ITMI20080937A1

ITMI20080937A1 - SYSTEM TO PROTECT AND LOCALIZE AN OBJECTLY SUBJECTED ITEM.

Info

Publication number: ITMI20080937A1
Authority: IT
Inventors: Robert Jorio
Original assignee: Simepro S R L
Priority date: 2008-05-22
Filing date: 2008-05-22
Publication date: 2009-11-23

Description

La presente invenzione riguarda un sistema per proteggere e localizzare un oggetto sottratto indebitamente (in seguito chiamato semplicemente “oggetto sottratto”), in particolare per proteggere e localizzare l’oggetto sottratto e trasmettere i parametri che indicano il percorso da esso seguito, più in particolare ancora un sistema di localizzazione satellitare GPS associato a una rete di trasmissione GPRS. The present invention relates to a system for protecting and locating an improperly stolen object (hereinafter simply called "stolen object"), in particular for protecting and locating the stolen object and transmitting the parameters indicating the path followed, more specifically again a GPS satellite localization system associated with a GPRS transmission network.

Nel contesto di questa descrizione si intenderà per oggetto e oggetto sottratto un qualsiasi oggetto da custodire che abbia un valore per qualcuno, come ad esempio una mazzetta di banconote , o valori in genere, un contenitore di oggetti preziosi o di documenti, un singolo oggetto prezioso, un automezzo, una persona, un animale. Inoltre, si indicherà con “primo punto di tracking” il primo punto identificato dal congegno dopo l’uscita del congegno stesso dal luogo in cui era custodito. Inoltre ancora, si indicherà col termine “congegno elettronico” quell’assieme di elementi elettronici che assemblati fra di loro su una o più basette associate fra loro sono preposti alla sorveglianza, protezione e alla gestione dell’oggetto da custodire. In the context of this description, by object and stolen object, any object to be kept that has a value for someone, such as a wad of banknotes, or valuables in general, a container of precious objects or documents, a single precious object , a vehicle, a person, an animal. In addition, "first tracking point" will indicate the first point identified by the device after the device itself leaves the place where it was stored. Furthermore, the term "electronic device" will refer to the set of electronic elements which, assembled together on one or more associated bases, are responsible for the surveillance, protection and management of the object to be kept.

Nel campo della presente invenzione sono noti numerosi sistemi di localizzazione satellitari capaci di indicare i movimenti e la posizione di un oggetto sottratto, ma lo svantaggio maggiore di essi sta nel fatto di individuare il primo punto di tracking in un tempo eccessivamente lungo per intervenire tempestivamente e che l’individuazione tardiva della posizione dell’oggetto può rendere difficile o incerto il suo recupero. Numerous satellite localization systems are known in the field of the present invention capable of indicating the movements and position of a stolen object, but the major disadvantage of these lies in the fact of identifying the first tracking point in an excessively long time to intervene promptly and that the late identification of the position of the object can make its recovery difficult or uncertain.

Al contrario, il sistema inventato, che utilizza satelliti GPS e una rete di trasmissione GPRS, offre il vantaggio di una localizzazione e trasmissione dei parametri relativi al percorso dell’oggetto sottratto in tempi utili a una sua sollecita individuazione e recupero. On the contrary, the invented system, which uses GPS satellites and a GPRS transmission network, offers the advantage of locating and transmitting the parameters relating to the path of the stolen object in a timely manner for its prompt identification and recovery.

Inoltre, un elevato livello di miniaturizzazione impartito a tutti i componenti del sistema, ottenuto con uno studio dedicato di parti e del loro posizionamento per formare il congegno elettronico, consente l’applicazione del sistema inventato alla sorveglianza di oggetti anche di piccole dimensioni, come una mazzetta di banconote tenuta agli sportelli o nelle casseforti o nei caveaux di una banca. Furthermore, a high level of miniaturization imparted to all the components of the system, obtained with a dedicated study of parts and their positioning to form the electronic device, allows the application of the invented system to the surveillance of even small objects, such as a wad of banknotes kept at the counters or in the safes or vaults of a bank.

