di elaborazione dati (303) in comunicazione di segnale con la seconda unit? di invio e ricezione dati (304) configurata per:
- generare per ogni intervallo temporale di campionatura un segnale di campionatura rappresentativo del caff? contenuto all?interno della tramoggia (300) in funzione dei composti organici volatili rilevati;
- confrontare ciascun segnale di campionatura generato per rilevare una variazione nel tempo di uno o pi? composti organici volatili rilasciati dal caff? in intervalli temporali di campionatura successivi;
- generare un segnale rappresentativo di variazione nel tempo di uno o pi? composti organici volatili rilasciati dal caff? quando la variazione ? rilevata rilevata;
- confrontare il segnale rappresentativo di variazione generato con i segnali di riferimento associati a ciascuna caratteristica di riferimento;
- generare un segnale di riconoscimento della caratteristica in funzione del confronto del segnale rappresentativo generato con i segnali di riferimento.
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