Il sistema comprende, all’esterno del congegno elettronico e in prossimità dell’uscita del luogo in cui è custodito l’oggetto, un dispositivo di “doppio segnale di attivazione con controllo di percorso”, come rivelato dal brevetto italiano n° 1.249.797 o l’emissione di una frequenza codificata sempre presente all’uscita del luogo di custodia. The system includes, outside the electronic device and near the exit of the place where the object is kept, a "double activation signal with path control" device, as revealed by Italian patent No. 1,249,797 o the emission of a coded frequency always present at the exit of the place of custody.

Il congegno elettronico comprende preferibilmente i seguenti elementi principali: 1.una o più batterie. The electronic device preferably comprises the following main elements: 1. one or more batteries.

2. un ricevitore che usa il sistema GPS per individuare la propria localizzazione 3. un modem con antenna connesso alla rete dati GPRS per trasmettere i dati del percorso seguito dall’oggetto ad un server-dati ubicato in una centrale che ne visualizza la posizione in tempo reale. 2. a receiver that uses the GPS system to identify its location 3. a modem with antenna connected to the GPRS data network to transmit the data of the path followed by the object to a data server located in a control unit that displays its position in real time.

4. uno o più processori che si occupano di riconoscere il “doppio segnale di attivazione a controllo di percorso” o la frequenza codificata sempre presente all’uscita del luogo di custodia e, successivamente, di governare l’attività del ricevitore e del modem e di inviare in rapida successione tramite la rete GPRS le proprie coordinate terrestri alle centrali operative per consentire così la propria individuazione in tempo reale e di conseguenza individuare il luogo in cui viene trasportato con la precisione intrinseca del sistema GPS. Con “controllo di percorso” si intende la capacità del processore di distinguere il verso di percorrenza dell’oggetto custodito attraverso l’uscita, così da avviare la procedura di attivazione e, nel caso di percorrenza in senso opposto, di abortirla. Tale procedura innesca il congegno elettronico GPS/GPRS o, in alternativa, un dispositivo fumogeno preferibilmente irritante e colorante. Il doppio segnale di attivazione conferisce inoltre la migliore protezione da eventuali segnali spuri presenti nel luogo dove l’oggetto è custodito. 4. one or more processors that are responsible for recognizing the "double path control activation signal" or the coded frequency always present at the exit of the custody place and, subsequently, for governing the activity of the receiver and the modem and to send in rapid succession via the GPRS network its own terrestrial coordinates to the operational centers to thus allow its identification in real time and consequently identify the place where it is transported with the intrinsic precision of the GPS system. With "path control" we mean the ability of the processor to distinguish the direction of travel of the guarded object through the exit, so as to start the activation procedure and, in the case of travel in the opposite direction, to abort it. This procedure triggers the GPS / GPRS electronic device or, alternatively, a smoke device preferably irritating and coloring. The double activation signal also gives the best protection from any spurious signals present in the place where the object is kept.

5 Un sensore di frequenze comprendente 3 bobine orientate secondo tre assi ortogonali fra loro, affinchè la sensibilità al “doppio segnale di attivazione con controllo di percorso” o alla frequenza codificata sempre presente all’uscita del luogo di custodia sia omogenea qualunque sia l’orientamento in cui si viene a trovare posizionato l’oggetto sottratto. 5 A frequency sensor comprising 3 coils oriented according to three orthogonal axes to each other, so that the sensitivity to the "double activation signal with path control" or to the coded frequency always present at the exit of the custody place is homogeneous whatever the orientation where the subtracted object is located.

Si descrive qui di seguito il principio di funzionamento del sistema che si avvale del noto schema “client-server” controllato da uno specifico software sviluppato dall’inventore in modo da consentire l’individuazione dell’oggetto sottratto in tempi utili al suo recupero. The operating principle of the system is described below, which uses the well-known "client-server" scheme controlled by specific software developed by the inventor in order to allow the identification of the stolen object in time for its recovery.

Si premette che la rilevazione del “primo punto di tracking” è un’operazione che può richiedere non meno di 12 - 15 minuti in un comune sistema GPS/GPRS e che, viceversa, in caso di rapina è fondamentale che il “tracking”, ovvero l’inseguimento virtuale dell’oggetto sottratto, possa iniziare in un tempo massimo di 1-2 minuti, come avviene nel sistema inventato. It should be noted that the detection of the "first tracking point" is an operation that can take no less than 12 - 15 minutes in a common GPS / GPRS system and that, vice versa, in the event of a robbery it is essential that the "tracking", that is the virtual tracking of the stolen object, can start in a maximum time of 1-2 minutes, as happens in the invented system.

Il modo per giungere a questo obiettivo comprende, secondo l’invenzione, la presenza di uno o più server di supporto nella rete internet, ciascuno in una o più centrali operative, che ricevono e memorizzano continuamente l’almanacco dei satelliti del sistema GPS e le variazioni orbitali dei satelliti stessi (effemeridi) che sono di vitale importanza nei primissimi minuti successivi alla rapina. Non appena il modem GPRS viene attivato, esso invia un messaggio di richiesta delle effemeridi che viene rilevato dai server di supporto i quali, a loro volta, rispondono al congegno elettronico inviando i dati dell’ultimo aggiornamento disponibile. Questo iniziale scambio di dati è molto importante, poiché esso permette al ricevitore GPS associato all’oggetto di accelerare in modo determinante l’individuazione delle coordinate geografiche del suddetto “primo punto di tracking”. Infatti, se questa procedura venisse a mancare, la ricerca dei satelliti dovrebbe essere fatta totalmente dal ricevitore GPS che, non avendo nessun dato iniziale d’aiuto, potrebbe impiegare un tempo eccessivamente lungo per l’individuazione del “primo punto di tracking” come precedentemente indicato. The way to achieve this objective comprises, according to the invention, the presence of one or more support servers in the internet, each in one or more operating centers, which continuously receive and store the almanac of the GPS system satellites and the orbital variations of the satellites themselves (ephemeris) which are of vital importance in the very first minutes following the robbery. As soon as the GPRS modem is activated, it sends an ephemeris request message that is detected by the support servers which, in turn, respond to the electronic device by sending the data of the latest available update. This initial data exchange is very important, since it allows the GPS receiver associated with the object to significantly accelerate the identification of the geographical coordinates of the aforementioned "first tracking point". In fact, if this procedure fails, the search for satellites should be done entirely by the GPS receiver which, having no initial help data, could take an excessively long time to identify the "first tracking point" as previously. indicated.

Ora, premesso che non sempre le due reti GPS e GPRS, possono essere presenti con segnale sufficiente in tutti i luoghi, lo specifico software sviluppato dall’inventore ovvia alla momentanea mancanza di una delle due reti. In quelle particolari situazioni dove la rete GPRS può non essere presente o comunque potrebbe avere delle gravi zone d’ombra, ad es. in zone rurali in cui comunque c’è ampia visione di cielo, lo specifico software sviluppato dall’inventore avvia una ricerca autonoma dei dati che sono necessari per l’individuazione del “primo punto di tracking” fidando della sola rete di satelliti GPS. Viceversa, in zone in cui la visibilità dei satelliti è più ridotta, come ad es. zone di centro città dove la rete GPRS è spesso ben presente, il software si avvale di quest’ultima, che, come già descritto, è senz’altro vantaggiosa. Now, given that the two GPS and GPRS networks may not always be present with sufficient signal in all places, the specific software developed by the inventor obviates the momentary lack of one of the two networks. In those particular situations where the GPRS network may not be present or in any case may have serious gray areas, eg. in rural areas where there is still a wide view of the sky, the specific software developed by the inventor initiates an autonomous search for the data that is necessary for the identification of the "first tracking point", trusting only the network of GPS satellites. Conversely, in areas where the visibility of the satellites is more reduced, such as eg. downtown areas where the GPRS network is often well present, the software makes use of the latter, which, as already described, is certainly advantageous.

Sempre con l’intento di accelerare al massimo l’individuazione del “primo punto di tracking”, all’atto della installazione del congegno elettronico nel luogo in cui è custodito l’oggetto, vengono inserite le coordinate del luogo suddetto tramite lo specifico software sviluppato dall’inventore. Always with the aim of speeding up the identification of the "first tracking point" as much as possible, when installing the electronic device in the place where the object is kept, the coordinates of the aforementioned place are entered through the specific software developed by the inventor.

Così facendo si forniscono al congegno elettronico i parametri che predetermineranno il tempo che il software dedicherà alla ricerca della rete GPRS e, se entro questo tempo massimo la rete GPRS non viene trovata, oppure viene trovata e poi persa, allora il congegno elettronico si affiderà alla sola rete GPS. By doing this, the parameters are supplied to the electronic device that will predetermine the time that the software will devote to searching for the GPRS network and, if within this maximum time the GPRS network is not found, or is found and then lost, then the electronic device will rely on the GPS network only.

Il software ottimizzerà in questo modo la ripartizione dei tempi di ricerca delle due reti in funzione della zona geografica del luogo in cui è custodito l’oggetto. In this way, the software will optimize the distribution of the search times of the two networks according to the geographical area of the place where the object is kept.

Una volta rilevato il “primo punto di tracking”, i punti successivi che indicano il percorso dell’oggetto sottratto saranno trasmessi a uno o più server tramite la rete GPRS in modo che dalla centrale operativa sia possibile visualizzare su mappa in tempo reale il percorso effettuato dall’oggetto sottratto. Once the "first tracking point" has been detected, the subsequent points indicating the path of the stolen object will be transmitted to one or more servers via the GPRS network so that from the operations center it is possible to view the path taken on the map in real time. from the subtracted object.

Il software provvede inoltre, disponendo nel congegno elettronico di una memoria tampone, a memorizzare tutti i punti di tracking acquisiti che verranno prelevati e inviati ai server. Il motivo per cui è necessaria una memoria tampone è che durante l’attraversamento di zone in cui potrebbe venire a mancare la rete GPRS si devono archiviare i punti che verranno trasmessi in modalità differita, non appena viene nuovamente rilevata la presenza della rete GPRS. The software also provides, by having a buffer memory in the electronic device, to store all the acquired tracking points that will be collected and sent to the servers. The reason why a buffer memory is needed is that when crossing areas where the GPRS network may fail, the points that will be transmitted in deferred mode must be stored as soon as the presence of the GPRS network is detected again.

L’invenzione sarà ora spiegata in dettaglio con un esempio di realizzazione riferito a un sistema atto a controllare una mazzetta di banconote custodita presso uno sportello di banca e con gli schemi a blocchi in cui : The invention will now be explained in detail with an example of implementation referring to a system designed to control a bundle of banknotes kept at a bank counter and with block diagrams in which:

1. mostra un congegno elettronico che attiva il GPS/GPRS o, alternativamente, un dispositivo fumogeno, 1. shows an electronic device that activates the GPS / GPRS or, alternatively, a smoke device,

2. mostra lo schema del GPS già descritto nel suo funzionamento generale, 3. mostra gli elementi ubicati al di fuori del congegno elettronico e associati a quest’ultimo tramite lo schema client-server, già descritto nel suo funzionamento generale. 2. shows the GPS scheme already described in its general operation; 3. shows the elements located outside the electronic device and associated with the latter through the client-server scheme, already described in its general operation.

Lo schema 1 comprende Scheme 1 includes

Un processore 1 dotato di un “firmware” adatto a gestire tutta la operatività degli elementi elettronici. A processor 1 equipped with a “firmware” suitable for managing all the operation of the electronic elements.

Un triplo amplificatore/sensore di campo magnetico 2, le cui bobine X, Y, Z sono disposte su tre assi ortogonali fra loro, in modo da consentire la ricezione omogenea del “doppio segnale di attivazione con controllo di percorso” in qualunque posizione spaziale. A triple amplifier / magnetic field sensor 2, whose coils X, Y, Z are arranged on three axes orthogonal to each other, so as to allow homogeneous reception of the "double activation signal with path control" in any spatial position.

Un filtro digitale 3 facente parte del “firmware” che conferisce una banda di sintonia centrata sul doppio segnale di attivazione con controllo di percorso. A digital filter 3 which is part of the “firmware” which confers a tuning band centered on the double activation signal with path control.

Un contatto S che innesca il congegno GPS/GPRS 5 o in alternativa un “canister fumogeno irritante colorante” 6 quando vengono raggiunte le condizioni di attivazione. A contact S that triggers the GPS / GPRS device 5 or alternatively a “dye irritating smoke canister” 6 when the activation conditions are reached.

Un’interfaccia 7 senza contatto (wireless) verso un’apparecchiatura di test con protocollo sviluppato dall’inventore. A contactless 7 interface (wireless) to a test equipment with protocol developed by the inventor.

Un sistema di rilevamento di eventi 8 scritto su memoria non-volatile che consente di monitorare il comportamento del congegno elettronico e ciò che accade intorno ad esso. An event detection system 8 written on non-volatile memory which allows to monitor the behavior of the electronic device and what happens around it.

Un orologio-calendario 9 (RTC) che consente di associare data e ora ad ogni evento scritto in memoria. A clock-calendar 9 (RTC) that allows to associate date and time to each event written in the memory.

Un sensore magnetico di sicurezza 10 di tipo “reed” che mette in sicurezza il congegno da attivazioni spontanee indesiderate quando esso é posizionato su una apposita base di sicurezza nel luogo di custodia. A magnetic safety sensor 10 of the "reed" type which protects the device from unwanted spontaneous activations when it is positioned on a suitable safety base in the place of custody.

Un sensore di movimento 11 che consente di mantenere uno stato di basso consumo quando il congegno é fermo. A movement sensor 11 which allows to maintain a state of low consumption when the device is stopped.

Una batteria al litio 12 non ricaricabile che assicura l’alimentazione degli elementi sopra indicati con un’autonomia superiore ad un anno. A non-rechargeable lithium 12 battery that ensures the power supply of the elements indicated above with an autonomy of more than one year.

I componenti utilizzati nell’esempio rappresentato nella figura 1 sono: The components used in the example shown in Figure 1 are:

• Sensore magnetico XYZ: 3 bobine SMD - Chip Coil, 10 mH, disposte sui tre assi e ortogonali fra loro. • XYZ magnetic sensor: 3 SMD coils - Chip Coil, 10 mH, arranged on the three axes and orthogonal to each other.

• amplificatore: 2 operazionali SMD. • amplifier: 2 SMD opamps.

• processore: low power, SMD, 16 bit di tipo RISC, con filtro digitale di tipo FIR implementato nel firmware. • processor: low power, SMD, 16 bit RISC type, with FIR type digital filter implemented in the firmware.

• registratore di eventi: in memoria non volatile SMD. • event recorder: in non-volatile SMD memory.

• RTC: con divisione in cascata, base dei tempi con quarzo 32768 Hz. • RTC: with cascade division, time base with 32768 Hz quartz.

• batteria: al Litio, 3V-500mAh, CR2450. • battery: Lithium, 3V-500mAh, CR2450.

• sensore Reed: a contatto reed. • Reed sensor: with reed contact.

• sensore movimento: trigger motion. • motion sensor: trigger motion.

• interfaccia wireless con transceiver a 433 MHz, antenna di tipo “strip line”. • wireless interface with 433 MHz transceiver, “strip line” type antenna.

- Lo schema 2 mostra una batteria al litio 13, un’antenna 14 associata al ricevitore GPS 5a, un’antenna 15 associata al modem 5b, un processore 16, il contatto S di attivazione del circuito elettronico. - Diagram 2 shows a lithium battery 13, an antenna 14 associated with the GPS receiver 5a, an antenna 15 associated with the modem 5b, a processor 16, the contact S for activating the electronic circuit.

I componenti utilizzati nell’esempio rappresentato nella figura 2 sono: The components used in the example shown in Figure 2 are:

• un’antenna GPS amplificata, di tipo omnidirezionale. • an omnidirectional amplified GPS antenna.

• un’antenna ceramica per rete dati GPRS. • a ceramic antenna for GPRS data network.

• un ricevitore GPS. • a GPS receiver.

• un modem GPRS. • a GPRS modem.

• un processore low power, SMD, 16 bit di tipo RISC. • a low power, SMD, 16 bit RISC processor.

• una batteria di tipo Litio-polimero ricaricabile 800mAh, 3,7 volt. • a rechargeable 800mAh, 3.7 volt lithium-polymer battery.

• una sim-card per accedere alla rete GPRS. • a sim-card to access the GPRS network.

- Lo schema 3 mostra la rete internet 17, un primo “router internet” 18 di collegamento al server 19, il ricevitore GPS 5a con la sua antenna 14, un secondo “router internet” 20 di collegamento a un “access point” ISP 21 a cui è collegata la rete GPRS 22 a cui, a sua volta, è connesso il localizzatore satellitare 23. - Diagram 3 shows the internet network 17, a first "internet router" 18 for connection to the server 19, the GPS receiver 5a with its antenna 14, a second "internet router" 20 for connection to an ISP 21 "access point" to which the GPRS network 22 is connected to which, in turn, the satellite tracker 23 is connected.

I componenti esterni utilizzati nell’esempio rappresentato nella figura 3 sono: The external components used in the example shown in Figure 3 are:

• le reti Internet e GPRS • Internet and GPRS networks

• un server Linux, Apache web-server ubicato presso la centrale operativa. • a Linux server, Apache web-server located at the operations center.

• un’antenna GPS amplificata, di tipo omnidirezionale posizionata in postazione elevata necessaria per avere totale visione di cielo a 180°, • an amplified GPS antenna, of the omnidirectional type positioned in an elevated position, necessary to have a total 180 ° view of the sky,

• un ricevitore GPS. • a GPS receiver.

Claims

Claims. 1. System for protecting and locating an improperly stolen object in which an electronic device is kept hidden comprising a GPS activated by a double activation signal device with path control or activated by the emission of a coded frequency always present at the output of the place of custody and comprising one or more batteries, a receiver, a modem and which is characterized by what: - the receiver includes a GPS device that is activated when the object is removed from the place of custody and that is able to identify its position. - the modem with its antenna is connected to the GPRS data network to receive the information essential for the rapid identification and transmission of the first tracking point and the subsequent points of the object's path, points which are subsequently sent to a server located in a operations center, which server allows the visualization of the path of the object in real time; - one or more processors recognize the double path-controlled activation signal or the coded frequency always present at the exit of the place of custody and, subsequently, govern the activity of the receiver and the modem and send in rapid succession via the GPRS network its terrestrial coordinates to the operational centers to allow its identification in real time and consequently identify the place where it is transported with the intrinsic precision of the GPS system. - a specific software developed by the inventor that optimizes the search times of the GPS / GPRS networks according to the best availability of the networks and according to the geographic coordinates of the place of installation of the electronic device.

2. System according to claim 1 characterized in that it identifies its position in less than 2 minutes;

3. System according to claim 1 characterized in that the frequency sensor included in the electronic device is provided with 3 coils oriented according to three axes orthogonal to each other, because the sensitivity to the double activation signal with path control or to the encoded frequency is always present at the exit of the place of custody it is homogeneous whatever the orientation in which the stolen object is positioned.